System odzysku energii w pojazdach z napędem hydrostatycznym

• Autorzy: Gawlik A. , Sobczyk A. , Walczak P.
• Konferencja: Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych (XXVII; 26-30.01.2014; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesne pojazdy transportowe i maszyny mobilne charakteryzują się wystarczająco wysoko zaawansowaną funkcjonalnością i jakością pracy. Jest to jednak często związane z dużym zużyciem energii. Zrozumiałym, więc jest prowadzenie prac ukierunkowanych na ograniczenie kosztów eksploatacyjnych. Możliwość znaczącego obniżenia zużycia paliwa przez silniki spalinowe, będące zazwyczaj źródłem pierwotnym energii w pojazdach użytkowych, wydaje się być wyczerpana. Wynika to zarówno z ograniczeń konstrukcyjnych silnika spalinowego jak i zaostrzających się norm dotyczących czystości spalin. Stąd też zainteresowanie systemami odzysku energii wspomagającej jednostkę napędową przy zwiększonym obciążeniu. Zwykle są to układy bazujące na akumulatorach elek¬trycznych, w których jest gromadzona energia przechwytywana w procesie hamowania pojazdu i przekazywana następnie do silnika elektrycznego łączonego okresowo z układem napędowym, nazywane popularnie hybrydowymi układami napędowymi. Podczas gdy w pojazdach użytkowych napędzanych przekładnią hydrostatyczną można wykorzystać w sposób analogiczny przechwytywanie energii hydraulicznej i magazynowanie jej w akumulatorze hydropneumatycznym. Prezentowany artykuł opisuje rozwiązanie i wyniki testów symulacyjnych systemu odzysku energii kinematycznej dla małego pojazdu transportowego z przekładnią hydrostatyczną. Układ napędowy pojazdu złożony z elementów mechanicznych i hydraulicznych zamodelowano z wykorzystaniem bibliotek programu SimulationX firmy ITI GmbH. W celu porównania energochłonności standardowego układu napędowego i układu wspomaganego przez system rekuperacji energii przeprowadzono testy symulacyjne dla przyjętego cyklu roboczego oraz dla kilku konfiguracji parametrów eksploatacyjnych. Zaproponowane rozwiązanie nawiązuje do systemu Permo Drive stosowanego głównie w samochodach ciężarowych. W celu obniżenia, na etapie projektu, kosztów elementów składowych układu jak i możliwości zastosowania różnych strategii sterowania, układ odzysku połączono z mechanizmem jazdy za pośrednictwem przekładni pasowej, sterowanego sprzęgła i dodatkowej pompy (rys.1). Osiągnięta ponad 10-procentowa oszczędność energii w cyklu testowym potwierdza słuszność założeń zaprojektowanej struktury proponowanego systemu odzysku energii.

EN

Operating cost lowering of mobile machines and vehicles can be achieved by introducing of energy recovery systems supporting the main engine. This paper presents such solution of energy saving system based on additional pump and hydro-pneumatic accumulator build into vehicle hydrostatic drive system. System modeling, by use of the SimulationX, shows above 10% of energy saving, confirming properties of the proposed system.

Słowa kluczowe

PL

symulacje; energia kinetyczna; pojazd transportowy; przekładnia hydrostatyczna

EN

simulations; kinetic energy; transport vehicle; hydrostatic transmission

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 103
• Strony: 71--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., schem.

Twórcy

autor

Gawlik A.

• Politechnika Krakowska

autor

Sobczyk A.

• Politechnika Krakowska

autor

Walczak P.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• LIANG X., VIRVALO T.: Energy reutilization and balance analysis in a hydraulic crane, IHA, Tampere University of Technology, 2003.
• QING X., QINGFENG W., YANTING Z.: Control strategies of power system in hybrid hydraulic excavator, Automation in Construction 17, s.361–367, 2008.
• TIANLIANG L., QINGFENG W., BAOZAN H., WEN G.: Development of hybrid powe¬red hydraulic construction machinery, Automation in Construction 19, s.11-19, 2010.
• LIN C-C., WU B., FILIPI Z., PENG H., ASSANIS D.: Optimal Power Management for a Hydraulic Hybrid Delivery Truck and Wheel Loaders.Journal of Vehicle System Dyna¬mics, Vol.42 s.23-40, 2004.
• POBĘDZA J., Układ rekuperacji energii w mechaniźmie obrotu koparki.Mat.XXVII kon¬ferencji PRMR, Zakopane 2014.
• STECKI J., MATHESON P.: Advances in Automotive Hydraulic Hybrid Drives.Proc.of the Sixth International Conference on Fluid Power Transmission and Control, Hangzhou, China, 2005.