紙， 明書全套畢業(yè)設(shè)計(jì)均有 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車工程 學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 指導(dǎo)教師姓名 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否 外聘 是 否 題目名稱 合動(dòng)力城市客車總布置設(shè)計(jì) 一、 課題研究 現(xiàn)狀 、 選題 目的 和意義 隨著新能源公交客車越來(lái)越受到重視，各類新能源公交客車的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。其中混合動(dòng)力公交客車作為以美國(guó)為首的部分國(guó)家著力發(fā)展的新能源車型，其技術(shù)成熟度和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)都得到了巨大的提升，下面就目前的發(fā)展?fàn)顩r作簡(jiǎn)要闡述。 1混合動(dòng)力公交客車簡(jiǎn)介及技術(shù)特點(diǎn) 混合動(dòng)力 公交客車在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)客車的基礎(chǔ)上增加電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)有效合來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的驅(qū)動(dòng)，達(dá)到節(jié)能和減排的效果?；旌蟿?dòng)力公交客車通過(guò)電子控制系統(tǒng)有效地協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作始終處于經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)域，從而使燃油經(jīng)濟(jì)性得到明顯改善。根據(jù)電機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)工況能力可分為弱混、中混和強(qiáng)混，混合動(dòng)力公交客車一般采用中強(qiáng)混方案，節(jié)油率可超過(guò) 30。電子控制系統(tǒng)根據(jù)車輛運(yùn)行狀況決定混合動(dòng)力公交客車的工作模式，主要工作有快速起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)、行車發(fā)電、停車怠 速發(fā)電、制動(dòng)能量回收等。 2國(guó)際發(fā)展趨勢(shì) 目前世界各國(guó)都在積極推進(jìn)混合動(dòng)力公交客車的開發(fā)和運(yùn)營(yíng)。美國(guó)紐約在 1998 年提供首批 10輛串聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車的示范運(yùn)營(yíng)，目前有超過(guò) 500 輛此類客車在紐約、多倫多和舊金山等城市應(yīng)用。在西雅圖通用公司首先推出了并行式混合動(dòng)力公交客車進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，目前城市公用事業(yè)共有 400 余輛車在包括休斯頓、紐約、洛杉磯、西雅圖等超過(guò) 28 個(gè)北美城市運(yùn)行，今年該公司已獲得美國(guó)境內(nèi)各城市超過(guò) 1 500 臺(tái)訂單。在日本，豐田、本田等汽車業(yè)巨頭都投入巨大的人力和財(cái)力發(fā)展混合動(dòng)力公交客車，并已經(jīng) 推出數(shù)款車型。 3國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)目前十分重視混合動(dòng)力車的研制和開發(fā)，國(guó)家召開的 863 電動(dòng)汽車會(huì)議上，混合動(dòng)力汽車在中國(guó)電動(dòng)汽車的研究發(fā)展中，被確定為優(yōu)先發(fā)展的對(duì)象。大會(huì)通過(guò)的國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006 2020 年 )明確把新能源汽車列為 68 項(xiàng)優(yōu)先主題之一?；旌蟿?dòng)力汽車作為“從現(xiàn)實(shí)的緊迫需求出發(fā)，著力突破重大關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展”的一項(xiàng)技術(shù)，是符合“選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)、關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域，集中力量、重點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展”要求的。國(guó)內(nèi)東風(fēng)集團(tuán) 、一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、廣州客車廠、深圳五洲龍、長(zhǎng)沙聯(lián)合公司、宇通、金龍、福田、申龍等已成功開發(fā)出產(chǎn)品或樣車。其中， 2003 年 12月東風(fēng)公司率先投入 10 輛并聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車，在武漢 510 路上進(jìn)行示范運(yùn)行。在成功示范運(yùn)行兩年后， 2005 年 12 月，首批下線的 15 臺(tái)東風(fēng) 合動(dòng)力電動(dòng)公交客車交付武漢市公交公司，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn) 昆合動(dòng)力電動(dòng)汽車商業(yè)化銷售，開通了國(guó)內(nèi)首條混合動(dòng)力綠色公交專線。 