清華大學(xué)-柴油機(jī)拆裝報(bào)告

汽車工程系汽93班

柴油機(jī)拆裝報(bào)告

[鍵入文檔副標(biāo)題]

作者：徐彪學(xué)號(hào)：201*010806

同組人姓名：孟東暉、陳萍、李錦彬、李晨風(fēng)

完成日期：201*年7月16日星期六

柴油機(jī)拆裝報(bào)告

一、所拆發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)

江陵VM柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

二、發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

氣缸數(shù)量及排列方式：直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)類型：四沖程機(jī)體形式：隧道式氣缸蓋形式：整體式

燃燒室類型：直噴式燃燒室（整體式燃燒室）氣缸套布置類型：無(wú)氣缸套式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻類型：水冷

凸輪布置形式：凸輪軸上置式氣門(mén)驅(qū)動(dòng)形式：直接驅(qū)動(dòng)活塞形式：平頂活塞

連桿蓋加工形式：漲斷加工曲軸支撐形式：全支承氣環(huán)形式：扭曲環(huán)

柴油噴射方式：高壓供軌型電控噴油系統(tǒng)噴油器類型：孔式噴油器排氣系統(tǒng)形式：?jiǎn)闻艢庀到y(tǒng)噴油泵形式：轉(zhuǎn)子分配泵正時(shí)方式：定位銷式

其他部件：有EGR、PCV、廢氣渦輪增壓、電熱塞、平衡機(jī)構(gòu)、液力間隙自動(dòng)補(bǔ)償器、節(jié)溫器等等

三、拆裝流程

1、拆卸發(fā)電機(jī)，將發(fā)電機(jī)的支撐板螺栓卸下來(lái)，即可拆下發(fā)電機(jī)；

2、拆卸排氣歧管，將排氣歧管與機(jī)體連接的螺栓卸下即可拆下排氣歧管；3、拆卸進(jìn)氣歧管，將進(jìn)氣歧管與機(jī)體連接螺栓卸下即可拆下進(jìn)氣歧管；4、拆卸EGR及氣管路，將EGR和連接在上面的管路整體拆下，需要卸下EGR

上的兩個(gè)螺栓以及管路上固定的螺栓；5、卸下高壓油軌；6、拆下機(jī)油泵；

7、卸下發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪對(duì)面一側(cè)的幾個(gè)傳動(dòng)輪，注意皮帶輪螺栓為左旋；8、拆下飛輪對(duì)側(cè)的蓋；9、拆下飛輪；

10、將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上蓋拆下；11、將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸下蓋拆下；

12、將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到油底殼朝上，拆下油底殼；13、卸下機(jī)油集濾器；14、卸下平衡軸；15、拆下連桿蓋，用錘子桿身輕輕敲擊連桿大頭，使活塞向下掉出氣缸，

