Реферат гибридные автомобили. Особенности испытания гибридных автомобилей
 Скачать 476.92 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КОСТАНАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А. БАЙТУРСЫНОВА Реферат НА ТЕМУ: ОСОБЕННОСТИ ИСПЫТАНИЯ ГИБРИДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ Выполнил: Ахметов М. С. Проверил: Орымбаева Ф. А Костанай 2018 г. План 1. Особенности гибридного автомобиля. 2. Испытание гибридных автомобилей. 3. Достоинства автомобилей с гибридной установкой. 4. Недостатки автомобилей с гибридной установкой. 1. В связи с расширением ассортимента предлагаемых автоконцернами автомобилей, на автомобильных рынках многих стран начали появляться гибридные автомобили, позволяющие экономить топливо. Это позволило многим автолюбителям переключиться с вождения больших внедорожников на более экономичные автомобили. В последние несколько лет наблюдается всплеск покупок гибридных автомобилей, которые стали более дешевыми, более эффективными, более доступными. Однако можно утверждать, что этот вид транспортных средств находится еще в начале своего развития. Хотя цены на них еще пока достаточно высоки, в долгосрочной перспективе такой вид автомобилей значительно более выгоден, поскольку кроме очевидных преимуществ в плане экономии топлива, они более экологичные. Гибриды способствуют более чистой окружающей среде, имея практически нулевой выброс отработанных газов.  Также в обслуживании они обходятся дешевле, поскольку двигатель работает с меньшей и равномерной нагрузкой, что значительно увеличивает его срок службы, а электродвигатель, являющийся основным источником движущей силы в гибридном авто, обладает более высоким КПД. Разница в денежных расходах на топливо и электроэнергию также ощутима. Например, вспомните, как часто средний житель пригородной зоны должен заправлять свой бензобак на протяжении месяца, года, нескольких лет. Многие автолюбители тратят десятки и сотни тысяч рублей на бензин и масло для двигателя при том, что нужно еще потратиться на регулярное обслуживания машины. Периодическая зарядка аккумуляторов за этот период потребует намного меньше трат. Плюсы очевидны, но при выборе гибридного автомобиля не торопитесь с решением. Возникло массовое увлечение экологически чистыми автомобилями и многие, поддавшись новым веяниям, покупают гибридный автомобиль, тратя последние деньги. Многие проблемы, которые возникают с гибридами в настоящее время, касаются их обслуживания и ремонта при возникновении механических поломок. Поскольку в новых автомобилях используются новейшие, а часто экспериментальные технологии, будьте готовы к тому, что многие механики СТО просто-напросто незнакомы с конструкцией гибридных силовых установок. Высока вероятность возникновения проблем в случае поломки на дороге вдали от крупных населенных пунктов. Однако ввиду того, что гибриды становятся все более и более популярными, эти и другие проблемы должны исчезнуть в ближайшее время. 2. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| № | Номер стандарта | Название стандарта |
| 1 | GB/T 18297-2001 | Тест производительности двигателей для автотранспортных средств |
| 2 | QC/T 524-1999 | Тест производительности двигателей для автотранспортных средств |
| 3 | GB/T 18385-2001 | Тест испытания на производительность электромобилей |
| 4 | GB/T 18488.1- 2006 | Электрические машины и контроллеры для электромобилей — Часть 1: Общие технические условия |
| 5 | Другие методы и стандарты | |
Тесты
Общий тест двигателя
Испытание двигателя и мотора меж секционной промежуточной части
Испытание производительности мотора постоянного тока средства передвижения
Испытательная система двигателя гибридного автомобиля
Устройство контроля испытания двигателя
Устройство контроля мотора постоянного тока
Устройство нагружения
Основание, сцепление и другие вспомогательные испытательные устройства
Диаграмма системной конфигурации динамометра двигателя гибридного автомобиля
Модульный дизайн для испытаний гибридного автомобиля является общим для всей системы. Один модуль включает двигатель и мотор меж секционной промежуточной части. Другой модуль состоит из мотора постоянного тока и редуктора. Третий модуль относится к системе нагрузки. Так как есть только один нагрузочный модуль испытания мотора постоянного тока и двигателя не могут происходить одновременно.
Требования к окружающей среде во время проведения испытаний
| Напряжение электропитания | 380В±10% |
| Давление хладагента | ≥0,15Мпа |
| Температура окружающей среды | 0 — 40℃ |
| Относительная влажность | ≤90% |
| Высота над уровнем моря | ≤1000м |
| Требования к заземлению | Независимый заземляющий кабель |
| Подключение питания | Ручное управление коммутационным аппаратом |
Содержание испытаний
Обычные испытания динамометра двигателя гибридного автомобиля
Тест на холостом ходу
Определение полной мощности двигателя
Определение мощности нетто
Определение нагрузочной характеристики двигателя
Отображение характеристик испытаний
Тест производительности мотора постоянного тока
Испытания без нагрузки и с частичной нагрузкой
Определение сопротивления и повышение температуры
Момент двигателя, характеристика скорости и эффективность измерений
Измерение пускового момента
Испытания на предельной скорости
Измерения шума
Испытания электро изоляции
Получение графиков крутящего момента/скорости и эффективность/скорость
Получение графиков напряжение питания/скорость и эффективность мотора/скорость
Тестирование при охлаждении двигателя
3. Достоинства автомобилей с гибридной установкой
3.1. Экономная эксплуатация
Экономная эксплуатация - главное преимущество гибридов. Чтобы достичь её, необходимо было искать баланс, то есть уравновесить все технические показатели машины, но при этом сохранить все полезные параметры обычного автомобиля: его мощность, скорость, способность к быстрому разгону, и множество других, весьма важных характеристик, заложенных в современных автомобилях. Мало того, способность накапливать энергию, в том числе и не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения, а заряжать аккумуляторные батареи, помимо основных явных преимуществ, привнесло автолюбителям некоторые побочные «мелкие радости», например, меньший износ тормозных колодок.
