现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车——基本原理、理论和设计

分类: 图书,工业技术,汽车与交通运输,汽车,汽车结构部件,
作者: (美)爱塞尼等著,倪光正,倪培宏,熊素铭译
出 版 社: 机械工业出版社
出版时间: 2008-7-1字数: 448000版次: 1页数: 350印刷时间: 2008/07/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787111244059包装: 平装内容简介
本书论述了传统的内燃机汽车(ICEs)、电动汽车(EVs)、混合动力电动汽车(HEVs)和燃料电池车(FCVs)的基本原理、理论和设计。基于数学方程.对各种传统的和现代的车辆.全面地描述了它们的性能、配置、控制策略、设计方法、模拟和仿真。
本书还论及车辆系统的分析,即基于内燃机的驱动系,电动汽车设计,混合动力电动汽车构造,电驱动系统,串联式、并联式和轻度混合动力电驱动系的设计方法,能量存储系统,再生制动,燃料电池及其在车辆中的应用,以及燃料电池混合动力电驱动系设计。其中,强调了整体的驱动系的系统,而不仅限于其特殊部件的分析。书中通过逐步展开数学方程描述了设计方法,而且,在阐述各种驱动系的设计方法时,均有仿真结果所对应的设计实例。
本书对与汽车相关的制造工业、管理机构和学术界的工程师、从业者、研究生、高年级大学生、研究工作者和经理们而言,在关于现代汽车体系方面,也是一本内容广泛、综合的参考书。
作者简介
梅尔达德爱塞尼(Mehrdad Ehsani)教授,梅尔达德爱塞尼于1973和1974年在奥斯汀的得克萨斯大学先后获电机工程学士与硕士学位,并于1981年获威斯康星。麦迪逊大学电机工程博士学位。
1974~1977年,在得克萨斯大学核聚变研究中心任研究工程师。1977~1981年,在伊利诺斯州的阿贡国家实验室任驻室副研究员,同时,在威斯康星.麦迪逊大学进行能量与控制系统方面的博士学位课题工作。1981年至今,现为得克萨斯农工大学电机工程学院教授,得克萨斯应用电力电子中心主任。在脉冲电源、高电压工程、电力电子和电机驱动方面已发表200余篇论文,并在IEEE工业应用学会1985、1987和1992年的年会上,获得静止式功率变换器和电机驱动方面的论文奖,以及许多其他的荣誉和赏识。1984年,他被得克萨斯专业工程师学会的布拉佐斯(Brazos)分会提名为该年杰出的年轻工程师。1992年在得克萨斯农工大学被提名为该校工程学院的哈力伯顿(Halliburton)教授,1994.年又被提名为工程学院的德莱塞(Dresser)工业教授。2001年,在得克萨斯农工大学实施“课堂指导、学者活动和专业服务的工程规划”中,他被选为2001~2002年度工程学院的鲁思和威廉一尼莱(Ruth&william Neely)/道尔(Dow)化学教授会会员,也因在“混合动力电动汽车的理论和设计”方面的贡献被IEEE车辆学会推选获2001年度创新奖。他是应用于超导磁储能系统的变换器电路一书的合作作者,且是自换向变换器和其他专论的IEEE手册的撰稿人。他有13项已批准或正在申报的美国和EC专利。目前致力于电力电子、电机驱动、混合动力电动汽车及其控制系统的研究工作。
目录
译者的话
前言
作者简介
第1章环境影响与现代交通运输的历史
1.1大气污染
1.1.1氧化氮化合物
1.1.2一氧化碳
1.1.3未完全燃烧的碳氢化合物
1.1.4其他的污染物质
1.2全球变暖
1.3石油资源
1.4引发的代价
1.5应对将来石油供应的各种交通运输发展策略的重要性
1.6电动汽车的历史
1.7混合动力电动汽车的历史
1.8燃料电池车的历史
参考文献
第2章车辆的基本原理
2.1车辆运动的一般描述
2.2车辆的阻力
2.2.1滚动阻力
2.2.2空气阻力
2.2.3爬坡阻力
2.3动力学方程
2.4轮胎与地面间的附着力和最大牵引力
2.5动力系的牵引力和车速
2.6车辆动力装置和传动装置特性