2005 年 12 月，一汽集團(tuán)首輛混合動(dòng)力公交客車在無(wú)錫客車廠駛下裝配線。在深圳和株洲，串聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車也 已經(jīng)進(jìn)入了示范運(yùn)營(yíng)階段。在關(guān)鍵零部件方面，研制了 3 個(gè)系列的混合動(dòng)力客車用主電機(jī)產(chǎn)品，多能源控制系統(tǒng)研發(fā)單位與整車企業(yè)聯(lián)合開發(fā)整車多能源控制器，配置16 種不同的整車。在標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方面，我國(guó)已頒布混合動(dòng)力汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 6 項(xiàng)，混合動(dòng)力汽車測(cè)紙， 明書全套畢業(yè)設(shè)計(jì)均有 試方法、試驗(yàn)規(guī)程報(bào)告 2 項(xiàng)。上海經(jīng)過(guò)“十五”期間，已完成“申新動(dòng) 1 號(hào)”混合動(dòng)力大客車概念樣車的開發(fā)、“海威”混合動(dòng)力轎車樣車及其他自主品牌混合動(dòng)力轎車的研制工作?，F(xiàn)在上汽集也正在積極推進(jìn)插電式混合動(dòng)力轎車與大客車的研發(fā)。相對(duì)國(guó)內(nèi)其他地方，上海的混合動(dòng)力汽車的發(fā)展起步雖晚，但起點(diǎn)高， 現(xiàn)已進(jìn)入第 2 輪開發(fā)階段，在轎車和客車領(lǐng)域都有樣車面世，相關(guān)技術(shù)和車輛還有待通過(guò)一定數(shù)量的示范運(yùn)營(yíng)，在科學(xué)評(píng)判各類混合動(dòng)力汽車的優(yōu)、劣勢(shì)后，最終選擇比較適合城市運(yùn)營(yíng)和技術(shù)發(fā)展的路線，為加速我國(guó)混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)的混合動(dòng)力汽車技術(shù)已經(jīng)逐漸走向示范運(yùn)營(yíng)和市場(chǎng)推廣，但是其關(guān)鍵零部件的性能和可靠性還有待提高。且混合動(dòng)力車相對(duì)于原型內(nèi)燃機(jī)車成本還較高，將成為混合動(dòng)力公交客車市場(chǎng)化的一大障礙。此外，當(dāng)前混合動(dòng)力汽車方案較多，但是測(cè)試手段短缺，尚不能通過(guò)試驗(yàn)評(píng)估與優(yōu)化，因此測(cè)試基地建設(shè)也需加強(qiáng)。 4 發(fā)展混合動(dòng)力大客車的優(yōu)勢(shì)發(fā)展混合動(dòng)力城市公交客車，不僅有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)境與交通的健康發(fā)展，構(gòu)建一流的城市交通環(huán)境，更可能實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，掌握核心技術(shù)，在制定電動(dòng)汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面擁有更大的發(fā)言權(quán)和主動(dòng)權(quán)，從而在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí)，混合動(dòng)力車要想在我國(guó)真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，混合動(dòng)力公交客車也許就是這個(gè)產(chǎn)業(yè)的突破點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力公交客車必須以傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)為依托，不能脫離傳統(tǒng)整車單獨(dú)發(fā)展。我國(guó)客車工業(yè)的基礎(chǔ)較為雄厚，無(wú)論是車身、底盤等關(guān)鍵總成還是零部件配套體系，都有著日積月累的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)。因而集成現(xiàn)有客車工業(yè) 的優(yōu)勢(shì)資源，有利于迅速打造我國(guó)混合動(dòng)力客車自主品牌?；旌蟿?dòng)力具有先天優(yōu)勢(shì)，目前我國(guó)城市中行駛的燃油公交客車和城市團(tuán)體旅游客車是城市交通的主要污染源，極大地影響了城市形象和城市環(huán)境建設(shè)，因此，更新城市公交客車成為打造“綠色城市”的重要舉措。近年來(lái)，我國(guó)各大中城市公交客車年更換數(shù)量在 4 700 輛至 6 200 輛左右，并且以每年 17一 23的幅度增長(zhǎng)。 2008 年前后由于中小城市的跟進(jìn)，公交客車的需求有望達(dá)到每年 3 萬(wàn)輛，其中一部分裝備混合動(dòng)力是完全有可能的。當(dāng)然，要大力發(fā)展混合動(dòng)力，降低成本是首要問(wèn)題。對(duì)于混合動(dòng)力 客車，進(jìn)行推廣的最大障礙是高昂的成本，包括一次性購(gòu)車成本和使用成本。目前，我國(guó)城市公交大部分還是由政府進(jìn)行補(bǔ)貼運(yùn)營(yíng)，這也相對(duì)減輕了混合動(dòng)力客車的商業(yè)化難度，有利于示范和推廣應(yīng)用?