ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 272
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
В зависимости от принципиальной схемы гибридной силовой установки различают последовательную и параллельную связь ДВС и ЭМ.Методика тягово-динамического расчета автомобиля с последовательной схемой ГСУ сводится к методике тягово-динамического расчета электромобиля. Она включает в себя такие расчеты как определение внешней скоростной характеристики ЭМ, передаточного числа главной передачи, мощностного и тягово-динамического баланса автомобиля, ускорения, время пути и разгона.АлгоритмрасчетаавтомобилясГСУпоследовательнойсхемыимеетвид:- Определениеполноймассыавтомобиля;- Подборколесаишин;- ВыборЭМипостроениееевнешнейскоростнойхарактеристики;- Определениепередаточныхчисел;- Расчеттягово-динамическихпоказателей;- Расчетускорения;- Определениевременипутииразгона.Выбор электрической машины производится аналогично выбору двигателя внутреннего сгорания. Для этого нужно найти необходимую мощность электрической машины для достижения максимальной скорости, воспользовавшись формулой: (1)где????????????????????–коэффициентсопротивления дороги; ????тр.????????????????– КПД трансмиссии при Vmax;kF– аэродинамическийкоэффициент.В зависимости от типа ТС и условий эксплуатации устанавливают коэффициент запаса мощности электродвигателя, который определяют его максимальную мощность.Выбрав подходящий двигатель, необходимо построить его внешнюю ско- ростную характеристику. Зачастую внешняя скоростная характеристика данной машины известна.Если внешняя скоростная характеристика не приведена, а известны лишь частные значения мощности и момента, то необходимо рассчитать и построить внешнюю скоростную характеристику. В зависимости от типа электрической машины вид внешней скоростной характеристики может различаться.
На автомобилях и других транспортных средствах применяются тяговые электродвигателис«мягкой»механическойхарактеристикой,показаннойнарисунке 1.????,с-1Рисунок1–Внешняяскоростнаяхарактеристикаэлектрическоймашины Такая характеристика описывается системой уравненийМкр=М????????????при0≤????≤????????(2)М =М????????????????????????????при???? ≤????≤???? (3)кр???????? ????????????Или???? =М????????????????при0≤????≤???? (4)кр????????????????кр=????????????????при????????≤????≤????????????????, (5)гдеMmax–максимальныйкрутящиймоментЭМ,Нм; Nmax– максимальная мощность ЭМ, кВт;????max–максимальнаячастотавращениявалаЭМ,1/с;х – отношение максимальной частоты вращения к номинальной, характеризующей тип ЭМ.????=????????????????(6)????????1.2 Методика топливно-экономического расчета для автомобилей с ГСУ Топливно-экономическийрасчетавтомобилясГСУсводитсякопределениюпоказателей топливной экономичности, регламентированных нормативными документами, отечественным ГОСТ 20306-90 и международным Правилом ЕЭК ООН №015. К данным показателям относятся контрольный расход топлива, расход топлива в магистральном и городском цикле, топливная характеристика установившегося движения.Наибольшую актуальность представляют оценочные показатели топливной экономичности в
городскоми магистральномцикле, в наибольшейстепени характеризующие реальные условия эксплуатации автомобиля.Городской и магистральный цикл представлены в нормативных документах соответствующими ездовыми циклами. В нашей стране в настоящее время при- меняется на основание ГОСТ 20306-90 NEDC (New European Driving Cycle) опи- санный в Правилах ЕЭК ООН №015Так же в его описании приведены значения величин ускорения при разгоне и замедлении, что позволяет построить график зависимости ускорения автомобиля от времени за весь цикл Зная зависимость ускорений от времени и значение скорости в ездовом цикле можно из уравнения движения автомобиля найти силу на ведущих колесах выбранного автомобиля.