В качестве примера моделирования экономичности машин с ДВС
рассмотрим метод рекуперации энергии при торможении гибридно
-
го автомобиля в цикле
“
разгон
–
торможение
”.
Коэффициент полезного
действия представляет критерий экономичности
,
по которому оценива
-
ется машина
.
Рассматривая экономичность неустановившегося цикла
“
разгон
–
торможение
”,
целесообразно проводить сравнение его с уста
-
новившимся режимом движения
,
который наблюдается между ними
.
Приходя к идеализированному циклу
“
разгон
–
торможение
”,
мы тем
самым исключили из рассмотрения промежуточный установившийся
режим
[3].
Взамен получили квазистационарный режим
,
состоящий из
циклов
“
разгон
”
и
“
торможение
”,
отличающихся от установившегося
режима нулевыми начальными и конечными условиями
.
Полученный
таким образом идеализированный цикл
“
разгон
–
торможение
”
имеет
некоторые свойства установившегося режима
,
так как изменение ки
-
нетической энергии за цикл равно нулю
.
Поэтому к такому типу не
-
установившегося режима возможно применить оценку КПД
.
При оди
-
наковых максимальных механических нагрузках на других режимах
работы этот цикл имеет экстремальные динамические качества
,
соот
-
ветствующие минимальным времени и пути
.
Однако экономичность
такого цикла без рекуперации энергии будет уступать экономично
-
сти циклов другой длительности
.
Цель энергетического расчета
—
это
анализ изменения энергий в цикле
“
разгон
–
торможение
”,
разработка
энергетической модели рекуперации энергии и обоснования на этой
основе методов снижения расхода энергии путем выбора оптимальных
параметров двигателей
.
В дальнейшем будем оценивать экономичность
неустановившегося цикла по сравнению с экономичностью установив
-
шего режима работы
.
Неустановившийся цикл начинается с разгона и накопления кине
-
тической энергии машины из
-
за избыточной работы двигателя по срав
-
нению с потребностями установившегося режима
.
На установившемся
режиме затраты на накопление кинетической энергии за цикл отсут
-
ствуют
,
а эффективность работы оценивается работой полезного сопро
-
тивления на соответствующем пути
.
Используя для определения КПД
цикла
“
разгон
–
торможение
”
допущение квазистационарности
,
будем
считать
,
что на неустановившемся режиме полезно затраченная работа
в цикле
А
цикл
пол
приближенно может быть оценена по параметрам устано
-
вившегося движения на одинаковом пройденном пути
.
Однако нельзя
считать
,
что вся работа на установившемся режиме является полезной
.
Поэтому необходимо ввести понятие КПД работы машины на устано
-
вившенмся режиме
η
уст
и сравнивать КПД неустановившегося цикла
“
разгон
–
торможение
”
со значениями
η
уст
:
А
цикл
пол
=
М
уст
(
ϕ
разг
+
ϕ
торм
)
η
уст
.
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
1 67
