Khảo sát quá trình tái sử dụng hỗ trợ tăng tốc xe- 123docz.net

Chương 3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHANH THU NĂNG THỦY LỰC

3.2 Khảo sát quá trình tái sử dụng năng lượng từ bình áp năng

3.2.2 Khảo sát quá trình tái sử dụng hỗ trợ tăng tốc xe

Trong quá trình tái sử dụng năng lượng từ bình áp năng, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này, tuy nhiên thông số tác động nhiều nhất đó chính là thông số lưu lượng riêng mô tơ thủy lực dm và thông số áp suất bình áp năng tích trữ được pga.

3.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng riêng mô tơ thủy lực dm

Bắt đầu

Nhập số các liệu đầu vào và dt

Tính toán các thông số

Vẽ đồ thị thông số tính theo thời gian t

Kết thúc chương trình Tính toán các thông số

Xuất số liệu pgpstop

§óng Sai

Thông số lưu lượng riêng dm là thông số quan trọng của mô tơ thủy lực, nó ảnh hưởng lớn đến mô men của mô tơ thủy lực, do đó để đánh giá khả năng tái sử dụng năng lượng phục vụ di chuyển xe ta cần phải xét đến yếu tố này.

 Thông số chương trình nhập số liệu

Như ta đã nghiên cứu ở phần thu năng thủy lực, đối với trường hợp tái sử dụng phục vụ di chuyển xe, để nâng cao hiệu quả sử dụng của hệ thống thu năng thì năng lượng thu được trong mỗi lần thu ta nên được tái sử dụng lại.

Trong nghiên cứu này, luận án sử dụng kết quả nghiên cứu thu năng trong một lần phanh ở tốc độ 30km/h, ở tay số 3, áp suất làm việc ban đầu pgo =85bar, kết quả thu được áp suất pmax = 101,05 bar, với số liệu này ta sẽ đánh giá khả năng tăng tốc xe khi hoạt động tái sử dụng năng lượng từ mức áp suất pmax = 101,05 bar về đến áp suất dừng hoạt động hệ thống pstop= pgo =85bar.

Từ số liệu này, cùng với số liệu của xe và hệ thống được nhập vào chương trình Matlab, chi tiết được thể hiện ở mục 3.6 phần Phụ lục 3.

 Kết quả:

Hình 3. 49 Biểu đồ vận tốc xe trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 50 Biểu đồ gia tốc xe trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 51 Biểu đồ quãng đường di chuyển xe trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 52 Biểu đồ áp suất bình áp năng trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 53 Biểu đồ mô men mô tơ thủy lực trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 54 Biểu đồ tốc độ mô tơ thủy lực trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 55 Biểu đồ tốc lực kéo trường hợp dm khác nhau

Hình 3. 56 Biểu đồ thể tích dầu cung cấp cho mô tơ thủy lực trường hợp dm khác nhau

Bảng 3. 7Bảng tổng hợp các kết quả chính trong trường hợp tái sử dụng năng lượng

STT Tên gọi Theo các trường dm khác nhau

dm = 14 cc/rev dm = 25 cc/rev 1 Áp suất bình tích năng lớn nhất pgmax (bar) 101.05 101.05 2 Áp suất dừng tái sử dụng pstop (bar) 85.00 85.00 3 Vận tốc xe lớn nhất 4.98 7.44 4 Gia tốc lớn nhất (m/s2) 1.38 2.07 5 Quãng đường di chuyển được Sk (m) 13.96 7.82 6 Mô men mô tơ lớn nhất Mpmax (Nm) 20.54 36.68 7 Thời gian xe di chuyển (s) 18.24 7.61 8 Tốc độ mô tơ lớn nhất nmmax (vg/ph) 998.11 1,491.06 9 Thể tích dầu thủy lực sử dụng (lít) 2.53 2.53

Nhận xét: Kết quả quá trình tái sử dụng năng lượng đã được thấy rõ trên các biểu đồ từ hình 3.49 đến 3.56 cùng bảng tổng hợp Bảng 3.7. Năng lượng áp năng thủy lực đã được sử dụng để di chuyển xe thể hiện ở mức giảm áp suất của bình từ mức áp suất 101.05 bar về mức áp suất dừng pstop = 85 bar và lượng dầu thủy lực cung cấp đến mô tơ thủy lực 2.53 (lit), với cả 2 trường hợp (dm =14cc/rev; 25cc/rev) thì xe đều di chuyển được quãng đường nhất định (Skeo =13,96 m; 7,82 m), tuy nhiên với lưu lượng riêng càng lớn thì vận tốc xe đạt được cao hơn (vmax =4.98 m/s; 7,44 m/s), gia tốc tăng tốc đạt được lớn hơn (avmax=1.38 m/s2; 2.07 m/s2).

