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【函授论文】有关林程:疯狂的电动汽车(论文题目)

星级: ★★★★★ 期刊: 《科技潮》作者:浏览量:4125 论文级别:优质本章主题:电动车和地板原创论文: 5156论文网更新时间:12-24审核稿件编辑:Morton本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4979 评论次数: 9954

导读:林程:疯狂的电动汽车是一篇关于电动车和地板方面的优秀论文格式,适用于本专业专科生和本科生以及硕士研究生在撰写毕业论文时阅读参考借鉴,希望对学生们的论文写作启到帮助。

林程:疯狂的电动汽车
电动车和地板优秀论文格式

把别人认为“不可能”的事千成了,是林程的执念,也是他在电动汽车领域的“专长”.

从2002年带队研发纯电动低地板公交车开始,他瞄准的结构理念,基本都得靠“无中生有”,沾不得半点“现成”的光.作为国内顶尖的电动汽车专家,林程一再挑战高难度的理由很简单: “中国的纯电动车起步并不比发达国家晚,终于不’阿一味追赶,有机会领跑的时候,胆子耍大一点.”这事儿值得干!

用林程自己的话说,和电动汽车“搭上噶”,有点“弃武从文”的意思.

搞传统汽车出身的林程,研究方向主攻车辆工程.1995年,他应聘至北京理工大学,主要负责有关汽车总体与结构设计的课题,并教授汽车构造、汽车理论等专业课程.

“伞兵空降突击车”是第一个落在林程面前的重大项目.“当时应机械部要求,需要为我国空降部队研制一种高机动性能越野车,确保其从飞机上降至地面后,可以立即投入作业,彻底改变以往‘人拉肩扛’的装备模式.”

由于研发难度大、周转经费有限,很多高校及科研院所都不敢领命. “北理工”迎难而上,由项目负责人陈思忠教授牵头,林程和一批中青年教师并肩作战,最终令“伞兵空降突击车”圆满收官,并经过后续10多年的技术改进,全面装备于现役空降部队和特种大队.经此一役,也让他对汽车有了更深刻的理解.

恰逢项目正式收尾的2002年,科技部成立863电动汽车重大科技专项.基于前期相关的研发基础, “北理工”成为电动客车大项目的承接单位,林程的命运也跟着拐了个弯.

早在1994年,由副校长孙逢春成立的“北理工”电动车研发团队,就攻克了车辆电驱动技术,并在北京市科委的支持下试制出2辆样车.“863项目”下达后,为壮大团队的师资力量,孙逢春邀请通晓车辆结构原理的林程加入项目组.

“我一寻思,电动车节能环保,这事儿值得干!况且当时,大型电动车行业刚刚起步,国内只有诸如北理工、清华等少数高校在零零星星搞研发,国外也处于试验室积累阶段,我们没落在起跑线后面.”可虽说没有遥遥领先的对手,这仍旧不是个讨巧的差事:电池、电机等零部件尚未实现国产化自主研发,底盘、车架等技术结构也没有现成的模板可供移植,一切注定要从头开始.

低地板,没有不可能

方案论证阶段,摆在大伙儿面前的有3个选项:低地板(一级踏步)公交车、二级踏步公交车、旅游大客车.首轮淘汰名单很快揭晓,几乎所有人都认定“低地板”不可能成功,除了林程.

“当时业内普遍认为,

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‘低地板’与‘纯电动’是压根相悖的理念,在技术上就不成立.”原因在于, “低地板”对于车体底板的厚度及离地高度均有严格限制,若想做到“薄薄一层”,就没地儿安置硕大的电池包;安上电池包,至少也要增高一个台阶的厚度,变为“二级踏步”.

“但毫无疑问, ‘低地板’是3种方案中最支持无障碍需求的,迈一步就上车,对任何人而言都是更贴心的设计.只要有一线可能,我非得试试!”打定主意,林程开始挑战这个“不可能完成”的任务.

最要紧的,是甩开传统发动机车型的“低地板”模式,让底盘结构彻底脱胎换骨.经过缜密的分析计算,他在靠近车头的座椅下方、以及后轴后侧侧分别预留了电池包空间,这样既不会增加底盘厚度,亦不过分挤占车内空间,确保轮椅可以从车头畅通至车尾.

与此同时,林程摒弃“改装车”理念,对整个车身桁架结构进行优化. “基于大功率发动机的传统公交车结构,在工业设计上较为随意,用料沉,且强度配比不均衡,担心哪里不结实就多焊几下.而纯电动汽车的车架子,讲求受力均匀,根据统计,电动汽车每减少1公斤的重量,其百公里能耗就会减少5—10瓦时.”最终,新桁架结构不但受力点分布科学,且“减负”700多公斤,有效提升了驱驶里程.

