The concept of a new car shock absorber with energy recuperation

• Autorzy: Siczek K. , Kuchar M.

Warianty tytułu

PL

Koncepcja nowego amortyzatora samochodowego z odzyskiem energii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The concept of a shock absorber able to recuperate from energy chassis vibrations has been presented in the article. Energy released from such vibrations has thus far simply dissipated. The shock absorber is composed of the cylinder, the turbine and the generator. Its dimensions are close to those of hydraulic shock absorber, so the new shock absorber can be used in a typical automobile. The changes for values of dynamic parameters during operation of the new shock absorber components have been estimated using published data. The analysis of dynamics for the shock absorber operating in road conditions has been based on this data. Such analysis has allowed checking the operation correctness of the new design from both the shock absorber and the electric generator point of view. The amount potential of electric power available for recovery in the shock absorber has been estimated for typical road conditions. Such electric power can be used as a comparative parameter in the cost-effectiveness analysis for use of new shock absorbers in automobiles. The model performed of the turbine has been elaborated. Analysis of fluid flows in the model has been carried out and results of it have been shown.

PL

W artykule została przedstawiona koncepcja nowego amortyzatora samochodowego z odzyskiem energii drgań podwozia. Taka energia rozproszona dotychczas na ciepło może być zamieniona na użyteczną energię elektryczną. Nowy amortyzator składa się z cylindra, zespołu turbiny i zespołu generatora energii elektrycznej. Jego wymiary są zbliżone do tych charakteryzujących amortyzator hydrauliczny, toteż nowy amortyzator z odzyskiem energii może być używany w typowym podwoziu samochodu. Zmiany wartości parametrów dynamicznych zachodzące podczas eksploatacji nowego amortyzatora i jego elementów składowych, zostały oszacowane na podstawie danych literaturowych. Na podstawie tych danych oceniono dynamikę nowego amortyzatora, pracującego w warunkach drogowych. Taka analiza pozwoliła na sprawdzenie poprawności działania nowego projektu zarówno z punktu widzenia amortyzatora jak i generatora energii elektrycznej. Uzyskane wartości współczynnika tłumienia, głównie podczas pracy generatora energii elektrycznej w nowym amortyzatorze, pozwoliły na używanie takiego amortyzatora w samochodzie. Ilość energii możliwej do odzyskania w nowym amortyzatorze została oszacowana dla typowych warunków drogowych. Taka energia elektryczna może być wykorzystana jako parametr do porównawczej analizy opłacalności wykorzystania nowego amortyzatora w samochodzie. Został opracowany model zespołu turbiny i przeprowadzono analizę przepływów płynu w modelu, która umożliwiła ocenę obciążenia wirnika turbiny i współczynnika tłumienia amortyzatora.

Słowa kluczowe

EN

electric power generator; energy recuperation; shock absorber; turbine

PL

amortyzator; generator energii elektrycznej; odzysk energii; turbina

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 2
• Strony: 49--61
• Opis fizyczny: 135--147, Bibliogr. 11 poz.,

Twórcy

autor

Siczek K.

autor

Kuchar M.

• Politechnika Łódzka, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź,

Bibliografia

• 1. KUCHAR M., SICZEK K.: Ocena możliwości odzyskiwania energii z układu zawieszenia przy wykorzystaniu amortyzatora pneumatycznego, Archiwum Motoryzacji 2/2011, ss. 21-37.
• 2. AVADHANY S.N.: Analizes of hydraulic Power Transduction in Regenerative Rotary Shock Absorber as Function of Working Fluid Kinematic Viscosity. S.B. Materials of Science & Engineering Massachusetts Institute of technology, 2009.
• 3. KAMIŃSKI E., POKORSKI J.: Dynamika zawieszeń i układów napędowych pojazdów samochodowych, WKŁ, Warszawa, 1983.
• 4. SAYERS M.W., KARAMIHAS S.M.: The basic information and measurement road profiles, Univerosty of Michigan, 1998.
• 5. RAO M.D., GRUENBERG S.: Measurement of Equivalent Stiffness and Damping of Shock Absorbers, Michigan Technological University, Houghton, MI 49931, USA.
• 6. EMAM M.A.A., SHAABAN S., EL-DEMERDASH S., EL-ZOMOR H.: A tyre-terrain interaction model for off-road vehicles, Journal of Mechanical Engineering Research Vol. 3(7), pp. 226-238, July 2011.
• 7. ŚLĄZKI G., PIKOSZ H.: Wpływ zmian tłumienia w zakresie zmienności charakterystyki amortyzatora na pionowe obciążenia dynamiczne kół, Transcomp - XIV International Conference Computer Systems Eided Science, Industry and Transport.
• 8. AINLEY D.G., MATHIESONA G.C.R.: Method of Performance Estimation for Axial-Flow Turbines, London: Her Majesty’s Stationery Office 1957.
• 9. PLAMITZER A.M.: Maszyny Elektryczne, PWN, Warszawa 1982.
• 10. CHEDA W., MALSKI M.: Silniki, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1984.
• 11. ANSYS v.12 help on-line documentation.