并在另一側(cè)用手接住。拆下后，連桿蓋和連桿應(yīng)有序成對(duì)放置；

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柴油機(jī)拆裝報(bào)告

16、兩人分別握住曲軸的兩端，一來(lái)一回推動(dòng)連桿，最后將連桿推出連

桿軸承；

17、安裝過(guò)程與拆卸過(guò)程完全相反。在安裝過(guò)程中需要注意將零件擦干

凈后，涂上機(jī)油。擰緊螺母應(yīng)注意次序擰緊，分布擰緊和對(duì)稱擰緊�；钊�環(huán)的開(kāi)口應(yīng)注意相隔180°。

四、冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

氣缸蓋節(jié)溫器散熱器進(jìn)水室氣缸體水泵散熱器出水室散熱器芯注：藍(lán)色箭頭代表大循環(huán)，綠色箭頭代表小循環(huán)冷卻系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水循環(huán)分為兩個(gè)過(guò)程，大循環(huán)和小循環(huán)。大循環(huán)時(shí)，冷卻水將經(jīng)過(guò)散熱器冷卻，小循環(huán)時(shí)，冷卻水不會(huì)經(jīng)過(guò)散熱器冷卻。大循環(huán)和小循環(huán)依靠節(jié)溫器進(jìn)行控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，冷卻液溫度較低，這時(shí)，節(jié)溫器將冷卻液流向散熱器的通道關(guān)閉，使冷卻水經(jīng)水泵入口直接流入機(jī)體或氣缸蓋水套，以便使冷卻液能夠迅速升溫。如果不裝節(jié)溫器，沒(méi)有小循環(huán)，那么冷卻液加熱后又在散熱器中散熱，長(zhǎng)時(shí)間溫度得不到升高，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在低溫下運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，暖風(fēng)系統(tǒng)等也不能正常工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高時(shí)，節(jié)溫器通往散熱器的閥門(mén)打開(kāi)，熱的冷卻液經(jīng)散熱器散熱，使冷卻液溫度降下來(lái)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)因過(guò)熱造成機(jī)油變質(zhì)變稀，發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹變形，磨損厲害，充氣效率下降，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性下降。

五、定位方式

1、氣缸蓋與機(jī)體通過(guò)定位銷定位，如果定位不準(zhǔn)確，氣門(mén)、噴油器等與氣

缸的燃燒室不相適應(yīng)，氣門(mén)與活塞頂上的氣門(mén)凹坑不相適應(yīng)，導(dǎo)致燃燒不正常和氣門(mén)被頂壞；

2、曲軸的軸向定位通過(guò)止推墊片實(shí)現(xiàn)，如果軸向定位不準(zhǔn)確，那么，連桿

左右存在偏移，受力不正常；

3、由于曲軸主軸承蓋通過(guò)漲斷加工，定位方式為加工形成的不規(guī)則面。如

果主軸承蓋定位不準(zhǔn)確，那么主軸承蓋內(nèi)圓不是一個(gè)正圓，造成主軸頸磨損厲害。

4、凸輪軸軸承蓋與機(jī)氣缸蓋間有定位銷定位。如果定位不好，那么凸輪軸

轉(zhuǎn)動(dòng)受到限制，軸頸處磨損較厲害。

六、密封方式

1、氣缸蓋與機(jī)體密封方式是通過(guò)氣缸襯墊實(shí)現(xiàn)的。氣缸襯墊為金屬材質(zhì)的，

通過(guò)螺栓壓緊后，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)體內(nèi)的密封。如果密封不好，那么，機(jī)油可能會(huì)從氣缸蓋和機(jī)體的縫隙漏出來(lái)，也會(huì)造成曲軸箱（與機(jī)體上面是連通的）漏氣，使曲軸箱的廢氣直接漏到大氣中，污染大氣。

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柴油機(jī)拆裝報(bào)告

2、油底殼與機(jī)體之間的密封通過(guò)密封墊圈實(shí)現(xiàn)的，密封墊圈材質(zhì)為橡膠的，

通過(guò)螺栓壓緊后，可以實(shí)現(xiàn)曲軸箱密封。如果密封不好，那么油底殼內(nèi)的機(jī)油將從油底殼與機(jī)體的縫隙中漏出來(lái)。

3、排氣歧管與機(jī)體間通過(guò)密封墊圈密封，若密封不好，則排氣從排氣歧管

和機(jī)體間的縫隙漏出來(lái)，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)催化轉(zhuǎn)換器處理，污染大氣。

4、進(jìn)氣歧管與機(jī)體間通過(guò)密封墊圈密封，若密封不好，則進(jìn)氣從進(jìn)氣歧管

和機(jī)體間的縫隙漏出來(lái)，造成進(jìn)氣效果不好。

5、活塞與氣缸間通過(guò)兩道氣環(huán)實(shí)現(xiàn)密封（油環(huán)也有輔助密封的作用）。若密

封不好，則氣缸內(nèi)的可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，而且在做功過(guò)程中由于漏氣，氣缸內(nèi)的壓力也會(huì)下降，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和燃油經(jīng)濟(jì)性下降。6、氣門(mén)頂端通過(guò)氣門(mén)油封密封。如果密封不好，那么機(jī)油將從氣門(mén)頂端漏