；旌蟿?dòng)力汽車技術(shù)已經(jīng)成為世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著全球氣候逐步惡化、城市大氣污染加劇和石油資源過(guò)度消耗，環(huán)保與節(jié)能已經(jīng)成為世界的焦點(diǎn)，發(fā)展節(jié)能型、環(huán)保型汽車已成為世界汽車工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向和汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，研發(fā)和推出一系列有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的環(huán)保、節(jié)能混合動(dòng)力汽車已經(jīng)并將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的主流和 趨勢(shì)?；旌蟿?dòng)力汽車是新一輪競(jìng)爭(zhēng)的切人點(diǎn)，也是民族汽車工業(yè)健康發(fā)展的保證，為我國(guó)汽車工業(yè)提供了跨越式發(fā)展的契機(jī)。雖然我國(guó)的混合動(dòng)力汽車技術(shù)研究起步相對(duì)較晚，與世界領(lǐng)先的混合動(dòng)力技術(shù)有一定的差距，但從世界范圍來(lái)看，混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)目前還處于起步階段，與傳統(tǒng)的燃料汽車技術(shù)相比，我國(guó)在混動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域差距相對(duì)較小，這為我們趕超國(guó)際先進(jìn)水平提供了一個(gè)平臺(tái)，為我國(guó)民族汽車工業(yè)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，打造民族品牌，提供了一個(gè)良機(jī)。 選題目的和意義 電動(dòng)汽車的研究是從單獨(dú)依靠蓄電池供電的純電動(dòng)汽車開始的，純電動(dòng)汽車或零排放新燃料汽車無(wú)疑 是我們的最終目標(biāo)，但目前純電動(dòng)汽 車初始成本高，行駛里程較短。由于高效能蓄電池、燃料電泡及其系統(tǒng)均 發(fā)展相對(duì)滯后，影響了純電動(dòng)汽車的商業(yè)化進(jìn)程；而燃油發(fā) 動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是在純電動(dòng)汽車開發(fā)過(guò)程中 有利于市場(chǎng)化而產(chǎn)生的一種新的車型。它將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定容量的儲(chǔ)能器件 (主要是高性能電池或超級(jí)電容器 )通過(guò)先進(jìn)控制系統(tǒng)相組合，可以大幅度降低油耗減少污染物排放。國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為它是投資少、選擇余地大、易于滿足未來(lái)排放 標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)、市場(chǎng)接受度高的主流清潔車型，從而引起各大汽車公司的關(guān)注，得到商業(yè)市場(chǎng)的響應(yīng)并迅速發(fā)展，混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性能、燃料經(jīng)濟(jì)性以及廢氣排放效果的好壞，在很大程度上取決于車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的合理匹配以及車輛行駛過(guò)程中對(duì)各部件的協(xié)調(diào)控制。傳紙， 明書全套畢業(yè)設(shè)計(jì)均有 統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況多數(shù)是偏離其最佳工作區(qū)域，未能實(shí)現(xiàn)動(dòng) 力傳動(dòng)系統(tǒng)的最佳匹配，因此，通過(guò) 合理匹配混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，制定適合于車輛行駛工況的控制 對(duì)于提商汽車行駛效率，降低燃油消耗和尾氣排放具有較大的潛力，是一個(gè)值得研究的課題。對(duì)于汽車的動(dòng)力性能和 燃料經(jīng)濟(jì)性水 平，通常是在進(jìn)行實(shí)車道路試驗(yàn)之后給予最后評(píng)價(jià)，這樣做 不但周期長(zhǎng)，成本高，而且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)整車及各總成方案的確定、結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇、傳動(dòng)系參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配等具有一定的盲目性可能遺漏較優(yōu)的方案，造成浪費(fèi)。如果在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)利用計(jì)算機(jī)仿真模擬對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以考察驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)是如何影響汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，按預(yù)定的程序模擬各 種行 駛工況，包括瞬變的非穩(wěn)定工況，能全面地預(yù)測(cè)汽車 在 多種 工 況下的動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。 二、 設(shè)計(jì)（論文） 的基本內(nèi)容 、 擬解決 的主要問(wèn)題 目前國(guó)內(nèi)、外研究混合動(dòng)力的有很多家，其中研究混合動(dòng)力城市客車的也為數(shù)不少，但是大多采用的是串聯(lián)式的或并聯(lián)式的，在技術(shù)上相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較成熟的，但是經(jīng)濟(jì)性能還是沒(méi)有到達(dá)所期望的，這樣使得開發(fā)成本和實(shí)際效果有一定的差距，要想解決這個(gè)問(wèn)題，就要研制出技術(shù)成熟且更加節(jié)能的混聯(lián)式的混合動(dòng)力城市客車。 