城市公交车节能减排综合应用研究

【摘要】： 目前,减少车辆的油料消耗和废气排放量是车辆节能和环境保护的一个迫切问题。本文针对城市公共汽车节能减排主要进行了能量回收系统的研究,以期在确保制动安全性的前提下,使车辆制动过程中的动能充分吸收和储存,并在起步加速过程中充分释放,形成车辆行驶的动力,从而达到节能和改善车辆排放性能的目的。本系统由液压技术、传动技术、控制技术相结合实现车辆的低油耗、低排放,并有效地提高车辆的动力性能,是现有汽车节能、环保的重要途径。 在分析城市公共汽车特殊运行工况的基础上,本文对现有的各种储能方案进行了综合对比,并介绍了液压储能技术在制动能量回收中的应用情况,确定了采用液压储能技术、并联式驱动的系统整体方案。 在液压系统的设计中采用皮囊式液压蓄能器作为能量储存装置、变量泵/马达作为能量转换元件,实现了系统结构紧凑、反应迅速的要求。在对车辆制动过程动力学分析的基础上,确定了液压系统的主要工作参数。通过对液压系统工作性能进行仿真分析可知,系统参数选取合理,可以满足常规制动及辅助车辆起步加速的需要。 本文针对能量再生系统与原车动力系统之间采用并联驱动方式的特点,结合具体车型,进行了泵/马达离合器的设计。该装置采用液压离合器进行动力传递,提高了系统的可控性和可靠性。 本文根据标准市区循环工况,分析比较了传统车辆与节能车辆在一个循环工况上的耗油量,通过MATLAB仿真得出能量回收系统的节能效果。 本文最后从离合器的改进和汽车滑行两个方面简单介绍了其节能效果。 【关键词】：公共汽车 节能 制动能量回收 液压蓄能器
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U469.11
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题研究的背景8-9
• 1.2 课题研究的意义9
• 1.3 国内外研究现状9-12
• 1.4 本课题的主要研究内容12
• 1.5 本章小结12-13
• 第2章 能量回收制动系统13-21
• 2.1 能量回收制动系统概述13
• 2.2 能量回收制动系统的原理13-14
• 2.3 车辆制动能量回收技术简介14-17
• 2.3.1 飞轮储能14-15
• 2.3.2 蓄电池储能15-16
• 2.3.3 液压储能16-17
• 2.4 液压储能技术在制动能量回收中的应用情况17-20
• 2.4.1 力士乐二次调节静液驱动系统17-18
• 2.4.2 Cumulo驱动系统18-19
• 2.4.3 CPS系统19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 WG6930EH公共汽车能量回收系统的方案设计21-28
• 3.1 WG6930EH公共汽车相关技术参数21-22
• 3.2 能量回收系统的总体方案选择及系统实现的技术关键22-24
• 3.2.1 能量回收系统的总体方案设计22-23
• 3.2.2 能量回收系统的技术关键23-24
• 3.3 能量回收系统结构方案设计及系统控制策略24-27
• 3.3.1 能量回收系统的结构设计24-25
• 3.3.2 系统工作过程分析25
• 3.3.3 系统控制策略25-27
• 3.4 本章小结27-28
• 第4章 能量回收系统及装置的设计28-57
• 4.1 液压系统的功能、结构选择与原理28-30
• 4.1.1 液压系统的功能28
• 4.1.2 液压系统结构方案选择28-29
• 4.1.3 液压系统工作原理29-30
• 4.2 液压系统主要参数的计算30-37
• 4.2.1 蓄能器有关参数的计算30-35
• 4.2.2 变量泵/马达的计算35-37
• 4.3 泵/马达离合器的设计与选择37-42
• 4.3.1 离合器结构型式的选择38
• 4.3.2 离合器基本参数的计算38-40
• 4.3.3 离合器基本参数的校核与优化40-41
• 4.3.4 离合器的结构元件41-42
• 4.4 液压系统工作性能分析42-51
• 4.4.1 变量泵的动态特性分析42-44
• 4.4.2 能量回收过程的系统工作性能分析44-48
• 4.4.3 能量释放过程的系统工作性能仿真分析48-51
• 4.5 燃油消耗分析51-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第5章 汽车离合器的改进与滑行节能57-68
• 5.1 自动离合器的结构和工作原理57-61
• 5.1.1 电磁摩擦式离合器57-59
• 5.1.2 磁粉离合器59-61
• 5.2 单向离合器的结构、工作原理及设计要求61-65
• 5.2.1 滚柱式单向离合器62
• 5.2.2 楔块式单向离合器62-63
• 5.2.3 单向离合器锁止装置63-64
• 5.2.4 单向离合器的设计要求64-65
• 5.2.5 单向离合器的特点65
• 5.3 汽车滑行节能65-67
• 5.3.1 汽车滑行种类65-67
• 5.3.2 滑行的方法67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 结论与展望68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71

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