到氣門(mén)導(dǎo)管內(nèi)，當(dāng)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)繼而漏到氣缸內(nèi)。

7、氣門(mén)與氣門(mén)座之間通過(guò)精研密封，而且保證線接觸，密封性好。如果密

封不好，那么氣缸將會(huì)漏氣。

8、曲軸兩端有油封，可以密封曲軸箱。如果密封不好，那么曲軸箱里的機(jī)

油將會(huì)漏出，廢氣也將漏出。

9、凸輪軸軸承蓋與氣缸蓋接觸處有橡膠密封圈，實(shí)現(xiàn)密封。如果密封不好，

那么廢氣和機(jī)油將漏出。

七、主要結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)

柴油機(jī)形式燃燒室形式缸徑活塞排量壓縮比長(zhǎng)*寬*高/mm額定功率/轉(zhuǎn)速全負(fù)荷最低燃油消耗率最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速最高空轉(zhuǎn)空載最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速質(zhì)量工作順序氣門(mén)間隙調(diào)整進(jìn)氣門(mén)早開(kāi)進(jìn)氣門(mén)晚關(guān)排氣門(mén)早開(kāi)排氣門(mén)晚關(guān)節(jié)溫器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向（從飛輪側(cè)看）燃油噴射系統(tǒng)潤(rùn)滑油容量發(fā)電機(jī)

直列、水冷、四沖程、雙頂置凸輪軸統(tǒng)一型燃燒室92mm2.499L17.5710*630*763105kw/4000r/min210g/kwh340nm/201*r/min4800r/min800r/min278kg1-3-4-2液壓間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)15.6°64.4°66°32°蠟式逆時(shí)針高壓共軌5.5-6.5L12V-50A柴油機(jī)拆裝報(bào)告

起動(dòng)機(jī)冷卻水出水溫度機(jī)油壓力

12V-2.2kw85±5℃0.38-0.42MPa八、先進(jìn)性分析

1、采用廢氣渦輪增壓，有利于提高柴油機(jī)的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。

2、采用博世2代高壓共軌（TDCI）電噴技術(shù)，控制精確靈敏，不存在因機(jī)

械磨損等造成失調(diào)的可能。

3、采用雙軸平衡機(jī)構(gòu)，可以平衡二階往復(fù)慣性力，降低汽車振動(dòng)及噪聲。4、采用隧道式機(jī)體，剛度很好，而且主軸承孔的同軸度好。

5、凸輪軸的擺臂一端有液力間隙自動(dòng)補(bǔ)償器，可以消除凸輪軸和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

的間隙，免去調(diào)整環(huán)節(jié)，便于安裝調(diào)試。

6、有強(qiáng)制曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，將曲軸箱中的廢氣吸入進(jìn)氣管中，有利于提高

排放性和經(jīng)濟(jì)性。

7、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中有電熱塞，有利于提高柴油機(jī)的冷啟動(dòng)性能。8、凸輪軸上置，有利于實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。9、正時(shí)機(jī)構(gòu)用銷定位，安裝十分方便。

九、改進(jìn)建議及廠家生產(chǎn)線調(diào)整

1、加裝可變配氣機(jī)構(gòu)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。

廠家需要增加一條生產(chǎn)可變配氣定時(shí)器的生產(chǎn)線和機(jī)油控制閥的生產(chǎn)線。并在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU上加裝動(dòng)力系統(tǒng)控制模塊的軟件。

2、采用可變進(jìn)氣歧管，充分利用進(jìn)氣波動(dòng)效應(yīng)和盡量縮小發(fā)動(dòng)機(jī)在高低轉(zhuǎn)

速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的進(jìn)氣差別，提高動(dòng)力性，改善燃燒。

廠家需要改動(dòng)進(jìn)氣歧管的生產(chǎn)線，使進(jìn)氣歧管上有兩個(gè)進(jìn)氣道。3、加裝二次空氣噴射系統(tǒng)，改善尾氣中CO和HC的排放。

