Радикальное повышение

Приведём краткий расчёт потерь энергии в двух вышеназванных гибридных силовых агрегатах автомобиля. Например, при КПД системы генератор-двигатель, равном 85% и КПД процесса экстренной зарядки или разрядки электрохимического накопителя, равном 90%, общий КПД их без учёта всех других потерь равен их произведению, т.е. 76,5%. А в цикле зарядки-разрядки накопителя это значение КПД надо брать в квадрате, что составит уже 58,5%. Это очень низкий показатель для гибридного силового агрегата, но он таков, так как в этом случае через привод, а именно через бесступенчатое его звено (генератор-двигатель) проходят полные величины передаваемых энергии и мощности.

Определим теперь величины потерь энергии при наличии в гибриде маховичного накопителя с механическим отбором мощности и трансмиссии в виде супервариатора. КПД процесса зарядки и разрядки маховичного накопителя с понижающим планетарным редуктором (смотри следующий раздел) около 97%, а в квадрате это составит 94%. КПД супервариатора, если взять его минимальное значение, составит 95%, а в квадрате это 90%. С учётом КПД накопителя в квадрате 94% общий КПД составит 85%. То есть общие потери энергии в первом случае, когда КПД гибрида был 58,5% составляют 41,5% общей энергии, а во втором случае, когда КПД гибрида был 85% – 15%. Снижение потерь в 2,8 раза, почти троекратное!

Если говорить о компоновке гибрида, то маховичный накопитель располагается в любом удобном месте под полом автомобиля (автобуса) и связан с первичным валом супервариатора карданной передачей. Если позволяет место, то супервариатор выполняется в одном блоке с маховичным накопителем. Выходной вал супервариатора связан с главной передачей автомобиля.

Моделирование работы городского микроавтобуса, массой до 3,5 тонн с гибридом, включающим маховичный накопитель с супервариатором, а также специально отрегулированный дизельный или бензиновый двигатель, показало снижение расхода топлива в городском цикле движения в 2...2,5 раза, а в «пробках» – до 4-х раз. На более тяжёлых машинах расход топлива снизится ещё больше.

Системы с разделением потоков мощности могут применяться и в случае использования в качестве бесступенчатого звена не только вариатора, но и электро- и гидропривода. Тогда электро- и гидромашины будут иметь значительно, в разы, меньшие габаритно-массовые показатели, чем в случае прохождения полных мощностей. И меньшие величины энергий, проходящие через эти машины, вызовут значительно меньшие потери. Дополнительным преимуществом здесь является и то, что типоразмеры электро- и гидромашин, необходимые для гибрида, производятся серийно, и могут быть приобретены. Отметим, что эти машины объединены друг с другом, двигателем, а также с накопителем, дифференциальными механизмами с разделением потока мощности, позволяющими оптимизировать её распределение между этими агрегатами. Но габаритно-массовые показатели и стоимость гибрида с электро- и гидромашинами побольше, а экономичность – практически та же, что у гибрида с супервариатором.

Добавить комментарий: