汽车构造课外论文

学术论文课程名称: 汽车车辆结构 . 系别: . 年级/专业/班: . 学生姓名: . 学号: . 论文总成绩 : . 任课教师: .目录摘要 (2)一、电动汽车的概述 (3)二、电动汽车的工作原理 (3)三、电动汽车的主要结构 (3)四、奥迪R8 e-Tron介绍 (4)1.电源系统 (4)2.驱动电机 (5)3.电动机调速控制系统 (5)4.传动装置 (6)5.行驶装置 (7)6.转向装置 (8)7.制动装置 (8)五、电动汽车的发展趋势及前景评估 (9)总结 (10)参考文献 (11)摘要在传统汽车行业，中国落后世界领先水平几十年，但在电动汽车等新能源汽车领域，大家处于相同起跑线，中国有成本和市场优势，有潜力和有可能在全球电动汽车市场取得领先地位。

在大力推行节能减排的大趋势下，中国的汽车行业、政府部门和消费者都具备了迎接电动汽车的条件。

在中国发展电动汽车，可以大幅减少温室气体排放，降低对进口石油的依赖。

20世纪70年代的石油危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。

具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机，并受到世界各国的广泛重视，是国际节能环保汽车发展的主攻方向，世界上许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。

我国“八五”以来电动汽车被正式列入国家攻关项目，对电动汽车的投入显著增加。

我国的汽车企业和高校、科研院所等200多家单位投入了大量的人力、财力和物力研发电动汽车，并取得了一系列科研成果。

“九五”期间，列入国家重大科技产业工程项目，开发电动汽车项目也列入了国家“十五”与“十一五”期间，电动汽车被列入“863”计划12个重大专项之一,全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会。

科技部又于2001年启动了电动汽车重大科技专项，使我国电动汽车技术水平和产业化程度与国外处在同一起跑线上。

一、电动汽车的概述纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。

纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。

纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。

纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。

这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。

纯电动汽车的驱动电机目前有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。

另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。

电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。

电机及调速控制器的选用和配制对整车档次和价位也有影响。

二、电动汽车的工作原理蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶三、电动汽车的主要结构电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。

电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。

电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。

电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

四、奥迪R8 e-Tron介绍相比常规动力车型，R8 e-tron的前进气格栅略有改动，同时发动机盖上也出现了面积不小的通风。

动力方面，R8 e-tron为纯电力驱动形式，由四个电动马达组成的动力系统可以迸发出308马力的最大功率，0-100km/h加速时间仅需4.8秒。

奥迪为这款车配备了一款容量为53千瓦时的锂离子电池，单次充电的续航里程为250km。

1.电源系统奥迪R8 e-tron中安装的反复充电式锂离子电池由并联和串联的高能量密度电池组构成。

在正常情况下，电池智能管理系统按照最佳方式提供能量。

这款重550千克的电池存储有53千瓦时的能量，包括42.4千瓦时的可用能量。

奥迪电动车的最终设计阶段，在NEDC循环测量中，电池的可行驶里程为大约250公里。

奥迪为R8 e-tron电动车设计了多种充电方式。

使用电压为230伏的家用电流足够对电池充电，将一个完全放电的电池充满电需要6到8个小时。

高压电流可以将充电时间缩短至大约2.5个小时。

由于采用了能量回收系统，奥迪R8 e-tron 的电动车电池还可以在制动和减速阶段在行驶中辅助充电，四个电动机能够回收相当大一部分能量。

电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

图（一）2.驱动电机四个异步电机–前后车桥上各装配两个–构成了奥迪R8 e-tron的quattro全时四轮驱动。

通过级段变速箱和短轴传动将动力传输至车轮。

静止状态时，能够提供230 千瓦(313 马力)的最大功率和 4500牛•米的扭矩，R8 e-tron 电动车具有突破性驾驶性能。

从静止加速至100公里/小时仅需4.8秒。

驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。

但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BLDCM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。

（图二）3.电动机调速控制系统电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。

因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。

目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。

在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。

从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。

在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。

当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。

此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

图三4.传动装置R8 e-tron电动车还通过四个电机管理其行驶动态。

它们可以进行所谓的扭矩引导、各个车轮的选择性减速，从而实现对扭矩的主动分配。

可以通过轻微的功率提升和制动干预超级精确地补偿转向不足和转向过度。

即使在最大侧向加速时，电动跑车也能保持出色的运动性，在弯道快速行驶时犹如在轨道上一样平稳。

为使车辆充分发挥运动潜力，奥迪R8 e-tron电动车配备了19英寸运动型车轮。

电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。

因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。

因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。

当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。

在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

图四5.行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。

它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。

R8 e-tron行走机构的前悬架为双A臂，后悬架为梯形多连杆，这种配置已经被证明是跑车的最佳悬挂机构形式，具有很高的动态响应性、极大的操控精确性和最优的行驶稳定性。

尽管弹簧和减震器具有很高的硬度，它们依然具有良好的舒适性。

齿轮齿条结构的转向系统具有电动机械辅助装置，能根据车速调节转向助力的大小，并提供了丰富的行驶信息。

6.转向装置转向装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。

作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。

多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。

电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

图五7.制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。

在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。

提供空气制动设备有耐力NAILI滑片式空气压缩机，主要是压缩空气的制动方式。

图六五、电动汽车的发展趋势及前景评估图七能源短缺、环境污染严重、全球气候变化潜在影响巨大的背景下，使用来源多样的电力、零排放（指移动源排放）的先进电动汽车技术（特指以车载电池系统驱动或部分驱动的汽车）正重新回到人们的视野，成为先进汽车技术（包括电动汽车、新能源汽车、燃料电池汽车等）与混合动力领域中讨论的热点与重点。

世界汽车厂家纷纷押宝电动车，汽车业内人士普遍认为，到2010年，全球主要汽车市场将形成以混合动力汽车为主的新能源汽车产业化高潮，未来十至二十年，是全球节能和能源汽车产业格局形成的关键时期。

美国新能源政策要求，2012年前联邦政府购买的车辆中一半应该是插电式混合动力汽车或者纯电动汽车，到2015年将有 100万辆插电式混合动力汽车投入使用。

“汽车到电网”（Vehicle to Grid, 简称V2G）研究在技术领域正密集展开，并开展了部分试点建设。

我国科技部已经制定了“十城千辆”的计划，即每年发展10个城市，每个城市推出1,000辆新型动力汽车开展示范运行，主要涉及公交、出租、公务、市政等领域。

国家863计划节能与新能源汽车重大项目专家组组长、清华大学汽车工程系主任欧阳明高对电动汽车发展提出三点建议：一是以锂动力电池为重点，掌握自主核心技术；二是以小型电动轿车为重点，推进自主品牌新能源汽车大规模商业化；三是以电动车标准法规为重点，建立自主产业政策体系。

总结国家发政委公告管理办法和实施细则已于2007年11月1日施行。

“城镇乡村农用（专用）电动汽车通用技术条件”也在酝酿过程中，纯电动汽车商业化在农村已经初现雏形，我们不该视而不见。