Оценка возможности рекуперации энергии колебаний в системе подрессоривания двухосного грузового автомобиля

Одной из проблем, с которой в настоящее время сталкиваются производители электрического транспорта, является разработка эффективного источника энергии. В настоящее время основным автономным источником энергии электротранспорта является электрический тяговый аккумулятор химического типа, но в силу своей низкой энергоемкости, он не может обеспечить длительный пробег без подзарядки. В предлагаемой статье рассмотрен способ повышения энергоэффективности транспортных средств за счет рекуперации энергии колебаний в системе подрессоривания при движении по неровностям дорожного покрытия. Для преобразования механической энергии колебаний в электрическую, ведущие производители мира разрабатывают специальные рекуперативные амортизаторы. В статье рассмотрены конструкции подобных амортизаторов компаний Audi и ZF. Для количественной оценки энергии колебаний, которую потенциально возможно преобразовать в электрическую в работе использована имитационная математическая модель движения двухосного транспортного средства по неровностям, реализованная в пакете имитационного моделирования MATLAB/Simulink. В качестве входного воздействия в модели использованы реализации случайных дорожных профилей, которые были получены методом формирующего фильтра по известным из литературы спектральным характеристикам неровностей для различных типов дорог. В результате проведенных с математической моделью вычислительных экспериментов было определено количество рассеиваемой в системе подрессоривания энергии при движении транспортного средства с различной скоростью по различным типам дорог. Также для сравнения была определена энергия, затрачиваемая транспортным средством на движение с различной скоростью по дороге с асфальтобетонным покрытием. Сравнение полученных значений энергии позволяет сделать вывод о перспективности применения рекуперации энергии колебаний в системе подрессоривания особенно для транспортных средств, способных двигаться с высокими скоростями по грунтовым дорогам.

рекуперация, колесная машина, амортизатор, математическая модель, рассеиваемая энергия