廠家需要增加一條空氣噴射系統(tǒng)的生產(chǎn)線。

十、拆裝的建議和意見(jiàn)

1、在平時(shí)上課時(shí)的拆裝課，可以以自己動(dòng)手結(jié)合老師講授的方式，這樣可

以使知識(shí)更加深刻牢固。

2、建議老師開(kāi)一節(jié)拆裝概論課，在動(dòng)手前先講述拆裝中遇到的問(wèn)題，工具

的使用原則，裝配的注意事項(xiàng)等等。

3、建議增加拆裝報(bào)告的內(nèi)容，并允許多人共同完成一份報(bào)告。

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擴(kuò)展閱讀：清華大學(xué)-動(dòng)力電池參數(shù)極其壽命綜述

作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

動(dòng)力電池的發(fā)展、參數(shù)特征極其壽命綜述

隨著石油價(jià)格的日益上漲以及能源危機(jī)的臨近，新能源汽車迎來(lái)了一個(gè)蓬勃發(fā)展的好時(shí)期。新能源汽車中，電動(dòng)汽車（EV）是研究的重要領(lǐng)域。電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)瓶頸就是電池。電池的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及壽命等成為電動(dòng)汽車發(fā)展的最為重要的方面。下面，文章將從電池的參數(shù)特征以及壽命等方面對(duì)動(dòng)力電池做一個(gè)綜合性的分析。

一．動(dòng)力電池的特點(diǎn)

動(dòng)力電池不同于手機(jī)電池或汽車啟動(dòng)電池，它是汽車在行進(jìn)過(guò)程中的動(dòng)力來(lái)源。由于汽車在行進(jìn)過(guò)程中需要有加速，減速，而動(dòng)力電池在加速過(guò)程中應(yīng)該大電流放電，在減速過(guò)程中會(huì)小電流放電甚至充電，這就要求動(dòng)力電池在高倍率部分荷電狀態(tài)下（HRPSOC）工作要有可靠性，并且電池壽命較長(zhǎng)。作為汽車車用電池的動(dòng)力電池還要求高能量與高功率，而且作為車載電池，在相同能量值的條件下，電池的體積和重量需要限制在一定的范圍內(nèi)，因而車用動(dòng)力電池也需要高的能量密度。在電池壽命要求方面，考慮電池的經(jīng)濟(jì)性，電池充放電次數(shù)應(yīng)該較多，現(xiàn)在動(dòng)力電池一般能充放電1000次左右，這遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到壽命要求。汽車在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，電池會(huì)因?yàn)閮?nèi)阻和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，要保證汽車正常運(yùn)行，在寒冷的冬季也要保證電池在低溫下能正常工作，所以要求電池的工作溫度范圍為-30℃~65℃。當(dāng)然，安全可靠這一要求也是車用動(dòng)力電池的必備特點(diǎn)之一。

二．鋰離子動(dòng)力電池的工作原理

動(dòng)力電池發(fā)展到現(xiàn)在主要是鋰離子動(dòng)力電池。鋰離子動(dòng)力電池的組成一般為：正極、負(fù)極、電解質(zhì)和隔膜組成。負(fù)極在電池放電時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，使用較多的

是C材料。正極在放電過(guò)程中發(fā)生還原反應(yīng)，多為過(guò)渡元素金屬氧化物，如LiCoO2等。電解質(zhì)一般是液體，稱為電解液，主要作用是為離子運(yùn)動(dòng)提供運(yùn)輸介質(zhì)。而隔膜的主要作用是為正負(fù)極提作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

供電子隔離。

以磷酸鐵鋰電池為例。在充電時(shí)，正極中的Li+從LiFePO4的晶格中脫出，經(jīng)電解質(zhì)進(jìn)入碳素材料的層狀結(jié)構(gòu)中，正極材料體積因Li+的一移出而變化，但本身結(jié)構(gòu)不變，負(fù)極材料與Li+發(fā)生嵌合反應(yīng)或合金化反應(yīng)。放電時(shí)，Li+從碳素材料的層間脫出，經(jīng)電解液到達(dá)正極材料晶格中，電極材料結(jié)構(gòu)復(fù)原。

