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圖解豐田普銳斯、賓士S400、雪佛蘭邁銳寶混合動力汽車

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圖解豐田普銳斯、賓士S400、雪佛蘭邁銳寶混合動力汽車

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GSAuto聯盟|三電技術專家委員會

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圖解豐田普銳斯、賓士S400、雪佛蘭邁銳寶混合動力汽車

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本書是一本實用性非常強的電子元器件和實用電子電路的參考工具書。它是在第3版的基礎上根據電子技術,特別是數位電子技術的快速發展而增加了相關的內容,並對原有的內容做了修改和調整,使得本書的內容更切合和貼近原書的實用特性。本書從電路基本原理的介紹開始,對各種型別的電子元器件進行了詳細具體的分類介紹。介紹了各種電路的設計及實用電路;在數位電路中,介紹了暫存器、計數器等各種中規模整合數字器件,以及儲存器、可程式設計邏輯器件等大規模積體電路,詳細介紹了微控制器及模組化電子裝置,並給出了相應的實際應用程式例項;介紹了各種電機及控制電路;同時,還結合圖解的方法,介紹了製作實用電子電路的過程、方法、除錯步驟、安全組裝和注意事項等。

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豐田普銳斯

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豐田普銳斯混合動力汽車採用混聯式混合動力,它有一臺電機和一臺發電機,其中電機的最大功率為53kW,最大轉矩為163N·m。發動機則採用1.8L的自然吸氣汽油發動機,最大功率72kW,最大轉矩142N·m。電機、發電機和發動機三者之間透過一個行星齒輪機構協調配合,具體構造見前頁,而其工作過程則參看下頁。豐田普銳斯混合動力汽車的動力蓄電池有兩種選擇:一是鋰離子動力蓄電池;二是鎳氫動力蓄電池。

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豐田普銳斯混合動力汽車工作流程示意圖

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起步

起步時只有電機參與工作,發動機不起動。因為發動機不能在低轉速時輸出較大轉矩,而電機則可以在低轉速時就輸出最大轉矩,保證車輛順利起步。

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低速和中速行駛

對於發動機而言,在低速和中速時的效率並不理想,而電機在低速和中速時效能優越。因此,在以0~20km/h的速度行駛時,油電混合動力系統只使用電機驅動汽車行駛。

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一般行駛

一般行駛時,以發動機工作為主,並且發動機帶動發電機向電機供電,使電機也能輔助發動機驅動汽車前進。如果這時發動機產生多餘的能量,則這部分能量由發電機轉換成電力,儲存在動力蓄電池中。

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加速行駛

當汽車需要加速行駛時(例如爬陡坡及超車),不僅發動機參與工作,而且動力蓄電池也提供電力來加大電機的驅動力。此時,發動機和電機雙重動力共同驅動汽車加速前進。

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減速或制動

當踩下制動踏板或鬆開加速踏板時,車輛的慣性帶動車輪繼續旋轉,車輪帶動電機旋轉,此時電機處於發電機工作狀態,發電並將電能儲存於動力蓄電池中,回收能量以便再利用。

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賓士S400

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賓士S400混合動力車型採用汽油發動機與電機混合動力系統,其中3.5L的汽油發動機提供205kW的功率,同時,其電機也可產生15kW的輸出功率和160N·m的起動轉矩。在汽油發動機和電機的共同作用下,賓士S400綜合輸出功率達到220kW,綜合最大轉矩為385N·m。

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賓士S400的混合動力模組中,圓盤形電機扮演著電動機和發電機的雙重角色 。在加速階段 ,電機作為電動機使用 ,介入動力輔助工作 , 提供160N·m的最大額外轉矩,幫助車輛達到轉矩峰值。也就是說,在加速階段,雖然汽油發動機動力也較強,但在電機“幫一把力”的情況下,車輛能得到更快的加速動力,自然就可節省汽油發動機的一部分能量。這是一種“以加為減”的節能哲學。

在制動過程中,電機會充當發電機的角色,能夠回收制動過程中損失的動能,將回收的能量儲存在鋰離子動力蓄電池之中,並在需要時重新利用。

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雪佛蘭邁銳寶

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新款雪佛蘭邁銳寶(MALIBU)混合動力汽車採用與雪佛蘭沃藍達(VOLT)插電式混合動力汽車相似的混合動力系統,也是採用1臺發動機+2臺電機(其中1臺作為發電機)+行星齒輪機構組合。不同的是,汽油發動機的排量由1.5L調整為1.8L。新一代邁銳寶混合動力車型在純電模式下最高車速可達到86km/h,純電模式下續駛里程可達到80km。邁銳寶混合動力車型的具體工作方式可參看第7章第7節關於雪佛蘭沃藍達插電式混合動力汽車的介紹。

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