Project2項目五電動輔助系統(tǒng)目錄電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1電動制動系統(tǒng)2電動輔助系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)3學(xué)習(xí)目標任務(wù)一電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)1.理解電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特點。2.了解電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類。3.能夠理解和掌握電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。4.能夠正確描述電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理。助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分類機械轉(zhuǎn)向液壓助力轉(zhuǎn)向電控液壓助力轉(zhuǎn)向電動助力轉(zhuǎn)向線控轉(zhuǎn)向一、

助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓伺服控制方式構(gòu)成的液壓控制系統(tǒng)，主要由V型傳動皮帶、壓力流量控制閥體、油管、動力缸、轉(zhuǎn)向助力泵、轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向傳動軸、儲油罐等部件構(gòu)成2.液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（HPS）優(yōu)點：采用機械部件連接，操控精準，路感直接，信息反饋豐富液壓泵由發(fā)動機驅(qū)動，轉(zhuǎn)向動力充沛，技術(shù)成熟，可靠性高，平均制造成本低缺點：低速大轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)彎時比較沉依靠發(fā)動機動力來驅(qū)動油泵，能耗比較高液壓系統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，油路經(jīng)常保持高壓狀態(tài)，使用壽命受到影響。3.電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS）電控液壓助力系統(tǒng)（EHPS）的主要由儲油罐、控制單元、電動泵、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、助力轉(zhuǎn)向傳感器等構(gòu)成電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EHPS）優(yōu)點：采用電動液壓泵,低速輸出大扭矩，高速輸出小扭矩缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便于安裝維修及檢測、造價較高，無法克服液壓系統(tǒng)的缺點，如滲油問題、低溫工作性能4.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）是一種直接依靠電動機提供輔助轉(zhuǎn)矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的使用工況控制電動機提供不同的動力，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向助力隨車速的變化而變化，且僅在需要轉(zhuǎn)向的時候提供轉(zhuǎn)向動力，降低燃油消耗率，且轉(zhuǎn)向更加輕便電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）結(jié)構(gòu)組成優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單降低油耗噪聲小助力效果好實現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動回正環(huán)保性好5.線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）汽車線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）取消了轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機械連接，完全由電能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，擺脫了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種限制，不但可以自由設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的力傳遞特性，設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向的角傳遞特性，通過控制算法實現(xiàn)智能化車輛轉(zhuǎn)向，而且比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更加節(jié)省安裝空間，重量更輕線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（SBW）結(jié)構(gòu)組成二、

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的分類電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）根據(jù)電機驅(qū)動部位和機械結(jié)構(gòu)的不同，可將電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）分為轉(zhuǎn)向軸助力式、齒輪助力式和齒條助力式電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的類型2.電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）的結(jié)構(gòu)電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）直接依靠電動機提供輔助轉(zhuǎn)向動力。EPS主要由轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、車速傳感器、電動機、電磁離合器、減速機構(gòu)、電子控制單元（ECU）等組成電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）結(jié)構(gòu)示意圖（1）

轉(zhuǎn)矩傳感器

轉(zhuǎn)矩傳感器用于檢測作用于轉(zhuǎn)向盤上扭矩信號的大小與方向

接觸式扭桿電位計傳感器是在轉(zhuǎn)向軸位置加一根扭桿，通過扭桿檢測輸入軸與輸出軸的相對扭轉(zhuǎn)位移，并將這種扭轉(zhuǎn)變化輸入給ECU。

接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器（2）

電動機EPS一般常采用直流無刷永磁電動機,無刷永磁電動機具有無激磁損耗、效率較高、體積較小等特點。（3）電磁離合器電磁離合器可以保證電動助力只在預(yù)定的范圍內(nèi)起作用。當(dāng)車速、電流超過限定的最大值或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生故障時，離合器便自動切斷電動機動力，恢復(fù)手動控制轉(zhuǎn)向。單片干式電磁離合器（4）減速機構(gòu)減速機構(gòu)用來增大電動機傳遞給轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)矩渦輪蝸桿減速機構(gòu)三、

