Диссертация (781805), страница 35
Текст из файла (страница 35)
При торможении автомобиля необходимо обеспечить условия для преобразования частикинетической энергии автомобиля в электричество.Для осуществления вышеперечисленных требований необходимомодернизировать классическую систему электроснабжения, заменив стандартный регулятор напряжения более сложным, получающим информацию осостоянии АБ от датчика тока и температуры (ДТиТ) и информацию одвижении автомобиля от электронного блока управления двигателем (ЭБУД)(рис. 58).Рассмотрим работу модернизированной системы энергоснабженияавтомобиля (рис.
59).258Рис.58.Структурнаясхемамодернизированнойсистемыэлектроснабжения:Iз,р - ток заряда-разряда; t - температура АБ; ДПДЗ - сигнал с датчикаположения дроссельной заслонки; Скор - сигнал сдатчика скоростиавтомобиля, n - частота вращения коленчатого вала ДВС.Рис.59.Зависимости,отражающиеалгоритмработымодернизированной системы электроснабжения:1 - низкая степень заряженности АБ, батарея не заряжалась в течениедлительного времени;2-автомобильдвижетсяспостояннойскоростью,степеньзаряженности АБ достигла достаточно высокого уровня, предотвращаетсяразряд АБ, потребители получают необходимую электрическую энергию отгенератора;3 - автомобиль замедляется, ДВС работает в режиме принудительногохолостого хода, происходит интенсивный заряд АБ;4 - автомобиль ускоряется, потребители получают необходимуюэлектрическую энергию от аккумуляторной батареи.259После пуска ДВС автомобиля РН получает информацию от ДТиТ остепени заряда АБ.
Если АБ разряжена, то РН обеспечивает заряд АБ смаксимальной интенсивностью до достижения степени заряженности 70 —80% (рис. 59, 1). После этого активизируется функция энергосбережения(рис. 59, 2). При равномерном движении автомобиля РН по показаниям ДТиТи регулирует напряжение бортовой сети для поддержания заряда АБ надостаточном уровне (70 - 80%). Потребители получают необходимую электрическую энергию от генератора.В режимах принудительного холостого хода ДВС (рис. 59, 3), попоказаниям датчиков дроссельной заслонки, скорости автомобиля и оборотовдвигателя, напряжение генератора повышается, обеспечивая заряд АБ смаксимальной интенсивностью.
Таким образом, происходит преобразованиечасти кинетической энергии движения автомобиля в электрическую энергию.Помереувеличенияколичестваипродолжительностирежимовпринудительного холостого хода ДВС повышается и степень заряда АБ,которая может достигнуть 100 %.В режиме ускорения (рис. 59, 4) по сигналам датчиков РН уменьшаеттоквозбуждениявоздействиенагенератора.напряжениеГенераторбортовойоказываетсети,стабилизирующеепотребителиполучаютэлектрическую энергию от АБ, разряжая её.Следует отметить, что использование обычной штатной АБ вмодернизированнойсистемеэлектроснабженияможетпривестикуменьшению её срока службы. Поэтому предлагается оснащать автомобили садаптивнойсистемойэлектроснабженияаккумуляторнымибатареями,устойчивыми к циклическим зарядам-разрядам и увеличенной удельноймощностью.По сравнению с гибридными автомобилями рассмотренная системаобладает меньшей эффективностью по рекуперации энергии, однако, еёпрактическая реализация намного проще.260Для АТС специального назначения в большинстве случаев требуетсяточноезначениеиспользоватьстепенизаряженностинепрерывноеАБ,определениепоэтомустепенипредлагаетсязаряженностиаккумуляторной батарей во время движения АТС.
В процессе работы наддиссертациейбыларазработанатакаясистемадляавтомобилей,осуществляющих пожаротушение в труднодоступных районах (п. 6.4).Наиболее перспективными с точки зрения обеспечения минимальногорасходатопливаявляютсясистемыэлектроснабжения,получающиеинформацию о режимах и условиях эксплуатации от других электронныхсистем АТС, например, системы впрыска топлива и системы управлениядвижением автомобиля (круиз - контроль). В этом случае можно реализоватьалгоритм, обеспечивающий по нашему мнению минимальный расходтоплива на привод генератора без существенных усложнений СЭС.При стоянке автомобиля на оборотах холостого хода (определяется почастотевращениядвигателя)иудовлетворительномсостоянииаккумуляторной батареи (определяется по ее напряжению при разряде)нагрузка генератора на двигатель уменьшается или исключается вообще(путем изменения уровня напряжения настройки РН или отключения токавозбуждения).При разгоне автомобиля (определяется по частоте вращения двигателя)иудовлетворительномсостоянииаккумуляторнойбатареинагрузкагенератора на двигатель уменьшается или исключается вообще.При установившемся движении автомобиля (определяется по частотевращения двигателя) и удовлетворительном состоянии аккумуляторнойбатареи (определяется по ее напряжению при разряде) нагрузка генераторана двигатель уменьшается или исключается вообще.Данная работа предусматривает развитие следующих направлений:- разработку регуляторов напряжения для гибридных автомобилей;261- применение интеллектуальных регуляторов напряжения с каналамиуправления от различных компонентов электрооборудования автомобиля(датчики скорости, температуры и т.
