产品特色
内容简介
《新能源汽车专业规划教材:新能源汽车结构与维修》全书分5个项目20个任务,主要讲授纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车、醇燃料汽车、二甲醚燃料汽车、压缩空气汽车以及汽车怠速启停系统、汽车超级电容储能装置、飞轮储能装置等新能源汽车及节能转置的基本结构与工作原理和新能源电动汽车的维修。本书内容新颖,知识面广,实用性强,结构合理。教材融入教学法,采用项目导向、任务驱动的编写形式,从感性到理性,由浅入深,遵循学习规律,激发学生学习热情,注重理论与实践结合,加强学生实践技能的培养与训练。本书排版新颖,图文对照,通俗易懂;教材提供课件下载,用大量的彩图、动画和视频资料,形象、生动地展示了各种新能源汽车的构造、工作原理与维修,方便了教师授课和学生课外学习。本书可以作为高职高专、普通高等院校院及中专技校的汽车类专业学生教材,还可以作为汽车新技术培训教材。对广大汽车爱好者也是一本值得收藏的阅读材料。
内页插图
目录
前言
新能源汽车彩图
开篇
0.1 什么是新能源汽车
0.2 新能源汽车分类
0.3 新能源汽车发展的历史背景
0.4 世界一些国家的新能源汽车发展战略
项目1 纯电动汽车
任务1.1 纯电动汽车概述
1.1.1 什么是纯电动汽车
1.1.2 EV的发展历史
1.1.3 EV的发展现状
任务1.2 纯电动汽车起动困难的故障排除
1.2.1 EV起动困难的故障案例
1.2.2 EV拆装实训
1.2.3 EV电池系统的结构原理
1.2.4 EV起动困难的故障案例分析
1.2.5 EV起动困难的检测与故障排除
1.2.6 EV电池的日常维护
任务1.3 纯电动汽车行驶无力、电机发热的故障排除
1.3.1 EV行驶无力、电机发热的故障案例
1.3.2 EV电机系统的总体结构原理
1.3.3 EV电机的构造、原理与控制
1.3.4 EV电机控制器和整车控制器
1.3.5 EV行驶无力、电机发热的故障案例分析
1.3.6 EV行驶无力、电机发热的故障检测与排除
1.3.7 EV电机系统的使用维护
项目总结
知识与实训考核
项目2 混合动力电动汽车
任务2.1 混合动力电动汽车概述
2.1.1 什么是混合动力电动汽车
2.1.2 HEV的发展与现状
任务2.2 混合动力电动汽车加速失灵故障排除
2.2.1 HEV加速失灵的故障案例
2.2.2 HEV拆装实训
2.2.3 HEV动力系统的基本结构与工作原理
2.2.4 比亚迪F3DM动力系统的结构与工作原理
2.2.5 HEV加速失灵的案例分析
2.2.6 HEV加速失灵的故障检测与排除
2.2.7 HEV的使用维护
任务2.3 普锐斯混合动力汽车起步、行驶窜动的故障排除
2.3.1 普锐斯HEV起步、行驶窜动的故障案例
2.3.2 普锐斯HEV动力系统结构组成
2.3.3 普锐斯HEV动力系统工作原理
2.3.4 普锐斯HEV起步、行驶窜动的故障案例分析
2.3.5 普锐斯HEV起步、行驶窜动检测
项目总结
知识与实训考核
项目3 燃料电池电动汽车
任务3.1 燃料电池电动汽车概述
3.1.1 什么是燃料电池电动汽车
3.1.2 燃料电池电动汽车的发展与现状
任务3.2 燃料电池电动汽车行驶无力的故障排除
3.2.1 燃料电池电动汽车行驶无力的故障案例
3.2.2 燃料电池电动汽车的结构、原理
3.2.3 燃料电池电动汽车行驶无力的故障案例分析
3.2.4 燃料电池电动汽车行驶无力的故障检测与排除
项目总结
知识与实训考核
项目4 燃气汽车
任务4.1 燃气汽车概述
4.1.1 什么是燃气汽车
4.1.2 燃气汽车的分类
4.1.3 燃气汽车的发展与现状
任务4.2 CNG汽车发动机换气熄火的故障排除
4.2.1 CNG汽车发动机换气熄火的故障案例
4.2.2 CNG汽车燃料供给系统的拆装实训
4.2.3 CNG的物理化学性质
