ISSN 2225-7551

О.М. Міщенко, студент

М.В. Міщенко, канд. техн. наук

Чернігівський державний інститут економіки і управління, м. Чернігів, Україна

ВИКОРИСТАННЯ ГІБРИДНИХ СИЛОВИХ УСТАНОВОК НА МІСЬКОМУ ТРАНСПОРТІ ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ

Досліджено гібридні силові установки, призначені для використання в міському пасажирському транспорті загального користування.

Постановка проблеми

Сучасна дійсність вимагає прискіпливого й економного ставлення до довкілля, особливо в містах. Інфраструктура міст не може обійтись без транспорту загального користування, який у більшості випадків є все більш затратним та екологічно небезпечним. Постійне підвищення цін на паливно-мастильні матеріали вимушує підвищувати ціни на проїзд, що негативно відбивається на добробуті населення міст.

Для зменшення витрат на паливно-мастильні матеріали, а також поліпшення екологічної ситуації в містах є сенс використовувати на міському транспорті загального користування гібридні силові установки.

Аналіз досліджень і публікацій

Перші спроби використання гібридних силових установок були проведені ще у Радянському Союзі під керівництвом Н. В. Гуліа. Був створений прототип гібридного вантажного автомобіля УАЗ-450, де накопичувачем енергії слугував маховик, а трансмісією – варіатор. У 1966 році на цьому гібридному автомобілі було досягнуто економії палива до 50 %.

У 1972-73 роках у місті Курськ також були проведені випробовування міських гібридних автобусів під керівництвом Н.В. Гуліа, в основі яких був двигун внутрішнього згорання, маховик та варіатор. Крім того, були побудовані та використані силові агрегати на основі гідроприводу. У гідроприводах накопичувачем енергії були балони із стиснутим азотом і маслом. Незважаючи на різні принципи дії цих гібридних автобусів, витрата палива знижалась приблизно в два рази, а токсичність викидів у декілька разів.

Мета роботи

Запропонувати схему гібридної силової установки для міського пасажирського транспорту, яка зменшить витрату палива транспортним засобом і зменшить негативний вплив на екологічний стан міст нашої країни.

Об’єкти і методи досліджень

Об’єктом досліджень у статті є міський пасажирський транспорт загального користування, який, наряду з іншими транспортними засобами, в значній мірі негативно впливає на екологічний стан густонаселених міст.

Виклад основного матеріалу

В основі сучасних гібридних силових установок можна використати двигун внутрішнього згорання, електродвигун, блок акумуляторних батарей та комп'ютерну систему керування.

Використання такої схеми гібридної силової установки дає змогу в транспорті використовувати для руху двигун внутрішнього згорання меншої потужності, що призводить до економної витрати палива і поліпшення екологічного стану довкілля.

Трансмісія гібридного транспортного засобу працює наступним чином (рис. 1): на початку руху транспортного засобу водій натискає на педаль керування 13, сигнал з якої надходить у двигун внутрішнього згорання 8 і в бортовий комп’ютер 14, двигун внутрішнього згорання 8, через коробку передач 9, починає передавати крутний момент на колеса 12 через редуктор 10. Датчик крутного моменту 11 виробляє сигнал для бортового комп’ютера 14. При недостатньому крутному моменті, який залежить від навантаження на транспортний засіб і від розташування педалі керування 13, комп’ютер 14 подає сигнал на перемикач 2, який під’єднує блок акумуляторних батарей 1 до електродвигуна 3. Електродвигун 3, через обгонну муфту 5, передає крутний момент на колеса 7 за допомогою редуктора 6 – транспортний засіб починає рух.

Швидкість обертання валу електродвигуна стає меншою, порівняно з валом двигуна внутрішнього згорання. Коли транспортний засіб починає рухатись рівномірно, без зайвих навантажень, тоді обгонна муфта 5 від’єднує електродвигун 3 від коліс 7, сигнал з бортового комп’ютера 14 виробляє сигнал для перемикача 2, який від’єднує акумуляторну батарею 1 від електродвигуна 3 і під’єднує до генератора 4. Акумуляторна батарея 1 підзаряжається від генератора 4 за рахунок двигуна внутрішнього згорання.

 

 

Описание: трансмисия гибридного авто 1

Рис. 1. Схема трансмісії гібридного транспортного засобу

Алгоритм роботи комп’ютерної системи керування, в цьому випадку для міського транспорту загального користування, зображений на рис. 2.

 

 

Рис. 2. Алгоритм роботи комп’ютерної системи керування

Висновки

Запропонована схема гібридної силової установки транспортного засобу загального ко­ристування для міських пасажирських перевезень, а також алгоритм роботи комп’ютерної системи керування, яка в значній мірі може знизити витрату палива і, таким чином, змен­шити вартість пасажирських перевезень у містах і поліпшити екологічний стан довкілля.

Список використаних джерел

1. Режим доступу: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/72359.

2. Тракторы и автомобили / под редакцией д-ра техн. наук, проф. В. А. Скотникова. – М.: Агропромиздат, 1985. – 440 с.