К расчёту зарядного баланса тяговой батареи комбинированной силовой установки автомобиля и выбору её мощности

Проблема развития автомобилей с электроприводом на современном этапе в России стала одной из главных, так как повышение энергетических характеристик и снижение выбросов вредных веществ может быть решена массовым переходом на транспортные средства, использующие комбинированные силовые установки. Важность данного направления обусловлена также необходимостью выполнения требований Директивы ЕС № 443, которая устанавливает нормативные значения по снижению выбросов СО₂ для легковых автомобилей. Накопленный опыт по эксплуатации автомобилей с электроприводом позволяет утверждать, что одним из основных путей совершенствования комбинированных силовых установок является правильный выбор параметров силовой установки и алгоритма её работы. В литературных источниках нет общепризнанной методики расчёта параметров комбинированной силовой установки для автомобиля, нет единого подхода по данному вопросу и теоретических обоснований выбора параметров её электромеханических устройств. Всё это в значительной мере сдерживает разработку образцов отечественной техники, затрудняет взаимопонимание специалистов. В этой связи в статье рассмотрена методика расчёта зарядного баланса комбинированной силовой установки автомобиля, выбора мощности и энергии тяговой батареи, определения КПД комбинированной силовой установки. Расчёт энергетического баланса выполнен с определением количества энергии, затраченной силовой установкой на движение автомобиля по отдельным этапам городского цикла движения и на накопление энергии на аккумуляторной тяговой батарее от двигателя внутреннего сгорания, а также энергии рекуперации при торможении. Рассмотрены критерии выбора алгоритма работы комбинированной силовой установки автомобиля и параметры, определяющие зарядный баланс тяговой аккумуляторной батареи с точки зрения повышения энергоэффективности работы комбинированной силовой установки. Расчётным путём получена зависимость КПД комбинированной силовой установки от её зарядного баланса. Проведены анализ вводимых изменений по моделям японских автомобилей с комбинированными силовыми установками в отношении устанавливаемых на них тяговых аккумуляторных батарей и сопоставление статистических данных с расчётными.

автомобили с электроприводом, энергетические характеристики, тяговая аккумуляторная батарея, зарядный баланс, энергоэффективность

1. Вайсблюм М.Е. Новые тенденции в развитии требований ЕЭК ООН в отношении экологических показателей АТС и устанавливаемых на них двигателей // Журнал ААИ. - 2011. - № 3 (68). - С. 14-19.

2. Петров Р.И. Составят ли электромобили и подключаемые к электросети гибридные автомобили РHEV конкуренцию традиционным ДВС? // Журнал ААИ. - 2015. - № 6 (95). - С. 12-18.

3. Busch W., Bohn D., Burgartz H., Hoffmann K., Smith D. Уменьшение содержания вредных веществ. -Neckarsulm: MSI Motor Service International GmbH. -73 с.

4. Кутенёв В.Ф., Кисуленко Б.В., Шюте Ю.В. Экологическая безопасность автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. - М.: Экология, Машиностроение, 2009. - 253 с.

5. REVUE AUTOMOBIL. T-TOUCH-COM. -2015. - 594 p.

6. Лежнев Л.Ю. Улучшение топливно-экономических и экологических показателей двигателей внутреннего сгорания в составе комбинированных энергетических установок автотранспортных средств: автореферат дисс.. канд. техн. наук. - Москва: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2005. - 23 с.

7. Бахмутов С.В., Селифонов В.В., Ломакин В.В., Круташов А.В., Карпухин К.Е., Баулина Е.Е. Автомобили с гибридной силовой установкой. Учебное пособие для вузов. - М.: МГТУ «МАМИ», 2009. - 136 с.

8. Ломакин В.В., Карпухин К.Е., Кондрашов В.Н. Тенденции развития автомобилестроения: учебное пособие / изд. 2-е перераб. и доп. - М.: МГТУ «МАМИ», 2009. - 153 с.

9. Карпухин К.Е. Принципы и алгоритм управления автомобилем с гибридной силовой установкой: дисс.. канд. техн. наук. - М.: МГТУ «МАМИ», 2008. - 23 с.