電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理電動式EPS以直流電動機作為助力源，電子控制單元根據(jù)車速和轉(zhuǎn)向參數(shù)控制電動機通電電流強度，調(diào)節(jié)加力電動機工作力矩，進而控制轉(zhuǎn)向助力強度。電動式EPS的助力作用受電腦控制，在低速轉(zhuǎn)向時的助力作用最強，隨著車速的升高助力作用逐漸減弱電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS）學(xué)習(xí)目標任務(wù)二電動制動系統(tǒng)1.了解電動汽車真空助力制動系統(tǒng)的概念。2.能夠理解和掌握電動汽車真空助力制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3.能夠正確描述電動汽車真空助力制動系統(tǒng)的工作原理。傳統(tǒng)汽車的制動系統(tǒng)真空助力裝置的真空源來自于發(fā)動機進氣歧管，純電動車發(fā)動機總成被拆除后，制動系統(tǒng)由于沒有真空動力源而喪失真空助力功能，因此電動汽車真空助力系統(tǒng)在傳統(tǒng)真空助力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了電動真空泵，來產(chǎn)生足夠的真空度，從而實現(xiàn)助力制動的目的。一、

真空助力制動系統(tǒng)概述電動真空助力制動系統(tǒng)安裝位置二、

電動汽車真空助力制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電動汽車真空助力制動系統(tǒng)主要由電動真空泵、真空助力器、真空罐及壓力傳感器、ECU控制器、制動系統(tǒng)組成真空助力制動的結(jié)構(gòu)1.電動真空泵

傳統(tǒng)汽車上的真空源來自于汽油發(fā)動機的進氣歧管，電動汽車取消了發(fā)動機，因此，需要單獨增加真空泵為真空助力器提供可靠的真空源。北汽E200電動汽車制動系統(tǒng)電動真空泵2.真空助力器

踩下制動踏板時，連桿打開一個氣門，使空氣進入助力器中膜片的一側(cè)，同時密封另一側(cè)真空。這就增大了膜片一側(cè)的壓力，從而有助于推動連桿，繼而推動主缸中的活塞。釋放制動踏板時，閥將隔絕外部空氣，同時重新打開真空閥。這將恢復(fù)膜片兩側(cè)的真空，從而使一切復(fù)位。真空助力器結(jié)構(gòu)組成真空助力器總成3.制動器三、

電動汽車真空助力制動系統(tǒng)工作原理電動真空助力制動系統(tǒng)的工作原理圖

當(dāng)駕駛?cè)税l(fā)動汽車時，12V電源接通，壓力延時開關(guān)和壓力報警器開始壓力自檢。如果真空罐內(nèi)的真空度小于55kPa，則壓力膜片將會擠壓觸點，從而接通電源，真空泵開始工作；當(dāng)真空度增加到55kPa時，壓力延時開關(guān)斷開，然后通過延時繼電器使真空泵繼續(xù)工作大約30s后停止。（1）真空助力器的非工作過程

在非工作的狀態(tài)下,控制閥推桿回位彈簧將控制閥推桿推到右邊的鎖片鎖定位置,真空閥口A處于開啟狀態(tài),控制閥彈簧使控制閥皮碗與空氣閥座緊密接觸,從而關(guān)閉了空氣閥口B。此時助力器的真空氣室和應(yīng)用氣室分別通過活塞體的真空氣室通道與應(yīng)用氣室通道經(jīng)控制閥腔處相通,并與外界大氣相隔絕。真空助力器非工作狀態(tài)（2）真空助力器中間工作過程

當(dāng)進行制動時,踏下制動踏板,踏板力經(jīng)杠桿放大后作用在控制閥推桿上。首先,控制閥推桿回位彈簧被壓縮,控制閥推桿連同空氣閥柱前移。當(dāng)控制閥推桿前移到控制閥皮碗與真空閥座相接觸的位置時,真空閥口A關(guān)閉。此時，助力器的真空、應(yīng)用氣室被隔開。此時，空氣閥柱端部剛好與反作用盤的表面相接觸。隨著控制閥推桿的繼續(xù)前移,空氣閥口B開啟。外界空氣經(jīng)過濾氣后通過打開的空氣閥口及通往應(yīng)用氣室的通道,進入到助力器的應(yīng)用氣室(右氣室),伺服力產(chǎn)生。真空助力器中間工作狀態(tài)（3）平衡狀態(tài)

如果制動踏板力保持不變，在經(jīng)由反饋板傳遞的主缸向后的反作用力和膜片+膜板+活塞外殼+閥碗+支撐彈簧+閥圈向前運動趨勢的共同作用下，空氣閥口B封閉，達到平衡狀態(tài)。此時，任何踏板力的增長都將破壞這種平衡，使空氣閥口B重新開啟，大氣的進入將進一步導(dǎo)致后腔原有真空度的降低，加大前后腔壓差。因此真空助力器的工作過程是一個動平衡的過程。