內(nèi)容包括： (1)三種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特性比較； (2)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究（驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)） ； (3)分析了典型工況的特點(diǎn)，包括整車功率、扭矩的需求等 從而進(jìn)行選型 ； (4)混聯(lián)式混合城市客車 的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置方案的設(shè)計(jì)并研究?jī)煞N方案的工作模式和特點(diǎn)； (5)以汽車特定工況下的動(dòng)力性能要求和車輛行駛的功率需求作為設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的根據(jù)，對(duì)某混合動(dòng)力城市客車的動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行了合理的選型、參數(shù)匹配和整車總體布置等； (6)對(duì)混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行匹配，并 對(duì)整車性能 進(jìn)行優(yōu)化； 擬解決的主要問(wèn)題 ： (1)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和匹配的理論研究。 (2)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的特性分析。 紙， 明書全套畢業(yè)設(shè)計(jì)均有 三、 技術(shù)路線 （研究方法） 四、進(jìn)度安排 1、調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第 1、 2 周 2、方案設(shè)計(jì)與分析（調(diào)研與分析）第 3 周 3、總體參數(shù)設(shè)計(jì) 第 4 周 4、混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 5、 6 周 5、系統(tǒng)及重要裝置的選型 第 7 周 6、完成設(shè)計(jì)圖紙 第 8、 9 周 7、性能計(jì)算分析、整車設(shè)計(jì)修正 第 10 周 8、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫 第 11 周 9、設(shè)計(jì)修改 第 12 周、 動(dòng)力系統(tǒng)各總成部件仿真 混合動(dòng)力系統(tǒng)部件的選擇 電動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)組 動(dòng)力電池組 尺寸、質(zhì)量、性能、機(jī)動(dòng)性 混合動(dòng)力系統(tǒng)總成匹配 整車總布置及各總成布置 發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系布置 駕駛室布置 懸架布置 車架總成外形及其橫梁 布置 制動(dòng)系統(tǒng)布置 進(jìn)、排氣系統(tǒng)布置 主要目標(biāo)參數(shù)的確定 操縱系統(tǒng)布置 整車總布置設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)校核 整車性能仿真分析 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案的比較確定 整車型式選擇 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究 城市客車運(yùn)行工況特點(diǎn) 紙， 明書全套畢業(yè)設(shè)計(jì)均有 10、提交指導(dǎo)教師審核、修正設(shè)計(jì) 第 13、 14 周、 11、設(shè)計(jì)評(píng)閱、設(shè)計(jì)修正 第 15 周、第 16 周 12、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第 17 周 五、 參考文獻(xiàn) 1陳清泉， 孫逢春，祝嘉光 京：北京理工大學(xué)出版社， 2002 2麻友良，陳全世 J2000 3熊建，管華混合動(dòng)力電動(dòng)客車的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化 J客車技術(shù)與研究， 2002 4李興虎電動(dòng)汽車概論 M北京：北京理工大學(xué)出版社 ,2005 8 5段巖波，張武高，黃震混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)分析 J柴油機(jī) 6錢立軍，趙韓，魯付俊混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 J合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ,2003 7楊妙梁混合動(dòng)力汽車發(fā)展趨 勢(shì) J汽車與配件， 2002 8王斌 J9余曉江，何洪文，孫逢春 . 混合動(dòng)力電動(dòng)大客車的技術(shù)現(xiàn)狀 M10陳清泉，孫逢春混合電動(dòng)車輛基礎(chǔ) M2001 1 11徐達(dá) M京理工大學(xué)出版社， 12鄒國(guó)棠，程明 M械工業(yè)出版社， 13美） 械工業(yè)出版社， 14劉惟信 M15陳文弟 M民交通出版社， 16唐鵬，孫駿電動(dòng)汽車動(dòng)力性能的建模與仿真 J交通與計(jì)算機(jī) ,2007， 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