3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng mức áp suất pga khác nhau

 Thông số chương trình nhập số liệu

Thực tế trong quá trình vận hành, năng lượng thu được hay áp suất bình áp năng thu được ở quá trình phanh thu năng là khác nhau, vì vậy ta cần nghiên cứu ảnh hưởng mức áp suất bình áp năng đến khả năng tăng tốc xe, trong nghiên cứu này luận án đánh giá quá trình tăng tốc xe theo các mức áp suất thu được tích trữ bình áp năng pga =100bar; 125bar; 150bar.

Năng lượng trong bình được sử dụng đến khi mức áp suất trong bình về áp suất làm việc nhỏ nhất của bình, pstop =85 bar. Từ số liệu này, cùng với số liệu của xe và hệ thống được nhập vào chương trình Matlab, chi tiết được thể hiện ở mục 3.8 phần Phụ lục 3.

 Kết quả:

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của mức áp suất làm việc pga khác nhau được thể hiện trên Hình 3.57 đến 3.64

Hình 3. 57 Biểu đồ vận tốc xe trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 58 Biểu đồ gia tốc xe trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 59 Biểu đồ quãng đường di chuyển xe trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 60 Biểu đồ áp suất bình áp năng trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 61 Biểu đồ mô men mô tơ trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 62 Biểu đồ tốc độ mô tơ trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 63 Biểu đồ lực kéo trường hợp pga khác nhau

Hình 3. 64 Biểu đồ thể tích dầu cung cấp cho mô tơ thủy lực trường hợp pga khác nhau Bảng 3. 8 Bảng tổng hợp trường hợp áp suất pga khác nhau

STT Tên gọi Số liệu kết quả theo các trường pga khác

nhau

1 Áp suất bình tích năng thu được pga (bar) 100.00 125.00 150.00 2 Áp suất dừng tái sử dụng (bar) 85.00 85.00 85.00 3 Vận tốc xe lớn nhất (km/h) 4.79 8.47 11.19 4 Gia tốc lớn nhất (m/s2) 1.33 2.35 3.11 5 Quãng đường di chuyển được Sk (m) 13.17 28.93 40.07 6 Mô men mô tơ lớn nhất Mpmax (Nm) 20.33 25.41 30.49 7 Thời gian di chuyển (s) 17.97 20.74 20.87 8 Tốc độ mô tơ lớn nhất nmmax (vg/ph) 960.12 1,698.11 2,243.13 9 Thể tích dầu thủy lực sử dụng (lít) 2.39 5.24 7.26

Nhận xét: Kết quả trường hợp khởi hành xe (tay số 1) từ nguồn năng lượng bình áp năng theo các mức áp suất khác nhau, một lần nữa đã thể hiện rõ hơn về khả năng tái sử dụng của hệ thống. Với mức áp suất bình áp năng khác nhau càng lớn (pga= 100; 125;150bar) thì tốc độ mô tơ thủy lực trong quá trình tái sử dụng càng cao (960; 1698; 2243 vòng/ph), quãng đường di chuyển được càng xa (13; 29; 40 m), vận tốc xe lớn nhất tăng (4,79; 8,47; 11,19 km/h), gia tốc lớn nhất tăng (1,33; 2.35; 3.11 m/s2).

Kết luận chương 3

Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận án, luận án xin đưa ra một số kết luận và trao đổi như sau:

1) Trên cơ sở lý thuyết là các phương trình động lực học của xe, cùng các mô hình phần tử thủy lực, luận án đã xây dựng mô hình tương đương bằng chương trình Matlab – Simulink để nghiên cứu hệ thống phanh thu năng thủy lực lắp trên xe chuyên dụng trong quá trình phanh thu năng và quá trình tái sử dụng hỗ trợ di chuyển;

2) Trên cơ sở số liệu từ đối tượng xe chuyên dụng thu gom chở rác loại 2,5 tấn, cùng các số liệu tham khảo, luận án đã tiến hành đánh giá bằng mô hình lý thuyết về khả năng phanh thu năng của hệ thống phanh thu năng thủy lực lắp trên dòng xe này.

+ Khả năng phanh thu năng của hệ thống phanh thu năng thủy lực đạt được hiệu quả thu nhất định trên đối tượng nghiên cứu;

+ Kết quả cũng chỉ rõ với lưu lượng riêng bơm thủy lực càng lớn, áp suất làm việc ban đầu bình áp năng càng cao thì tỉ lệ thu năng càng lớn;

+ Kết quả cũng chỉ ra tỉ lệ thu năng cao nhất ở tay số thấp và giảm dần ở tay số cao (tay số 1, α 33%; tay số 2, α 30%; tay số 3, α 27%; tay số 4, α 24%; tay số 5, α

22%).