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总体方案成型后,2005年,林程团队与北京公交京华客车厂合作,试制出9台产品车投入121路公交干线运营载客.值得一提的是,它们亦是世界范围内首批搭载锂电投入运营的电动大客车.

这又是一次疯狂的革新. “在此之前,国外的电动车大多配装铅酸电池.但从高效、轻巧、环保的角度而言,锂电无疑是更好的选择.只不过当时接二连三关于手机爆炸的新闻,令很多人一提锂电就毛骨悚然.事实上,二者是截然不同的:数码产品一般使用性质较为猛烈的钴酸锂电池,电动车则使用高温性能稳定的锰酸锂或磷酸铁锂.”

通过反复的实验比对,林程带领团队与电池厂合作, 最为安全可靠的锂电池单体,再将这些单体按照车辆动力结构进行“打包”,并在配装到位后辅以周密的安全监控,确保万无一失.就这样,一次充电后日行驶能力可达200公里的“低地板公交车”终于大功告成.

奥运车,继续折腾

趁热打铁,林程团队又紧跟着“鼓捣”出“纯电动二级踏步公交车”及“纯电动旅游大客车”. “与安凯客车合作的‘二级踏步’,是第一批拿到国家产品公告,第一款列入国家新能源汽车目录的电动车.”

眼看“863分项目”使命达成,林程却没能闲下来.2005年,国际奥组委官员前往北京考察,对低地板公交车“一见钟情”.“对方一致欣赏它的锂电结构设计和无障碍式理念,正好中国承诺要在2008北京奥运中心区实现‘零排放’,于是以‘低地板’为雏形的奥运摆渡车方案被正式提上议事日程.”

从北京市政府到“北理工”到孙逢春再到林程,任务被层层下达,一切进入分秒必争的战备状态.这不是象征性的升级改造,2006年北京市专门成立了奥运电动汽车科技专项,孙逢春任总负责人.4000万人民币的“盘子”中,最大一笔2300万的课题被交到林程手中.

首先要攻克的,是基于电动汽车的自动变速技术.“2005年出品的‘低地板’是没有挡位的,而且多年来,基于传统发动机的国产汽车自动变速箱一直依赖进口.但我们的目标是实现电动领域的自主研发,最终确保摆渡车拥有卓越的加速、爬坡及高速行驶能力.”

不仅如此,全方位的远程智能监控亦至关重要. “奥运车决不允许发生恶性事故或突然抛锚,因此不能等到驾驶出了问题再安排工程师检测维修,而必须通过奥运监控中心实时了解车内的全部细节状况.与之相应的,我们还解决了一些高压及电池安全问题,设计了周密的系统保护策略,并将故障严格分级,确保车辆即使偶尔发生小毛病亦不影响正常行驶.”

一个更大胆的举措在于,林程与相关企业合作,将整车充电的电池箱改造成标准化、可更换的“快换”式电池系统.如此一来,车辆再也不用拴在充电桩旁边四五个小时才能

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重新“抖擞精神”,借助机器人作业,8分钟即可完成新电池的替换配装.

说起来简单,实现的过程却并不轻松.林程团队必须确保电池箱接入后与车内的电力高压系统100%连接成功,信号接入无误,整车信息要实时回传至监控中心. “为验证技术的可靠性,我们进行过上万次的替换插接试验,力求将失误率压缩至零.”

那是一段刻骨铭心的日子,回忆起来,林程说每个人都是“玩了老命”在努力.“奥运的号召力非同凡响,我记得那时候开会,动辄就是一礼堂的人,光电池厂、电机厂、变速箱厂的就分别有好几家,加上空调、座椅等相关零部件厂商,最后形成一个由‘北理工’牵头的北京电动车团队.这在某种程度上亦体现出高校主导研发的优越性,我们可以在每一个生产环节选取最优拍档,而不必周旋于复杂的商业利益间计较得失.”

2007年,代表国际顶峰技术水准的奥运电动公交车正式“交活”.但还是有人担心,这个“新产品”不会爆炸吧?不会发生点意想不到的状况吧.无论如何,在各国运动员、领导人、记者云集的奥运中心区,容不得半点差池.

为此,科技部和北京市相关部门于2007年年底举办了两次大型专家论证会.会议接近尾声时,孙逢春和公交集团副总经理冯幸福站在讲台上说:我们已经把保障安全的26项措施反反复复讲透了,承诺不会抛锚,不会出现恶性事故.但无论我们怎么说,总有人不放心,这样好了,拿我们两人的政治前途担保,出了问题,就将我们一撸到底!”那一幕让台下的林程永生难忘,时过境迁仍言犹在耳.