電池反應(yīng)為：

（+）4

充電放電14+++

充電放電充電放電（－）+++

14+

電池反應(yīng)4+

伴隨著充放電的進(jìn)行，正負(fù)極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不變，所以鋰離子電池又被稱為搖椅式電池（rocking-chairbattery）。

三．動(dòng)力電池基本性能指標(biāo)

動(dòng)力電池的基本性能指標(biāo)包括電動(dòng)勢(shì)（Electromotiveforce）、內(nèi)阻（Internalresistance）、開(kāi)路電壓（Open-circuitvoltage）與工作電壓（Workingvoltage）、電池容量（Batterycapacity）、電池能量、儲(chǔ)存性能與自放電和電池壽命等。

電池的電動(dòng)勢(shì)由組成電池的正負(fù)極材料決定。在等溫等壓下，電池的電動(dòng)勢(shì)E與電子的計(jì)量數(shù)n，和吉布斯能,有關(guān)。,=，揭示了化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿淖罡呦薅取?/p>

電池的內(nèi)阻Ri主要由兩部分構(gòu)成：歐姆內(nèi)阻（Ohmresistance）和極化內(nèi)阻（Polarizationresistance）。歐姆內(nèi)阻由電極材料、電解液和隔膜的電阻以及各部分零件的接觸電阻組成。而極化內(nèi)阻是指電池的正極與負(fù)極在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)極化所引起的內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻會(huì)隨電池的使用而增加。

在研究電池時(shí)，經(jīng)常會(huì)引入一個(gè)放電倍率的概念。放電倍率指電池在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放出其額定容量所輸出的電流。例如，電池容量為3Ah，2“倍率”放電表示電流為6A。

電池容量表示在一定條件下（放電率、溫度、終止電壓等）電池放出的電量，作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

通常以安培小時(shí)為單位。理論電池容量是由法拉第電解定律計(jì)算而得到，與電池本身有關(guān)，電池本身的活性物質(zhì)越多，成流反應(yīng)得失的電子數(shù)越多，理論容量越大。而電池的實(shí)際容量則是由實(shí)驗(yàn)得到。在恒流放電下，實(shí)際容量C=It。

1

在恒阻下放電，實(shí)際容量C==。00

電池在儲(chǔ)存時(shí)，由于負(fù)極的腐蝕和正極的自放電，所以電池電量將逐漸下降。這叫電池的自放電性能。電池的自放電性能決定了它的儲(chǔ)存性能。

四．幾種鋰離子電池性能比較

目前，鋰離子電池的正極材料主要有2，4，24，2等幾種。下表是幾種電池性能比較：電池正極材料135~153價(jià)格很低3.4V110~130價(jià)格低3.6V污染小2130~150價(jià)格昂貴3.6VCo有一定的毒性電池比容量mAh/g150~220成本工作電壓環(huán)境友好性能電池循環(huán)壽命熱穩(wěn)定性優(yōu)點(diǎn)價(jià)格略高3.8V重金屬Ni有毒無(wú)污染數(shù)據(jù)缺失極差與電解液匹配好201*次左右極好1000次左右1000次左右較好較差循環(huán)穩(wěn)定性好，成本低，熱穩(wěn)比能量高，生產(chǎn)安全性能好，成定性好本低工藝簡(jiǎn)單缺點(diǎn)循環(huán)穩(wěn)定性電導(dǎo)率低，Li+循環(huán)壽命短，成本高，安全性容量低能差，壽命短差，合成困難遷移率低從上表可以看出，4在做動(dòng)力電池的正極材料上具有先天的優(yōu)勢(shì)。其在價(jià)格和壽命上的巨大優(yōu)勢(shì)決定了4電池的巨大潛力。至于4的缺點(diǎn)，電導(dǎo)率低可以用C包覆或參雜2+，3+，4+等金屬離子解決，，Li+遷移率低可以用減小4顆粒尺寸來(lái)解決。

