汽车动力系统的电动化趋势不可逆转,其中最重要的就是内燃机的电动化。将电机引入内燃机实现混合驱动是内燃机电动化的一种,将电机引入内燃机只用于高效发电也是内燃机电动化的一种。
上述高效发电系统被用于纯电机驱动的车辆时又被称为增程器。本书主要集中论述此类由内燃机和发电机组成的增程器,它是通过内燃机把燃料的化学能转换成机械能,又经过发电机把机械能转换成电能的电力供给装置。这样的增程器用于纯电机驱动的车辆,能够解决由动力电池技术局限所带来的诸如里程焦虑这样的市场适应性问题,这类车辆又被称为增程式电动汽车。相较于纯内燃机驱动的车辆,由于增程器中的内燃机更多地工作在高效率区域,使得增程式电动汽车的燃料消耗量更低,污染排放量更少。
增程器的设计开发和应用是本书论述的重点,包括如下内容:增程器总成以及增程式动力系统的匹配与设计、专用发动机和发电机系统的开发、增程器总成及增程式电动汽车控制系统的开发、增程器总成及增程式动力系统的热管理、增程器总成及增程式电动汽车的排放和故障诊断等。
书中几乎每章都设有试验验证一节,介绍设计开发的试验内容、验证过程及相关工具设备,以期反映设计开发与试验验证之间密不可分的关系,这也是工程技术区别于科学技术的特征之一。而工程技术实践中核心问题的攻关解决又依赖于科学技术理论,需要得到掌握前沿科学技术的企业和研究机构的鼎力支持,二者相辅相成。
因此,这本书既有工程技术的现实性,可用于指导增程器以及增程式电动汽车的产品开发;又有科学技术的前瞻性,可用于先进技术方向上的学术研究;在专业领域,也可用于学校辅导教学。
本书是数百位工程师在五年多的时间里所积累的工作经验和成果的文字体现,故本书署名代表着一个团队。团队经历了从内燃机、发电机到增程器总成的开发,经历了从动力系统集成到整车搭载的开发,以及从供应商组织到市场投放的整个过程。不是只开发了一款,而是开发了几款增程器,不是只开发了增程式乘用车,而且还开发了增程式商用车。因此,工程实践性强是本书的一大特点。
毫无疑问,行业里所有人的努力,包括工程界和学术界,所形成的经典成果都曾帮助这个团队克服重重困难。这些成果都有可能反映在本书之中。因此,在这里向所有为本书贡献素材的同事表示感谢!向业界前辈和专家朋友们表示感谢!
衷心地希望本书能够对读者的工程实践和学术研究有所帮助,由于著者的学识和经验所限,书中难免有所疏漏、不妥甚至错误,恳请读者批评指正。
2021年初于北京