液压动力展望类

动力驱动系统(其传动简图如图7所示), 并将其成功应用到城市公交车上。该系统采用了95kW的柴油机 高压蓄能容量为150L, 压力为33MPa; 低压蓄能器的容积为150L, 压力为2MPa。系统总体传动方案属于分速汇矩式传动形式。

图7 H ydrobus3混联式液压机械传动布置简图

工作原理: 当制动器未结合时, 从发动机发出的功率通过行星排分流, 一路功率流经行星架传到变量泵, 该路为液压路; 另一路功率流经太阳轮传到主动轴, 传到后桥, 该路为机械路。机械路和液压路在输出端的定轴齿轮处汇流, 共同驱动车辆。汽车制动时, 制动块分离状态, 汽车动能通过行星机构带动液压油泵工作, 将低压蓄能器中的液压油泵入高压蓄能器中, 实现制动能的回收, 将制动能转化为液压能储存起来。在启动发动机的时候, 将制动器结合, 蓄能器驱动液压马达, 通过定轴齿轮传到主动轴, 启动发动机。在慕尼黑进行实车试验, 试验结果表明: 省油可达28%, 整车由制动状态转变为牵引状态的时间降为313s[ 5]。另外, 除了节油外, 还可在不恶化汽车使用性能的条件下, 将发动机转速限制在1 800r/min以下, 从而提高了发动机的使用寿命[ 5]。

4 发展趋势分析

与电混合动力比较, 液压混合动力传动的依存技术- 液压传动技术和液压元件较为成熟, 而且液压传动在工业领域已经得到了较为广泛的应用。虽然目前全世界范围内对电混合动力的研究都非常火热, 但是短期内一些制约其大范围应用的技术问题尚不能解决, 液压混合动力技术无疑更可行, 是改善工程机械、拖拉机及运行在起停频繁工况的车辆和机械的燃油经济性的最佳选择。发展的新动向主要有两个方面: 混联式液压混合动力传动的关注提升和寻求液压储能与电储能结合的一种新型混合动力传动系统的研究。

近几年, 基于液压机械传动的混联式液压混合动力传动系统日益受到关注。2007年, John J1Kargul提出了一种混联式液压混合动力传动系统, 如图8所示。

图8 混联式液压混合动力传动方案

能量密度与功率密度是衡量储能器性能的两个重要指标。高的能量密度使汽车的后备能量充足, 大的功率密度使汽车能迅速而充分地

存储和利用汽车的能量。液压蓄能器的功率密度最高, 适于负载变化频繁的传动系。而液压储能元件的能量密度较低, 所以续驶里程短, 不适合做辅助动力源。能量密度较高是电混合动力传动的优点, 而电混合动力的功率密度无法和液压混合动力的相比, 在起停频繁运行工况, 如果将再生制动能量作为衡量指标, 则电混合动力无法与液压混合动力传动媲美。研究证明: 液压混合动力传动实现再生制动到再生制动能量用于驱动车辆的效率可以达到61%,而电混合动力传动只能达到1715% [6]。基于上述分析,认为综合液压混合动力的高功率密度和电混合动力高能量密度的优点, 可以设计一种理想的混合动力传动形式。在这些方面已经有探索性研究, 如Robyn Jackey等提出了一种将液压混合动力和电混合动力结合的概念。其结构简图如图9所示, 框中的结构被称为EMB ( E lectric2mechan ica lbattery)。作者对其进行了仿真研究, 其可行性有待进一步研究。

图9 EMB原理图

参考文献

=1> Charles L1Gray,Jr1,Director.Hydraulic Hybrids: EPA Hybrid

Truck Initiative [ J]. Clean Automotive Technolo2gy,2006. =2> R1P1Kepner. Hydraulic Power Ass ist2A Demonstration of

Hydraulic Hybrid Vehicle Regenerative Braking in a Road Vehicle Application [ R ]. SAE Paper, 2002 - 01 -3128. =3> Paul Matheson, Jacek Stecki Deve lo pm en t and Simula2tion

of a Hydraulic 2 Hybrid Power train for use in Commer2cial Heavy Vehicles [ R ] . SAE Paper, 2003 - 01 -3370. =4> Eaton company.Hydraulic Launch Assist [ EB /OL] .www.

eaton.com, 2007.

=5> Dip l2ing. Ste fen Martini The M. A. N. H ydro2bus: a Drive

Concept with Hydrostatic Brake Energy Recovery[C] . Proc. International Sym p on Advanced and Hy2Brid Vehicles,1984: 17- 19.

=6> Robyn Jackey, Paul Smith, Steven Bloxham. Physical System

Model of a Hydraulic Energy Storage Device for Hybrid Power train Applications [R]. SAE Paper, 2005-

液压动力传动展望

班级：机自0822019班 姓名：刘 勇 学号：200822010096