發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 01:31

　　 車輛減振器是連接車身與車輪的重要裝置,作用是耗散車身和車輪之間的垂向振動(dòng)能量,保持車輛行駛中的穩(wěn)定性和平順性。傳統(tǒng)液壓式減振器通過(guò)熱傳導(dǎo)將油液的熱能耗散到空氣中,這部分熱能不僅被浪費(fèi)掉,同時(shí)也會(huì)造成減振器的壽命降低。為了提高汽車的經(jīng)濟(jì)性,引入電液式饋能懸架的概念,電液式的饋能懸架通過(guò)外接液壓馬達(dá)和發(fā)電機(jī)將這部分能量轉(zhuǎn)化成電能儲(chǔ)存起來(lái),可為汽車電器提供電能。重型商用車駕駛工況復(fù)雜且路況惡劣,長(zhǎng)時(shí)間的駕駛?cè)菀讓?duì)司機(jī)的身體健康造成影響,而駕駛室下方筒式減振器是懸架設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)。在考慮汽車燃油經(jīng)濟(jì)性以及減振器使用壽命的情況下,本文對(duì)重型商用車減振器能量回收潛力進(jìn)行驗(yàn)證研究和電液式饋能懸架原型樣機(jī)的試驗(yàn)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:首先,在Simulink中建立隨機(jī)路面數(shù)學(xué)模型模擬真實(shí)路面,進(jìn)行仿真試驗(yàn),計(jì)算各個(gè)路面能量回收功率,分析影響能量回收的因素。同時(shí),結(jié)合某商用車進(jìn)行路試試驗(yàn)驗(yàn)證仿真模型的有效性,并進(jìn)一步分析路面等級(jí)和車速對(duì)商用車筒式減振器能量耗散的影響。仿真試驗(yàn)和路試試驗(yàn)表明:重型商用車筒式減振器具有較高的能量潛力。其中路面等級(jí)和車速是影響能量回收的主要因素,而路面等級(jí)對(duì)耗散功率的影響較大,車速對(duì)耗散功率的影響較小。然后,對(duì)電液式饋能懸架的液壓執(zhí)行元件、液壓馬達(dá)、蓄能器、單向閥、液壓管路、發(fā)電機(jī)、蓄電池等進(jìn)行了建模仿真與理論分析;并建立了電液式饋能懸架的AMESim仿真模型,通過(guò)分析模型的主要部件的工作特性,為后續(xù)原理樣機(jī)的選型提供依據(jù),并驗(yàn)證了電液式饋能懸架的合理性;在仿真條件下,得出了降低液壓馬達(dá)的排量,饋能效率能夠得到提高;通過(guò)仿真,分析了蓄能器充氣壓力和容積對(duì)系統(tǒng)的壓力波動(dòng)的影響,其中,蓄能器的充氣壓力對(duì)系統(tǒng)的壓力波動(dòng)以及靜態(tài)壓力影響最大,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到重要的作用,蓄能器的容積對(duì)系統(tǒng)的壓力波動(dòng)影響較小。最后,基于AMESim仿真軟件建立電液式饋能懸架仿真模型,設(shè)計(jì)并搭建原理樣機(jī),原理樣機(jī)包括液壓缸,液壓馬達(dá),發(fā)電機(jī),蓄能器,單向閥,智能擴(kuò)散硅壓力變送器,渦輪流量計(jì),電子負(fù)載等關(guān)鍵部件。通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)架實(shí)際搭建工作,詳細(xì)了解了饋能懸架的工作特性,針對(duì)試驗(yàn)當(dāng)中存在的問(wèn)題對(duì)仿真模型進(jìn)行了一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)。并利用現(xiàn)有的電子負(fù)載,自行設(shè)計(jì)控制電路,以便準(zhǔn)確地測(cè)量試驗(yàn)數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)當(dāng)中存在的問(wèn)題并快速解決。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.33
【部分圖文】：