где:Рк–силанаколесе,Н;Рд – сила сопротивления дороги, Н; Рв–силасопротивлениявоздуху,Н;Ри–приведеннаясилаинерцииавтомобиля,Н. М–крутящиймоментсиловойустановки, Нм;iтр–передаточноеотношениетрансмиссии;????тр–КПДтрансмиссии; rк – радиус колеса, м;m–массаавтомобиля,кг;kF–факторобтекаемости,Н*с2/м2;???? –коэффициентучетавращающихсямасс; V – скорость автомобиля, м/с;а–ускорение,м/с2. (13)Принявдопущение,чтобуксованиеотсутствует,частотавращенияимощность будут соответствовать следующим равенствам:В случае с традиционными автомобилями с ДВС это позволило определить режим работы ДВС в каждый момент времени. И по топливно-экономической
характеристике рассчитать мгновенный расход топлива в каждый момент времени ездового цикла (рисунок 12).Следовательно, часовой расход топлива в каждый промежуток времени определяется по формуле:????=????????????, (16)где:????????–удельныйрасходтопливадвигателя,г/кВтч.Путевойрасходтопливазациклвлитрахна100кмравен: (17)где:рт–плотностьтоплива,кг/м3;S–путь,пройденныйзацикл,км.Для автомобиля с последовательной ГСУ аналогично автомобилю с ДВС, расчет топливно-экономических показателей за ездовой цикл определяется по режимам работы тяговой ЭМ в каждый момент времени. И по характеристике эффективности ЭМ рассчитать мощность, потребляемую электродвигателем. (18)где:????эм–КПДЭМ.Атакжерасходэнергиизавесьездовойцикл: ????эм=∫???????????? (19)Такоежеколичествоэнергиидолжнавырабатыватьгенераторнаяустановкана основе ДВС.????эм=????гэм(20)ДВС, равна: Приняв допущение, что режим работы генератора проходит в зоне максимальной эффективности, тогда энергия, выработанная????ДВС=????г????г????????????(21)где:????г????????????–максимальныйКПДгенератора.АДВСтакжеработаетвзонемаксимальнойэффективности,приминимальном удельном расходе, с часовым расходом:????????????????=????????????????????, (22)Где:????????????????–минимальный
-
Методика расчета автомобиля с гибридной силовой установкой……………2
-
МЕТОДИКА РАСЧЕТА АВТОМОБИЛЯ С ГИБРИДНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ
В зависимости от принципиальной схемы гибридной силовой установки различают последовательную и параллельную связь ДВС и ЭМ.Методика тягово-динамического расчета автомобиля с последовательной схемой ГСУ сводится к методике тягово-динамического расчета электромобиля. Она включает в себя такие расчеты как определение внешней скоростной характеристики ЭМ, передаточного числа главной передачи, мощностного и тягово-динамического баланса автомобиля, ускорения, время пути и разгона.АлгоритмрасчетаавтомобилясГСУпоследовательнойсхемыимеетвид:- Определениеполноймассыавтомобиля;- Подборколесаишин;- ВыборЭМипостроениееевнешнейскоростнойхарактеристики;- Определениепередаточныхчисел;- Расчеттягово-динамическихпоказателей;- Расчетускорения;- Определениевременипутииразгона.Выбор электрической машины производится аналогично выбору двигателя внутреннего сгорания. Для этого нужно найти необходимую мощность электрической машины для достижения максимальной скорости, воспользовавшись формулой: (1)где????????????????????–коэффициентсопротивления дороги; ????тр.????????????????– КПД трансмиссии при Vmax;kF– аэродинамическийкоэффициент.В зависимости от типа ТС и условий эксплуатации устанавливают коэффициент запаса мощности электродвигателя, который определяют его максимальную мощность.Выбрав подходящий двигатель, необходимо построить его внешнюю ско- ростную характеристику. Зачастую внешняя скоростная характеристика данной машины известна.Если внешняя скоростная характеристика не приведена, а известны лишь частные значения мощности и момента, то необходимо рассчитать и построить внешнюю скоростную характеристику. В зависимости от типа электрической машины вид внешней скоростной характеристики может различаться.
