發(fā)布時間：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)液壓式減振器通過熱傳導將油液的熱能耗散到空氣中,這部分熱能不僅被浪費掉,同時也會造成減振器的壽命降低。為了提高汽車的經(jīng)濟性,引入電液式饋能懸架的概念,電液式的饋能懸架通過外接液壓馬達和發(fā)電機將這部分能量轉(zhuǎn)化成電能儲存起來,可為汽車電器提供電能。重型商用車駕駛工況復雜且路況惡劣,長時間的駕駛?cè)菀讓λ緳C的身體健康造成影響,而駕駛室下方筒式減振器是懸架設計中的重要一環(huán)。在考慮汽車燃油經(jīng)濟性以及減振器使用壽命的情況下,本文對重型商用車減振器能量回收潛力進行驗證研究和電液式饋能懸架原型樣機的試驗研究。本文的主要研究內(nèi)容包括:首先,在Simulink中建立隨機路面數(shù)學模型模擬真實路面,進行仿真試驗,計算各個路面能量回收功率,分析影響能量回收的因素。同時,結(jié)合某商用車進行路試試驗驗證仿真模型的有效性,并進一步分析路面等級和車速對商用車筒式減振器能量耗散的影響。仿真試驗和路試試驗表明:重型商用車筒式減振器具有較高的能量潛力。其中路面等級和車速是影響能量回收的主要因素,而路面等級對耗散功率的影響較大,車速對耗散功率的影響較小。然后,對電液式饋能懸架的液壓執(zhí)行元件、液壓馬達、蓄能器、單向閥、液壓管路、發(fā)電機、蓄電池等進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,通過分析模型的主要部件的工作特性,為后續(xù)原理樣機的選型提供依據(jù),并驗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的排量,饋能效率能夠得到提高;通過仿真,分析了蓄能器充氣壓力和容積對系統(tǒng)的壓力波動的影響,其中,蓄能器的充氣壓力對系統(tǒng)的壓力波動以及靜態(tài)壓力影響最大,對系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到重要的作用,蓄能器的容積對系統(tǒng)的壓力波動影響較小。最后,基于AMESim仿真軟件建立電液式饋能懸架仿真模型,設計并搭建原理樣機,原理樣機包括液壓缸,液壓馬達,發(fā)電機,蓄能器,單向閥,智能擴散硅壓力變送器,渦輪流量計,電子負載等關(guān)鍵部件。通過試驗臺架實際搭建工作,詳細了解了饋能懸架的工作特性,針對試驗當中存在的問題對仿真模型進行了一定的優(yōu)化設計。并利用現(xiàn)有的電子負載,自行設計控制電路,以便準確地測量試驗數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)試驗當中存在的問題并快速解決。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：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)懸架的基礎上增加了－套曲柄連桿機構(gòu)，如圖１－４所??示，將車輪的往復運動轉(zhuǎn)變成曲柄的旋轉(zhuǎn)運動，進而帶動電機發(fā)電。??曲柄連桿式饋能懸架由于增加了一套曲柄連桿機構(gòu)，造成饋能懸架過于臃腫，且機??構(gòu)復雜，安裝性較差，曲柄連桿式饋能懸架由于沒有取消傳統(tǒng)減振器，能量回收效率較??低。由于曲柄連桿機構(gòu)反應較慢，不能及時、有效地緩解路面不平對車身造成的沖擊。??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２－輸入連桿３－扭矩連桿４－超越離合器??５－電機轉(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)懸架的基礎上增加了－套曲柄連桿機構(gòu)，如圖１－４所??示，將車輪的往復運動轉(zhuǎn)變成曲柄的旋轉(zhuǎn)運動，進而帶動電機發(fā)電。??曲柄連桿式饋能懸架由于增加了一套曲柄連桿機構(gòu)，造成饋能懸架過于臃腫，且機??構(gòu)復雜，安裝性較差，曲柄連桿式饋能懸架由于沒有取消傳統(tǒng)減振器，能量回收效率較??低。由于曲柄連桿機構(gòu)反應較慢，不能及時、有效地緩解路面不平對車身造成的沖擊。??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。當車輪和車身相對振動時，永磁體會上下移動切割線＿，相當??于線圈在磁場中切割磁感線，從而產(chǎn)生電能，并通過整流器總成將交流電變成直流電，??儲存在蓄電池當中。??電磁線圈感應式饋能懸架有許多缺點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��；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，??進而導致勵磁線圈和饋能線圈的銅損很大，饋能效率低；當路面沖擊過大，會造成磁極??相互碰撞，進而導致懸架損壞。??５?６?７?８??ｉ?［�。椋�?ｔ［?１－??圖１－５電磁線圈感應式饋能懸架??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??直線電機式的饋能懸架是用直線電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的減振器，如圖１－６所示。直線電機??式的饋能懸架相對于電磁感應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運動的振動能量直接換成電能儲存起來。同時由于直線電機內(nèi)部??的線圈切割磁感線
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本文編號：2884180