圖１－３齒輪齒條式饋能懸架??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｅａｒ?ｒａｃｋ?ｔｙｐｅ?ｓｈｏｃｋ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??曲柄連桿式饋能懸架是在傳統(tǒng)懸架的基礎(chǔ)上增加了－套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖１－４所??示，將車輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。??曲柄連桿式饋能懸架由于增加了一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，造成饋能懸架過(guò)于臃腫，且機(jī)??構(gòu)復(fù)雜，安裝性較差，曲柄連桿式饋能懸架由于沒(méi)有取消傳統(tǒng)減振器，能量回收效率較??低。由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)反應(yīng)較慢，不能及時(shí)、有效地緩解路面不平對(duì)車身造成的沖擊。??Ｅｌｅｃ，?〇?ＪＯ?＼??５?Ｏｕｔｐｕｔ?〇〇〇?＼??Ｗ＼?Ｊ，?Ｔ＾ｖ＼＿??＾￣ＴＶ?－?＼?Ｖ??圖１－４曲柄連桿式饋能懸架??Ｆｉｇ．?ｌ－４Ｃｒａｎｋ?－?ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ?ｒｏｄ?ｔｙｐｅ?ｓｈｏｃｋ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??１－底盤支■＾點(diǎn)２－輸入連桿３－扭矩連桿４－超越離合器??５－電機(jī)轉(zhuǎn)子６－裝配支撐件７－鉸鏈??６??

輪胎??路面??圖１－３齒輪齒條式饋能懸架??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｅａｒ?ｒａｃｋ?ｔｙｐｅ?ｓｈｏｃｋ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??曲柄連桿式饋能懸架是在傳統(tǒng)懸架的基礎(chǔ)上增加了－套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，如圖１－４所??示，將車輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。??曲柄連桿式饋能懸架由于增加了一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)，造成饋能懸架過(guò)于臃腫，且機(jī)??構(gòu)復(fù)雜，安裝性較差，曲柄連桿式饋能懸架由于沒(méi)有取消傳統(tǒng)減振器，能量回收效率較??低。由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)反應(yīng)較慢，不能及時(shí)、有效地緩解路面不平對(duì)車身造成的沖擊。??Ｅｌｅｃ，?〇?ＪＯ?＼??５?Ｏｕｔｐｕｔ?〇〇〇?＼??Ｗ＼?Ｊ，?Ｔ＾ｖ＼＿??＾￣ＴＶ?－?＼?

架《和磁流變式的饋能懸架［８＼??電磁線圈感應(yīng)式饋能懸架，利用永磁體和線圈構(gòu)成的能量匈收裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓??減振器，如圖１－５所示。當(dāng)車輪和車身相對(duì)振動(dòng)時(shí)，永磁體會(huì)上下移動(dòng)切割線＿，相當(dāng)??于線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，從而產(chǎn)生電能，并通過(guò)整流器總成將交流電變成直流電，??儲(chǔ)存在蓄電池當(dāng)中。??電磁線圈感應(yīng)式饋能懸架有許多缺點(diǎn)ｆ受到線圈和磁極安裝和布置的影響，可以提??供的阻尼力范圍較小；由于磁極和線圈所占空間較大，安裝性較差；磁極間氣隙較大，??進(jìn)而導(dǎo)致勵(lì)磁線圈和饋能線圈的銅損很大，饋能效率低；當(dāng)路面沖擊過(guò)大，會(huì)造成磁極??相互碰撞，進(jìn)而導(dǎo)致懸架損壞。??５?６?７?８??ｉ?［�。椋�?ｔ［?１－??圖１－５電磁線圈感應(yīng)式饋能懸架??Ｆｉｇ．?１－５?Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｃｏｉｌ?ｓｈｏｃｋ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??１?－輪胎等效彈黃２－非黃載質(zhì)量３－勵(lì)磁永磁體４－蓄電池??５－懸架彈簧６－簧載質(zhì)量７－饋能線圈８－整流器總成??直線電機(jī)式的饋能懸架是用直線電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的減振器，如圖１－６所示。直線電機(jī)??式的饋能懸架相對(duì)于電磁感應(yīng)式的饋能懸架少去了整流橋，線圈永磁體等中間裝置，將??車身和車輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)能量直接換成電能儲(chǔ)存起來(lái)。同時(shí)由于直線電機(jī)內(nèi)部??的線圈切割磁感線
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本文編號(hào)：2884180