4.2.4 CNG汽车燃料供给系统的结构与工作原理
4.2.5 CNG汽车发动机换气熄火的故障案例分析
4.2.6 CNG汽车发动机换气熄火的故障检测与排除
4.2.7 CNG汽车燃气供给系统使用注意事项
任务4.3 LPG汽车发动机转速不稳的故障排除
4.3.1 LPG汽车发动机转速不稳的故障案例
4.3.2 IPG汽车发动机的拆装实训
4.3.3 LPG的物理化学性质
4.3.4 LPG汽车发动机的结构原理
4.3.5 LPG汽车发动机转速不稳的故障案例分析
4.3.6 LPG汽车发动机转速不稳的故障检测与排除
4.3.7 LPG供给系统的维护
任务4.4 认识氨气汽车
4.4.1 什么是氢气汽车
4.4.2 氢气汽车的发展与现状
4.4.3 氢气汽车的结构、原理
项目总结
知识与实训考核
项目5 其他新能源汽车及新型车载动力
任务5.1 认识太阳能汽车
5.1.1 什么是太阳能汽车
5.1.2 太阳能汽车的发展与现状
5.1.3 太阳能汽车的基本结构
5.1.4 太阳能汽车的工作原理
任务5.2 醇燃料汽车
5.2.1 什么是醇燃料汽车
5.2.2 醇燃料汽车的发展与现状
5.2.3 醇燃料汽车的基本结构与工作原理
5.2.4 醇燃料汽车的使用维护
任务5.3 二甲醚燃料汽车
5.3.1 什么是二甲醚燃料汽车
5.3.2 二甲醚燃料汽车的发展与现状
5.3.3 二甲醚燃料汽车燃料供给系统的基本结构与工作原理
任务5.4 其他汽车燃料简介
5.4.1 桉树油燃料
5.4.2 椰子油燃料
5.4.3 其他植物燃料
任务5.5 汽车怠速起停系统
5.5.1 什么是汽车怠速起停系统
5.5.2 汽车怠速起停系统的发展与现状
5.5.3 汽车怠速起停系统的结构与工作原理
5.5.4 汽车怠速起停系统的使用
任务5.6 汽车超级电容储能装置
5.6.1 什么是超级电容储能装置
5.6.2 超级电容储能装置的发展与现状
5.6.3 超级电容储能装置的基本结构与工作原理
5.6.4 超级电容的分类
5.6.5 超级电容储能装置汽车的配置与控制
任务5.7 飞轮储能装置
5.7.1 什么是飞轮储能装置
5.7.2 飞轮储能装置的发展与现状
5.7.3 飞轮储能装置的基本结构与工作原理
任务5.8 压缩空气汽车
5.8.1 什么是压缩空气汽车
5.8.2 压缩空气汽车的发展与现状
5.8.3 压缩空气汽车的基本结构与工作原理
项目总结
知识与实训考核
参考文献
前言/序言
汽车的发明与发展,为人类作出了巨大的贡献,同时也带来了急需解决的两大问题。一是传统内燃机汽车使用的燃料为一次性能源,开发使用后便不可再生。全球能源消耗的剧增,加速了地球矿物能源的枯竭。二是汽车排气污染。所以研发、推广、使用新能源汽车已刻不容缓。
世界各国为了解决能源短缺、环境污染等社会问题,相继出台了各种节能减排的法规和标准,制定了各种鼓励研发、推广新能源汽车的政策和措施,使新能源汽车迅速推向社会,出现了各种纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车、醇燃料汽车、二甲醚燃料汽车、压缩空气汽车以及汽车怠速起停系统、汽车超级电容储能装置、飞轮储能装置等新能源汽车及节能装置。
由于新能源汽车及节能装置结构新颖,技术先进,目前大部分人还不熟悉其结构和工作原理,更不熟悉使用与维修,急需相应的教材和教学同步跟上。为了适应社会和汽车行业需要,我们组织了相关学校和专家,结合多年的教学经验编写本书,向教育部申报立项,得到同行专家认可。本书已作为教育部“十二五”职业教育国家规划教材立项。
本书以教职成〔2012〕9号《教育部关于十二五职业教育教材建设的若干意见》为指导,吸收了近年来新能源汽车的新技术、新成果、新标准和高职教育教学所取得的新经验,立足以职业为导向,实际运用为目标,实践技能为主线,以人为本,以提高学生综合素质和就业为目标,适应校企合作、工学结合、教学做一体化的教学需要,进行项目导向、任务驱动的教材设计,将新能源汽车的结构、原理、运用、维护、故障与检测有机融合,理论与实训有机融合。按照学生认识规律,从感性到理性,由浅人深,组织教材体系,使理论紧密联系实际,与现代汽车科学技术同步。
