车辆动力技术——热力驱动、电驱动、混合驱动与能量管理_康奈尔·斯坦_9787111561071

该书从水平与垂直两个维度进行描述。水平维度主要是对驱动模块、能量体、能量转化和存储进行描述，包括从环境影响和技术实现角度进行评价。垂直维度主要是从功能和技术角度进行过程分析，对应用前景和结果进行描述。

　　本书以评价、设计和优化可选用（也称可替代）车辆动力驱动技术方案为主要内容。在内容安排上，本书从水平与垂直两个维度对车辆动力技术进行描述。水平维度主要是对驱动模块、能量体、能量转化和存储进行描述，包括从环境影响和技术实现角度进行评价。垂直维度主要是从功能和技术角度进行过程分析，对应用前景和结果进行描述。

　　通过对理论基础知识、应用潜力、局限性分析和大量实际案例的关联学习，汽车行业的研发工程师、车辆工程专业的学生以及对汽车感兴趣的非专业技术人士都可以从中获得有关车辆动力驱动的知识和评价、分析其发展趋势的能力。

　　过去几十年内，生态的、经济的、技术的和社会的环境条件发生了很大变化，汽车车型和档级的多样化趋势也随之愈加明显。这样的发展趋势要求动力驱动技术（系统）能够量体裁衣地适应不同的车辆应用，而不是追求一种万能的动力驱动形式。作者在过去的20年里通过广泛、深入的教学和科研实践亲历了这一不断持续的发展过程。

　　在此期间，正值“可选用车辆动力驱动”第1版酝酿之中，人们都在关注3L油耗汽车和低油耗驱动发动机，那时未来动力驱动的多样化还不是一个热门话题。

　　在本书第2版酝酿期间，在许多经济圈、政治圈和部分技术圈内混合动力驱动俨然成了汽车技术的万能解决方案。

　　在本书第3版撰写过程中，电动汽车在上述同一批人士和同样的圈内又被视为市内交通的救世主。与此同时，经验与教训也让人们一点点地更加客观一些、更加理智一些。现在回过头来看，许多车辆动力驱动方案往往曾经被误判过，要么被赞为灵丹妙药，要么被贬为异想天开。

　　因此，在构思本书第3版时特别考虑了采用一些新的描述方法和范例，针对一类具有应用潜力的动力驱动系统，重点强调其技术实施的原因、优点和经济效益。

　　与前两版相比，第3版更清晰、更详细地介绍了可选用动力驱动技术的发展愿景。内燃机作为未来汽车动力驱动的载体和共同作用者，其进一步的发展情况在这里以大量最新的范例予以介绍。有关未来燃料的内容主要沿用前两版已有的叙述，因其间出现了唯一、通用能量载体（氢）的观点，第3版充实了从经济、生态角度论述的内容。

　　电驱动是目前的一个热门话题，本版更详细地介绍了相关内容并提供了大量当前的实施案例。

　　汽车技术领域目前出现了种类繁多的能量载体和驱动系统，不免会有各种不切实际的推测或臆想，可选用的方案太多也会导致不知所从。因此，本版对能量载体与驱动系统的组合予以了更明确地解释，同时辅之大量当前的实施案例进行说明，希望读者从中能获得一种对应于汽车类型和汽车应用领域的清晰分类。

　　第3版虽然在内容上做了较大改动和扩展，但最初的断言没有改变而且还进一步予以强调，即汽车未来多样化决定了其动力驱动形式多元化、驱动系统模块化设计和相互关联的模块功能。

　　第3版前言车辆动力技术热力驱动、电驱动、混合驱动与能量管理　　衷心感谢斯普林格出版社容许本书能够配上许多具有说服力的、复杂的彩色插图。

　　康奈尔·斯坦（Cornel Stan）于2011年10月在本书第1版和第2版之间的3年里，可选用车辆动力驱动领域有了长足的发展，其间出现的大量新概念和技术解决方案很好地说明了这一点。拟出台的法律法规将对降低二氧化碳排放和限制有害物质排放提出越来越严格的要求，燃料价格增长迅速，汽车节能减排的话题成为这一期间公众关注的焦点。

