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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
設(shè)計(jì)（論文）題目: 車輛液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛07-10班
學(xué) 生 姓 名: 顏 同 宇
導(dǎo) 師 姓 名: 安 永 東
開 題 時(shí) 間: 2011-3-14
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見：
簽字： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
顏同宇
系部
汽車與交通工程
學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛工程07-10班
指導(dǎo)教師姓名
安永東
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
車輛液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1．研究現(xiàn)狀
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，燃油緊缺、環(huán)境污染成為目前世界上亟待解決的突出問(wèn)題，各國(guó)都在研究減少燃油消耗和降低排放的汽車環(huán)保節(jié)能技術(shù)，主要研究從三個(gè)方面著手：一是提高燃油轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的效率；二是降低車重減少汽車對(duì)能量的要求；三是實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)能量回收，將減速及制動(dòng)過(guò)程損耗的能量回收利用。
上世紀(jì)八十年代初期，原聯(lián)邦德國(guó)的Mannesmann Rexroth和Hydromatic兩家公司在公共汽車上進(jìn)行了靜液壓傳動(dòng)電力復(fù)合驅(qū)動(dòng)的有關(guān)研究工作，前蘇聯(lián)也進(jìn)行了類似的工作。試驗(yàn)結(jié)果表明，靜液壓傳動(dòng)電力復(fù)合驅(qū)動(dòng)可使每循環(huán)(加、減速循環(huán))平均油耗降低約30%，同時(shí)提高了汽車的加速性能，延長(zhǎng)了其使用壽命。到了九十代，隨著液壓和電動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，世界許多汽車公司加緊了對(duì)復(fù)合驅(qū)動(dòng)汽車的研制和開發(fā)。俄羅斯的阿茲勒克A3JTK-2141和拉斯JIA3-4202公共汽車開發(fā)了小功率發(fā)動(dòng)機(jī)加液壓儲(chǔ)能器的復(fù)合驅(qū)動(dòng)裝置，油耗分別下降了29%-62%和18%-42%；德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)研發(fā)的并聯(lián)式液壓混合傳動(dòng)系統(tǒng)成功安裝在公共汽車上并交付給公交公司進(jìn)行行車試驗(yàn)，節(jié)油效果非常明顯通在20% -30%。后來(lái)由于各國(guó)都大力發(fā)展電力混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此液壓混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究推廣工作被延緩下來(lái)，但是到了本世紀(jì)初在蓄電池的特性及成本上沒(méi)有突出進(jìn)展時(shí)，大家又分別把希望投向了液壓儲(chǔ)能的混合驅(qū)動(dòng)。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（EPA）研發(fā)的液壓混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)，目前已經(jīng)將其技術(shù)應(yīng)用在福特F-550運(yùn)載卡車上，獲得了很好的性能，在城市工況下節(jié)油達(dá)到25%-45%；廢氣排放減少20% -30%；更好的加速性能；更可靠的制動(dòng)；節(jié)約的行駛開銷可在4-5年內(nèi)收回系統(tǒng)成本。EPA2006年的計(jì)劃是將液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)用在城市公交車上，并希望將系統(tǒng)成本控制在1-3年內(nèi)收回。北京嘉捷博大電動(dòng)車有限公司也開發(fā)出了液壓混合動(dòng)力汽車，在不改變汽車原有底盤結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的前提下，在主減速器發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸入軸的另一端安裝一套由液壓馬達(dá)、蓄能器、集成塊和控制系統(tǒng)的液壓能量再生總成，通過(guò)回收再利用制動(dòng)能量達(dá)到節(jié)約燃油減少排放的目的。在車輛制動(dòng)時(shí)車輪慣性作用下帶動(dòng)液壓泵轉(zhuǎn)動(dòng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能儲(chǔ)存在蓄能器內(nèi)，在車輛起步加速時(shí)將壓力能釋放帶動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。其特性如下：減少30%（最高可達(dá)42%）的燃油消耗；減少50%的尾氣排放；減少80%的制動(dòng)維修費(fèi)用；減少50%的發(fā)動(dòng)機(jī)磨損；增加50%的制動(dòng)力；增加40%的加速力；減少50%的運(yùn)行費(fèi)用；價(jià)格便宜，整車成本增加不超過(guò)30%；維修保養(yǎng)操作簡(jiǎn)便，一般車輛維修廠均可對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行維修保養(yǎng)。但是由于該系統(tǒng)選擇布置在主減速器的另一端，使得液壓泵/馬達(dá)的功率很大，液壓系統(tǒng)相應(yīng)變得龐大，系統(tǒng)成本高達(dá)10萬(wàn)，系統(tǒng)重量為654kg，這樣對(duì)市場(chǎng)的推廣帶來(lái)很大壓力。根據(jù)上面所述，國(guó)內(nèi)外對(duì)于二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)系統(tǒng)的研究比較深入，而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型試驗(yàn)臺(tái)、車輛傳動(dòng)、造船工業(yè)和冶金工業(yè)等，并在其驅(qū)動(dòng)特性上都取得了很好的效果，但是這項(xiàng)技術(shù)在車輛上的應(yīng)用還是需要對(duì)車輛本身驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造，高昂的系統(tǒng)成本并不是太符合市場(chǎng)的需要；對(duì)并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力研究上雖然沒(méi)有串聯(lián)式深入，但也有幾家公司和大學(xué)對(duì)其進(jìn)行了研究和應(yīng)用，但是由于采用了行星齒輪系傳動(dòng)，使用變量液壓泵/馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，使得整個(gè)系統(tǒng)成本很高，推廣很困難；北京嘉捷博大電動(dòng)車有限公司采用不改變?cè)嚨妆P的思路，可以說(shuō)是一個(gè)很好的方向，但是系統(tǒng)本身也還存在很多問(wèn)題值得改進(jìn)；國(guó)內(nèi)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)和西南交通大學(xué)也對(duì)并聯(lián)式的液壓復(fù)合驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了初步的研究，但是沒(méi)有開發(fā)出產(chǎn)品。對(duì)于市場(chǎng)，永遠(yuǎn)都要求成本最低，效能最優(yōu)，因此，我們必須找到一個(gè)簡(jiǎn)單可行的液壓節(jié)能方法。
