Năm 1982, mụ hỡnh truyền động năng lượng phanh Cumulo - Cumulo Brake Energy Drive (CBED) (hỡnh 1.7) đó được giới thiệu bởi tập đoàn Parker (Mỹ) [28].
Hỡnh 1. 7Hệ thống CBED - Cumulo Brake Energy Drive (nguồn: [28])
(kiểu truyền động mắc song song); 1,2 – Bàn đạp ga, bàn đạp phanh; 3,4,5-đường truyền điều khiển đến động cơ, ly hợp, van thủy lực; A – Bơm/mụ tơ thủy lưc và van thủy lực; B- Hộp bỏnh răng; C-
Bỡnh ỏp cao; D-Thựng chứa dầu thủy lực; E – Hộp điều khiển.
Hệ thống CBED dựng để thu hồi và tỏi sử dụng năng lượng động năng, hệ thống này sử dụng truyền động thủy lực và mắc song với đường truyền cụng suất của xe, đõy cũng chớnh là một dạng truyền động trờn xe lai thủy lực loại song song - Parallel hydraulic hybrid vehicle (PHHV) sử dụng hệ thống phanh này cú thể tiết kiệm đến 10-25% [28] mức tiờu thụ nhiờn liệu so với xe thường (xe khụng sử dụng cụng nghệ CBED).
Năm 1993, tập đoàn Parker giới thiệu mụ hỡnh truyền động Cumulo thứ hai là truyền động Cumulo Hydrostatic Drive - CHD (Hỡnh 1.8) [28].
11
Đõy là một hệ thống truyền động thủy lực mắc nối tiếp kết nối giữa động cơ với hệ thống di chuyển của xe, nú thay thế hoàn toàn dạng truyền lực cơ khớ thụng thường, đõy cũng chớnh là một dạng truyền động trờn xe lai thủy lực loại nối tiếp – Serial hydraulic hybrid vehicle (SHHV) ngoài chức năng truyền lực để xe di chuyển, hệ thống cũn cú khả năng thu năng lượng trong quỏ trỡnh phanh và tỏi sử dụng lại. Hệ thống CHD cú khả năng thu hồi năng lượng hiệu quả, tiết kiệm đến 20-40% lượng tiờu thụ nhiờn liệu [28] [29] so với xe thường.
Hỡnh 1. 8 Hệ thống CHD - Cumulo Hydrostatic Drive (nguồn [16])
Cấu tạo chung: 1-Bơm thủy lực; 2- Bỡnh chứa dầu ỏp thấp; 3- Động cơ/bơm thủy lực- 4- Bỡnh ỏp dầu ỏp cao; 5- Bộ điều khiển hệ thống; 6 - Động cơ của xe; 7 – Cầu chủ động; 8-Bộ phận làm
mỏt dầu.
Sau đú tập đoàn Parker phỏt triển dũng xe lai thủy lực truyền động hỗn hợp - Parker Advanced Series Hydraulic Hybrid, sử dụng hệ thống này trờn dũng xe lai cú khả năng tiết kiệm đến 35-50% lượng tiờu thụ nhiờn liệu [30] so với xe thường. Đõy là một dạng truyền động hỗn hợp kết hợp cả dạng truyền động song song và truyền động nối tiếp - Power Split Hydraulic Hybrid Vehicle (PSHHV), hệ thống phanh thu năng thủy lực đó được tớch hợp trờn hệ thống này.
Hỡnh 1. 9 Parker advanced series hydraulic hybrid (nguồn: [30])
1- Cụm bơm/ mụ tơ thủy lực; 2- Cụm động cơ/bơm thủy lực; 3- Cụm van điều khiển; 4- Bỡnh thấp ỏp; 5- Bỡnh cao ỏp; 6- ly hợp; 7- Động cơ; 8,9 – Hộp bỏnh răng; 10- Cầu và bỏnh xe
12
Năm 2002 tập đoàn Eaton đó nghiờn cứu và phỏt triển một sản phẩm, gọi là Hệ thống hỗ trợ phúng thủy lực - Hydraulic Launch Assist (HLA) [31] [32], hệ thống này cũng đó sử dụng dạng truyền động thủy lực trong quỏ trỡnh phanh thu năng lượng động năng và tỏi sử dụng lại, hệ thống này đó được sử dụng trờn dũng sản phẩm xe lai thủy lực thu gom rỏc (hỡnh 1.10), giỳp tiết kiệm 15 ữ 30% [31] lượng nhiờn liệu tiờu thụ so với xe thường.