д.);- совершенствование систем управления электроприводов в гибридныхавтомобилях на основе разработанных моделей;- оптимизация компонентов систем электроснабжения и пуска новыхмоделей автотранспортных средств.6.7. Заключение и выводы по шестой главеШестаяглава посвящена разработке регуляторанапряжения,обеспечивающего повышение экологических и энергетических показателейкомпонентов электрооборудования автотранспортных средств.Наиболее перспективным для снижения расхода топлива и токсичностиотработанных газов является алгоритм, направленный на интеллектуальноеуправление напряжением генераторной установки в зависимости от степенизаряженностиаккумуляторнойбатареи.Разработанныйалгоритмобеспечивает снижение регулируемого напряжения до 13,8В при степенизаряженности АБ более 75 % и увеличение напряжения настройки РН до14,6В – 14,8В, если степень заряженности АБ менее 75 %.
позволяет снизитьрасход топлива на 6 – 8 процентов в зависимости от условий эксплуатации.Для повышения надежности генераторной установки и расширения еефункциональных свойств разработаннапряжения (ЩУ-5)компонентов.Вс использованием современных полупроводниковыхнастоящеенапряжения (ЩУ-5)многофункциональный регуляторвремямногофункциональныйрегуляторс использованием полупроводниковых компонентовотечественного производства и производства республики Беларусь внедрен впроизводство на заводе “Электромодуль”, г.
Молодечно, РеспубликаБеларусь и устанавливается на генераторные установки нового поколениядля серийных автомобилей ВАЗ и КамАЗ.262ЗАКЛЮЧЕНИЕВ диссертации изложены научно обоснованные технические решения,направленные на повышение топливной экономичности автотранспортныхсредств, внедрение которых вносит существенный вклад в развитиеэкономики.Основные результаты и выводы диссертационной работы:1.Обоснованаэлектроснабжениянеобходимостьдляповышениясовершенствованиятопливнойсистемэкономичностиавтотранспортных средств. Предложено применение автоматизированноговыбора уровня стабилизации напряжения в бортовой сети, который долженизменяться в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи.Показаны преимущества такой стратегии управления перед существующими,исторически сложившимися и во многом устаревшими подходами кограничению напряжения на одном уровне, изменяющемся в зависимоститолько от температуры окружающего воздуха.2.
Выявлены и исследованы зависимости для синтеза стратегииуправления генераторной установкой, обеспечивающей снижение расходатоплива на работу системы электроснабжения.3. Установлены количественные зависимости, связывающие уровеньстабилизации напряжения в бортовой сети с током генераторной установки,током нагрузки и частотой вращения ротора генератора, необходимые длявыбора оптимального значения напряжения в бортовой сети. Разработанаметодика для расчета оптимальной частоты вращения генератора на оборотаххолостого хода двигателя с точки зрения обеспечения заданного среднегонапряжения в бортовой сети.4.
На основе анализа мгновенных значений токов и напряжений вбортовой сети транспортного средства предложена математическая модельдля определения влияния системы электроснабжения на расход топлива.2635. Сформулирована математическая модель системы электроснабжения(СЭС)ипускастабилизациисадаптивныминапряженияалгоритмамигенераторнойуправленияустановкивуровнемэксплуатации,обеспечивающая учет случайного характера изменения эксплуатационныхфакторов(частотывращения,электрическойнагрузки,температурыокружающей среды, режима движения), учитывающая варианты структурыСЭС, условий эксплуатации и типы автотранспортных средств.6.ПредложенаметодикаэксплуатационныхиспытанийСЭСавтотранспортных средств, позволяющая определять мгновенные значениятоков и напряжений в бортовой сети и расход топлива на работу системы.7.Разработанпрограммно-измерительныйкомплексдляэксплуатационных испытаний систем электроснабжения автотранспортныхсредств по предложенной методике.8.
Результаты работы воплощены в следующих технических решениях:- разработан регулятор напряжения, обеспечивающий снижениерасхода топлива более чем на 7% на 100 километров пробега автомобилейВАЗ в городском режиме эксплуатации зимой;- создан комплекс программ имитационного моделирования СЭС дляопределения расхода топлива транспортного средства;- разработан измерительный комплекс, позволяющий исследоватьсистемуэлектрооборудованияавтотранспортныхсредствприэксплуатационных испытаниях;- с учётом полученных результатов исследований создана генераторнаяустановка для городских автобусов ЛиАЗ с двигателями фирмы Катерпиллери Икарус;-разработанвентильныйэлектродвигательдляпредпусковыхподогревателей, заменяющий зарубежные электродвигатели фирмы Вебасто;9. Внедрение технических решений подтверждается актами.10.
Данная работа предусматривает развитие следующих направлений:- разработку регуляторов напряжения для гибридных автомобилей;264- применение интеллектуальных регуляторов напряжения с каналамиуправления от различных компонентов электрооборудования автомобиля(датчики скорости, температуры и т. д.);- совершенствование систем управления электроприводов в гибридныхавтомобилях на основе разработанных моделей;- оптимизация компонентов систем электроснабжения и пуска новыхмоделей автотранспортных средств.265Список литературы1.Чернов А.Е. Оптимизированная система электроснабжения дляавтотранспортных средств // Грузовик -2010.-№6.- ООО ИздательствоМашиностроение.2.ЧерновА.Е.,СугробовА.М.Интеллектуальныесистемыэлектроснабжения автотранспортных средств // Грузовик.-2010.-№4.- ОООИздательствоМашиностроение.(Разработкаалгоритмовработыинтеллектуальных систем электроснабжения).3.Чернов А.Е., Акимов А.В., Кротов А.Н. Многофункциональныйрегулятор напряжения для генераторных установок нового поколения //Известия МГТУ «МАМИ».- №2 (10).- 2010 год.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