五．動(dòng)力電池SOC研究

動(dòng)力電池荷電狀態(tài)（StateOfCharge），簡(jiǎn)稱SOC，被用來(lái)反映電池的剩余容量，其數(shù)值上定義為電池剩余容量占電池容量的比值：作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

SOC=

=1

其中，為電池的剩余容量，為電池以恒定電流放電時(shí)具有的容量。Q表示放

出的電量。

由于電池放出的電量要受放電倍率、電池溫度、電池充放電循環(huán)次數(shù)等多因素影響，因此SOC與這些有關(guān)。

SOC的檢測(cè)方法有電量累積法、電阻測(cè)量法、電壓測(cè)量法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等幾種。

電量累積法通過(guò)累計(jì)電池在充電或放電時(shí)的電量來(lái)估計(jì)電池的SOC，并根據(jù)電池的溫度，放電率對(duì)SOC進(jìn)行補(bǔ)償。這種測(cè)量方法應(yīng)用最為廣泛，但也存在很多問(wèn)題，因?yàn)樗鼪](méi)有對(duì)電池的老化和循環(huán)次數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，也沒(méi)考慮放電電流對(duì)容量的影響因素具有可恢復(fù)性，而且充放電效率不穩(wěn)定也造成誤差。電量累積法測(cè)量簡(jiǎn)單，但是存在較大的誤差，并會(huì)隨著時(shí)間的推移誤差越來(lái)越大。

電阻測(cè)量法是用不同頻率的交流電激勵(lì)電池，然后測(cè)量交流電阻，再建模得到SOC的估計(jì)值。電阻測(cè)量法雖然反映了恒流放電時(shí)的SOC，但是沒(méi)有考慮后階段放電率的實(shí)際情況，而且由于電池內(nèi)阻變化不大造成估計(jì)值準(zhǔn)確性差，并且SOC與電阻的關(guān)系十分復(fù)雜，用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法很難建模。所以電阻測(cè)量法在電動(dòng)汽車上運(yùn)用很少。

電壓測(cè)量法利用開(kāi)路電壓與電池的放電深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)量開(kāi)路電壓來(lái)估計(jì)SOC。這種方法不能用于動(dòng)態(tài)的電池SOC估計(jì)，精度也很低，因此也很少用于電動(dòng)汽車。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法則是將電源的各個(gè)參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)引入一系列的算法，得到SOC估計(jì)值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法有自我學(xué)習(xí)的能力，隨著數(shù)據(jù)量的增加，精度增加。但是由于運(yùn)用起來(lái)比較復(fù)雜，算法設(shè)計(jì)不完善，也沒(méi)有得到運(yùn)用。

在放電電流變化時(shí)，SOC的定義將會(huì)出現(xiàn)模糊：

將SOC等于1的電池大電流放電直到放電電壓達(dá)到終止電壓，此時(shí)SOC等于0，此時(shí)將放電電流減小，由于小電流放電終止電壓低，所以還能繼續(xù)放電，于是得到SOC不等于0，于是出現(xiàn)矛盾；

將SOC等于1的電池小電流放電直到SOC略大于0，此時(shí)將放電電流增大，由于大電流放電終止電壓高，所以不能繼續(xù)放電，于是得到SOC等于0，于是又出現(xiàn)矛盾。

所以有必要對(duì)SOC的定義做出修正。于是我們引入標(biāo)稱荷電狀態(tài)（SOCB）。標(biāo)稱荷電狀態(tài)指在某一恒定溫度下，以標(biāo)稱的恒定電流放電時(shí)，電池所放出的標(biāo)稱容量為基準(zhǔn)所確定的SOC值。將電流與溫度固定化，對(duì)電池不可恢復(fù)性容量進(jìn)行修正：

