Файл: Гибридной силовой установкой Методика.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 279

Скачиваний: 12

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ДВСВАЗ-2111

v, 1/с

N, кВт

М, Нм

13,33

7,31

87,23

20

12,38

98,49

26,67

18,11

108,08

33,33

24,29

115,99

40

30,72

122,23

46,67

37,17

126,79

53,33

43,45

129,68

60

49,34

130,90

66,67

54,64

130,44

73,33

59,12

128,31

80

62,58

124,51

86,67

64,81

119,02

93,33

65,60

111,87
Рисунок2–ВнешняяскоростнаяхарактеристикаДВСВАЗ-21124Рисунок3–ВнешняяскоростнаяхарактеристикаДВСВАЗ–21113.2ВыборЭМипостроениеегоскоростнойхарактеристикиЭМ для электромобиля (последовательной ГСУ) определяется из условия до- стижения максимальной мощности. А в случае ГСУ параллельной схемы из вы- бранного соотношения мощностей ДВС и ЭМ. ЭМ мощностью 65 и 9 кВт соот- ветственно. Внешняяскоростнаяхарактеристикаописываетсясистемойуравнений: Мкр

= М???????????? при 0 ≤ ???? ≤ ???? ???? (39)
(40)

где Mmax – максимальный крутящий момент ЭМ, Нм;

???? max – максимальная частота вращения вала ЭМ, 1/с;

х– отношение максимальной частоты вращения к номинальной, характеризующее тип ЭМ.

Значение хзависит от типа электрической машины, для данной электрической машины х = 3.

3.3 Топливно-экономический расчет

Топливно-экономический расчет автомобиля с ГСУ сводится к определению расход топлива, расход топлива в магистральном и городском цикле NEDC (New European Driving Cycle).

Из уравнения движения автомобиля находим силу на ведущих колесах автомобиля:

???????? = ????к − ????д ????в, (41)
где Рк – сила на колесе;

Рд – сила сопротивления дороги, Н; Рв – сила сопротивления воздуху, Н;

Рu – приведенная сила инерции автомобиля.

(42)

????д = ???????????? (43)

????в = ????????????2 (44)

???????? = ???????????? (45)

(46)

где М – крутящий момент силовой установки, Нм;

iтр – передаточное отношение трансмиссии, для ДВС на каждой передаче

iтр1 = 13,34; iтр2= 8,7; iтр3 = 6; iтр4 = 4,57; iтр5 = 3,07; для ЭМ iтр= 2,57.

????тр = 0,9 – КПД трансмиссии; rк = 0,266 – радиус колеса, м;


m=1000–массаавтомобиля,кг;kF=0,45–факторобтекаемости, Н*с22;????=1,29–коэффициентучетавращающихсямасс;Такимобразом,знаяпередаточныечислатрансмиссии,крутящиймомент силовой установки в любой момент времени: (47) (48)????(????) = 6.28 ????????. (49)В случае с традиционными автомобилями с ДВС это позволило определить режим работы ДВС в каждый момент времени. И по топливно-экономической ха- рактеристике рассчитать мгновенный расход топлива в каждый момент времени ездового цикла. Приняв допущение, что при отрицательных значениях крутящего момента и включенной муфте сцепления расход топлива равняется нулю, так как двигатель работает в тормозном режиме.Следовательно,часовойрасходтопливавкаждыйпромежутоквремени:????=????????????, (50)гдеge–удельныйрасходтопливадвигателя,г/кВтч.Ипутевойрасходтопливазациклвлитрахна1000км: (51)где????т=730–плотностьтоплива,кг/м3. S – путь, пройденный за цикл, км. Q = 9,69 л/100кмДля 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.Расходэнергиизавесьездовойцикл:ЕЭМ=???????????? (52)ЕЭМ–0,135 кВтч.Такое же количество эергии должна вырабтать генераторная установка на основе ДВС:ЕТЭМ
ГЭМ (53)Приняв допущение, что режим работы генератора проходит в зоне максимальной эффективности, тогда энергия, выработанная ДВС, равна:ЕДВСг????г???????????? (54)где????гmax=0,9максимальныйКПД генератора.Едвс=0,15 кВтч.ДВС работает также в зоне максимальной эффективности, при минимальном удельном расходе с часовым расходом:????????????????=????????????????????, (55)гдеgmin=250–минимальныйудельнйрасходтоплива,г/кВтч.Gmin=7,5кг/чТогдапутевойрасходтопливаавтомобиляспоследовательнойГСУравен: (56)где Ngmin = 30 Нт – мощность ДВС при минимальном удельном расходе топлива. Q= 5,06л/100км.Для автомобиля с параллельной ГСУ необходимо учитывать совместную работу ДВС и ЭМ. А именно алгоритм их совместной работы, характеристики согласующего устройства и отношение мощностей двигателей.Основополагающим фактором для большинства алгоритмов работы ГС является работа ДВС по характеристике минимальных удельных расходов М = ????(????,????). (57)Зная значение крутящего момента силовой установки, необходимого для движения в ездовом цикле, можно найти недостающее значение момента электрической машины в тяговом или генераторном режиме:Мсдвсэм (58)В случае если крутящий момент электрической машины в генераторном режиме превышает свое максимальное значение, значение крутящего момента ДВС вычисляется по формуле:Мдвсс–Мэм???????????? (59)Так же если крутящий момент силовой установки меньше максимального кру- тящего момента ЭМ: Мс≤Мэм????????????Тогдатранспортноесредствоприводитсяв

движение только ЭМ и Мдвс = 0.

Также необходимо обеспечить поддержание заряда накопителя энергии за весь ездовой цикл, расход энергии не должен быть больше выработанной энергии:

Еэм = ???????????? (60)