Відповідна конструкція системи компресорного електричного повітря для чистих електромобілів

В останні роки, Нові енергетичні транспортні засоби процвітали під керівництвом національної політики. В даний час, Більшість електричних комерційних транспортних засобів, наприклад, чисті електричні автобуси, чисті електричні логістичні транспортні засоби, і чисті підмітальні машини для електричних дорожніх робіт, прийняти пневматичні гальмівні системи та пневматичні системи управління дверима. Система електричного повітряного компресора (далі - система компресорних електричних повітряних компресорів) Забезпечує джерело повітря для пневматичної гальмівної системи транспортного засобу та інших допоміжних систем, що споживають повітря, і це одна з найважливіших ключових систем для електричних комерційних транспортних засобів. Конструкція відповідної системи компресорного повітряного компресора безпосередньо вплине на безпеку, комфорт, вартість, та споживання енергії всього транспортного засобу. Отже, При проектуванні, Необхідно відповідати відповідному компресору електричного повітря відповідно до вимог всього транспортного засобу та приймати розумну стратегію управління.

Система компресора електричного повітря включає компресор електричного повітря, Контролер двигуна, АВТОМОБІЛЬНИЙ БІЛЬ, Трубопроводи передачі, Лінії високої та низької напруги, тощо. Серед них, Електричний повітряний компресор складається з двигуна та повітряного компресора. Ця стаття приймає певний чистий електричний логістичний автомобіль як приклад для введення відповідної конструкції системи компресора електричного повітря.

Ціль відповідності проектної цілі системи компресора електричного повітря включають продуктивність, комфорт, і довговічність.

Цілі продуктивності включають тиск вихлопу та об'ємну швидкість потоку. Відповідно до вимог гальмівної системи транспортного засобу та національного стандарту ГБ 7258, Тиск вихлопних вихлопів не повинен бути менше 0,95 мпА. Відповідно до вимог до часу зарядки гальмівної системи транспортного засобу в GB12676-2014 та загальному обсязі резервуара для зберігання повітря, Можна обчислити, що об'ємна швидкість потоку не повинна бути менше 150 л/хв.

Мета комфорту в основному стосується шуму компресора електричного повітря. Оскільки в даний час немає відповідних стандартів обмеження шуму для електричний транспортний засібs для посилань, шляхом тестування компресорів електричного повітря з відносно низьким шумом на ринку, наприклад, тип лопатки та гвинтові електричні повітряні компресори, Визначається, що коли електричний повітряний компресор тестується відповідно до методу, необхідного ГБ/Т 4980, Шум не повинен бути більшим, ніж 72 дБ.

Мета міцності полягає в тому, що після 500-годинного тесту на міцність відповідно до вимог QC/T 29078, Зниження об'ємної ефективності та об'ємної швидкості потоку не повинно бути більшим, ніж 6%, і нафтового викиду з газом не повинен бути більше 0,08 г/м³.

Відповідно до різних типів насосів повітряного компресора, Електричні повітряні компресори можна розділити на тип лопатки, тип гвинта, Тип прокрутки, Зворотний тип поршня, тип поршня -гойдалки, тощо. Різні типи компресорів електричного повітря мають різні переваги. Враховуючи його ефективність, комфорт, надійність, вартість, тощо. всебічно, Електричний повітряний компресор типу поршня вибирається для цього чистого електричного логістичного транспортного засобу. Він має переваги високого тиску вихлопу, зрілість, надійність, і низька вартість, але він також має проблему відносно великого шуму.

Відповідно до структурних відмінностей між системами повітряних компресорів традиційних транспортних засобів та електричний транспортний засібs, Попередня загальна схема проектування системи компресорної системи електричного повітря. У традиційних транспортних засобах, Повітряний компресор керує двигуном. У електричний транспортний засібs, Повітряний компресор керує невеликим двигуном. Акумулятор живлення забезпечує енергію для двигуна, а контролер двигуна керує двигуном для роботи відповідно до планування стратегії управління.