2．目的和意義
在研究液壓驅(qū)動(dòng)車輛的工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研究一種新型汽車液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)。新型汽車液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)具有顯著提高車輛經(jīng)濟(jì)性、排放性和主動(dòng)安全性等多方面的性能，通過(guò)輔助驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的液壓、傳動(dòng)、自動(dòng)控制三部分的有機(jī)結(jié)合，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)起步或制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車輛的低油耗、低排放，并提高其動(dòng)力和制動(dòng)性能，是實(shí)現(xiàn)汽車節(jié)能、環(huán)保的有效技術(shù)。隨著對(duì)車輛節(jié)能環(huán)保性能的重視程度的日益提高，具有良好節(jié)能環(huán)保性能的新型電控液驅(qū)汽車顯然具有很大的市場(chǎng)需求與良好的發(fā)展前景。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1．基本內(nèi)容
設(shè)計(jì)車輛液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)。主要針對(duì)公交車的工況特點(diǎn)，設(shè)計(jì)液壓儲(chǔ)能、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即在公交車制動(dòng)時(shí)儲(chǔ)能，加速、起動(dòng)時(shí)放能。具體設(shè)計(jì)包括：輔助動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，動(dòng)力接口裝置設(shè)計(jì)。
2．?dāng)M解決的主要問(wèn)題
（1）通過(guò)對(duì)車輛液壓儲(chǔ)能輔助驅(qū)動(dòng)技術(shù)節(jié)能原理的研究，完成車輛液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)；
（2）通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的各液壓元件進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)和選取，完成液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
（3）通過(guò)對(duì)液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)特點(diǎn)及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系的研究，完成動(dòng)力接口裝置的設(shè)計(jì)。
三、技術(shù)路線（研究方法）
調(diào)查研究宇通公交車工況特點(diǎn)
查找相關(guān)資料，了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
查找相關(guān)資料，了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
液壓系統(tǒng)的各液壓元件的初步設(shè)計(jì)和選取
車輛液壓儲(chǔ)能輔助驅(qū)動(dòng)技術(shù)節(jié)能原理的研究
液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)的傳動(dòng)特點(diǎn)研究及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系
液壓輔助動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
動(dòng)力接口裝置設(shè)計(jì)
液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
形成研究成果
四、進(jìn)度安排
1、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查，查看相關(guān)資料，對(duì)課題的基本內(nèi)容有一定的認(rèn)識(shí)和了解。完成開題報(bào)告。第1-2周（2月28日～3月11日）
2、初步確定設(shè)計(jì)的總體方案，討論確定方案；對(duì)液壓系統(tǒng)的各液壓元件進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和選取。第3-6周（3月14日～4月8日）
3、提交設(shè)計(jì)草稿，進(jìn)行討論，修定。第7周（4月11日～4月15日）
4、詳細(xì)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)非標(biāo)件，繪制液壓系統(tǒng)圖及零件圖。第8-12周（4月18日～5月20日）
5、提交正式設(shè)計(jì)，教師審核。第13-14周（5月23日～6月3日）
6、按照審核意見進(jìn)行修改。第15周（6月6日～6月10日）
7、整理所有材料，裝訂成冊(cè)，準(zhǔn)備答辯。第16周（6月13日～6月17日）
五、參考文獻(xiàn)
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[3]劉宏新 汽車電控液壓復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究，[學(xué)位論文]，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.5
[4]齊小杰 安永東 王祥之，汽車液壓、液力與氣壓傳動(dòng)，化學(xué)工業(yè)出版社，2009
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[7]饒振剛 行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，國(guó)防工業(yè)出版社
[8]孫永忠 聯(lián)體泵馬達(dá)系統(tǒng)特性計(jì)算機(jī)仿真.北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，1997
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[10]楊亞聯(lián)等 汽車無(wú)級(jí)變速器的類型及基本原理，汽車技術(shù)，1997
[11]曾祥榮 液壓傳動(dòng)，國(guó)防工業(yè)出版社，1980
[12]鄒建華 吳定智 許小明，液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)，華中科技大學(xué)出版社，2005
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[16] Buchwald.G. Christensen.H. Larsen.P. Sum Pedersen Improvement of city bus fuel economy using a
hydraulic hybrid propulsion system-A theoretical and experiment study 1979
六、備注
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日