能量回收型减震器方案设计与性能分析文献综述
2020-04-14 16:25:40
1.1目的
伴随经济社会高速发展,全球能源危机和环境严重污染问题日益突出,汽车工业发展面临着前所未有的严峻挑战。
为加速车架和车身振动的衰减,以改善汽车的行驶平顺性,在大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。而传统的减震器只有减弱车身在路面上行驶时振动的效果,没有能量回收的功能。为了使悬架减振器在改善汽车行驶平顺性的同时完成振动能量的回收,因此需要设计新型的减震器,使其能将振动伸缩运动中产生的机械能转化为电能。
本文的目的就在于设计一种能量回收型减震器方案以及进行性能分析,将通过SIMULINK软件建立了减振器模型,并进行阻尼特性、示功特性和馈能特性分析。
1.2意义
我国是一个能源生产的大国,也是一个能源消费的大国。改革开放以来,中国能源工业取得了巨大的成就,但能源供应不足问题始终是制约我国经济发展的重要因素。据有关资料统计,我国机动车的燃油需求量到2020年将达到2.56亿吨,而全球石油储量能够再维持约40年,能源短缺已成为全球性问题。随着可持续发展理论的提出,解决能源短缺问题成为各个国家当务之急,因此研发相关技术使汽车能够节省能源或回收能源是我们将要面临的挑战之一。
汽车作为我国工业的支柱产业,在当今节能减排和环保的社会条件下,为了实现我国汽车行业的可持续发展,我国未来汽车的发展目标便是大力发展新能源汽车产业。馈能减振器是一种新型的减振器,它在实现减振的同时,还能回收原来被传统减振器以热能耗散掉的那部分能量,代表着未来减振器的发展方向。目前新能源汽车发展的主要瓶颈是续航里程的不足,而馈能减振器可进行能量回收,将回收的能量供给新能源汽车的动力电池,提高新能源汽车续航里程和汽车对能量的利用效率。在汽车减震器中加入能量回收装置,让减震器在运动过程中产生的能量通过这个装置被我们重新利用或存储将是一种可以缓解能源问题的方式。
目前,车辆在人们日常生活中应用的越来越广泛、越来越频繁,设计新型的能量回收型减震器将对解决能源问题起到重要的作用。
1.3研究现状分析
1.3.1国外汽车减震器发展现状:减震器的发展历史有一百余年, 在最早期的汽车中所使用的减震器是由弹簧构成的。这种弹簧减震器虽然也能在一定程度上减少与路面之间的冲击性, 但事实上很容易发生共振的现象, 因此很快就被淘汰。【1】在此之后所出现的减震器是液压减震器, 1908年第一台液压减震器的出现, 使得汽车的减震器发生了质的改变。这种减震器主要由橡胶制成的节流通道划分为两个部分, 通过液压与节流通道之间的摩擦性来达到减震的目的。后来随着技术的发展, 逐渐的处出现了摇臂式减震器, 但由于其结构比较复杂, 体积也比较大, 因此很快就被淘汰。一直到二战结束以后, 简式液压减震器的出现正是取代摇臂式减震器, 这种减震器不仅在体积上比较小, 更加有着成本低, 寿命长的重要特点, 能有效的产生减震效果。【2】一直到上个世纪五十年代以后才逐渐的出现了充气式减震器, 它的出现可以说彻底的杜绝了以上种种的减震器中存在的问题, 并且质量轻, 性能高, 但在生产的成本上也相对比较高。