126 За счет введения в конструкцию дифференциального СР, рассматриваемая КЭСУ представляет собой замкнутую дифференциальную передачу, в которой осуществляется замыкание мощностных потоков ДВС и ЭД, позволяющее передавать к ведущим колесам мощность от ДВС и от ЭД как по отдельности, так и совместно, при этом создаются возможности для автоматизации ЭМП. Возможен вариант параллельной схемы, при которой обратимая электромашина устанавливается в приводе другого ведущего моста, чем ведущий мост трансмиссии первичного ДВС. Например, на переднеприводной Honda Civic Hybrid обратимый электрический мотор устанавливается в приводе заднего моста. Достоинством такого варианта следует считать определенное упрощение трансмиссии первичного двигателя, недостатком использование колесного движителя в качестве элемента системы превращения энергии. В течение ряда лет в МГТУ "МАМИ" ведутся научные и конструкторские проработки вариантов автомобилей с КЭСУ для города и многоцелевого назначения. В частности, проведена поисковая конструкторско-расчетная работа по разработке проекта автомобиля с КЭСУ параллельного типа и приводом мостов от разных двигателей. В качестве объекта исследования выбран городской развозной автомобиль на базе пикапа "Москвич-2331" полной массой 1750 кг. Ранее проведенные исследования показали, что для нулевого баланса энергии при движении в интенсивном городском цикле для машины такого класса при любой схеме КЭСУ достаточна мощность ДВС 7,5 кВт. Минимальный расход топлива при движении в выбранном городском цикле достигается при мощности двигателя 13,5 кВт. В виду того, что ДВС должен работать в режиме минимального удельного расхода топлива, максимальная мощность реального двигателя будет существенно выше. Например, силовой агрегат ВАЗ-1111 работает с минимально возможным удельным расходом топлива на частоте 3500 об/мин с 80% загрузкой, развивая 13,5 кВт, при этом максимальной мощности в 30 кВт. При выборе мощности электродвигателя в основу положен принцип равенства динамики разгона автомобиля с КЭСУ и серийного пикапа "Москвич-2331" с двигателем ВАЗ-2106. Полученное из этих соображений уравнение позволило определить необходимую мощность ТЭД — в качестве, которого был принят электродвигатель постоянного тока ПТ-125-12. В качестве накопителя энергии приняты специальные аккумуляторные батареи: никель-металлогидридные или никель-водородные. Суммарная емкость батарей должна обеспечить проезд автомобиля с КЭСУ в режиме электромобиля со скоростью 30...40 км/ч не менее 30 км. |
44 а и b дифференциального редуктора D (СР), третье звено Н которого через редуктор ПЗ (КПП) соединено с передающей частью (ПЧ) трансмиссии оо [33]. Данная схема является более эффективной с точки зрения согласования работы двигателей, позволяет уменьшить динамические нагрузки в суммирующем редукторе и снизить диссипативные потери энергии в трансмиссии [141]. За счет введения в конструкцию дифференциального СР, рассматриваемая КЭУ представляет собой замкнутую дифференциальную передачу, в которой осуществляется замыкание мощностных потоков ДВС и ЭД, позволяющее передавать к ведущим колесам мощность от ДВС и от ЭД как по отдельности, так и совместно, при этом создаются возможности для автоматизации ЭМП. Возможен вариант параллельной схемы, при которой обратимая электромашина устанавливается в приводе другого ведущего моста, чем ведущий мост трансмиссии первичного ДВС. Например, на переднеприводной Honda Civic Hybrid обратимый электрический мотор устанавливается в приводе заднего моста. Достоинством такого варианта следует считать определенное упрощение трансмиссии первичного двигателя, недостатком использование колесного движителя в качестве элемента системы превращения энергии. В течение ряда лет в МГТУ "МАМИ" ведутся научные и конструкторские проработки вариантов автомобилей с КЭУ для города и многоцелевого назначения. В частности, проведена поисковая конструкторско-расчетная работа по разработке проекта автомобиля с КЭУ параллельного типа и приводом мостов от разных двигателей [25]. В качестве объекта выбран городской развозной автомобиль на базе пикапа "Москвич-2331" полной массой 17550 кг. Ранее проведенные исследования показали, что для нулевого баланса энергии при движении в интенсивном городском цикле для машины такого класса при любой схеме КЭУ достаточна мощность ДВС 7,5 кВт. Минимальный расход топлива при движении в выбранном городском цикле достигается при мощности двигателя 13,5 кВт. 45 В виду того, что ДВС должен работать в режиме минимального удельного расхода топлива, максимальная мощность реального двигателя будет существенно выше. Например, силовой агрегат ВАЗ-1111 работает с минимально возможным удельным расходом топлива на частоте 3500 об/мин с 80% загрузкой, развивая 13,5 кВт, при этом максимальная мощность этого двигателя 30 кВт. При выборе мощности электродвигателя в основу положен принцип равенства динамики разгона автомобиля с КЭУ и серийного пикапа "Москвич-2331" с двигателем ВАЗ-2106. Полученное из этих соображений уравнение позволило определить необходимую мощность ТЭД в качестве, которого был принят электродвигатель постоянного тока ПТ-125-12. В качестве накопителя энергии приняты специальные аккумуляторные батареи: никель-металлогидридные или никель-водородные. Суммарная емкость батарей должна обеспечить проезд автомобиля с КЭУ в режиме электромобиля со скоростью 30...40 км/ч не менее 30 км. Расхода топлива машины с ДВС и ступенчатой коробкой передач велся по удельному цикловому расходу (метод И.М. Ленина). Аналогично велся расчет расхода топлива у автомобиля с КЭУ, однако в этом случае ДВС работает в постоянном режиме минимального удельного расхода, а по разработанной методике определяется время работы ДВС при движении в режиме городского цикла. Результаты расчетов показали более чем двукратную экономию топлива при оборудовании автомобиля КЭУ. Итогом расчетных и компоновочных работ явилось создание опытных образцов полноприводных автомобилей с КЭУ. Один из вариантов созданный на кафедре "Автомобили" МГТУ "МАМИ", грузопассажирский полноприводный автомобиль с использованием элементов конструкции автомобилей УАЗ [50]. Проект ориентирован на серийно выпускающийся грузопассажирский полноприводный автомобиль УАЗ-3153, позволяющий реализовать в гибридном варианте автомобиль двойного назначения. Принципиальная схема автомобиля представлена на рис. 1.10. |