Улучшение топливно-экономических и токсических характеристик автомобилей за счет рекуперации энергии

• Автор: Отарский, Алексей Андреевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

С ОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Воздействие токсических компонентов отработавших газов автотранспортных средств на окружающую среду
1.2. Анализ работ, направленных на улучшение эколологических показателей автотранспортных средств 13
1.3. Анализ работ по созданию и исследованию комбинированных энергетических установок на автомобильном транспорте

1.4. Выводы и задачи исследований

Глава 2. Теоретические исследования влияния рекуператора энергии на экологические показатели автомобиля
2.1. Обоснование выбора схемы комбинированной энергетической установки транспортного средства с рекуператором энергии

2.2. Обоснование методики расчета аккумуляторного гидропривода

2.3. Исследование влияния рекуператора энергии на тягово-скоростные свойства автомобиля
2.4. Исследование влияния рекуператора энергии на топливноэкономические и токсические характеристики автомобиля
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Задачи экспериментальных исследований
3.2. Объект исследований
3.3. Методика проведения лабораторных испытаний
3.4. Методика проведения сравнительных дорожных испытаний серийного и опытного автомобилей
3.5. Обработка опытных данных и оценка погрешностей результатов
исследований

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и рекомендации по использованию рекуператора энергии
4.1. Лабораторные исследования аккумуляторного гидропривода
4.2.Результаты сравнительных дорожных испытаний по оценке скоростных свойств серийного и опытного автомобилей
4.3. Результаты сравнительных дорожных испытаний топливной экономичности серийного и опытного автомобилей
4.4. Результаты экспериментальных исследований токсических характеристик серийного и опытного автомобилей
4.5. Практические рекомендации по использованию устройства для рекуперации энергии торможения автомобиля
4.6. Выводы по главе
Глава 5. Экономическая и экологическая эффективность применения рекуператора энергии
5.1. Расчет экономической эффективности применения рекуператора энергии на автомобиле
5.2 Расчет экологической эффективности применения рекуператора энергии на автомобиле
5.3. Выводы по главе
Общие выводы
Список использованных источников
Приложения

Введение
Причинами ухудшения состояния окружающей среды является постоянный рост парка транспортных средств, использующих двигатели внутреннего сгорания (ДВС), при этом в загрязнении атмосферы токсичными выбросами отработавших газов доля бензиновых автомобилей более 70%.
Автотранспортные средства, работающие в условиях города сельскохозяйственного производства с предельно высокой перегрузкой, с большим перерасходом топлива, в недопустимых количествах выбрасывают в атмосферу с выхлопными газами токсичные элементы, которые способствуют загрязнению окружающей среды. Это приводит к большим экономическим потерям в сельском хозяйстве, к ухудшению экологического состояния населенных пунктов и территорий, прилегающих к промышленным предприятиям. Вредному воздействию особенно сильно подвергаются сельскохозяйственные предприятия, расположенные вблизи крупных городов, промышленных центров, транспортных магистралей и аэродромов в настоящее время проводятся конструкторско-технические мероприятия, позволяющие внедрить технические новшества в конструкции автотранспортных средств, направленные на улучшение их экологических показателей и сокращение выбросов вредных веществ. Они группируются по следующим направлениям: повышение экономичности двигателей, снижение массы конструкции, уменьшение сопротивления движению, снижение токсичности отработавших газов, использование экологически более чистых видов топлива, применение комбинированных источников энергии.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что одним из эффективных мероприятий обеспечения экологической безопасности автотранспорта является разработка комбинированных энергетических установок (КЭУ) транспортных средств, состоящих из ДВС и устройства для рекуперации энергии. Эти устройства позволяют не только снизить нагрузки на элементы трансмиссии автомобиля, улучшить тягово-скоростные качества
лишь при достаточно высокой эффективности трансмиссии накопителя. Наиболее перспективным считается объемный гидропривод [58, 65].
Основные преимущества гидросистем управления перед механическими и электрическими следующие:
1. Сочетание большой выходной мощности с малыми габаритами и массой, удельные силы исполнительных гидравлических устройств в 10-20 и более раз превосходят удельные силы электромагнитов [13].
2. Удобство преобразования энергии потока жидкости или воздуха в механическую энергию.
3. Более точное и простое управление приводами, в особенности при большой выходной мощности.
4. Высокое быстродействие со значительной выходной мощностью вследствие большого отношения реализуемой силы (крутящего момента) к массе (моменту инерции) подвижных деталей.
5. Простота конструкции и сравнительно малая стоимость элементов системы.
6. Удаление вместе с потоком жидкости и тепла, выделенного в результате потерь энергии, что дает возможность повышать удельную мощность исполнительных органов.
Большое влияние на развитие методов расчета ОГМП оказали работы Некрасова Б.Б., Ивченко П.И., Прокофьева В.Н., Кисточкина Е.С., Петрова В .А. и др. [67, 72, 73, 80-82].
Известно, что из всех типов бесступенчатых приводов вращательного типа наилучшие массогабаритные показатели и динамические качества обеспечивает объемный гидропривод [58, 65, 67, 72, 73]. В то же время с ростом передаваемых мощностей применение гидропередач по традиционной схеме насос-мотор (полнопоточных) затрудняется из-за сложности обеспечить необходимые массогабаритные показатели и КПД. Использование объемного гидропривода в регулируемой ветви гидромеханической передачи при правильном выборе схемы трансмиссии