На автомобилях и других транспортных средствах применяются тяговые электродвигателис«мягкой»механическойхарактеристикой,показаннойнарисунке 1.????,с-1Рисунок1–Внешняяскоростнаяхарактеристикаэлектрическоймашины Такая характеристика описывается системой уравненийМкр=М????????????при0≤????≤????????(2)М =М????????????????????????????при???? ≤????≤???? (3)кр???????? ????????????Или???? =М????????????????при0≤????≤???? (4)кр????????????????кр=????????????????при????????≤????≤????????????????, (5)гдеMmax–максимальныйкрутящиймоментЭМ,Нм; Nmax– максимальная мощность ЭМ, кВт;????max–максимальнаячастотавращениявалаЭМ,1/с;х – отношение максимальной частоты вращения к номинальной, характеризующей тип ЭМ.????=????????????????(6)????????1.2 Методика топливно-экономического расчета для автомобилей с ГСУ Топливно-экономическийрасчетавтомобилясГСУсводитсякопределениюпоказателей топливной экономичности, регламентированных нормативными документами, отечественным ГОСТ 20306-90 и международным Правилом ЕЭК ООН №015. К данным показателям относятся контрольный расход топлива, расход топлива в магистральном и городском цикле, топливная характеристика установившегося движения.Наибольшую актуальность представляют оценочные показатели топливной экономичности в
городскоми магистральномцикле, в наибольшейстепени характеризующие реальные условия эксплуатации автомобиля.Городской и магистральный цикл представлены в нормативных документах соответствующими ездовыми циклами. В нашей стране в настоящее время при- меняется на основание ГОСТ 20306-90 NEDC (New European Driving Cycle) опи- санный в Правилах ЕЭК ООН №015Так же в его описании приведены значения величин ускорения при разгоне и замедлении, что позволяет построить график зависимости ускорения автомобиля от времени за весь цикл Зная зависимость ускорений от времени и значение скорости в ездовом цикле можно из уравнения движения автомобиля найти силу на ведущих колесах выбранного автомобиля.где:Рк–силанаколесе,Н;Рд – сила сопротивления дороги, Н; Рв–силасопротивлениявоздуху,Н;Ри–приведеннаясилаинерцииавтомобиля,Н. М–крутящиймоментсиловойустановки, Нм;iтр–передаточноеотношениетрансмиссии;????тр–КПДтрансмиссии; rк – радиус колеса, м;m–массаавтомобиля,кг;kF–факторобтекаемости,Н*с2/м2;???? –коэффициентучетавращающихсямасс; V – скорость автомобиля, м/с;а–ускорение,м/с2. (13)Принявдопущение,чтобуксованиеотсутствует,частотавращенияимощность будут соответствовать следующим равенствам:В случае с традиционными автомобилями с ДВС это позволило определить режим работы ДВС в каждый момент времени. И по топливно-экономической
характеристике рассчитать мгновенный расход топлива в каждый момент времени ездового цикла (рисунок 12).Следовательно, часовой расход топлива в каждый промежуток времени определяется по формуле:????=????????????, (16)где:????????–удельныйрасходтопливадвигателя,г/кВтч.Путевойрасходтопливазациклвлитрахна100кмравен: (17)где:рт–плотностьтоплива,кг/м3;S–путь,пройденныйзацикл,км.Для автомобиля с последовательной ГСУ аналогично автомобилю с ДВС, расчет топливно-экономических показателей за ездовой цикл определяется по режимам работы тяговой ЭМ в каждый момент времени. И по характеристике эффективности ЭМ рассчитать мощность, потребляемую электродвигателем. (18)где:????эм–КПДЭМ.Атакжерасходэнергиизавесьездовойцикл: ????эм=∫???????????? (19)Такоежеколичествоэнергиидолжнавырабатыватьгенераторнаяустановкана основе ДВС.????эм=????гэм(20)ДВС, равна: Приняв допущение, что режим работы генератора проходит в зоне максимальной эффективности, тогда энергия, выработанная????ДВС=????г????г????????????(21)где:????г????????????–максимальныйКПДгенератора.АДВСтакжеработаетвзонемаксимальнойэффективности,приминимальном удельном расходе, с часовым расходом:????????????????=????????????????????, (22)Где:????????????????–минимальный