2.1.9. Автомобили с комбинированными энергетическими установками

Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Машиностроение
Комбинированная энергетическая уста­новка (КЭУ) состоит из двух источников энергии, один из которых рассчитан на дли­тельное энергоснабжение относительно невы­сокой мощности, а второй - на кратковремен­ное более мощное. В качестве второго источ­ника энергии обычно используется ТАБ, а первый источник служит для пополнения за­паса энергии ТАБ в процессе эксплуатации.
Известны КЭУ следующих типов: сол­нечная батарея - ТАБ, топливный элемент - ТАБ, ДВС - ТАБ. Наиболее отработанными являются КЭУ типа ДВС - ТАБ с двумя спо­собами передачи энергии от ДВС к ведущим колесам автомобиля. При первом последова­тельном способе ДВС не имеет кинематичес­кой связи с ведущими колесами. Вследствие этого на автомобиле предусматриваются две электрические машины: тяговый электричес­кий генератор (ТЭГ) и тяговый электродви­гатель (ТЭД). Механическая энергия вала ДВС преобразуется в ТЭГ в электрическую, кото­рая передается к ТЭД и, в определенные пе­риоды цикла движения, к ТАБ. При разгоне машины и на больших подъемах ТАБ, вклю­ченная параллельно ТЭГ, осуществляет энер­госнабжение ТЭД. Заряд ТАБ производит­ся в те же периоды движения, когда ТЭД по­требляет небольшое количество энергии. Сме­на режимов разряда и заряда ТАБ происходит автоматически.
При втором параллельном способе пере­дачи энергии ДВС имеет кинематическую связь с ведущими колесами. Вал ДВС связан с валом тяговой электрической машины (ТЭМ), обычно машины постоянного тока, а затем посредством механической передачи автомо­бильного типа с ведущими колесами. Разгон автомобиля до некоторой скорости осуществ­ляется за счет энергии ТАБ, которая работает в режиме двигателя. Затем в работу включается ДВС, механическая энергия вала которого передается на ведущие колеса. По мере повы­шения скорости автомобиля уменьшается мощность, реализуемая на ВК, вследствие чего ТЭМ переходит в режим генератора с приво­дом от ДВС и осуществляет заряд ТАБ.
В обоих случаях при выбеге, механичес­ком торможении и на стоянках происходит заряд ТАБ от ДВС. Применяется рекуператив­ное торможение, когда заряд ТАБ производит­ся за счет кинетической энергии автомобиля. В последовательной КЭУ, благодаря отсут­ствию кинематической связи ДВС с ведущими колесами, имеются предпосылки для сниже­ния удельного расхода топлива и токсичности отработавших газов благодаря стабилизации режимов работы ДВС по мощности и частоте вращения при минимальном удельном расходе топлива. Однако в этом случае необходимы две тяговые электрические машины, каждая из которых должна быть рассчитана на полную мощность, передаваемую на ведущие колеса, что обусловливает увеличение массы оборудо­вания КЭУ и ТЭД, а также двойное преобра­зование энергии ДВС.
В параллельной КЭУ используется одна ТЭМ, рассчитанная на преобразование только той части энергии ДВС, которая ранее была передана ТАБ, а также энергии, полученной ТАБ от внешней электрической сети. Это по­зволяет уменьшить массу оборудования КЭУ и ТЭП и снизить суммарные потери энергии в этих системах. Однако отсутствует возмож­ность стабилизации скоростных режимов ДВС, поскольку частота вращения его коленчатого вала непосредственно зависит от скорости автомобиля. Вместе с тем, при автоматическом управлении КЭУ работа ДВС при переменных скоростных режимах может осуществляться по определенной характеристике, близкой к эко­номической. Это будет способствовать улуч­шению энергетических свойств КЭУ. Суще­ствует несколько структурных вариантов па­раллельной КЭУ.
Основная цель применения КЭУ вместо обычной силовой установки автомобиля зак­лючается в возможности использовать ДВС меньшей мощности (на 25 ... 50 %, в зависи­мости от параметров ТАБ), обеспечить высо­кий коэффициент ее использования, работу в наиболее экономичных режимах при всех зна­чениях мощности, причем свободная энергия, которая не может быть реализована на веду­щих колесах, запасается в ТАБ для последую­щего использования при разгоне или на боль­ших подъемах.
В состав КЭУ входят агрегаты, нашедшие широкое применение на транспортных маши­нах различного типа и назначения. Наиболее важной особенностью функционирования агрегатов в составе КЭУ является то, что рабо­чие режимы отдельных источников и преобра­зователей энергии взаимосвязаны, а их свой­ства дополняют друг друга в процессе обеспе­чения энергетики движения автомобиля.


 

Поиск


Сейчас 31 гостей и 5 пользователей онлайн





Забыли данные входа на сайт?
Построить дом, цена в Харькове снижена на сайте Метр Квадратный, доступный для Всех.