К определению энергоэффективности гибридной силовой установки автомобиля категории м

- ровото электродвигателя -pqbotq ДВС оавота оекэпеоации


коэффициента полезного действия (КПД) двигателя. Это определяется тем, что при малых нагрузках возрастает доля механических потерь в общем энергетическом ба­лансе двигателя.
Индикаторный КПД двигателя с искровым зажигани­ем на нагрузках, близких к холостому ходу, также сни­жается вследствие ухудшения процесса сгорания смеси в ДВС. Другими составляющими потерь в ДВС являются потери энергии сгорания топлива с отработавшими га­зами, потери в систему охлаждения двигателя и други­ми. Распределение теплоты можно представить в виде где Q_o — количество теплоты, вводимой в двигатель с топливом; Q_x — количество теплоты, передаваемой охлаждающей жидкости; Q_m — количество теплоты, передаваемой смазочному маслу в теплообменнике;
Q_zas — потеря теплоты с отработавшими газами; Q_hc — теплота, не выделившаяся в двигателе вследствие не­полноты сгорания топлива; Q — остаточная теплота, определяемая как разница между общим количеством теплоты и вышеперечисленными составляющими.
Применение гибридной силовой установки с оптимизи­рованным алгоритмом управления и правильным под­бором силовых агрегатов позволяет значительно уве­личить энергоэффективность автомобиля в городском цикле. Это достигается при условии равенства разряд­ной и зарядной энергии аккумуляторной батареи [4]. В конце испытательного цикла величина степени за­рядки батареи должна быть равна начальному значе­нию. Это поддерживает определённый баланс энергии в аккумуляторной батарее и позволяет использовать ак­кумуляторную батарею меньшей ёмкости и размеров, что очень важно для снижения стоимости гибридного автомобиля. Стоимость батарей возрастает пропорцио­нально их ёмкости.
На рис. 1 приведён один из вариантов работы ги­бридной СУ автомобиля УАЗ-3153 при движении в ГЦ. Зарядно-разрядный баланс энергии (нижняя кривая), как видно из графика, является оптимальным, то есть вся энергия, поступающая на аккумуляторную батарею от ДВС и от рекуперации, расходуется на движение ав­томобиля в электрорежиме. Более подробно результаты моделирования работы гибридной силовой установки автомобиля УАЗ-3153 были рассмотрены в работах [3, 4].
Расчёты показывают, что при наиболее эффектив­ном алгоритме движения гибридного автомобиля в ГЦ с электродвигателем (ЭД) 30 кВт расход энергии СУ ав­томобиля составляет 0,628 МДж (ЕЭ_ДВС + £Зар._ДВС), а с учётом рекуперируемой энергии на аккумуляторной батарее — 0,519 МДж. При этом достигнутая экономия энергии с рекуперацией составляет 40 %. Результаты ис­пытаний автомобиля с гибридной СУ УАЗ-3153 при дви­жении в ГЦ подтвердили данные расчётов [2].
В табл. 1 приведены результаты трёх вариантов рас­чёта энергоэффективности СУ. В первом варианте ра­боты СУ получена наибольшая энергоэффективность. Вся энергия заряда используется на движение в ре­жиме электротяги. При движении автомобиля по ва­рианту № 2 в аккумуляторную батарею направляется

Расчётные параметры СУ	Вариант № 1	Вариант № 2	Вариант № 3
ЕЕ энергия движения на ДВС, кДж	340	475	257,5
ЕЗаряд от ДВС, кДж	288	396	40