=(1)

式中，Q表示標(biāo)稱電流下放電量，CB表示以標(biāo)稱的恒定電流放電所具有的容量，KN表示電池不可恢復(fù)性容量影響因素。在標(biāo)稱荷電狀態(tài)的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽車測(cè)量動(dòng)態(tài)荷電狀態(tài)的需要，我們進(jìn)一步定義動(dòng)態(tài)荷電狀態(tài)（SOCD）：作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

=()

式中，為溫度影響因素，由實(shí)驗(yàn)獲得，為當(dāng)前以及后一段時(shí)間持續(xù)穩(wěn)定的實(shí)際電流。

經(jīng)過(guò)修正后的SOC能比較客觀地反應(yīng)在汽車行駛過(guò)程中的SOC的實(shí)際值。

六．電池壽命研究

在電池的使用過(guò)程中，其各項(xiàng)性能都會(huì)逐漸衰減，表現(xiàn)為容量的減少，內(nèi)阻的增大，功率能力的降低等。當(dāng)電池的使用次數(shù)或靜置時(shí)間處于其壽命期限內(nèi)時(shí)，其性能衰減可以容忍，但是當(dāng)其使用次數(shù)或靜置時(shí)間超過(guò)其壽命期限時(shí)，電池的性能將不能滿足使用需求，必需進(jìn)行更換。將電池出廠時(shí)的時(shí)間定義為電池的壽命起點(diǎn)（beginoflife,BOL），將電池在一定條件下可用容量減少到額定容量某一比例的時(shí)間定義為壽命終點(diǎn)（endoflife,EOL），則BOL和EOL之間的時(shí)間或電池使用的循環(huán)次數(shù)，即定義為電池的壽命。

電池在使用過(guò)程中的容量衰減一部分是陰極阻抗增加的結(jié)果，因?yàn)殛帢O

活性物質(zhì)（CAM）長(zhǎng)成了一層薄的類似NiO表層，這層表層有低的電導(dǎo)率。而且由于CAM顆粒的表面形成了一層SEI膜，一些碳粒失去了與陰極活性物質(zhì)（CAM）的接觸，SEI膜也具有較小的電導(dǎo)率。SEI膜的形成和變化是電池壽命減少的重要SEI引起內(nèi)阻變化

原因。鋰離子在SEI膜中可以傳導(dǎo)而電解質(zhì)的其他部分和電子基本不能在其中傳導(dǎo)。

隨著電池的充放電循環(huán)，SEI的組成和形態(tài)會(huì)不斷發(fā)生變化，刺入電極的多孔結(jié)構(gòu)，造成石墨電極表面活性面積的減少，從而導(dǎo)致內(nèi)阻的增加，這是在負(fù)極造成電池性能衰減的主要原因。電極和電解液界面的SEI會(huì)在電池開(kāi)始使用時(shí)形成，在隨后的使用中逐漸成長(zhǎng)，尤其在高溫下，而由此產(chǎn)生的內(nèi)阻直接導(dǎo)致了電池功率的衰減。除了電極和電解液的界面反應(yīng)外，其他在負(fù)極造成電池性能衰減的原因還包括活性石墨中鋰的腐蝕會(huì)造成自放電和容量衰減，SEI引起的電極中復(fù)合材料的聯(lián)系減少會(huì)增加電池的內(nèi)阻，低溫下鋰金屬的析出會(huì)加速電池的衰老。

在正極，衰老的原因主要是：活性材料的老化；電極構(gòu)件的衰減或變化（如導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑）或集流體的腐蝕電解質(zhì)的氧化和電極表面膜的形成；老化產(chǎn)物與負(fù)極材料的反應(yīng)等等。作者：徐彪SRT結(jié)題報(bào)告201*/10

總之，鋰離子電池的衰老是各種因素綜合作用的結(jié)果；正負(fù)極的衰減機(jī)理不相同，負(fù)極的衰減與SEI膜相關(guān)，正極的衰減與正極材料納米結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)。

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