与论证同时进行的,是实际运营测试.专家组将奥运样车编入121路公交专线,特意让它们经历最冷、最热的极端季节考核.2008年年初, “身经百战”的奥运电动公交车终于获批投产,50辆车正式进驻中心区服役.

没想过停下来

奥运结束后,伴随电动车的完美表现,各项荣誉纷至沓来.林程获得“2008北京奥运会、残奥会全国先进个人”;研发团队荣获科技部颁发的“奥运先进集体”;相应的“纯电动客车关键技术及在公交系统中的应用”亦获得2008年国家科技进步奖.但所有人都明白,这不是终点,而是全新的起点.

“奥运会后,50台奥运公交车被一分为二,成立了81路、84路公交干线,此时已实现电动车辆的商业运营,脱离了之前121路与普通汽车的混编模式.多变的路况,高频率的运载,实时变速的驾驶,其实都是比奥运会更为严格的检测.建党90周年后,其中的一部分车辆又被征调至长安街成立90路专线,并计划于201 2年将市内电动公交扩充至500台.要实现这个数字,就意味着要配套建设更多的充电站,大城市寸土寸金,相较于略显豪华的奥运充电站,我们正在考虑建设集约型、微缩型的经济充电站.”

另一方面,以林程团队为首的“北京电动车团队”一路“攻城略地”,在奥运之后一举拿下上海世博园核心区120台摆渡车的技术方案权,并支持完成其中60台车的实际制造. “上海的汽车工业比北京发达,让他们选择使用‘北京制造’是一件非常不容易也非常值得骄傲的事.”

2009年,林程继续主持研发电动化特种商业车,30辆于当年在西城区投入使用的垃圾环卫车,至今行程几十万公里无大的事故.2012、2013年两年,北京市市政管委准备在全市投放1000台,其中2吨位的700台,专门用于小胡同的垃圾收集清运.

眼下,林程所在的“北理工”电动车辆国家工程实验室又成为新的“863电动轿车项目”的承担单位,重点攻关小型电动轿车技术. “样车已经出来了,专利方面并不输给外国人.但现在最大的困惑在于,我们不知道如何将技术交予企业,实现产业化?中国的汽车企业更追求低成本运营,并不十分看重技术水准,但长此以往下去,迟早有一天,是要被外国人彻底打败的.我们正在想方设法扭转这种局面.”

肩负着繁复的项目与高远的梦想,林程的业余时间已被挤压到最小程度,并经常需要在全国各地“飞来飞去”地开会、做报告、指导生产.“全靠电动车,我现在都是国航的金卡会员了.国航去不了的地方,我还有其他航空公司的VIP卡!”

忙碌至此,他却没想过停下来.“电动车这几年很关键,我要抓紧时间,帮助整套体系实现产业化.试想我们辛辛苦苦研发的技术最终没有受惠于百姓,国家的投入就很亏,我们干的也没意思.目前基于地方保护理念, ‘北京电动车团队’的技术推广的确存在一定难度,但所幸除一些高技术零部件直接输送成品外,其他内容可交由地方政府自行寻找厂商完成,并在当地实现集成总装.”

有人问林程,电动车有那么好吗?值得你没日没夜地拼命吗?如果开个普通发动机轿车出门,还省了 充电的麻烦呢.“这是个认识问题,取决于用户对使用模式的理解.虽然现阶段,电动车一次充电后的续驶里程不及传统汽车一次加油后的能力,但也绝对可以满足大多数日常出行需求.况且,电动车在智能交通、智能电网与智能控制方面的未来潜力,是传统汽车望尘莫及的,亦是物联网的重要组成部分.我们应该先尝试培养消费文化,而不是一开始就希望电动车‘武艺超群’.当最终实现量产后,成本自然会下降,性能会提升,电池寿命及其续航能力也定会有所飞跃.那个时候,你会看到一个全新的工业体系的崛起,用更聪明、更环保的方式生活,为什么不?”

林程

工学博士,北京理工大学教授,博士生导师,电动车辆国家工程实验室副主任.美国汽车工程师学会会员,中国能源学会常务理事,国家节能与新能源汽车示范推广试点工作督导组专家,北京市汽车工程学会电动汽车学组组长,北京理工大学机械与运载学部委员.长期从事汽车总体技术及电动汽车技术的科研和教学工作.担任多项国家863及北京市电动汽车重大课题负责人.2007年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”,2011年入选“科技北京百名领军人才培养工程”.主持编著了4本专业著作,在国内外主要学术刊物发表论文50余篇,其中SCI、El收录30余篇,获得国家专利授权35项.

[ 参考文献 ]

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