Автомобілі з гібридною трансміссією і комбінованою енергетичною установкою

ЗМІСТ

Вступ

1. Аналіз покращення паливно-економічних й екологічних показників автотранспортних засобів

1.1 Проблеми екології й паливної економічності автотранспорту

1.2 Перспективні шляхи покращення паливної економічності й екологічних показників автомобілів

1.2.1 Послідовна схема

1.2.2 Паралельна схема

1.3 Висновки, постановка мети і задач роботи

2. Опис дослідної комбінованої енергетичної установки

2.1 Короткий опис і характеристика основних складових автомобіля з КЕУ

2.1.1 Двигун внутрішнього згоряння

2.1.2 Механізм розподілу потужності

2.1.3 Генератор

2.1.4 Електродвигун

2.1.5 Інвертор

2.1.6 Батарея

3. Дослідження механічних, електричних і експлуатаційних характеристик комбінованої енергетичної установки

3.1 Дослідження робочих характеристик транспортного засобу

3.1.1 Дослідження робочих характеристик

3.1.2 Дослідження, що характеризують роботу підвищувального конвертера транспортного засобу

3.1.3 Ділянки їздового циклу, що характеризують роботу конвертера

3.2 Робочі характеристики підсистем і дослідження їх ефективності

3.2.1 Дослідження електродвигуна, при блокуванні ротора

3.2.2 Вимірювання зворотної ЕРС

3.2.2.1 Випробування електродвигуна

3.2.2.2 Випробування генератора

3.2.3 Вимірювання втрат потужності в гібридній системі приводу

3.3 Випробування системи гібридного приводу за ефективністю основних елементів

3.3.1 Опис лабораторного обладнання

3.3.2 Загальний план випробувань і перевірки результатів

3.3.3 Випробування системи електродвигун-інвертор і карти їх ефективності

3.3.4 Випробування підвищувального конвертера і карти його ефективності

4. Дослідження характеристик комбінованої енергетичної установки

4.1 Місця розташування термопар

4.2 Опис лабораторної установки

4.3 Опис джерела для живлення навантажувального електродвигуна

4.4 Теплові дослідження КЕУ

5. Основні результати і висновки

5.1 Отримані результати і спостереження

5.2 Висновки щодо важливості дослідження

Список використаних джерел

Додатки

ВСТУП

Вичерпання природних енергетичних ресурсів і глобальне забруднення навколишнього середовища шкідливими промисловими відходами, у великій мірі пов'язане з постійним ростом світового автомобільного парку, робить актуальною проблему створення екологічно безпечних з мінімальною витратою енергії автотранспортних засобів. Запаси нафти, по оцінках американських фахівців, можуть бути вичерпані вже до 2020 року. Це підтверджується стабільним ростом цін на нафту й все більше прагнення заміни її на газоподібні й інші альтернативні джерела енергії.

Основна частка світового автомобільного парку концентрується у великих містах і промислових мегаполісах, що веде до екологічної напруженості й , як наслідок, до екологічних катаклізмів, наприклад, у вигляді фотохімічного «смогу». Двигуни внутрішнього згоряння традиційних транспортних засобів практично 90% часу експлуатуються на несталих режимах роботи, крім цього, рух автотранспорту в міських зонах з обмеженими пропускними можливостями спричиняє використання тільки незначної частини потенційної потужності двигунів. Сучасні автотранспортні засоби використовують потужність, що складає близько 30‑ 50% від номінальної. При гальмуванні втрачається від 15 до 60% кінетичної енергії, переданої автомобілю двигуном. Якщо цю енергію акумулювати й потім використати в режимах руху з перевантаженням, то можна заощадити до 30% палива. Перераховані фактори є визначальними в зниженні ефективності роботи традиційних енергетичних установок автотранспортних засобів з погляду витрати палива й викидів шкідливих речовин.

Тому необхідність у створенні автотранспортних засобів, що використають альтернативні енергоустановки, стає усе більше актуальною.

Найбільш перспективними, безсумнівно, є енергоустановки, що використовують у якості палива водень, запаси якого в природі невичерпні й при його згорянні не утворюють шкідливі викиди. Однак тільки до 2020-2025 років буде реально створена інфраструктура одержання, зберігання, транспортування й заправлення воднем масового автотранспорту. У зв'язку із цим провідні виробники автотранспортних засобів прийняли концепцію створення екологічно чистого автомобіля у дві стадії. На першій стадії передбачається створення автотранспортних засобів (АТЗ) з комбінованою енергетичною установкою (КЕУ), що включає двигун внутрішнього згоряння, з перспективою переходу його живлення на водень або синтез-газ, і на другій стадії АТЗ із електрохімічним генератором (ЕХГ) на базі паливних елементів «водень-повітря».

Комбінована енергетична установка здатна забезпечити роботу ДВЗ на режимах його найбільшої ефективності. У цей час у ряді країн ведуться роботи зі створення транспортних засобів, що використовують КЕУ, до складу яких входять ДВЗ і буферний накопичувач енергії. Застосування буферного накопичувача енергії дозволяє забезпечити роботу ДВЗ у незалежності від режиму руху автомобіля й тим самим забезпечити роботу ДВЗ на його самих сприятливих режимах. Даний напрямок одержав останнім часом досить бурхливий розвиток і поступово завойовує автомобільний ринок.

Проте при значному ступені вивченості такого типу енергоустановок, у цей час ще далеко не розкриті всі потенційні можливості таких схем. Ключовою ланкою в роботі з досягнення максимальної ефективності комбінованої енергоустановки є алгоритми керування вузлами й агрегатами КЕУ, зокрема алгоритм керування ДВЗ, організація його роботи в складі КЕУ й визначення необхідних технічних вимог до ДВЗ. Ці питання на сьогоднішній день є актуальними й до кінця не вирішеними.

Похожие работы

Екологічний вплив міського транспорту на навколишнє середовище

Скачать

34177

1

1

... рівень функціонування — неодмінні умови життя сучасного міста і його населення. Однак настільки ж очевидно, що саме діяльність міського транспорту, в тому числі пасажирського, може бути визнана одним з основних факторів негативного впливу на стан середовища існування в містах, особливо великих. Необхідна комплексна оцінка функціонування міських транспортних систем, їхньої екологічної чистоти, ...