Hỡnh 1. 10 Sơ đồ hệ thống HLA trờn xe thu gom rỏc của tập đoàn Eaton (nguồn [31])
Thỏng 9/2008 tại cuộc triển lóm thương mại về cụng nghệ xe thế giới, tập đoàn Bosch Rexroth (Đức) giới thiệu trước cụng chỳng sản phẩm xe lai thủy lực - Hydraulic hybrid vehicle - HHV sử dụng thu gom chở rỏc.
Hỡnh 1. 11 Sơ đồ bố trớ hệ thống HRB cựng hệ thống truyền lực trờn xe thu gom rỏc của Bosch
Rexroth group (nguồn: [33])
1-Cụm bơm/mụ tơ thủy lực; 2-cụm kết nối cơ khớ (hộp bỏnh răng); 3- cụm van điều khiển; 4- Thựng chứa dầu; 5- Bỡnh ỏp năng thủy lực; 6 – Bộ điều khiển; 7 -Bàn đạp chõn phanh.
13
Trờn xe thu gom rỏc loại lớn của tập đoàn Bosch Rexroth được lắp đặt hệ thống phanh tỏi sinh thủy lực - Hydraulic regenerative braking system (HRBS) (Hỡnh 1.14), đó thử nghiệm thành cụng ở hơn 10 thành phố ở Đức và ở Mỹ [25], hệ thống này giỳp xe giảm mức tiờu hao nhiờn liệu đến 25% [34] so với xe thường.
Năm 2011, cụng ty Innovative Transport Solutions Pty Ltd, Australia giới thiệu hệ thống cú liờn quan đến hệ thống phanh thu năng thủy lực, đặt tờn là Hydraulic Drive Assist (HDA), đó ứng dụng trờn một số mẫu xe như: xe thu gom rỏc, xe bus. Với hệ thống HDA lắp trờn xe thu gom rỏc, giỳp cho xe giảm đến 25% [35] mức tiờu hao nhiờn liệu so với xe thường. Để phản ỏnh cụ thể hiệu quả thu năng của hệ thống phanh thu năng thủy lực ta cú thể sử dụng thụng số tỉ lệ thu năng theo chu trỡnh ct, thụng số này được xỏc định như sau [36]:
n ai i 1 ct n vi ui i 1 E 100% E E (1.4) Trong đú:
Eai – năng lượng thu được ở lần phanh thứ i [J]
Evi –động năng xe ở vận tốc bắt đầu phanh lần phanh thứ i [J] Eui –động năng xe ở vận tốc kết thỳc phanh lần phanh thứ i [J]
Hệ số ct sử dụng để đỏnh giỏ hiệu quả thu năng của hệ thống phanh thu năng thủy lực thực hiện theo chu trỡnh thử, theo [37] tỉ lệ năng lượng phanh ở một số phương tiện xe được thể hiện như hỡnh 1.12 dưới đõy.
Hỡnh 1. 12 Tỉ lệ năng lượng phanh và cỏc tổn thất năng lượng so với tổng động năng của một số
chủng loại xe (nguồn: [37]). 50 65 59 18 11 4 18 35 39 31 23 47 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Delivery (Xe Bưu phẩm) Bus (Xe buýt) Refuse (Xe chở rỏc) Class 8 (Xe đầu kộo) Phanh Giú Cản lăn
14
Hỡnh 1.12 đó chỉ ra tỉ lệ năng lượng phanh với động năng của một số chủng loại xe, nếu hiệu suất của hệ thống truyền động thủy lực đạt 80% theo [37] thỡ tỉ lệ thu năng của hệ thống phanh thu năng thủy lực cú thể đạt được ở cỏc loại xe như: xe bưu phẩm đạt tỉ lệ thu ct = 80%*50% =40%; xe buýt ct = 80%*65% =52%; xe chở rỏc đạt ct = 80%*59% = 47,2% và xe đầu kộo đạt tỉ lệ thu thấp nhất ct = 80%*18% = 14,4%.