平衡狀態(tài)（4）松開制動狀態(tài)

松開踏板，在閥圈彈簧的作用下，操縱桿帶動止動底座向后運動，首先關(guān)閉空氣閥口B，繼續(xù)的運動將開啟真空閥口A,助力器前后腔連通，真空重新建立。與此同時，在回位彈簧的作用下，膜片+膜板+活塞外殼組件回到初始位置。松開制動狀態(tài)學(xué)習(xí)目標3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)1.了解空調(diào)系統(tǒng)的分類2.掌握空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理優(yōu)點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動汽車空調(diào)能量利用率高壓縮機工作效率高可靠性高、維護方便123缺點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動汽車空調(diào)耗電量大，對電池要求高相對熱負荷較大無法利用發(fā)動機余熱取暖123分類3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動汽車空調(diào)熱電（偶）式空調(diào)系統(tǒng)電動熱泵式空調(diào)系統(tǒng)12N型和P型半導(dǎo)體通過金屬導(dǎo)流片連接，形成熱電偶對，電流由N極通過P極時，在接口處就會產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移，在導(dǎo)流片上吸熱，另一端放熱。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)熱電（偶）式結(jié)構(gòu)和原理制冷ECU控制逆變器向驅(qū)動電動機輸入交流電，驅(qū)動電動機帶動壓縮機工作。壓縮機壓縮制冷劑至高溫高壓狀態(tài)，通過四通閥，泵入車外換熱器，通過閥膨脹并流向車內(nèi)換熱器，制冷劑在車內(nèi)換熱器蒸發(fā)吸熱，此時空調(diào)鼓風(fēng)機向車廂內(nèi)吹入冷氣。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)熱泵型結(jié)構(gòu)和原理制熱虛線箭頭表示制冷運行方式。壓縮機壓縮制冷劑至高溫高壓狀態(tài)，通過四通閥，泵入車內(nèi)換熱器，通過閥膨脹并流向車外換熱器，制冷劑在車內(nèi)換熱器散發(fā)熱量，此時空調(diào)鼓風(fēng)機向車廂內(nèi)吹入熱氣。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)熱泵型結(jié)構(gòu)和原理熱泵型空調(diào)優(yōu)點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動汽車空調(diào)噪聲低、振動小結(jié)構(gòu)緊湊質(zhì)量輕123熱泵型空調(diào)缺點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動汽車空調(diào)冬季，車外熱交換器表面結(jié)霜1電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器等采暖系統(tǒng)電動汽車暖風(fēng)裝置主要由PTC加熱器和鼓風(fēng)機等送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機、不同風(fēng)門組成。

空氣凈化系統(tǒng)空氣凈化系統(tǒng)主要包含空氣濾清器、殺菌燈等。電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)電動壓縮機是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，其作用是吸人來自蒸發(fā)器的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑，壓縮為高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑，并將制冷劑送往冷凝器。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)渦旋式壓縮機作用3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)渦旋式壓縮機結(jié)構(gòu)1—吸氣管2—主軸承3—曲軸4—電動機5—副軸承6—液壓泵7—油池8—排氣管

9—排油抑制器10—軸向密封機構(gòu)11—徑向密封機構(gòu)12—動渦旋盤13—靜渦旋盤14—機殼15—排氣閥3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)渦旋式壓縮機工作原理：工作過程中，靜渦旋盤固定在機架上，動渦旋盤由曲軸驅(qū)動并由防自轉(zhuǎn)機構(gòu)制約，圍繞靜渦旋盤基圓中心，作很小半徑的行星運動。氣體通過濾芯吸入靜渦旋盤的外圍，隨著曲軸的旋轉(zhuǎn)，動渦旋盤在靜渦旋盤內(nèi)按軌跡運轉(zhuǎn)時，動、靜渦旋盤之間形成若干個月牙形壓縮腔，這些月牙腔由外向內(nèi)逐漸縮小，氣體在動、靜渦旋盤所組成的若干個月牙形壓縮腔內(nèi)被逐步壓縮，最后由靜渦旋中心部件的軸向孔連續(xù)排出。在整個過程，所有工作腔均處于不同的壓縮階段，從而保證壓縮機連續(xù)不斷地吸氣、壓縮、排氣。渦旋壓縮機優(yōu)點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)渦旋壓縮機轉(zhuǎn)矩變化幅度小振動小，噪聲低質(zhì)量輕123渦旋壓縮機缺點3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)渦旋壓縮機加工精度非常高密封機構(gòu)復(fù)雜12冷凝器對壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸氣進行冷卻，使之凝結(jié)成高溫高壓液體。將壓縮機排出的高溫、高壓氣態(tài)制冷劑冷凝成高溫(50℃-55℃)、高壓(1100-1400kPa)的液態(tài)制冷劑，制冷劑在冷凝器中散熱而發(fā)生狀態(tài)的改變，冷凝器將熱量散發(fā)到大氣中。冷凝器的散熱面積越大，冷卻效果越好。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器作用3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)冷凝器結(jié)構(gòu)

