Файл: Гибридной силовой установкой Методика.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 62

Скачиваний: 4

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



Рисунок 2 Внешняя скоростная характеристика ДВС ВАЗ-21124



Рисунок 3 Внешняя скоростная характеристика ДВС ВАЗ–2111
3.2 Выбор ЭМ и построение его скоростной характеристики

ЭМ 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.

Внешняя скоростная характеристика описывается системой уравнений:
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 масса автомобиля, кг;

kF= 0,45 фактор обтекаемости, Н*с22;

???? = 1,29 коэффициент учета вращающихся масс;

Таким образом, зная передаточные числа трансмиссии, крутящий момент 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, часовой расход топлива в каждый промежуток времени:

???? = ????????????, (50)

где ge удельный расход топлива двигателя, г/кВтч.

И путевой расход топлива за цикл в литрах на 1000 км:

(51)

где ????т = 730 плотность топлива, кг/м3. S – путь, пройденный за цикл, км. Q = 9,69 л/100км

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.

Расход энергии за весь ездовой цикл:

ЕЭМ = ???????????? (52)

ЕЭМ 0,135 кВтч.

Такое же количество эергии должна вырабтать генераторная установка на основе ДВС:

ЕТЭМ
= ЕГЭМ (53)

Приняв допущение, что режим работы генератора проходит в зоне максимальной эффективности, тогда энергия, выработанная ДВС, равна:
ЕДВС = Ег????г ???????????? (54)

где ????гmax = 0,9 максимальный КПД генератора.

Едвс = 0,15 кВтч.

ДВС работает также в зоне максимальной эффективности, при минимальном удельном расходе с часовым расходом:

???????????????? = ????????????????????, (55)

где gmin = 250 минимальный удельнй расход топлива, г/кВтч.

Gmin = 7,5 кг/ч

Тогда путевой расход топлива автомобиля с последовательной ГСУ равен:

(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:

Мс = Мдвс + Мэм (58)

В случае если крутящий момент электрической машины в генераторном режиме превышает свое максимальное значение, значение крутящего момента ДВС вычисляется по формуле:

Мдвс = Мс Мэм???????????? (59)

Так же если крутящий момент силовой установки меньше максимального кру- тящего момента ЭМ:

Мс Мэм????????????

Тогда транспортное средство приводится в
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)