Сучасні специфічні тенденції розвитку електромеханічної трансмісії

Специфічні сучасні тенденції розвитку гідрооб’ємної трансмісії

Широкого застосування не спостерігається.Використовується при передачі крутного моменту на колеса довгомірних причепів. Реверсивність гідроприводу дозволяє ефективно гальмувати двигуном на затяжних спусках та гірських дорогах, що дає можливість заміни гальмівної системи та ступінчатої механічної трансмісії.

До недоліків відносяться великі габарити та маса, значно менший коефіцієнт корисної дії, висока собівартість та недостатня зносостійкість.

Рис. 10. Схема гідрооб’ємної трансмісії з гідроакумуляторами

- Поширюється завдяки застосуванню без ступінчатого та автоматичного режиму передачі крутного моменту, а також зміні величини і напряму передачі до ведучих коліс та перетворення одного виду енергії в інший.

- Зменшення робочого об’єму двигуна внутрішнього згоряння при забезпеченні високих характеристик розгону забезпечує одночасність передачі крутних моментів від двох джерел енергії до коліс.

- Створення нових силових потоків в трансмісії за рахунок поділу потужності двигуна на два силових потоки: перший передає крутний момент через механічну трансмісію на ведучі колеса, другий передає крутний момент до електродвигуна-генератора, де створюється електрична енергія, яка живить електродвигун та заряджає акумуляторні батареї.

- Можливість руху автомобіля з використанням тільки одного з двох джерел енергії.

- Впровадження незалежного керування двома джерелами енергії.

- Покращення енергетичних показників автомобіля за рахунок регенерації кінетичної енергії гальмування автомобіля.

- Зменшення механічних та електричних втрат при передачі енергії.

- Покращення рушання з місця, прохідності, керованості, компонування.

- Зменшення динамічного навантаження, через відсутність жорсткого зв’язку двигуна і трансмісії. Це дає можливість збільшення ресурсу роботи двигуна.

- Оптимальність тягово-швидкісних властивостей автомобіля.

- Встроєння у конструкцію трансмісії систем автоматизованого керування та контролю за роботою, відповідно до сил зовнішнього опору руху.

- Ускладнення конструкції, зменшення шумності та покращення комфортності керування.

- Підвищення надійності передачі крутного моменту та довговічності роботи.

- На сьогодні в електромеханічній трансмісії знаходять часткове або

повне використання елементів механічної трансмісії.

- За способом передачі енергії (крутного моменту), паралельний, комбінований найбільш поширені, а послідовний менш поширений.

Тенденції розвитку конструкції перетворювачів енергії (електродвигунів – генераторів) трансмісії та їх потужності:

А). Все більше продовжують застосовуватися електродвигуни потужністю 2 - 4 кВт, які використовуються для запуску двигуна внутрішнього згоряння (система Stop-Start автоматично відключає двигун внутрішнього згоряння при зупинці та включає при початку руху), перетворення кінетичної енергії гальмування у електричну (KERS) та для заряджання акумуляторної батареї (Toyota Grown, Citrоen C3, Ford Fiesta, Fiat Panda Aria та інші).

Б) Прогресує застосування електродвигунів потужністю до 25-30 кВт, які генерують механічну енергію, так що еквівалентна потужність складається як сума потужності двигуна внутрішнього згоряння та потужності електродвигуна. Така схема трансмісії використовує також запуск двигуна внутрішнього згоряння, зарядку акумуляторних батарей, рекуперацію кінетичної енергії гальмування і найбільш ефективна на початку руху та інтенсивному розганянні автомобіля, коли крутний момент електродвигуна максимальний (Honda Civic, Mercedes S350, S320 TDI).

В). Застосування літій-іонних акумуляторних батарей та їх здешевлення дозволяє використовувати електродвигуни потужністю більше 30 кВт (1,2,4 шт), що дозволяє рухатись тільки з використанням двигуна внутрішнього згоряння, або тільки з використанням електричних двигунів, або комбіновано двигун внутрішнього згоряння і електродвигуни (Toyota Priys, Lexus RX400h, GS450h).

Г). Удосконалюється конструкція генераторів, які перетворюють всю механічну енергію двигуна внутрішнього згоряння в електричну та передають до електромеханічного приводу коліс. Все більше в трансмісії використовуються електродвигуни-генератори. Двигун внутрішнього згоряння не має прямого зв’язку з колесами для передачі механічної енергії (Спортивний легковий автомобіль Toyota Alessandro Volta).

6. Тенденції розвитку схем розподілу потужності (крутного моменту) двигуна внутрішнього згоряння на механічний та електричний силові потоки:

а). Трансмісії, у яких механічна енергія двигуна повністю перетворюється в електричну без використання енергії акумуляторів або інших накопичувачів (потужність двигуна внутрішнього згоряння дорівнює потужності електродвигуна або електродвигунів) використовується в незначній кількості.

б). Активно впроваджуються трансмісії, у яких є механічний та електричний силові потоки, співвідношення між якими вибирається автоматичними системами керування в залежності від режиму руху автомобіля. Механічна енергії двигуна частково перетворюється в електричну з використанням енергії акумуляторів або інших накопичувачів, або без використання (максимальна потужність електродвигуна або електродвигунів повинна відповідати максимальній потужності електричного силового потоку).

в). Продовжується використання трансмісії у яких механічна енергія двигуна повністю перетворюється в електричний силовий потік та з використанням енергії акумуляторів або інших накопичувачів (потужність електродвигуна або електродвигунів перевищує потужність двигуна внутрішнього згоряння).

г). Удосконалюються трансмісії з механічним силовим потоком двигуна та електричним силовим потоком акумуляторів або інших накопичувачів енергії з використовується енергія гальмування (двигуна) для накопичення в іншому виді у акумуляторах, конденсаторах, інерційних конструкціях.

Схеми трансмісій з розподілом потужності двигуна внутрішнього згоряння на механічний та електричний силові потоки, використанням додаткових джерел енергії і трансмісією у цілому – з автоматичним адаптивним керуванням в залежності від режиму і опору руху та неавтоматичним керуванням.

Рис. 11. Схема електромеханічної трансмісії з модульним блоком зміни величини і напряму передачі крутного моменту та перетворення

енергії з рекуперацією кінетичної енергії гальмування

Рис. 12. Схема електромеханічної трансмісії автобуса з інерційним накопичувачем енергії

Рис. 13. Загальний вигляд електромеханічної трансмісії повноприводного автомобіля з використанням конденсаторів

Рис. 14. Двигун з генератором та передній привод електромеханічної трансмісії повноприводного “Е “ мобіля

Дата добавления: 2014-01-15