混合动力汽车传动系结构的探讨

摘 要：本文首先简单介绍了混合动力汽车应用的积极意义，随后按照一定的分类标准详细说明了传动系结构，希望可以为有关研究人员提供借鉴，帮助其更加深入地了解不同传动系结构的特点，进而使其更好的作用于汽车制造，立足于混合动力汽车的优势，不断提升设计与制造水平。

关键词：混合动力；汽车动力；传动系统

前言：当今社会，在汽车制造领域，随着各项技术的研发以及应用，混合动力汽车出现在大众视野，其不仅具有排放量低的优点，还能有效提升燃油的经济价值，现已经得到了广泛的应用。其按照驱动结构可以细分为串联、并联以及混联三种，下面就结合实际情况，对其传动系结构进行说明。

一、混合动力汽车应用的积极意义

所谓混合动力汽车，就是指依靠两种动力实现运作的汽车，其与传统汽车相比具有明显优势[1]。详细来说，该类汽车的内燃机油耗低、燃油利用率高、排放气体清洁度高，还能实现发动机和电机间的动力互补，比其他汽车的利用价值更高。结合笔者观察与研究，该汽车在实际的应用中也有诸多便利。举例来说，汽车在起步过程中无怠速，且不需要借助外部充电系统，续驶效果较好，更为重要的是该种汽车各项成本都很低，能够满足大部分驾驶者的需要。就目前的技术水平来讲，混合动力汽车具有较好的发展前景。

二、混合动力汽车传动系结构的分类探讨

（一）串联传动系

在串联传动系的实际应用中，有关制造单位可以在汽车上增设发电机、能量存储系统、驱动电机以及逆变器，并借助控制系统完成运行，大众日常生活中常见的客车就多应用此结构。该系统工作原理是由燃油发动机提供机械能，借助发电机转变为电能，最后还需要使用电动机将能量转化为汽车的驱动力，进而实现汽车行驶。此种结构能量转化次数为两次，次数的增多就会带来一定的能量耗损，可以借助蓄电池进行电能储备从而减小损耗。该结构适用于经常性加速、起步以及长时间低速行驶的汽车，可以使用燃气轮机等发动机与之相匹配，但是该结构综合效率较低，不适用于小型轿车。有关单位在进行传动系分析时应准确考量这一内容，结合自身实际情况进行选择。

（二）并联传动系

在混合动力汽车的并联传动系中，动力系统中的发动机与电动机二者既统一又独立，能够共同为汽车提供动力，又可以独立供应，相较于上述文中提到的串联传动系具有显著优势，也被各大企业广泛应用着[2]。具体说来，该结构具有两方面优势：一方面，发动机能够直接进行能量传递，利用机械能作用于汽车驱动桥，运行环节更少，耗能低。另一方面，电动机在某种程度上可以代替发电机，在具体系统的设计中只需要有发动机和电动机即可，能够减少其他动力装置的安装，进而降低制造成本，提升运行质量。与此同时，此结构的功率较小，不需要使用大功率设备，也能在一定程度上降低成本。但是需要注意的是，应用此结构时也应充分考虑到控制系统的实际作用，勤加检查，规避由于行驶中发生问题导致发动机故障，影响行驶效果。另外，并联系统从发动机与电动机耦合方式上还可以进行细分，分成转矩耦合、速度耦合以及转矩与速度并存的耦合方式。结合笔者过往工作经验，速度耦合以及转矩与速度并存的耦合方式具有很好的应用效果，下面就以此为例进行说明。该种耦合方式能够将转矩与速度相结合，进而在动力系统中形成一种自由交替的运行状态，如图1所示。

图 1 转矩与速度并存耦合方式的并联传动系结构

在“转矩”工作开始后，锁2会将齿轮的齿圈固定，“锁住”车架，离合器1与3闭合，2张开，随后通过扭矩将机械能传递给车轮，车辆在低速状态下的突然加速就靠此系统实现；在“速度”工作开始后，离合器1是闭合状态，2与3则为张开状态，锁1与2不固定车架与齿圈，利用两台动力设备的转速促进运行，常见于高速行驶状态中的汽车。举例来说，丰田普锐斯就使用了此种耦合方式，其混合动力汽车借助此种方法取得了良好的效果，在高速行驶时，使用小电机工作，既能节省油耗，又能保证动力供应，还使用了行星齿轮进行辅助，不断调节发动机转速，燃油的经济性有明显提升。有关单位也可以使用此种方法，打造更加具有经济意义的传动系结构，保障动力输出，降低能耗。

（三）混聯传动系

混联传动系是一种在综合了串、并联两种方法的基础上形成的一种汽车动力结构，具有串、并联方式的优势，系统中串、并联分支都始终保持工作状态，依靠齿轮的传动调节发动机的输出能量，具有很好的应用意义。此系统能够借助串联方式的优点实现对发电机等设备的控制，也能够借助并联方式保证供电设备与驱动轮间的有效机械连接，通过转速调节保证汽车运行。但与此同时，该结构系统庞大，不仅在布置上存在困难，实际操作起来也不是十分便捷，所以一般情况下应用较少。

结论：综上所述，传动系统在混合动力汽车中具有较大作用，有关汽车制造单位应正确看待不同系统的优缺点，充分结合自身的实际情况以及设计要求，全方位提升汽车的运行质量及效果，为节能减排贡献自己的一份力量。

参考文献：

[1]梁昌杰.传动系统对电动汽车性能的影响分析[J].上海汽车，2018（09）：4-8+27.

[2]董中华，苏子健，杨逸斐.汽车动力传动系优化设计的相关研究[J].中国高新区，2018（04）：17.

作者简介：

李俊杰（1996年1月1日），男，籍贯：安徽省肥西县，职称和学历：普通本科，研究方向或专业：车辆工程专业.