车辆工程领域混合动力技术探析

摘要：目前，人们对环保问题的重视程度日益提高，政府也制定了一系列的相关政策，以求实现可持续发展。混合动力车以其在节能减排、智能化、安全性和稳定性等方面的优越性而日益受到重视。本文综述了车辆工程中的混合动力技术，阐述了其在车辆工程中的具体应用，并对其未来的发展方向进行了展望，以期推动该技术的进一步发展与应用。

关键词：车辆工程；混合动力技术；应用

引言

科技的迅猛发展，给车辆工程带来了崭新的发展契机。随着可持续发展战略的不断深入，混合动力技术因其具有的节能、环保等优点，已经被广泛地应用于车辆工程领域。该技术将有助于降低传统燃油汽车在道路上的排放，降低整车的能源消耗，符合可持续发展的战略需求，同时也将极大地提高我国车辆的科技水平，促进我国相关技术的不断进步与发展。

1.车辆工程领域混合动力技术概述

1.1.内涵

混合动力技术在车辆工程领域中指的是将两种或两种以上的不同能源或动力系统相结合，以提高能源利用效率，减少环境污染，提升车辆性能的一种技术。这种技术的核心在于通过不同能源之间的互补，实现更加高效、环保的车辆运行。

1.2.分类

混合动力技术根据不同的能源组合和工作原理，可以分为多种类型。

1.2.1.油电混合动力技术

油电混合动力技术是目前应用最为广泛的一种混合动力技术，它将传统的内燃机与电动机相结合。在车辆行驶过程中，内燃机和电动机可以根据不同的行驶条件和需求，自动切换或同时工作，以达到节能减排的目的。

1.2.2.液压混合动力技术

液压混合动力技术是一种先进的能源管理方案，它主要依赖于液压系统来实现能量的储存与释放。通过巧妙地利用液压泵和液压马达之间的转换机制，该技术能够捕捉到车辆在制动过程中产生的能量，并将其有效地储存于液压系统中。随后，在车辆需要加速时，这些储存的能量可以被重新利用，释放出来以辅助动力系统，进而显著提升整体的能源利用效率。液压混合动力系统特别适用于重型车辆和工程车辆，因为这些车辆往往需要强大的动力输出以及频繁地进行起停操作，而液压混合动力技术恰好能够满足这些需求，为这些车辆提供更加高效和经济的能源解决方案。

2.车辆工程领域混合动力技术具体应用

2.1.城市公共交通

在城市公交中引入混合动力系统，不仅可以减少公交运行成本，而且符合国家可持续发展战略，促进公交行业健康发展。采用混合动力技术，可以为同一条线路上的公交提供更灵活、更科学的管理方案，并通过对车内多能源管理系统的智能设计，保证车辆在实际行驶中可以更顺畅地进行各种能源的转换，从而使车辆的功率输出效率得到有效提高，满足乘客的出行需要，避免能源的浪费。另外，混合动力技术还可以确保对多种能源的有效使用。例如，在低负载情况下，一般都是以发电机为动力，在负载逐步增加的情况下，车辆发动机开始与发电机一起工作，从而大幅提高公交车的工作效率，降低能耗。在实际应用中，采用先进的控制算法对其工作状态进行优化，以达到节能降耗、降低尾气排放的目的。比如，基于车辆行驶速度、电池电量、乘客负荷等实时信息，利用动态规划、模型预测控制等先进算法对其工作方式进行动态调节。

2.2.工程车辆

工程车辆往往体积较大，运行环境较为恶劣，并且工作强度大、周期长。因此，如果使用传统的燃油汽车作为工程车辆，可能会产生油耗较大的问题，还会造成空气污染，特别是进行矿山开采或者冬季作业时，产生的影响更为恶劣。将混合动力技术应用到工程车辆中，则能够显著降低油耗，而且车辆在紧急制动时产生的动能还能够转化成电能，提升能源利用效率，避免资源浪费，这符合绿色发展理念下的工程项目建设要求。以工程车辆中的采矿车为例，在矿产开采环节，现场的作业条件相对比较特殊，矿井和地面地形较为复杂，不论是对于机械设备还是工作人员要求都非常严格。然而，传统燃油汽车由于技术的限制，在采矿作业中对于工作人员专业技能的依赖程度非常高，一旦遇到复杂的开采环境可能难以顺利应对。将混合动力技术应用于采矿车，则可以充分利用其自身的优势有效解决这些问题。比如，在井下作业过程中，传统燃油汽车会产生较大的噪声，当噪声达到一定程度，很可能会引发矿井崩塌现象，进而威胁到工作人员的生命安全；使用混合动力技术的采矿车在运行时基本处于静音状态，这样不仅能够提升采矿作业的安全性，而且车辆在运行过程中产生的污染物也相对较少，能够有效减少采矿作业中产生的环境污染问题。

3.车辆工程领域混合动力技术发展趋势

3.1.电池技术改进

采用高能量密度的电池，可以提高汽车的续航里程。所以，在设计时，通常都会使用新型材料，以提高其能量密度，并保证其体积与重量。另外，该技术还可以大幅提高电池的续航能力，可以使其在很短的时间内充满电，这一点对混合动力汽车至关重要。此外，随着电池技术的发展，电池的耐用性将大大提高，延长电池的寿命，减少电池的更换次数。另外，随着电池技术的不断进步，电池的安全性能也会得到极大的提升，比如爆炸、火灾等突发事件的几率就会大幅度下降，尤其是在高温、高压等工况下。

3.2.智能控制系统发展

未来混合动力技术会与智能控制系统相结合，并根据具体的驾驶需求及驾驶条件，对车辆的运行动力进行科学合理的分配，比如将动力从电动机传输至发动机，或者从发动机传输至电动机，进而有效减少燃油消耗量，从根本上提升车辆运行效率和经济性。使用智能控制系统还能够实现对能量回收系统及再生制动系统的实时监测，确保在车辆运行过程中制动产生的能量能够有效转化为电能，并存储到电池中，为后续车辆的运行提供动力，进而有效减少不必要的资源浪费。

结合不同的驾驶需求，智能控制系统可对驾驶模式进行调节，例如高性能模式、纯电动模式及混合动力模式，通过对这些模式进行自由切换，可以有效提升车辆的行驶性能。同时，智能控制系统在实际运行过程中，还可以对车辆的运行状况及性能进行有效监测，对动力系统进行优化，进而实现对发动机输出、电动机功率分配的优化和调整，以使车辆达到理想的运行状态。另外，系统可对车辆历史运行数据进行全面分析和判断，还能进行预测分析，判断车辆未来可能会遇到的能源需求及驾驶条件，以便驾驶员提前采取相应的解决方案，显著提升车辆的燃油经济性。使用智能控制系统还能够对车辆实际运行过程中各个零部件的运行状态进行监控，并提供精准的反馈信息，以便第一时间发现车辆运行中潜在的异常之处，采取有效的应对措施。

4.结束语

综上所述，混合动力系统是汽车工程的一项重要发展方向，其应用不仅可以从本质上提高汽车的行驶稳定性，而且符合现代社会对能源和环境的要求，符合可持续发展的战略。因此，有必要加强对该技术在实际应用中所遇到的一些问题的研究，使其更好地发挥其使用价值，从而推动车辆工程事业的长期发展。

参考文献

[1]魏旭鑫.混合动力技术在车辆工程领域的应用研究[J].内燃机与配件，2020，（24）：106-107.

[2]冯桂才，王勇.浅谈车辆工程领域中的混合动力技术[J].内燃机与配件，2019，（24）：208-209.

[3]李峥杰.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].内燃机与配件，2019，（21）：250-251.