设计简介
摘 要
目前,减少车辆的油料消耗和废气排放是车辆节能和环境保护的一个迫切问题。本文针对城市公交车节能减排主要进行了能量回收系统的研究,以期在确保在制动安全的前提下,使车辆制动过程中的动能充分吸收和储存,并在起步加速过程中充分释放,形成车辆行驶的动力,从而达到节能和改善车辆排放性能的目的。本系统由液压技术,传动技术,控制技术组合实现车辆的低油耗,低排放,并有效提高车辆的动力性能,实现由汽车节能环保的重要途径。在分析城市公交车特殊运行工况的基础上,本文对现有的各种储能方案进行综合对比,并介绍了液压储能技术在制动能量回收中的应用情况,确定了采用液压储能技术,并联式驱动的系统整体方案。在液压系统的设计中采用皮囊式液压蓄能器作为能量储存装置,变量泵/马达作为能量转换元件,实现了系统结构紧凑、反应迅速的要求。在对车辆制动过程动力学分析的基础上,确定了液压系统的主要工作参数。通过对液压系统工作性能进行仿真分析可知,参数选取合理,可以满足常规制动及辅助车辆起步加速的需要。
本文针对能量再生系统与原动力系统之间采用并联驱动方式的特点,结合具体的车型,进行了泵/马达离合器的设计。该装置采用液压离合器进行动力传递,提高了系统的可控性和可靠性。
本文根据标准是去循环工况,分析比较了传统车辆与节能车辆在一个循环工况上的耗油量,通过仿真得出能量回收系统的技能效果。
本文最后从离合器的改进和汽车滑行两个方面简单介绍了其节能效果。关键词:公共汽车,节能,制动能量回收,液压蓄能器
Abstract
Today it becomes very urgent problems to reduce fuel consumption and exhaust gases from road vehicles for enviromental protection.In this paper,the braking energy
regeneration system of city bus is studied.By using the energy regeneration technology,the kinetic energy generated during braking is recovered and then released when the bus spee&up.In this way,the city bus can reduce fuel consumption and the associated emissions.The low oil consumption and lowbleeder of vehicle are achieved by using of transmission,hydraulie power control and the compound drive system works hamoniously with engine to raise the motive capability effectively.It is the important way of saving energy and environmental protection for automobile.
By analyzing the special driving cycle of city bus and comparing with different type of regenerative schemes,this paper introduced the using of hydraulic energy storage in the braking energy regeneration system and proposed a system scheme which is using the hydraulic energy storage and parallel connection driving techniques.
The hydraulic system uses the bladder hydraulic accumulator and the pump/motor as the energy storage and transformation part,So it has compact structure and the rapid reaction.On the basic of the dynamics analysis to the braking process,the parameters only draulic system are figured out.Through simulation,the performance of hydraulic system is demonstrated.The results show that the energy regeneration system is effective to improve the fuel economy of city bus.
Based on the parallel connection-driving structure and the given vehicle,the power-train of this system which includes hydraulic clutch is designed.So the controllability and reliability of the system are improved.
According to national standard(GB/T183886—’2001):circulation driving patterns of city,this paper analyzed the fuel consumption of conventional vehicle and energy
savingvehicle on one circulation driving patterns by usingof MATLAB.
At last,this paper introduced the energy saving effect of improving the disign of clutch and vehicle skiding.
Key words:City bus,Saving energy,Regenerative braking energy,Hydraulic accumulat
目录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1 课题研究的背景 1
1.2 课题研究的意义 3
1.3 本课题的主要研究内容 3
第2章 能量回收制动系统 4
2.1 能量回收制动系统概述 4
2.3 车辆制动能量回收技术简介 5
2.3.1飞轮储能 6
2.3.2 蓄电池储能 7
2.3.3 液压储能 8
2.4 液压储能技术在制动能量回收中的应用情况 9
2.4.1力士乐二次调节静液驱动系统 9
2.4.2
2.4.3.CPS系统 11
第3章 WG6930EH公共汽车能量回收系统的方案设计 13
3.1 WG6930EH公共汽车相关技术参数 13
3.2 能量回收系统的总体方案选择及系统实现的技术关键 14
3.2.1能量回收系统的总体方案设计 14
3.1.2 能量回收系统的技术关键 16
3. 3 能量回收系统结构方案设计及系统控制策略 17
3. 3. 1能量回收系统的结构设计 17
3.3.2 系统工作过程分析 18
3.3.3 系统控制策略 19
第4章 能量回收系统及装置的设计 20
4.l 液压系统的功能、结构选择与原理 20
4.l.1液压系统的功能 20
4.1.2液压系统结构方案选择 21
4.1.3 液压系统工作原理 21
4.2 液压系统主要参数的计算 23
4.2.1蓄能器有关参数的计算 23
4.2.2 变量泵马达的计算 30
4.3 泵/马达离合器的设计与选择 31
离合器结构型式的选择 32
4.4 能量回收过程的系统工作性能分析 32
4.5 燃油消耗分析 35
第5章 结论与展望 41
参考文献 42



