Выбор оптимальной мощности двигателя внутреннего сгорания гибридной силовой установки - page 6

жения комбинированного цикла (см. рис. 1), учитывая дополнительные
потери кинетической энергии при торможении. В дальнейшем будем
сравнивать КПД различных циклов разгон-торможение с разными па-
раметрами машины, в результате могут быть снижены расход энергии
при торможении и номинальная мощность ДВС. Рассматривая эконо-
мичность такого неустановившегося цикла, целесообразно сравнить
его с более экономичным установившимся режимом движения между
циклами разгон-торможение. Поэтому имеет смысл сравнивать КПД
неустановившегося цикла разгон-торможение с КПД работы машины
на установившемся режиме
η
уст
.
Полезная работа в цикле разгон-торможение равна
(
A
полезн
)
цикл
=
M
сопр
(
ϕ
разг
+
ϕ
торм
)
η
уст
.
Процесс торможения не требует работы двигателя, поэтому общая
затраченная работа в цикле равна работе двигателей в период разгона
(
А
дв
)
цикл
=
М
Σ
дв
ϕ
разг
.
В идеализированном цикле без рекуперации КПД машины запи-
сывается как
η
без рекуп
цикл
=
η
уст
k
изб
1 +
ϕ
торм
ϕ
разг
,
где
k
изб
=
M
разг
Σ
M
сопр
= 1 + 1
/k
W
— отношение суммарного момента в
процессе разгона кмоменту сопротивления на установившемся ре-
жиме движения;
k
W
=
М
сопр
/
М
дв ном
— коэффициент использования
номинальной мощности двигателя.
Аккумулированная энергия, возвращенная в цикл при разгоне
(
A
рекуп
)
цикл
, может быть признана полезной, таккакповышает КПД
цикла разгон-торможение на
Δ
η
рек
и уменьшает расход топлива ДВС:
η
с рекуп
цикл
=
η
без рекуп
цикл
+ Δ
η
рекуп
,
где
Δ
η
рекуп
=
A
рекуп
(
A
затр
)
цикл
— увеличение КПД цикла вследствие рекупе-
рации энергии.
Для энергии, аккумулируемой при торможении (
Т
aкк
)
, должен быть
рассчитан накопитель энергии. Необходимую номинальную мощность
W
aкк
=
W
ЭДВ
трансформирующих энергию устройств (электродвигате-
лей, генераторов и аккумуляторов) можно определить по аккумулиру-
емой энергии и соответствующему времени разгона или торможения:
W
акк
=
T
акк
τ
разг
=
k
акк
T
разг
η
трансф
τ
разг
.
Оставляя при расчетах суммарную мощность двигателей неизмен-
ной, выявили, что без ущерба для динамических качеств машины зна-
52 ISSN 0236-3941. ВестникМГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 4
1,2,3,4,5 7,8
Powered by FlippingBook