Специфічні вимоги

Вимоги

Призначення електромеханічної трансмісії

Електромеханічна трансмісія

Забезпечення безступінчної автоматичної передачі, зміни величини і напряму передачі крутного моменту до ведучих коліс та перетворення одного виду енергії в інший.

- Забезпечення одночасної передачі крутних моментів від двух джерел енергії до коліс.

- Забезпечення розподілу потужності двигуна на два силових потока: 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 заряжає акумуляторні батареї.

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

- Забезпечення незалежного керування двома джерелами енергії.

- Забезпечення безступінчатої передачі та зміни величини крутного моменту.

- Забезпечення регенерації кінетичної енергії гальмування автомобіля.

- Малі механічні та електричні втрати 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.

- Забезпечення оптимальних тягово-швидкісних властивостей автомобіля.

- Наявність систем автоматизованого керування та контролю за роботою, відповідно до сил зовнішнього опору руху.

- Безшумність у роботі.

- Простота конструкції та комфортність керування.

- Надійність передачі крутного моменту та довговічність роботи.

- Невисока собівартість і технологічність виготовлення та технічного обслуговування.

- мала металоємність та маса.

- Відповідність передаточних чисел тим данним, що визначені при тяговому розрахунку автомобіля.

Класифікація електромеханічних трансмісій:

1. За ступенем використанням елементів механічної трансмісії – з

частковим або повним використанням.

2. За способом передачі енергії (крутного моменту) – послідовний,

паралельний, комбінований.

3. За схемою передачі енергії (крутного моменту) – на передні колеса,на задні колеса, на всі колеса.

4. За конструкцією ступінчатої коробки передач:

- За розміщенням в корпусі коробки передач головної передачі,

диференціалу, подільника, демультиплікатора або без.

- За числом ступенів ( три, чотири, п’яти та багатоступеневі з подільником, демультиплікатором, або без).

- За типом зачеплення зубчатих коліс (з постійним зачепленням зубчатих коліс та без).

- За способом переключання передач (з’єднання ведучого та веденого валів):

А). З використанням синхронізаторів.

Б). З включанням передач шляхом використання муфт.

В). З використанням зубчатих кареток.

Г). З використанням датчиків та систем визначення і синхронізації кутових швидкостей шестернь ведучого та веденого валів.

Д). З використанням фрикційного зчеплення з гідравлічним або електричним включенням.

- За конструктивною схемою (з нерухомими осями – дво, три, багатовальні; з рухомими осями – планетарні, комбіновані з використанням блокувальних муфт та гальм елементів планетарних рядів).

5. За конструкцією та потужністю перетворювачів енергії (електродвигунів – генераторів) трансмісії:

А). 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) Електродвигуни 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). Електродвигуни потужністю більше 30 кВт (1,2,4 шт), які дозволяють рухатись тільки з використанням двигуна внутрішнього згоряння, тільки з використанням електричних двигунів, комбіновано двигун внутрішнього згоряння і електродвигуни (Toyota Priys, Lexus RX400h, GS450h).

Г). Генератори, які перетворюють всю механічну енергію двигуна внутрішнього згоряння в електричну та передають до електромеханічного приводу коліс. Двигун внутрішнього згоряння не має прямого зв’язку з колесами для передачі механічної енергії (Спортивний легковий автомобіль Toyota Alessandro Volta).

6. За розподілом 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).

б). 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 використаня (максимальна потужність електродвигуна або електродвигунів повинна відповідати максимальній потужності електричного силового потоку).

в). 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). Трансмісії з механічним силовим потоком двигуна та електричним силовим потоком акумуляторів або інших накопичувачів енергії. В усіх перерахованих варіантах використовується енергія гальмування (двигуна) для накопичення в іншому виді у акумуляторах, конденсаторах, інерційних конструкціях.

7. За керуванням 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. 20. Схема електромеханічної трансмісії з модульним блоком зміни величини і напряму передачі крутного моменту та перетворення

енергії з рекуперацією кінетичної енергії гальмування

Рис. 21. Схема електромеханічної трансмісії автобуса з інерційним накопичувачем енергії

Рис. 22. Загальний вигляд електромеханічної трансмісії повноприводного автомобіля з використанням конденсаторів

Рис. 23. Двигун з генератором та передній привод електромеханічної трансмісії повноприводного “Е “ мобіля

Дата добавления: 2014-01-15