تجزیه و تحلیل تجارت و بهینه سازی سیستماتیک یک پیشرانه هیبریدی دیزل سنگین 2020-01-0847

در حالی که در سالهای اخیر پیشرفت چشمگیری برای توسعه وسایل نقلیه برقی هیبریدی و باتری برای اتومبیل های مسافربری و کاربردهای سبک برای تحقق اهداف اقتصاد سوخت در آینده حاصل شده است ، استفاده از پیشرانه های ترکیبی در برنامه های کامیون های سنگین بسیار محدود بوده است. انرژی و چگالی قدرت نسبتاً پایین باتری ها در مقایسه با سوخت دیزل و پروفایل های عملیاتی اکثر کامیون های سنگین ، ترکیب می شوند تا کاربرد پیشرانه هیبریدی برای این برنامه ها چالش برانگیزتر باشد. گشتاور بالا و نیازهای برق کامیون های سنگین در یک محدوده کار طولانی ، که اکثر آنها در یک نقطه کروز ثابت قرار دارند ، همراه با یک دوره بازپرداخت بالا ، پیچیدگی ، هزینه ، وزن و اضطراب دامنه ، راه حل برقی هیبریدی و باتری را ایجاد می کنند. کمتر از یک پیشرانه معمولی جذاب است. با این حال ، برخی از کاربردهای سنگین ، مانند کامیون های حرفه ای کلاس 6-7 شهری ، به دلیل پروفایل های عملیاتی گذرا و وزن نسبتاً پایین خودرو می توانند از هیبریداسیون بهره مند شوند. در حالی که بسیاری از مطالعات مزایای مصرف سوخت هیبریداسیون در این بخش را تعیین کرده اند ، مطالعات بسیار کمی فرآیند دشوار انتخاب و اندازه گیری اجزای پیشرانه هیبریدی را بر اساس معاملات بین مصرف سوخت ، دوره بازپرداخت ، هزینه ، وزن ، بسته بندی ، بیان کرده اند. تولید گازهای گلخانه ای و دمای پس از درمان.

برای بررسی پتانسیل برق در برنامه های کاربردی سنگین ، FEV یک رویکرد سطح سیستم را برای انتخاب و اندازه گیری اجزای پیشرانه هیبریدی دیزل سنگین با استفاده از GT-Suite توسعه داده است. این رویکرد برای یک کامیون حرفه ای کلاس 6-7 شهری اعمال شده است ، که به طور معمول رانندگی با سرعت کم را با شروع های مکرر تجربه می کند. یک مدل پویا برای وسیله نقلیه پایه برای آزمایش داده هایی که شامل ، راندمان سوخت ، NOX موتور ، موتور PM و دمای سیستم پس از عمل است ، تهیه و کالیبره شد. سپس این مدل با اجزای پیشرانه هیبریدی به روز شد و بیش از چرخه های توسعه یافته برای آزمایش دینامومتر شاسی وسایل نقلیه سنگین ، به ویژه برنامه دیزل سنگین سنگین (HHDDT) و برنامه رانندگی دینامومتر شهری EPA (HDUDDS) ارزیابی شد. در ارزیابی ، معاملات کلیدی بین مصرف سوخت ، هزینه اولیه ، دوره بازپرداخت ، اندازه بسته ، انتشار و وزن وسیله نقلیه مشخص شد. تجزیه و تحلیل تجارت نشان داد که مزایای مصرف سوخت مشابه با یک دوره بازپرداخت یکسان می تواند با پیکربندی های مختلف پیشرانه هیبریدی حاصل شود ، اما اندازه بسته ، هزینه اولیه و ملاحظات وزن ، راه حل بهینه نهایی را تعیین می کند. پیکربندی نهایی پیشرانه هیبریدی برای یک کامیون حرفه ای شهری کلاس 6-7 که از این مطالعه پیشنهاد شده است ، نشان دهنده کاهش مصرف سوخت 20. 7 ٪ هنگام مقایسه با وسیله نقلیه پایه و استفاده از یک دوره بازپرداخت دو ساله است. علاوه بر این ، پیکربندی پیشرانه هیبریدی دیزل ، کاهش 11 ٪ در انتشار NOX موتور خارج از کشور و کاهش 86 ٪ در انتشار PM موتور خارج ، ضمن حفظ دمای پس از تنظیم پیکربندی پایه را فراهم می کند.

doi: https://doi.org/10. 4271/2020-01-0847

استناد: Joshi ، S. ، Dahodwala ، M. ، Koehler ، E. ، Franke ، M. et al. ، "تجزیه و تحلیل تجارت و بهینه سازی سیستماتیک یک پیشرانه هیبریدی دیزلی سنگین ،" مقاله فنی SAE 2020-01-0847 ، 2020 ، https://doi.org/10. 4271/2020-01-0847. استناد را بارگیری کنید

نویسنده (ها): Satyum Joshi ، Mufaddel Dahodwala ، Erik W. Koehler ، Michael Franke ، Dean Tomazic ، Jeffrey Naber