Відповідно до принципу узагальнення, Такий же діаметр циліндра та інсульт, що і існуючі повітряні компресори типу поршня для традиційних транспортних засобів, тобто, 65× 38(мм). Відповідно до структурних характеристик повітряного компресора типу поршня, Для отримання кращої динамічної ефективності балансу, Бажано, щоб кількість циліндрів повітряного компресора дорівнювала або більше двох. У цьому випадку, Приймається вбудована структура двоциліндра.

Через потреби структурного дизайну, Коли поршень досягає топ -мертвого центру, Стисне повітря в циліндрі не може бути повністю розряджене, тобто, Є обсяг зазору. Еквівалентний зазор приймається як 3 мм.

Основні структурні параметри повітряного компресора в цьому випадку показані в таблиці 1.

Основна функція двигуна полягає в тому, щоб керувати головкою насоса компресора повітря. Відповідно до технічних параметрів, обчислених за продуктивністю повітряного компресора, при відповідності мотора, такі параметри, як потужність, швидкість, і крутний момент двигуна в основному розглядаються.

Відповідно до параметрів обчислення продуктивності повітряного компресора, Потужність повітряного компресора - 1,303 кВт. Відповідно до моторної потужності, 1.5KW обраний, Швидкість - 1200р/хв, а піковий крутний момент - 40n · м.

Номінальна напруга двигуна повинна бути адаптована до платформи напруги системи зберігання енергії. Загалом, Існує дві специфікації 220 В та 380 В. У цьому випадку, Платформа напруги акумулятора перевищує 500 В, Отже, номінальна напруга вибраного двигуна становить 380 В. В той же час, Для того, щоб зустріти “Технічні умови безпеки електричних автобусів”, Рівень захисту IP, рівень ізоляції, тощо. також слід враховувати двигуна. У цій статті, Нарешті вибираються рівень захисту IP67 та рівень ізоляції H.

Чисті електромобілі відносно тихі під час роботи, але робочий шум електричного повітряного компресора типу поршня відносно великий. Загалом, Робочий шум повітряного компресора типу поршня може досягти 80 ~ 85 дБ, що серйозно впливає на комфорт під час роботи всього транспортного засобу. Отже, Під час відповідності потрібна конструкція зменшення шуму. Шум електричного повітряного компресора типу поршня в основному поділяється на шум впуску, вихлопний шум, механічний шум вібрації, і шум двигуна, серед яких шум і шум у впусканні є особливо помітними.

Під час роботи повітряного компресора, Через переривчасте відкриття та закриття всмоктувального клапана, Повітря також переривається в циліндр. Отже, У впускній трубі утворюється імпульсний потік повітря та випромінюється від входу повітря у вигляді звукових хвиль, що є шумами для вживання. Основна частота впускного шуму f = 2n/60, де n - швидкість двигуна, і f = 40 Гц. На додаток, Є більш високі гармоніки, такі як 2f, 3f…, Отже, шум прийому має очевидні низькочастотні характеристики.

У цьому випадку, Шум прийому зменшується за допомогою впускного глушника. Для низькочастотних характеристик шуму впускання, Вписується реактивне розширення глушника.

Коли стислий газ переривається з випускного клапана повітряного компресора, Газ вібрує навколо вихлопного порту, таким чином генеруючи вихлопний шум.

У цьому випадку, Шум вихлопу зменшується шляхом встановлення резонаторів Helmholtz у вихлопній порожнині головки циліндра. Ресонатор Гельмгольца - це закрите тіло з твердою поверхнею всередині, підключений до вузького каналу у формі шиї, щоб звукові хвилі могли потрапити до закритого тіла через вузький канал. Повітряна колона в шиї насильно вібрує через резонанс, споживання енергії звукових хвиль. Резонатор Гельмгольца може споживати звукові хвилі в певному діапазоні частот. Частота споживаних звукових хвиль визначається обсягом V резонатора, діаметр D шиї, довжина L шиї, і швидкість звуку c.

Загалом 6 Резонатори Гельмгольца встановлюються у витяжній порожнині головки циліндра повітряного компресора. Об'єм резонатора визначається відповідно до просторової структури головки циліндра. Відповідно до діапазону частот шуму в основному між 700 ~ 800 Гц, Обчислений діаметр D невеликого отвору становить 2 ~ 3 мм.

