Читайте также:
|
Проведенные многочисленные исследования за прошедшие годы, большое количество экспериментальных и расчетно-теоретических работ позволили существенно повысить эксплуатационную топливную экономичность ДВС и сократить эмиссию токсичных компонентов с отработавшими газами за прошедшие 15–20 лет. Например, по сравнению с техническим уровнем дизеля 1988 г. современные дизели равного рабочего объема имеют крутящий момент на 100% больше, излучают меньше шума на 60%, имеют более низкую эмиссию вредных веществ на 90% и расходуют топлива на 30% меньше. Однако работа на неустановившихся режимах, как показывают результаты обобщения многочисленных экспериментальных исследований, снижает их моторесурс до 50% и увеличивает удельный расход топлива до 40% по сравнению с установившимися режимами.
Применение ДВС в составе гибридных силовых установок позволяет существенно снизить долю неустановившихся режимов работы и, как следствие, существенно снизить эмиссию вредных веществ с ОГ.
История создания и развития гибридных силовых установок для транспорта берет свое начало от «Бензо-электрической тяги системы Вестингауза». На рис. 2.1 показан бензо-электирический железнодорожный моторный вагон (автомототрасса), производства французского Акционерного Общества «Вестингауз» в Гавре, эсплуатировавшийся в первом десятилетии ХХ в. Восточно-Германским Обществом железных дорог.
Фирма «Вестенгауз», располагавшая к началу ХХ в. богатым опытом в области электрических конструкций, создала бензо-электрическую силовую установки (рис. 2.2), успешно конкурирующие с паровой тягой на железных дорогах. В качестве привода электрогенератора использовались четырехтактные бензиновые 4-цилиндровые двигатели мощностью 29 и 44 кВт и 6-цилиндровые двигатели мощностью 66 кВт при 950 мин-1.
Рис. 2.1. Бензо-электрический железнодорожный моторный вагон
В качестве топлива в двигателе мог использоваться бензин, получаемый перегонкой нефти, плотностью 700–720 кг/м3 и низшей теплотой сгорания около 47 МДж/кг, бензол, получаемый из каменного угля, с плотностью 850–880 кг/м3 и низшей теплотой сгорания около 42 МДж/кг или смесь бензола с этиловым спиртом.
Рис. 2.2. Четырехцилиндровый бензо-электрический агрегат
Уже в то время применение электрической передачи обосновывалось достаточно веско. Если ДВС применить в качестве непосредственного привода колес, то пришлось бы или установить его под полом вагона (при этом он был бы труднодоступен для осмотра, обслуживания и подвергался бы загрязнению) или же использовать сложную трансмиссию. Другой недостаток: двигатель не мог бы работать более, чем на одну ось (без дальнейшего значительного усложнения трансмиссии и снижения ее КПД), что снижало тяговое усилие из-за ограниченной силы сцепления колес с рельсами. Для плавного трогания с места необходимо было применять фрикционные муфты, а для изменения скорости движения – сложные коробки перемены передач, которые имеют ступенчатое переключение и вызывают ударные нагрузки в трансмиссии и двигателе, приводящие к повреждению узлов привода. Именно эти причины в дальнейшем послужили основанием для широкого применения электрической трансмиссии на тепловозах, судах, тяжелых карьерных самосвалах, промышленных тракторах и др. Однако современная концепция гибридного привода имеет одну важнейшую особенность: наличие аккумулятора энергии в системе привода.
Таким образом, в настоящее время наиболее актуальной является концепция гибридной силовой, включающей традиционный поршневой ДВС и силовой электрический привод, содержащий аккумулятор электрической энергии. Первой современной практической реализацией подобной концепции на легковом автомобиле явилась система HSD (Hybrid Synergy Drive) – гибридного синергетического привода фирмы Toyota.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 53 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |