Национальный горный университет — соответствие Времени
Рейтинг@Mail.ru

Счетчик PR-CY.Rank
 

HIM-GDE  

HIM-GDE (Hybrid Improved Motor – Green Driving Efficiency)


Исследование энергетических и динамических процессов, протекающих в гибридном силовом агрегате транспортного средства и оптимизация его характеристик, разработка технических решений гибридизации серийного транспортного средства


Государственное ВУЗ «Национальный горный университет», г. Днепропетровск, Украина, проводит исследования в области энергетики и энергосбережения. Исследования направлены на разработку оптимальной с точки зрения топливной экономичности, энергоэффективности и экологичности гибридной бензо - (дизель -) - электрической силовой установки транспортного средства. Результаты исследований могут быть использованы в транспортных средствах различного функционального назначения. Разработанные решения будут способствовать уменьшению эксплуатационных расходов путем уменьшения потребления и повышения эффективности использования топливных материалов.

Тенденция перехода на гибридный тип привода обусловлена, в первую очередь, стремлением ведущих стран мира уменьшить собственную зависимость от поставщиков энергоносителей. Вторым важным фактором является экологические аспекты, которые становятся все более критическими с увеличением числа автомобилей в мире и ростом их доступности.

Конструкция традиционных силовых агрегатов на основе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) близка к насыщению развития. Дальнейшее совершенствование не приводит к существенному увеличению КПД. Современный ДВС имеет КПД на уровне 25-30%, что находится в зоне теоретического максимума. Другим непреодолимым недостатком традиционного транспортного средства является невозможность рекуперации накопленной кинетической энергии в режиме торможения (вся энергия превращается в тепло в тормозной системе).

Между тем, использование чисто электрического транспортного средства является экономически неоправданным. Это обусловлено отсутствием на данный момент инфраструктуры по зарядке аккумуляторов, и аккумуляторов разумной стоимости, соответствующих запросам потребителей. Поэтому наиболее перспективным направлением разработок ближайшего будущего являются гибридные транспортные средства (Hybrid electric vehicle, HEV) и гибридные транспортные средства, подключаемые к сети (Plug-in Hybrid electric vehicle, pHEV).

Каждая ведущая компания-производитель автомобилей проводит активные исследования в области гибридных транспортных средств. Несмотря на это, в мире отсутствует единое представление о оптимальной топологии гибридного транспортного средства. Отсутствует также универсальный подход к выбору оптимальных параметров компонентов силовой установки (мощность двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя, емкость и мощность батареи), которые обеспечивают максимальную экономичность транспортного средства в условиях приемлемого соотношения первоначальной стоимости и эксплуатационных расходов.

Очевидно, что необходима разработка научного подхода к выбору критериев качества при проектировании гибридного силового агрегата транспортного средства с оптимальными технико-экономическими показателями, а также инвестиции для распространения инновационных технологий в повседневную жизнь.

В рамках проекта HIM-GDE (Hybrid Improved Motor - Green Driving Efficiency) планируется выполнить научно-техническое обоснование выбора параметров разработки гибридного силового агрегата транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания в контексте повышения энергоэффективности, энергосбережения, экологичности и минимизации эксплуатационной стоимости.

Достижение цели работы предполагает решение следующих научных и прикладных задач:

Ø Выбор оптимальной структуры гибридного транспортного средства (параллельная, последовательная, смешанная) и обоснование степени гибридизации, при котором обеспечивается оптимальное соотношение между стоимостью транспортного средства и эксплуатационными расходами;

Ø Разработка обобщенной математической модели гибридного транспортного средства с учетом специфики компонентов привода и режимов работы; модель должна учитывать также экономические аспекты эксплуатации транспортного средства;

Ø Исследование энергетических и динамических показателей гибридного транспортного средства в пространстве параметров компонентов силовой установки (мощность гибридной установки, тип, емкость и мощность аккумуляторов) и расчет этих параметров методами многокритериальной оптимизации для обеспечения максимальной энергетической эффективности;

Ø Оценка надежности гибридной силовой установки, исследование динамики возможных состояний энергетической установки на конечных промежутках времени, повышение надежности подсистем резервированием значимых блоков;

Ø Разработка закона управления состоянием заряда промежуточного накопителя, при котором обеспечивается минимальное потребление энергии со стороны первичного источника при высокой эффективности транспортного средства;

Ø Разработка законов управления гибридной силовой установкой в приводных и тормозных режимах с обеспечением максимальной топливно-энергетической эффективности, экологичности, безопасности;

Ø Определение технических характеристик, технико-эксплуатационных показателей гибридной силовой установки;

Ø Разработка технических решений по обеспечению надежности и минимальной себестоимости гибридной силовой установки.

Значимость проекта для решения экономических и экологических проблем заключается в подготовке обоснованных научно-технических решений для распространения на рынке гибридных силовых агрегатов конкурентоспособной стоимости, которые бы удовлетворяли современным требованиям по безопасности и экологичности.


© 2006-2017 НГУ Інформація про сайт