　　最新的研发结果，以及从政治、经济及社会三方面展开的分析和得到的趋势预测都印证了本书在第1版前言中的断言：企望一种通用的动力驱动方式，和企望一种满足所有需求的万能汽车一样，是不可能实现的，从紧凑型至豪华型的车型多样化趋势反而会更明显，这也意味着相应的动力驱动形式多样化。过去3年举办的各类国际专业活动显示，动力驱动形式除了与汽车等级相适应之外，其适应各地区特点的因地制宜发展趋势也很明显。

　　2007年，本书作者与通用公司GCipolla 教授在柏林共同主办了第一届“可选用车辆动力驱动”国际会议，与会汽车制造公司发表的一些信息也证实了上述趋势：

　　- Toyota：全混驱动在城市工况下具有优势，柴油汽车更适合于市郊和高速行驶。

　　- Ford：公司生产的混合动力汽车只投放美国市场。柴油汽车在美国不适用，然而在欧洲却具有优势。

　　- General Motors：General Motors、Daimler和BMW三家公司联合研发的双模混合动力汽车只投入美国市场。柴油汽车在欧洲具有优势，在印度值得推荐使用，但是不适用于中国和美国市场。

　　- AUDI，BMW，Daimler，Ford，General Motors：微混和中混动力驱动汽车将占领市场，其中价格差别会很明显，5~6kW电驱动的微混汽车加价300~800欧元，10~20kW电驱动的中混汽车加价1000~2000欧元。全混汽车其价格太贵（加价4000~8000欧元），只适用于一些利基市场。

　　基于提及的发展趋势，在本书第2版中增加了大量具有代表性的最新数据，其中涉及动力驱动系统和组合应用，也涉及能量载体、能量转换器和能量储存器。

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第3版前言第2版前言第1版前言字母符号含义第1章移动性（交通）:发展条件、要求和愿景1 11发展条件1 12发展要求12 13能量管理的研发愿景（路径）22 第2章热动力驱动30 21热力学过程——可实现性与局限性30 22四冲程活塞式发动机——应用潜力与发展趋势46 221发动机过程的匹配与优化46 222汽油机和柴油机的工作过程趋同110 23可供选用的热机116 231二冲程发动机116 232汪克尔发动机126 233流体机械（燃气轮机）129 234斯特林发动机135 第3章替代燃料139 31能量载体（能源）:资源、潜力和特性139 32天然气146 33石油气156 34醇类燃料：甲醇和乙醇158 35氢气176 36植物油185 37二甲醚190 38合成燃料192 第4章电驱动196 41电动汽车196 42电动机198 43电能储存器：电池203 44车载发电装置：燃料电池205 45电驱动汽车223 第5章动力系统、能量载体、能量转换器和能量储存器的组合230 51动力结构230 52热机作为发电装置的电驱动（串联式混合动力）232 53通过内燃机和/或电动机的驱动（并联式和混联式混合动力）252 531混合度分级252 532内燃机-行星齿轮-电动机组合的并联式全混类动力（丰田 Prius，本田Insight）254 533内燃机-行星齿轮-电动机组合加配后驱电动机的并联式全混类动力（雷克萨斯 RX400h车）260 534内燃机-电动机同轴全混类动力（保时捷）261 535内燃机-双电动机同轴全混类动力（戴姆勒）264 536双模混合动力（即电动机集成于内燃机变速器之中的全混类动力）（宝马-戴姆勒-通用）265 537无机械连接的内燃机-电动机分轴混合动力（标致）271 538并联式和混联式混合动力驱动系统信息汇总273 第6章作为复杂系统的汽车能量管理285 参考文献296

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