空調(diào)系統(tǒng)的冷凝器一般安裝在發(fā)動機散熱器的前面，由管子和散熱片組成。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)儲液干燥器結(jié)構(gòu)

安裝在冷凝器和膨脹閥之間，通常由儲液罐、干燥劑、過濾器組成1.貯存制冷劑

接收從冷凝器來制冷劑并加以貯存，根據(jù)蒸發(fā)器的需要提供所需的制冷劑量。

2.過濾

將系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)的雜質(zhì)、臟物如銹蝕、污垢、金屬微粒等過濾掉，這些雜質(zhì)會損傷壓縮機軸承，還會堵塞過濾網(wǎng)和膨脹閥。

3.吸收濕氣

汽車空調(diào)系統(tǒng)中要求濕氣越少越好，因為濕氣會造成“冰塞”并腐蝕系統(tǒng)管道等，使之不能正常工作。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)儲液干燥器作用3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥結(jié)構(gòu)

安裝在蒸發(fā)器的入口處，通常由針閥、膜片、熱敏桿壓力彈簧組成1.節(jié)流降壓

使從冷凝器過來的高溫高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓成為容易蒸發(fā)的低溫低壓霧狀制冷劑進入蒸發(fā)器，即分開了制冷劑的高壓側(cè)和低壓側(cè)。2.自動調(diào)節(jié)制冷劑流量

根據(jù)制冷負荷的改變和壓縮機轉(zhuǎn)速的變化，自動調(diào)節(jié)制冷劑進入蒸發(fā)器的流量以滿足制冷循環(huán)的需要。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)膨脹閥作用3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的另一個熱交換器，由箱、管和散熱片組成將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，鼓風(fēng)機將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)，達到降溫目的。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器作用進入蒸發(fā)器排管內(nèi)的低溫、低壓霧狀液態(tài)制冷劑，通過管壁吸收穿過蒸發(fā)器表面的空氣的熱量，使之降溫。與此同時，空氣中所含的水分由于冷卻而凝結(jié)在蒸發(fā)器表面，經(jīng)收集排出，使空氣減濕，被降溫、減濕后的空氣由鼓風(fēng)機吹進車輛室內(nèi)，使車內(nèi)獲得冷氣。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器工作原理

PTC熱敏電阻通常是用半導(dǎo)體材料制成的，阻值隨溫度變化成正相關(guān)變化，外界溫度降低，電阻值減小，外界溫度增加，電阻值增加。因此PTC元件具備在低溫區(qū)的高制熱性能的特性，符合汽車的制熱性能要求。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)PTC組成空調(diào)輔助電加熱器可以分為粘接式陶瓷PTC加熱器和金屬PTC管狀加熱器。金屬PTC管狀加熱器發(fā)熱材料采用鎮(zhèn)鐵合金絲，并在其外部安裝鋁質(zhì)散熱片，保證良好的散熱效果。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)PTC分類3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)北汽PTC加熱器構(gòu)成3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)北汽PTC加熱器技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)要求實驗條件額定輸入電壓隨動力電池電壓336V額定功率3500W環(huán)境溫度：25±1℃施加電壓：384±1VDC風(fēng)速：4.5m/s功率偏差率-10%～+10%冷態(tài)最大起始電流20A環(huán)境溫度：25±1℃施加電壓：336±1VDC單級冷態(tài)電阻80Ω～300Ω在25±1℃環(huán)境下，放置>30min后測量3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)制冷工作原理：壓縮過程、放熱過程、干燥過程、節(jié)流過程、吸熱過程。3電動汽車空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)制冷工作原理：壓縮過程、放熱過程、干