Аннотация 2
Введение 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Перспективы развития электротранспорта 6
1.2 Перспективы развития удлинителей пробега для электромобилей 9
2 Выбор концепции Range Extender 16
2.1 Концепция гибридного автомобиля 16
2.2 Анализ применения Range extender 21
3 Предварительные расчёты целевых параметров Range Extender 28
3.1 Тепловой расчет параметров силового агрегата 28
3.2 Расчет радиатора охлаждения двигателя 36
3.3 Расчет поликлиновой передачи 38
4 Компоновочные решения для Range Extender 43
4.1 Компоновка RE мощностью 7кВт 43
Заключение 53
Список используемых источников 54
Современные реалии и тенденции перспективного развития автомобильной промышленности направлены на замену привычного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на углеродном топливе, более экологичными силовыми агрегатами, работающими на электрической энергии.
Практически все крупные европейские автопроизводители анонсировали отказ в ближайшее время от применения ДВС и переход на электродвигатели с применением аккумуляторных батарей. Российские автопроизводители (ВАЗ, КАМАЗ, ГАЗ) уже имеют в своей линейке электрические версии своих продуктов. Кроме уже устоявшихся автоконцернов многие стартапы пытаются создать свои конкурентные продукты (ZETTA, CML и др.), направленные на поддержание устойчивой мобильности при введении жестких законодательных мер, направленных на снижение токсичности и выбросов СО₂.
Однако для полного перехода на электротягу существует ряд серьезных препятствий. Основными негативными факторами являются:
• уровень развития инфраструктуры электрозарядных станций;
• климатические условия (период с низкими температурами);
• большие расстояния между населенными пунктами.
Одним из возможных решений указанных выше проблем может являться применение Range Extender (удлинителя пробега). Суть технического решения заключается в установке на борту автомобиля электроагрегата, на базе поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего подзарядку аккумуляторных батарей, при этом отпадает необходимость в их большом количестве, что снижает стоимость и вес электромобиля в целом.
Таким образом концепция Range Extender является актуальной и может стать толчком в развитии электротранспорта в РФ.
На основании результатов выполненных работ можно сделать следующие выводы:
• Проведенный аналитический обзор показывает перспективность рынка электротранспорта и Range Extender, в частности, как в мире, так в РФ. В ближайшие 10-15 лет прогнозируется значительное увеличение объема продаж, которые могут достигнуть 50 % от продаж всех новых легковых автомобилей. В некоторых странах, таких как Китай, страны Европейского Союза и др. эта величина достигнет значений более 70%;
• Рынок Range Extender является относительно новым, однако ряд автомобильных концернов, таких как BMW, AUDI и ряд других уже освоили серийное производство Range Extender. Следует отметить, что рынок Range Extender в РФ представлен только серийными изделиями, установленными на автомобили указанных выше концернов;
• Предварительные расчёты целевых параметров Range Extender показал, что наиболее перспективным с позиции применения двигателя внутреннего сгорания, являются двигатели с принудительным воспламенением, с водяным охлаждением, рабочим объемом 300 - 600 см3. Следует отметить, что отечественные серийно выпускаемые двигатели такой размерности отсутствуют;
• Разработаны технические требования элементов Range Extender, разработаны компоновочные решения RE с использованием выбранных в ходе расчетов 3D-моделей двигателя и генератора.
