氢能源动力汽车工作原理

以内燃机燃烧氢气及空气中的氧产生动力，推动的汽车。

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1、氢内燃汽车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）及空气中的氧产生动力，推动的汽车。

2、氢燃料电池汽车(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氢或含氢物质及空气中的氧通过燃料电池以产生电力，再以电力推动电动机，由电动机推动车辆。这类车辆的发电机把氢的化学能转换为机械能，或者是通过燃烧的内燃机中的氢，或通过在燃料电池中的氧与氢反应来运行电动机。广泛使用氢助长交通是在提议中的氢经济的一个关键因素。

首先，氢燃料电池是使用氢这种化学元素制造成储存能量的'电池，它与干电池、蓄电池的区别就是，前者是一种储能装置，是将电能储存起来，需要时再释放出来。而氢燃料电池则是一种发电装置，类似于发电厂，是将化学能直接转化为电能的电化学发电装置。

其次，氢燃料电池车不会对环境构成污染，并且能够完全摆脱化石燃料的束缚。它的排放物只有水蒸气和热量。而另一方面，氢气可以从多种原料中获取，比如天然气等化石燃料，当化石燃料枯竭时，还可以直接利用太阳能和风能电解水获得，总而言之，从理论上来讲，氢气是一种永远不会耗竭的资源。

氢燃料汽车的好处显而易见，未来消费者可选择的真正的新能源汽车，除了纯电动汽车之外，肯定还有氢燃料电池汽车。

氢燃料电池汽车和纯电动汽车，其实都是电动汽车，区别在于纯电动汽车是直接向电池里充电，而氢燃料电池汽车是给汽车加氢，通过氢氧离子的化学反应“现场发电”。

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一、原理

氢燃料电池的原理其实很简单，即通过将存储在氢气燃料罐内的氢气流经电解质层，与隔膜上的氧气反应，产生电流和水，其中的化学反应可以表示为：

2H2+O2→2H2O+2e^-

此化学反应表明，氢气在氧气的存在下，通过自催化反应，产生电荷并产生了电流和水。

二、种类

氢燃料电池一般分为以下几类：

1. 燃料电池汽车：利用氢气作为燃料，经过化学反应后产生电能，用于驱动汽车的电机。

2. 燃料电池供电系统：利用氢气作为燃料，经过化学反应后产生电能，用于给住宅和建筑物等供电。

3. 移动电源：利用微型燃料电池作为移动电源，可以充电电子产品，例如手机和笔记本电脑等。

三、优点

1.环保节能：与传统燃料相比较而言，液态氢气作为燃料产生的废气仅为水和热能，因此用液态氢气作为燃料，可有效减少气体排放，实现环保节能。

2.高效节能：与传统燃料相比较而言，燃料电池内部的化学反应是一种高效的能源转换过程，其电能转化效率达87%，相比传统燃料的转化效率约为30%左右的转化效率，燃料电池可有效减少能量损失，实现高效节能。

3.适用范围广：燃料电池的燃料是氢气，而氢气作为最基本的化学物质之一，存在于自然界的海洋、极地冰、工厂等各个环境中，因此只要有氢气，就可以利用氢燃料电池进行生产。

4.高峰平谷需求调节：燃料电池在能量输出方面可以根据高峰期和平谷期的'需求而调整，实现灵活的电源调剂。

5. 维护成本低：燃料电池是一种没有可动部件、没有高转速、无需改变油泵、轮毂和传输装置等的电力系统。维修和维护成本相对较小。

四、缺点

1.燃料储存和运输的问题：氢气是一种高能燃料，需要在燃料罐中保存，而燃料罐的储藏和运输还存在一些技术问题。

2.成本高：现今，氢气的制备方式还存在一些技术困难，因此制备氢气的成本仍然比较高，这种高成本自然也会反映在燃料电池的生产成本上，导致燃料电池的价格相对较高。

3.稳定性和安全性问题：氢气作为一种易爆燃气体，需要对其进行安全保护，从而使得燃料电池的燃料系统变得复杂且需要一定的保养。

综上所述，虽然氢燃料电池还存在一些技术和成本上的障碍，但是其环保、高效、灵活等特点使其成为未来清洁能源的重要代表之一，相信随着技术不断创新和完善，氢燃料电池将会越来越广泛地应用于人们的日常生活中。

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一、手动变速器

手动变速器是一种通过人工操作离合器和换挡杆来实现换挡的变速器。手动变速器一般包括3档、4档、5档、6档和近年来比较流行的7档，不同档位的工作原理基本相同，这里以5档为例进行介绍。

手动变速器主要由离合器、换齿机构和桥传动系统组成。离合器用于连接或分离发动机和变速器，确保车轮不受到发动机的影响。当我们踩下离合器时，离合器的摩擦片与驱动盘分开，从而断开了发动机和变速器之间的连接。

手动变速器内部的机械结构比较复杂，但其基本原理是通过挡齿轮和同步器来实现换挡。同步器是一个钢球形体，其作用是实现不同齿轮之间的同步，使变速器在换挡时实现无冲击换挡。

当挂入某一个档位时，同步器的作用是将该齿轮与输出轴轴向对齐，以保证换挡顺畅。当转换车速时，我们需要先踩下离合器，将车速减慢，然后使用换挡杆切换档位，牙轮将离合器和驱动盘重新连接，从而使发动机的.动力传至车轮。

二、自动变速器

自动变速器是一种能够在不同车速下自动选择最佳变速比的变速器，在驾驶中非常方便。自动变速器的核心部分是液力变矩器和行星齿轮。液力变矩器是一种使用流体力学原理工作的离合器，有输入轴和输出轴，内部有导叶和涡轮等零部件组成。

在启动发动机后，当油门踏板开始作用时，输出轴开始旋转，液体被导向涡轮，加速了车辆的前进。液力变矩器是实现汽车自动挡状态的前提。

行星齿轮是自动变速器的换挡机构，其构造比手动变速器要复杂。通过行星齿轮中的不同组合和动力切换，驱动变速器输出轴带动车轮转动。

当我们踩下油门时，液力变矩器会产生动力传给行星齿轮，从而实现车辆的加速。当车辆达到一定速度时，行星齿轮根据车速和发动机负荷情况，选择最佳的挡位，自动切换到相应的档位，实现自动换挡。当减速或停止时，行星齿轮可根据行车需要自动切换到低挡位或停车挡。

总结

汽车变速器是汽车传动系统的核心组成部分，能够将发动机的动力转化为车轮的动力。手动变速器通过手动调节离合器和换挡杆实现换挡，而自动变速器则自动根据车速和发动机负荷情况选择最佳挡位。了解汽车变速器的工作原理对驾驶者来说很有必要，可以更好的享受驾驶过程。