Autonomic sources of electric energy of automative vehicle in non-conventional operation modes.

• Autorzy: Ocioszyński Jerzy , Majewski Przemysław , Białczak Jerzy

Warianty tytułu

PL

Pojazdowe, autonomiczne źródła energii elektrycznej w niekonwencjonalnych systemach pracy.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Possibilities of usage of kinetic energy saved during braking a vehicle for regeneration of particle filters as well as usage of engine energy for operation improvement of catalytic reactors are discussed in the paper. The energy, transformed into electric energy through converters, i.e. and a.c. generators (alternators), supplies the electric heaters and is an additional heat source for filters and reactors. A mathematical model of an electric d.c. machine with a control system as well as results for simulation for obtaining the recuperation energy, veryfied on the low votlage test stand are presented. The medium voltage test stand is described alon with experiments and calculations regarding theoretical possibilities of energy recuperation in a drive cycle. The methodology of testing of an automobile a.c. generatoe under controlled loading and the test results are presented as well. The generator working with a 60 V voltage controller and a special switching system delivered power of ca. 5 kW a certain period of time. The presented concept of regeneration of particle (soot) filters and improvement of catalytic reactors has confirmed the assumptions that: - There is a possibility to transfer such amount of energy to heating resistors af a soot filter that will heat the soot up to the self-ignition temperatures (ca. 900 K). - The a.c. generator working under controlled loading is capable to deliver to heating resistors of the catalytic reactor such amaunt of energy during the cold start of an internal combustion engine that will cause faster increase of the reactor's temperature up to the effective operation temperature of ca. 500 K.

PL

W publikacji omówiono możliwości wykorzystania energii hamowania pojazdu w procesie regeneracji filtrów sadzy i energii silnika spalinowego do usprawnienia pracy reaktorów katalitycznych. Energie te przekształcone w energię elektryczną w przetwornikach stanowiących prądnice prądu stałego i przemiennego zasilają rezystory grzejne będąc dodatkowym źródłem ciepła filtrów i reaktorów. Przedstawiono model matametyczny maszyny elektrycznej prądu stałego wraz z układem regulacji oraz wyniki badań symulacyjnych pozyskiwania energii rekuperacji, które zweryfkowano w warunkach modelowego stanowiska badawczego niskiego napęcia. Opisano stanowisko badawcze średniego napięcia. Przedstawiono eksperymenty badawcze oraz obliczenia dotyczące teoretycznych możliwości odzysku energii rekuperacji w rzeczywistym cyklu jazdy. Ponadto przedstawiono metodykę i wyniki badań alternatora samochodowego pracującego w warunkach kontrolowanego przeciążenia. Alternator współpracując z regulatorem napięcia 60 V i specjalnym układem przełączającym dostarczał w określonym czasie moc ok. 5 kW. Przedstawiona koncepcja regeneracji filtrów cząstek stałych (sadzy) i usprawnienia pracy reaktorów katalitycznych potwierdziła założenia, że: - istnieje możliwość przekazania do rezystorów grzejnych filtra sadzy takiej energii, która spowoduje nagrzanie sadzy do temperatury samozapłonu (ok. 900 K), - alternator pracujący w warunkach kontrolowanego przeciążenia jest w stanie w czasie zimnego rozruchu silnika spalinowego dostarczyć do rezystorów grzejnych reaktora katalitycznego energię, która spowoduje szybsze uzyskanie temperatury skutecznej pracy reaktora ok. 500 K.

Słowa kluczowe

EN

source of electric energy; non-conventional operation mode; vehicle; energy of braking; catalytic reactor; converter; mathematical model; electric d.c. machine; recuperation energy; automobile a.c. generator; particle filter; regeneration

PL

źródła energii elektrycznej; system pracy niekonwencjonalny; energia hamowania; pojazd; przetwornik; reaktor katalityczny; model matematyczny; maszyna elektryczna prądu stałego; energia rekuperacji; alternator samochodowy; filtr cząstek stałych; regeneracja

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. XLVI, nr 2
• Strony: 139--170

Twórcy

autor

Ocioszyński Jerzy

• Warsaw University of Technology, Poland, Institute of Cranes and Heavy Machinery Engineering

autor

Majewski Przemysław

• Warsaw University of Technology, Poland, Institute of Cranes and Heavy Machinery Engineering

autor

Białczak Jerzy

• ZELMOT S.A. Świdnica, Poland

Bibliografia

• [1] Ocioszyński J.: Electroenergetics of Vehicle Hybrid Electromechanical Drive Systems. WPW, Prace Naukowe - Mechanika 76/1981.
• [2] Michałowski K., Ocioszyński J.: Automotive Vehicles with Electric and Hybrid Drive System, WKiŁ, Warsaw 1989.
• [3] Ocioszyński J.: Ecological Automotive Vehicle. Problems of Operation, Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, 2/97.
• [4] Nagórski Z., Ocioszyński J.: Electric Regeneration of Automotive Particulate Filters, KONMOT 94. Conference materials, volume 3, 1994.
• [5] Laing P.M.: Alternator Powered, Electrically Heated Catalyst. Automotive Engineering, April 1994.
• [6] Bernhardt M., et. al: KBN Research Project No.4 S 401 01404, titled "New Generation of Anti-Black Units for Output Systems in Municipal Vehicles" (1993-1995). Library of Instytut Pojazdów of Warsaw Technical University.
• [7] Ocioszyński J., et al: KBN Research Project No.9T 12D 010018, titled "Vehicle Autonomic System Supplying Electric Energy to Reductors of Emission of Harmful Components of Exhaust Gas" (1995-1997). Library of Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich of Warsaw University of Technology.
• [8] Bialczak J.: Automotive Sources of Electric Energy Used in Devices Reducing Emission of Harmful Exhaust Gas, doctor's thesis 1997.
• [9] Koziej E.: Electric Machines of Automotive Vehicles, WNT, Warsaw 1986.
• [10] Majewski P., Ocioszyński J.: Test Stand with System of Automatic Control and Registration of Energetic Values, Problemy Eksploatacji 2/97, Zeszyty Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji.
• [11] Szumanowski A.: Energy Accumulation in Vehicles, WKiŁ 1983.