Автомобілі з гібридною трансміссією і комбінованою енергетичною установкою
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
? моментСинхронний з постійними магнітами, змінного струму
50 кВт при 1200…1540 об/хв.
400 Нм при 0…1540 об/хв.СистемаМаксимальна потужність
Максимальний момент при 22 км/год82 кВт при 85 км/год.
478 НмБатареяТип
Конструкція
Напруга
Вихідна потужністьНікель-метал гідридна
28 модулів по 7,2 В в кожному
201,6 В
21 кВтавтомобіль енергетичний установка паливний
2.1.1 Двигун внутрішнього згоряння
Тип 1 NZ-FXE 1,5-літровий двигун Пріус, працює на основі циклу Аткітсона, в якому ступінь стиску може змінюватися. Охолодження водяне. Двигун 4-х тактний, 4-х циліндровий, 16 клапанний, з верхнім розміщення 2-х розподільчих валів, ступінь стиску 13:1. Конструкція двигуна забезпечує низький викид шкідливих речовин з випускними газами.
2.1.2 Механізм розподілу потужності
Основні складові ланки в Пріус це механізм автоматичного розподілу потужності, генератор, електродвигун, інвертор і понижувальні шестерні. Мета механізму розподілу потужності полягає в тому, щоб дозволити передавати потужність від двигуна на генератор і колеса одночасно. Тут потужність передається через планетарну передачу. Водило планетарного механізму зєднане з валом ДВЗ і потужність від ДВЗ передається на внутрішню сонячну і зовнішню коронну шестерню. Коронна шестерня безпосередньо звязана з електродвигуном і передає силу тяги на колеса, сонячна шестерня зєднана з валом генератора. На рисунках 2.4 і 2.5 зображено схему механізму розподілу потужності окремо і разом з блоком шестерень відповідно. Фотографія фактичного розміщення передачі зображена на рисунку 2.6.
Рисунок 2.4 Схема механізму розподілу потужності
Рисунок 2.5 Розташування блоку шестерень між двигуном і колесами
Рисунок 2.6 Фотографія передачі з числом показаних зубців шестерень
2.1.3 Генератор
Пріус обладнаний синхронним генератором змінного струму, який може обертатись з частотою 10000 об/хв. Генератор є машиною з вісьмома полюсами і забезпечує високою потужністю зарядку батареї і живлення електродвигуна. При пуску генератор обертає сонячну шестерню в механізмі розподілу потужності і, таким чином, приводить в рух водило, що зєднане з валом ДВЗ. Фотографія ротора генератора розміщена на рисунку 2.7.
Рисунок 2.7 Ротор генератора
2.1.4 Електродвигун
Синхронний восьмиполюсний електродвигун з постійними магнітами має високий крутний момент і вихідну потужність. Він розроблений високоефективним і має характеристики двигуна постійного струму. Ротор зроблений способом накладання шарів пластин, виготовлених із електромагнітної сталі. Пази ротора виконані V-подібної форми. Крім цього при високій напрузі 500 В електродвигун здатний розвивати потужність 50 кВт. На рисунку 2.8 показано фотографію електродвигуна.
Рисунок 2.8 Електродвигун
2.1.5 Інвертор
В автоматичний блок управління входять:
- інвертор електродвигуна;
- інвертор генератора;
- конвертер підвищення напруги;
- інвертор компресора повітряного охолодження;
- 12 В конвертер постійного струму.
Рисунок 2.9 Інвертор
Складальна одиниця, зображена на рисунку 2.9, містить інвертор, який виробляє 3-фазний змінний струм, щоб вести електродвигун і включає конвертер постійного струму, який виробляє напругу 12 В для живлення допоміжного обладнання. Інвертор забезпечує два напрямки зміни напруги: конвертер підвищення напруги підвищує напругу з 200В до максимальних 500В, чи знижує її для зарядки 200 В батареї.
2.1.6 Батарея
В Пріус використовується компактний, високоефективний нікель-метал гідридний акумулятор. Батарея складається з 28-ми низьковольтних модулів (7,2 В кожний) зєднаних послідовно, щоб виробляти номінальну напругу 201,6 В. Це забезпечує подачу енергії на електродвигун і отримання її від генератора. Вихідна потужність батареї 21 кВт.
3. Дослідження механічних, електричних і експлуатаційних характеристик комбінованої енергетичної установки
Мета дослідження охарактеризувати функціональні характеристики гібридної системи електроприводу і зрозуміти алгоритм побудови, використаний в конструкції основних складових, особливо тяговому електродвигуні, інверторі, генераторі і системі охолодження.
3.1 Дослідження робочих характеристик транспортного засобу
Цей розділ описує дослідження робочих характеристик на двох етапах: початкові дослідження і більш пізні дослідження, при використанні конвертера підвищення напруги.
3.1.1 Дослідження робочих характеристик
Мета: визначити експлуатаційні показники і дати кількісну оцінку корисної дії системи гібридного приводу, яка встановлена в транспортному засобі і основана на алгоритмах, що містяться в електронному контрольному приладі. Тести проводилися при передовому дослідженні трансмісії на динамічних і сталих режимах. Щоб отримати необхідні електричні дані, всі доступні точки автоматичного потоку були налагоджені для вимірювання напруги і струму. Автоматичні вимірювання були отримані між наступними елементами:
- генератор і інвертор;
- електродвигун і інвертор;
- конвертер підвищення і батарея;
- конвертер підвищення і допоміжні конвертери.
Досліджувані змінні, які були виміряні і ідентифіковані наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 Перемінні величини для програми дослідження
Тип ?/p>