汽車能量回收系統(tǒng)

汽車能量回收系統(tǒng)第1頁/共10頁車輛工況發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如下：（１）起步,車輛狀態(tài)由靜到動(dòng),由于慣性載荷大（尤其對(duì)大、中型車輛）,導(dǎo)致耗油多,沖擊力大；（２）加速,發(fā)動(dòng)機(jī)處于大負(fù)荷甚至超負(fù)荷狀態(tài)，燃?xì)馐覂?nèi)混合氣濃度大，且燃燒不完全現(xiàn)象加劇。導(dǎo)致耗油量大、環(huán)境噪聲與廢氣污染；（３）勻速,一般認(rèn)為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)，燃?xì)馐覂?nèi)燃油燃燒充分，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率最高，最節(jié)省燃油且一氧化碳及碳?xì)浠衔锱欧抛钌?；（４）制?dòng),實(shí)質(zhì)上是將其在上一工況行駛中有的機(jī)械能借助空氣阻力、道路阻力、制動(dòng)器以及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)予以吸收。這一工況不僅使汽車機(jī)械能被浪費(fèi)掉，制動(dòng)系統(tǒng)磨損，而且發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒及排放惡化；

由上述各工況發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)可知,唯有在勻速行駛時(shí)汽車才處在最佳工作狀態(tài)，而其余三個(gè)工況都有大量的能量被浪費(fèi)并且尾氣中有害氣體含量增加。第2頁/共10頁P(yáng)age

3飛輪式、液壓式和蓄電池式一是提高燃料轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的效率二是降低車重減少汽車對(duì)能員的要求，三

是實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將減速及制動(dòng)過程損耗的能量回收利用第3頁/共10頁在國內(nèi)，原吉林工業(yè)大學(xué)在８０年代中期也開展了高速飛輪儲(chǔ)能得復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)的研究。１９９６年原吉林工業(yè)大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用二次調(diào)節(jié)靜液傳動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)一種液壓儲(chǔ)能的傳動(dòng)系統(tǒng)，試驗(yàn)表明比常規(guī)液壓傳動(dòng)能量轉(zhuǎn)化效率提高將近一倍。１９９７年，青島大學(xué)一中國重型汽車集團(tuán)公司車輛電子技術(shù)研究所研制的ＺＫｌ４１Ａ公共汽車用飛輪蓄能器與液壓機(jī)械無級(jí)變速器，通過仿真和臺(tái)架試驗(yàn)證明燃油消耗可節(jié)約達(dá)３５.1%.１９９９年，湛江海洋大學(xué)以ＥＱｌ４０．１Ｌ型東風(fēng)５噸自卸載重貨車為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，設(shè)計(jì)制造了一套車輛制動(dòng)能量回收實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)其進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果證明能量回收式車輛制動(dòng)裝置能有效提高車輛的制動(dòng)效率，增加車輛行駛時(shí)的安全性；該裝置能根據(jù)車輛工作的不同狀況，自動(dòng)完成吸收或釋放車輛能量的工作過程，因而該裝置工作時(shí)發(fā)熱少，制動(dòng)過程平穩(wěn)，工作可靠性高；該裝置可使車輛達(dá)到節(jié)省燃料，降低維修和運(yùn)輸成本，減少環(huán)境污染的目的。２００２年北京理工大學(xué)以皮囊式液壓蓄能器為能量儲(chǔ)存裝置、軸向柱塞式變量泵為能量轉(zhuǎn)化元件的系統(tǒng)方案，建立起一套車輛制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)能量回收的原理和方法以及配套的控制方法進(jìn)行比較深入的研究。第4頁/共10頁飛輪儲(chǔ)能

:飛輪儲(chǔ)能是以慣性能（動(dòng)能）的方式，將能量儲(chǔ)存在高速旋轉(zhuǎn)的飛輪中。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)使飛輪加速，將車身的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為飛輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。當(dāng)車輛需起動(dòng)或加速時(shí),飛輪減速，釋放本身旋轉(zhuǎn)動(dòng)能給車身。使用飛輪儲(chǔ)能的混和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、高速儲(chǔ)能飛輪、增速齒輪、離合器、變速器和驅(qū)動(dòng)橋組成

第5頁/共10頁蓄電池儲(chǔ)能:蓄電池儲(chǔ)能以電能方式儲(chǔ)存能量。系統(tǒng)以具有可逆作用的發(fā)電機(jī)／電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)蓄電池中的電能和車輛動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化。在車輛制動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)／電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)形式工作，車輛行駛的動(dòng)能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存在蓄電池中；在車輛起動(dòng)或加速時(shí)，發(fā)電機(jī)／電動(dòng)機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式工作，將儲(chǔ)存在蓄電池中的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛。蓄電池儲(chǔ)能的功率密度低，充放電頻率小，不能迅速轉(zhuǎn)化吸收大量功率，而車輛在制動(dòng)或起動(dòng)時(shí)，需要迅速釋放或得到大量功率，這使蓄電池儲(chǔ)能受到很大限制。

近幾年以來，各國技術(shù)人員都在加緊研制大容量高性能電池，為蓄電池儲(chǔ)能提供應(yīng)用基礎(chǔ)。第6頁/共10頁液壓儲(chǔ)能液壓儲(chǔ)能以液壓能的方式儲(chǔ)存能量。系統(tǒng)由一個(gè)具有可逆作用的泵／馬達(dá)實(shí)現(xiàn)蓄能器中的液壓能與車輛動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，即在車輛制動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)將泵／馬達(dá)以泵的形式工作，車輛行駛的動(dòng)能帶動(dòng)泵旋轉(zhuǎn)，將高壓油壓入蓄能器中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)能到液壓能的轉(zhuǎn)化；在車輛起動(dòng)或加速時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)再將泵／馬達(dá)以馬達(dá)的形式工作，高壓油從蓄能器中流出，帶動(dòng)馬達(dá)工作，實(shí)現(xiàn)液能到車輛動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。優(yōu)點(diǎn)是的功率密度較大，能量保存時(shí)間較長，各部件制造技術(shù)成熟，工作性能可靠；缺點(diǎn)是液壓系統(tǒng)的壓力高，系統(tǒng)的密封性能要求較高，并且液壓