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1、第八章 新能源汽車及智能汽車,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、了解新能源汽車及智能汽車的發(fā)展?fàn)顩r；2、掌握新能源汽車及智能汽車的的特點(diǎn)及意義。,第一節(jié) 新能源汽車,“新能源汽車”這一概念，是相對于傳統(tǒng)汽油車和柴油車而言的，是指用非汽油和非柴油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或新能源作動(dòng)力替代或部分替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力的汽車。 新能源汽車： 電動(dòng)汽車、天然氣汽車、 液化石油氣汽車、 甲醇汽車或氫氣汽車等。,,一、電動(dòng)汽車 1、電動(dòng)汽車概述 電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。 電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是： 它本身不排放污染大氣的有害氣體，有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量 。 電動(dòng)汽車種類：

2、 蓄電池電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。,,1881年就出現(xiàn)了電動(dòng)汽車，它比內(nèi)燃機(jī)汽車還早一些（如圖8.1）。但內(nèi)燃機(jī)汽車后來居上，在性能、機(jī)動(dòng)性、車輛重量等指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車在20世紀(jì)20年代達(dá)到鼎盛時(shí)期后就一撅不振，成為“電瓶車”式的輔助車輛（如圖8.2）。 圖8.1 1899年的電動(dòng)汽車 圖8.2 20世紀(jì)初的電動(dòng)車,,2、電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)汽車的組成包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)。 電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。 電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。 電動(dòng)汽車的其

3、他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。 （1）電源-蓄電池 （2）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)-直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有軟的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常相符。,,（3）電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置--電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。 （4）傳動(dòng)裝置--采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置的多數(shù)部件常?？梢院雎?。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上無需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。 （5）行駛裝置 （6）轉(zhuǎn)向裝置 （7）制動(dòng)裝置 （8）工作裝置,,3、電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵 電池是首要關(guān)鍵，汽車動(dòng)力電池難在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三個(gè)要求上。 蓄

4、電池經(jīng)過10多年的篩選，現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池----目前價(jià)格為鉛酸電池的4-5倍，正在大力攻關(guān)讓它降下來。 鋰是最輕、化學(xué)特性十分活潑的金屬，鋰離子電池單位重量儲能為鉛酸電池的3倍，鋰聚合物電池為4倍，而且鋰資源較豐富，價(jià)格也不很貴，是很有希望的電池。 我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。在我國研究發(fā)展電動(dòng)汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施，而是意義重大的、長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。,,4、電動(dòng)汽車優(yōu)點(diǎn) 1）節(jié)能首先是不需石油類燃料，電動(dòng)機(jī)的耗能效率高達(dá)75%（而內(nèi)燃機(jī)只有15%）。 2）污染小電動(dòng)車行駛時(shí)不排放有害廢氣（稱為“零排放”）。蓄電池在制造過程中或充電過程中仍會(huì)因化學(xué)反應(yīng)

5、而產(chǎn)生污染物，但比內(nèi)燃機(jī)汽車的排氣污染物更易控制。 3）特殊環(huán)境下的優(yōu)點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)汽車無法在缺氧的條件下工作，而電動(dòng)車則最適用于月球、太空、海底、真空等環(huán)境。 4）其他操作方便（電動(dòng)車沒有離合器、不必?fù)Q檔），起動(dòng)容易，行駛噪聲小。,,二、燃?xì)馄?自從1872年發(fā)明了奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)開始就有了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。早在第一次世界大戰(zhàn)期間天然氣就開始用在汽車上，后來由于其儲存、攜帶極不方便才讓位于液體燃料中的汽油和柴油。從20世界60年 代以來，全世界經(jīng)歷 了三次大的能源危機(jī), 這就警示人們石油 資源也會(huì)枯竭。,圖8.3 天然氣汽車,,三、醇燃料汽車 醇燃料（主要指甲醇和乙醇）是汽車清潔替代燃料的一種，與汽油

6、和柴油相比，醇類燃料氫碳原子比大、且為含氧燃料（甲醇分子含氧量達(dá)50%、乙醇分子含氧量達(dá)35%），比汽油和柴油更容易完全燃燒，除了常規(guī)的有害排放較低外，CO2的排放量也比燃用汽油和柴油低。 此外甲醇和乙醇是可再生資源，可由一些廉價(jià)原料，例如家庭垃圾、秸桿、木材、甘蔗、糧食，也可以通過煤、煤層氣、液化石油氣等制造，所以醇類燃料的供應(yīng)不會(huì)枯竭。,第二節(jié) 智能汽車,科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，已將人們帶入了信息時(shí)代，同時(shí)也正在給汽車帶來一場新的革命，智能化則是其突出特征。汽車智能化是在電子信息技術(shù)和其他高新技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它起到輔助駕駛的作用，使駕駛更為方便，最終達(dá)到無人駕駛。智能汽車包括導(dǎo)航系統(tǒng)、電

7、子收費(fèi)系統(tǒng)及自動(dòng)避撞系統(tǒng)等。,,一、智能交通運(yùn)輸系統(tǒng) 1、公共交通支援系統(tǒng) 2、導(dǎo)航系統(tǒng) 3、安全駕駛系統(tǒng) 通過車輛及道路的各種傳感器掌握道路、周圍車輛的狀況等駕駛環(huán)境信息，通過車載機(jī)、道路信息提供裝置等實(shí)時(shí)地提供給駕駛員，并進(jìn)行危險(xiǎn)警告。 4、救援系統(tǒng) 5、行人輔助系統(tǒng) 。,,二、導(dǎo)航系統(tǒng) 1、功能 查詢：尋路：導(dǎo)航：行車信息服務(wù)：車載娛樂。 2、分類 一般可分為自主式以及中心定位式系統(tǒng)兩類。 自主式系統(tǒng)：一般在車輛上裝有GPS接收機(jī)和電子地圖。 中心式系統(tǒng)：一般許多車輛具有統(tǒng)一的控制中心。主要用于專用車隊(duì)（如警用、消防、公交等）系統(tǒng)。 3、結(jié)構(gòu) 根據(jù)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)可分成定位部分、數(shù)字地圖部分、人機(jī)接口、無線通訊及系統(tǒng)軟件（提供尋路、導(dǎo)航等實(shí)用功能）等五個(gè)部分。,,圖8. 車載導(dǎo)航系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu),三、電子收費(fèi)系統(tǒng),四、汽車智能避撞系統(tǒng),,習(xí)題,1、什么是新能源汽車及智能汽車？ 2、新能源汽車及智能汽車的發(fā)展意義何在？ 3、新能源汽車與智能汽車各有何優(yōu)缺點(diǎn)。,