[实用新型]一种采用HCCI发动机的油电混合动力车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油电混合动力车，尤其是一种动力源采用低燃油消耗、低排放、高效环保的HCCI(homogeneous charge compressionignition)均质充气压缩点燃发动机的油电混合动力车。

背景技术

随着能源消耗量的不断增加，世界范围的能源紧张已经是不可改变的事实，对于汽车行业来说，燃油的紧张状况将随着汽车产量的剧增而进一步加剧，各国强制性的燃油耗量法规及废气排放法规的出台也将促使各国政府强令并政策性地引导汽车厂家谋求出路，以便尽快开发出节能的汽车产品来。从能源与环保的角度来说，电动汽车虽然被世界汽车业公认为“未来汽车”，但由于受车载电池容量的限制，电动汽车的续驶里程非常有限，加上不能随时随地充电等因素的影响，电动汽车的产业化进程进展缓慢。为了解决这些问题，国内外的许多厂商与研究机构都作了很多有益的探索，近年来开发出的HCCI(homogeneous charge compression ignition)均质充气压缩点燃发动机，采用一种全新的燃烧方式，能有效降低传统内燃机的燃油消耗和排放，是当前发动机燃烧技术的一个重大进步。但是目前并没有全面推广使用HCCI发动机，究其主要原因，是由于HCCI发动机在高转速大负荷工况下，电控系统及传感器的跟踪反应速度和控制精度达不到发动机要求，特别是在发动机高速区的变化更加难以控制，再加上燃烧温度低，难以采用涡轮增压装置。公开日为2006年9月12日的美国专利文件US 7104349公开了一种装有HCCI发动机混合动力的机动车辆及其操作方法，采用了HCCI发动机、发电机、第二动力、动力传动系统及车轮顺序串联连接，发电机的输出连接蓄能器、蓄能器连接第二动力的结构形式；公开日为2008年1月31日的美国专利文件US 2008/0022686公开了一种包括HCCI发动机的动力系及其方法，也采用了类似的结构形式。这种结构将HCCI发动机始终控制在中低速区，动力富余时，通过发电机向蓄能器贮存多余能量；动力不足时，由蓄能器向第二动力提供能量补充，从而避免了HCCI发动机在高速区工作可能出现的问题，但是这种结构采用将HCCI发动机输出的动能先通过发电机转换为电能，再由电能驱动电动机或其他动力装置来带动车轮，其能量存在两次转换过程，由于能量转换过程存在损耗，因此，这种结构的效率较低，在同等输出功率的情况下，其燃料消耗及废气排放量较大。此外，由于该结构上的HCCI发动机、发电机及第二动力为串联结构，而HCCI发动机工作时的实际输出功率是按车辆在大部分行驶状态下所需的功率确定的，这一状态下车轮所需的驱动功率与发动机的实际输出功率基本相当，发电机及第二动力在系统中没有实质性的作用，但为了保证HCCI发动机的动力能够传递到车轮，发电机的输出功率至少应与HCCI发动机工作时的实际输出功率相当，而第二动力的输出功率应明显大于HCCI发动机工作时的实际输出功率，以确保车辆在大负荷行驶状态下有足够的输出功率来驱动来车轮，这样，发电机及第二动力至少是与HCCI发动机同等功率等级的设备，相当于一台车辆上同时安装了三个发动机，不但设备资源没有等到充分利用，而且也大大增加了车辆的重量，使得车辆的燃料消耗明显增加。

实用新型内容

本实用新型为解决低燃油消耗、低排放、高效环保的HCCI发动机的实际推广应用问题，提供了一种采用HCCI发动机的油电混合动力车。

本实用新型的第二个目的是为解决目前采用HCCI发动机的车辆能量转换效率低、设备资源浪费、车身重及燃料消耗多的问题，提供了一种转换效率及设备利用率高、车身轻及燃料消耗少的一种采用HCCI发动机的油电混合动力车。