Випробування компресора електричного повітря - це випробування тиску вихлопу, об'ємна швидкість потоку, шум, міцність, тощо. на тестовій лавці. Система компресорного електричного повітря також потрібно перевірити на фактичному транспортному засобі, наприклад, відповідність спілкування, Контроль відповідності, Загальна ефективність та споживання енергії, вібрація, тощо. Ця стаття в основному вводить тестування складання.

У цьому випадку, Випробування витяжки та об'ємної швидкості потоку складання компресора електричного повітря проводиться відповідно до GB/T 3853, і тестування шуму проводиться відповідно до GB/T 4980. Основні результати показані в таблиці 2, які відповідають стандартним вимогам.

Після проведення тесту на довговічність для 500 години відповідно до вимог QC/T 29078, Усі показники ефективності відповідають стандартним вимогам, Досягнення цілей дизайну.

Тест на лавку компресора електричного повітря також включає випробувальні елементи, такі як температура вихлопу, об'ємна ефективність, об'ємна специфічна енергія, герметична продуктивність, розряд нафти з газом, змащування споживання нафти, інтенсивність вібрації, і низькотемпературна стартова продуктивність, який тут не буде розроблено.

Стратегія управління системою компресора електричного повітря повинна зосередитись на гальмівній безпеці та безпеці електричного повітряного компресора, і намагайтеся зменшити споживання енергії.

Повітряні компресори традиційних транспортних засобів знаходяться в стані розвантаження протягом більшої частини часу, витрачаючи багато енергії. У цьому випадку, Споживання енергії зменшується, контролюючи початок та зупинку компресора електричного повітря.

Коли тиск у резервуарі для зберігання повітря транспорту досягає тиску, необхідного гальмівною системою, Електричний повітряний компресор повинен бути зупинений, щоб заощадити електричну енергію всього транспортного засобу. Коли тиск у резервуарі для зберігання повітря нижче тиску, визначеного гальмівною системою, Слід розпочати електричний повітряний компресор. В той же час, Для того, щоб продовжити термін служби очисної частини та уникнути накопичення води в повітряному ланцюзі, Стратегія управління системою компресора електричного повітря повинна враховувати функцію зворотного та регенерації блоку очищення повітря. У цьому випадку, Високий рівень блоку очищеної в електронно -контрольованому повітрі вказує на те, що тиск у резервуарі для зберігання повітря занадто низький, А низький рівень вказує на те, що тиск у резервуарі для зберігання повітря досяг тиску, необхідного гальмівною системою, а відділ очищення повітря завершила функцію зворотного та регенерації.

Під час його роботи потрібно контролювати тиск мастила компресора електричного повітря. Якщо тиск масла не може бути виявлений всередині 30 секунди після запуску електричного повітряного компресора, Про несправність слід повідомити про контролер транспортного засобу, а компресор слід зупинити. Сигнал тиску масла подається назад до контролера транспортного засобу через датчик тиску масла на електричному повітряному компресі.

З просуванням та популяризацією електромобілів, Застосування компресорної системи електричного повітря стає все більш поширеним. У фактичних дизайнерських роботах, надійність, комфорт, вартість, і споживання енергії системи компресорного повітряного компресора слід повністю враховувати відповідно до вимог різних моделей транспортних засобів, і теоретичні розрахунки та експериментальна перевірка є неодмінними. Ця стаття приймає певний чистий електричний логістичний засіб як приклад для ілюстрації вмісту та методів відповідної проектної роботи системи електричного повітряного компресора.

В той же час, В даний час не вистачає єдиного технічного стандарту для компресорів електричного повітря в автомобільній промисловості. Кожен виробник повітряних компресорів використовує національні стандарти, Механічні стандарти промисловості, або традиційні стандарти повітряного компресора для проектування та тестування. Це призводить до непослідовних стандартів порівняння продукції різних виробників, в результаті чого витрачається на випробувальні ресурси для виробників транспортних засобів. Автор вважає, що стандарти технічного стану для компресорів електричних повітря в автомобільній промисловості повинні бути представлені якомога швидше.