Как была достигнута экономия:
-снижением объема и мощности двигателя;
-работа двигателя в оптимальном и равномерном режиме, в гораздо меньшей зависимости от условий езды;
-полная остановка работы двигателя, когда это необходимо;
-возможность движения только на электродвигателях;
-рекуперативное торможение с зарядкой аккумулятора.
Вся эта система до такой степени сложна, что стала возможна в полной мере только в современных условиях, с применением достаточно непростых алгоритмов работы бортового компьютера. Даже правильное и эффективное (с точки зрения безопасности) торможение управляется бортовым компьютером.
3.2. Экологическая чистота
Снижение расхода углеродного топлива, немедленно сказалось на экологической чистоте. Полная остановка работы двигателей в местах скопления автомобилей на дорогах городов, и прежде всего в пробках, имеет самую первостепенную роль. Применение же аккумуляторных батарей, гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снизила проблему утилизации использованных аккумуляторов. Развитие гибридной технологии в общественном транспорте, и для грузовых автомобилей, ещё больше улучшит экологическую обстановку городов.
3.3. Хорошие ходовые характеристики
Теперь нет необходимости устанавливать двигатель из расчёта пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу включаются одновременно как электро-, так и обычный двигатель (а в некоторых моделях и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить на установке менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме. Такое равномерное перераспределение и накопление мощности, с последующим быстрым использованием, позволяет использовать гибридные установки в автомобилях спортивного класса и внедорожниках. Несмотря на то, что электродвигатели обладают достаточно сильным крутящим моментом в пересчёте на массу и габариты двигателя, по сравнению с другими двигателями, разработчики всё же в ряде моделей устанавливают не слишком мощные электродвигатели, уменьшая их габариты. При этом, в целях суммирования мощностей, применяются комбинированные схемы передачи крутящего момента, с прямой передачей механического крутящего момента, непосредственно от двигателя. Такая схема называется «гибридно-совместный привод».
3.4. Увеличение дальности пробега
Время — это самый ценный ресурс для человека. Исключение половины заездов на заправочные станции, и даже большего количества таких заездов, при езде по городу, высвобождает у автовладельца некоторое количество времени для других больших и важных дел.
3.5. Сохранение и повторное использование энергии
Устранён главный недостаток двигателя на углеродном топливе — невозможность возврата энергии обратно в углеродное топливо. Инженеры по транспорту давно пытались сохранить энергию движения при торможении, чтобы её повторно использовать. Например, применялись специальные конструкции с большим маховиком. Но только электрическую энергию удаётся сохранить с самыми минимальными потерями и максимально дёшево. В качестве накопителя применяются как аккумуляторы, так и специальные конденсаторы.
3.6. Обычная заправка топливом
У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс долгий, и требует некоторого специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом он становится непригодным для длительных и дальних поездок. Но уже разработаны технологии, позволяющие заряжать литий-ионные аккумуляторы с электродами из наноматериалов до 80% ёмкости за 5-15 минут. У гибридного автомобиля этот недостаток устранён. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеродным топливом, тогда, когда это необходимо, и дальнейшее движение можно немедленно продолжить. В городском цикле эксплуатации гибридный автомобиль 80% времени работает в режиме электромобиля. В феврале 2006 года автолюбители из США смогли взломать электронную систему управления Toyota Prius, и научились принудительно переключать автомобиль в режим электромобиля. Французская компания PSA Peugeot Citroen к 2010 году начнет серийное производство гибридных версий Peugeot 307 и Citroen C4. В автомобилях предусмотрен режим электромобиля на скоростях менее 50 км/ч. Водитель может по желанию включать режим электромобиля.
4.Недостатки автомобилей с гибридной установкой
4.1. Высокая сложность
Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте. Опыт автоиндустрии США говорит о том, что автомеханики берутся за ремонт гибридных автомобилей с большой неохотой. США пытаются решить проблему дороговизны налоговыми льготами. Далеко не все крупные автопроизводители смогли создать собственную гибридную систему. Компания Porsche отказалась от попыток самостоятельного производства гибридного автомобиля. Компания Mitsubishi изначально не пыталась создать гибридный автомобиль, а сконцентрировала все свои усилия на разработке электромобилей. Наиболее удачная на сегодня серийная разработка — Hybrid Synergy Drive (произносится [хайбрид синеджи драйв]) компанией Toyota.
4.2. Утилизация аккумуляторов
Гибридные автомобили, как и электромобили, хоть и в меньшей степени, подвержены проблеме утилизации аккумуляторов. Влияние выбрасываемых аккумуляторов на окружающую среду, по-видимому, никто не исследовал. А ведь оно может быть опасным.
4.3. Высокая стоимость некоторых моделей.
Естественно сложность и "нетрадиционность" создания некоторых моделей влечет за собой увеличение цены на автомобили.
Список используемой литературы
1. Дэниэлс Д. Современные автомобильные технологии. -М.: АСТ, 2003. -224 с.
2. Журнал «КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ» № 12 '2009 /С. Сысоева