《新能源汽车结构与维修》全书分5个项目20个任务,主要讲授纯电动汽车、?昆合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车、醇燃料汽车、二甲醚燃料汽车、压缩空气汽车以及汽车怠速起停系统、汽车超级电容储能装置、飞轮储能装置等新能源汽车及节能装置的基本结构与工作原理和新能源汽车的维修。本书内容新颖,知识面广,实用性强,结构合理。排版新颖,图文对照,通俗易懂;教材提供课件下载,用大量的彩图、动画和视频资料,形象、生动地展示了各种新能源汽车的构造、工作原理与维修,方便了教师授课和学生课外学习。
本书由蔡兴旺教授担任主编,中国汽车技术研究中心周荣教授级高工担任主审,陈黎明高工担任副主编。编写分工如下:蔡兴旺编写开篇、项目1、项目2的任务2.1、任务2.2、项目5的任务5.5,并对全书进行审阅统稿,陈黎明编写项目2的任务2.3,付晓光编写项目3,王斌编写项目5的任务5.1—任务5.4,廖一峰编写项目5的任务5.6—5.8,李飞编写项目4的任务4.1、任务4.2,钟锦昌编写项目4的任务4.3、任务4.4。
本书编写及课件制作过程中,得到广州珠江职业技术学院、广州市铭珠电控设备科技有限公司、机械工业出版社、广东省教育厅、中国汽车技术研究中心、广东机电职业技术学院、番职业技术学院、韶关学院等单位和个人的大力支持与帮助,书中检索了大量汽车网站及汽车教材、论文资料,一并对此谨表深深的谢意。由于本书内容新,知识面广,限于编写者的水平和能力,书中误漏之处难免,诚恳期望得到同行专家和广大读者批评指正。
《新能源汽车结构与维修》编写组
2014年3月
探索未来出行:新能源汽车的奥秘与实践 随着全球对可持续发展的日益重视,新能源汽车正以前所未有的速度重塑着我们的交通格局。它们不仅是科技创新的结晶,更是绿色环保理念的生动实践。本书并非旨在深入剖析新能源汽车的专业结构与维修细节,而是希望为广大读者,无论是行业内的初学者、充满好奇的爱好者,还是对未来出行方式感兴趣的探索者,打开一扇了解新能源汽车世界的大门。我们将聚焦新能源汽车的宏观图景、发展脉络、核心技术原理的通俗解读,以及它们所带来的社会与经济影响,旨在构建一个清晰、全面且易于理解的认知框架。 第一章:新能源汽车的时代浪潮——为何选择绿色出行? 在这一章,我们将跳出具体的技术参数,从宏观层面探讨新能源汽车兴起的必然性。我们将回顾人类社会对交通工具的不断追求,从蒸汽时代到燃油时代,再到如今的新能源时代,每一次技术革新都伴随着对效率、环保和可持续性的思考。你将了解到,化石燃料的有限性、气候变化的严峻挑战,以及城市空气污染的现实困境,共同催生了对更清洁、更高效交通方式的迫切需求。我们将阐述,新能源汽车并非一时兴起的潮流,而是应对全球性挑战、实现可持续发展目标的重要战略选择。本章还将简要介绍不同类型的新能源汽车,如纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)以及燃料电池汽车(FCV),为后续章节的深入理解奠定基础。我们将以通俗易懂的语言,揭示新能源汽车如何成为推动社会绿色转型、构建低碳未来的关键力量。 第二章:驱动未来的核心——新能源汽车的关键技术概览 这一章将聚焦新能源汽车的心脏——其独特且充满创新精神的关键技术。我们将把复杂的工程原理转化为易于理解的概念,帮助读者 grasp 新能源汽车的核心竞争力。 电力驱动的魔法:电池技术解析 我们将深入浅出地介绍目前新能源汽车最主要的储能方式——车载动力电池。这包括对锂离子电池化学原理的初步讲解,例如其正极、负极、电解液和隔膜的作用,以及为何它们能够储存和释放电能。