Аккумулирование энергии при торможении и гибридные приводы
В предыдущей главе была рассмотрена целесообразность движения с изменяющейся скоростью и указано на возможность повышения экономичности при аккумулировании энергии, теряемой в процессе торможения.
При торможении теряется от 15 до 60 % кинетической энергии, придаваемой автомобилю двигателем. Доля этой потери зависит от вида автомобиля и типа движения (город, шоссе). На математических моделях было установлено, что если бы использовалось лишь несколько процентов этой энергии, то в условиях городского движения расход топлива автомобилем снизился бы на 20- 30 %. Решение этой проблемы привлекает поэтому большое внимание специалистов.
Как уже отмечалось, довольно просто решается проблема аккумулирования энергии, теряющейся при торможении, у электромобилей. Если говорить об электромобилях с собственным электрическим аккумулятором, то для этого достаточно использовать приводной электродвигатель как генератор, который будет заряжать аккумулятор. Последний должен обеспечивать достаточный пробег электромобиля без перезарядки, иметь поэтому высокую емкость и, следовательно, способность запасать значительную энергию.
Кроме энергии при торможении можно аккумулировать и энергию при спуске с длинных пологих склонов.
Наиболее выгодны условия аккумулирования энергии У автомобилей, предназначенных для эксплуатации в качестве средств городского транспорта с частыми остановками. Энергия, полученная за время движения между двумя остановками, не слишком велика, но если ее сразу использовать для последующего разгона, то аккумулятор будет иметь небольшой объем и его можно легко разместить в автомобиле.
При эксплуатации легкового автомобиля кроме торможения на горизонтальных участках дорог можно утилизировать также и торможение на длинных пологих спусках, однако чтобы запасти достаточное количество энергии, необходим аккумулятор больших размеров, а это приводит к потере полезного объема кузова и увеличению массы. По этой причине опыты с аккумуляторами проводятся большей частью на городских автобусах.
У электромобилей, получающих энергию из контактной (троллейной) сети, возможность аккумулирования энергии практически не имеет границ. В этих случаях электрическое аккумулирование достаточно просто осуществимо. Тяговый двигатель при переходе в генераторный режим становится элементом тормозной системы, эффективность которого, однако, снижается с падением частоты вращения и который не может остановить автомобиль и удерживать его в заторможенном состоянии. Поэтому он должен быть дополнен обычным стояночным тормозом, приводимым в действие при малых скоростях перед остановкой автомобиля. Энергию стояночного тормоза аккумулировать невозможно.
Так как в большинстве случаев автомобиль обычно имеет только одну ведущую ось, то и электрический тормоз действует также лишь на нее... В качестве ведущей выгоднее использовать заднюю ось, которая при разгоне и движении на подъеме загружена больше. Для торможения более пригодна передняя ось, нагрузка на которую больше при замедлении автомобиля и при движении на спуске. На границе скольжения колеса в этом случае задняя ведущая ось не сможет аккумулировать столько энергии, сколько нужно ее использовать при разгоне.
Для экстренного торможения недостаточно тормозов только на одной оси, особенно на задней. Поэтому полная возможность аккумулирования энергии ведущей осью . ограничена, а устройства для утилизации энергии торможения на передней не ведущей оси весьма сложны.
Оглавление Дальше:
Потери теплоты, отводимой в систему охлаждения и уносимой с отработавшими газами