2.6.1动力装置特性
2.6.2传动装置特性
2.6.2.1手动齿轮传动装置
2.6.2.2流体动力传动装置
2.6.2.3连续变速传动装置
2.7车辆性能
2.7.1最高车速
2.7.2爬坡能力
2.7.3加速性能
2.8运行燃油的经济性
2.8.1内燃机的燃油经济性能
2.8.2车辆燃油经济性的计算
2.8.3改进车辆燃油经济性的基本技术
2.9制动性能
2.9.1制动力
2.9.2前后轮轴上的制动力分布
参考文献
第3章内燃机
3.1四冲程火花点火内燃机
3.1.1工作原理
3.1.2运行参数
3.1.2.1发动机额定值
3.1.2.2每一循环的指示功和平均有效压力
3.1.2.3机械效率
3.1.2.4比油耗和效率
3.1.2.5排放率
3.1.2.6燃油/空气和空气/燃油之比值
3.1.2.7容积效率
3.1.3运行与性能参数之间的关系
3.1.4发动机运行特性
3.1.4.1发动机性能参数
3.1.4.2指示功率和有效功率与扭矩
3.1.4.3油耗特性
3.1.5影响火花点火发动机性能、效率和排放特性的运行变量
3.1.5.1点火定时
3.1.5.2燃油/空气的当量比
3.1.6排放控制
3.1.7改善性能、效率和排放特性的基本技术
3.2四冲程压燃式内燃机
3.3二冲程发动机
3.4汪格尔转子式发动机
3.5斯特林发动机
3.6燃气轮机发动机
3.7拟等温布雷托循环发动机
参考文献
第4章电动汽车
4.1电动汽车的结构
4.2电动汽车的性能
4.2.1牵引电动机的特性
4.2.2牵引力和传动装置要求
4.2.3车辆性能
4.3正常行驶工况下的牵引力
4.4能量消耗
参考文献
第5章混合动力电动汽车
第6章电驱动系统
第7章串联式混合动力电驱动系的设计
第8章并联式混合动力电驱动系的设计
第9章轻度混合动力电驱动系的设计
第10章能量存储
第11章再生制动的基本原理
第12章燃料电池车
第13章燃料电池混合动力电驱动系设计
索引(中英文对照)
汉语拼音音节索引
英语缩写字索引
书摘插图
第1章 环境影响与现代交通运输的历史
内燃机车辆,尤其是汽车,其发展是现代工业技术最重大的成就之一。汽车为现代社会的发展,在满足人们每天生活流动性的许多需求上已经做出了重大贡献。迅速发展的汽车工业,不同于其他工业,它促使了人类社会由早期社会到高度发展的工业社会的进展。汽车工业和服务于它的其他工业一起,构成了世界经济的支柱,并雇用了劳动群体最大的份额。
然而,全世界大量汽车的应用,已经产生并正在继续引发严重的环境与人类生存问题。大气污染,全球变暖,以及地球石油资源的迅速递减,成为当前人们首要关注的问题。
近十年来,在与交通运输相关的研究开发领域中,人们致力于发展高效、清洁和安全的运输工具。电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车已被代表性地提议为日后用以替代传统车辆的运输工具。
本章评论了大气污染,因可燃气体排放导致的全球变暖,以及石油资源枯竭的问题。并且概要地回顾了电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池应用科技的发展进程。
1.1 大气污染
目前,所有汽车依靠碳氢化合物类燃料的燃烧,以获得其驱动力所必需的能量。燃烧是燃料与空气之间的反应,它释放出热量和燃烧生成物。热量经发动机转换为机械功率,而燃烧生成物则排入大气。碳氢化合物是由碳和氢原子组成分子的化学化合物。理想情况下,碳氢化合物的燃烧仅生成二氧化碳和水,不会损害环境。当然,绿色植物通过光合作用“消化”二氧化碳。二氧化碳是植物生存中必需的组成部分。动物不会因呼吸二氧化碳而受到损害,除非空气中二氧化碳的浓度增加到使氧气几乎消失的程度。
事实上,在热力发动机内碳氢化合物类燃料的燃烧决非是理想化的,即除生成二氧化碳和水之外,燃烧生成物还含有一定量的氧化氮化合物(NOx)、一氧化碳(CO)和未完全燃烧的碳氢化合物(HC),所有这些生成物对人的健康都是有毒性的。
……