我们将探讨不同类型的锂离子电池(如三元锂、磷酸铁锂)在性能、安全性和成本上的差异,以及它们如何影响电动汽车的续航里程、充电速度和使用寿命。此外,我们还会简要提及未来电池技术的发展趋势,例如固态电池、钠离子电池等,为读者勾勒出电池技术的演进蓝图。 能量的转换与控制:电机与电控系统 我们将解释新能源汽车如何利用电能产生动力的。这包括对永磁同步电机、交流异步电机等常见驱动电机的基本工作原理进行通俗的介绍,它们如何将电能转化为机械能,并驱动车轮。同时,我们将揭示电控系统的核心作用,它如同汽车的“大脑”,负责管理电池的充放电、电机的运行、能量回收以及整车动力的分配。读者将了解到,精密的电控系统是实现高效能量利用、平稳驾驶体验和强大动力输出的关键。 智能化的能量“加油站”:充电与能源回收 本章还将探讨新能源汽车的“补给”方式。我们将介绍不同类型的充电方式,包括家用慢充、公共快充,以及它们的充电速度和适用场景。同时,我们将重点介绍新能源汽车独有的能量回收技术,即再生制动。通过形象的比喻,解释在车辆减速或下坡时,电机如何反转,将动能转化为电能储存回电池,从而提高能源利用效率,延长续航里程。 第三章:不止于“电动”——新能源汽车的多样化形态 除了纯电动汽车,新能源汽车家族还包含着其他同样重要的成员。本章将聚焦这些多能源驱动的车型,展现新能源汽车技术的多元化发展。 混合动力的智慧融合:HEV与PHEV 我们将详细解析混合动力汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)的工作原理。对于HEV,我们将解释其如何巧妙地结合内燃机和电动机,根据行驶工况自动切换或协同工作,实现燃油经济性的最大化。对于PHEV,我们将重点介绍其与HEV的区别,即拥有更大的电池容量和外部充电能力,使其能够在一定续航里程内实现纯电驱动,从而进一步降低排放和油耗。我们将通过场景化的描述,帮助读者理解这两种混合动力车型在实际使用中的优势。 氢能的绿色承诺:燃料电池汽车(FCV) 我们将目光投向更为前沿的燃料电池汽车。本章将简要介绍燃料电池的工作原理,即通过氢气和氧气的化学反应产生电能,其排放物仅为水。我们将探讨燃料电池汽车的优势,如长续航里程和快速加氢,以及它在未来交通能源体系中所扮演的角色。虽然目前FCV的普及度不如电动汽车,但其作为一种零排放的解决方案,具有巨大的发展潜力。 第四章:绿色出行的社会与经济图景 新能源汽车的崛起,不仅仅是一场技术革命,更是一场深刻的社会与经济变革。本章将从更广阔的视角,审视新能源汽车对我们的生活和社会带来的影响。 环境效益的深远影响 我们将具体分析新能源汽车在减少温室气体排放、改善城市空气质量方面的贡献。通过对比传统燃油车,我们将直观地展示新能源汽车如何帮助我们呼吸更清新的空气,减缓气候变化带来的负面影响。我们将引用相关数据和研究,量化其环保价值。 经济发展的催化剂 新能源汽车产业的蓬勃发展,正在催生新的经济增长点。我们将探讨其对汽车制造、电池生产、充电基础设施建设、软件开发等相关产业的拉动作用。同时,我们将分析其对就业市场带来的影响,以及各国政府在政策引导和产业扶持方面所做的努力。 智慧交通的未来畅想 新能源汽车与智能网联技术、自动驾驶技术的融合,正在勾勒出未来智慧交通的蓝图。本章将简要展望,未来的交通系统将如何更加高效、安全、便捷,以及新能源汽车在其中扮演的核心角色。从车辆间的通信到智能化的出行规划,我们将描绘出一幅充满科技感的未来出行场景。 第五章:拥抱新能源,放眼未来 在旅程的最后,我们将总结新能源汽车的意义,并鼓励读者继续关注这一充满活力的领域。我们将强调,新能源汽车不仅是一种交通工具的升级,更是我们走向更加可持续、更加美好未来的重要一步。本书旨在激发读者的好奇心,引导他们更深入地了解新能源汽车所代表的科技进步和环保理念,并为个人在这一领域的学习和探索提供一个清晰的起点。我们希望,通过本书的阅读,读者能够对新能源汽车有一个全面而深刻的认识,并对未来出行充满期待。