20853

۲۰۸۵۳

ايجاد تغيير در سيستم انتقال قدرت هيبريد تويوتا جهت ايجاد يك گيربكس دو دنده

كارشناسي ارشد

طراحي سيستم هاي ديناميكي خودرو

۱۳۹۵-۹۷

۱۳۹۷/۸/۳۱

دكتر بهروز مشهدي

خودرو

در اين پايان‌نامه، گيربكسي دو دنده براي جايگزيني گيربكس در خودروهاي پايه احتراقي و تبديل آن به يك خودروي هيبريد الكتريك معرفي مي‌شود. در اين راستا، در ابتدا مزاياي گيربكس E-CVT شرح داده‌شده و مبناي طراحي گيربكس ابداعي قرار مي‌گيرد. سپس طرح‌هايي كه با تغيير در سيستم هيبريد الكتريك و با حذف يكي از موتور/ژنراتورهاي اين سيستم ايجادشده بررسي‌شده و همچنين طرح‌هاي متنوع ديگر باهدف الهام گرفتن از آن‌ها و بررسي نقاط قوت و ضعف آن‌ها در راستاي ايجاد طرحي جديد ، بررسي خواهند شد. سپس با بررسي دقيق‌تر طرح قبلي ايجادشده توسط دانشجوي ديگري در اين دانشكده، اهداف طرح جديد تدوين‌شده و با ارائه دو مدل پيشنهادي و كامل كردن آن‌ها، طرح نهايي كه شامل دو مجموعه چرخ‌دنده خورشيدي، يك كلاچ تر، يك ترمز باندي و يك موتور/ژنراتور است؛ ارائه مي‌شود. از مزاياي اين سيستم مي‌توان به حذف استارت، دينام و فلايويل اشاره كرد. اين سيستم توانايي حركت به‌صورت تمام برقي، بازيابي توان ترمزي و قابليت توقف/حركت در توقف‌هاي ترافيكي را داراست. با اعمال تغييرات در مدل خودروي پريوس در نرم‌افزار ادوايزر، شبيه‌سازي اين طرح انجام‌شده و بعد از اعتبار دهي، به بهينه‌سازي اين سيستم با الگوريتم بهينه‌سازي چند هدفه ژنتيك با نسبت‌هاي دندانه چرخ‌دنده‌هاي خورشيدي، نسبت دنده ديفرانسيل، اندازه موتور/ژنراتور و سرعت‌هاي سبك‌سازي و سنگين سازي به‌عنوان متغيرهاي طراحي و اهداف كاهش مصرف سوخت و شتاب 0 تا 100 با قيدهاي ديناميكي PNGV پرداخته شد. سپس بهينه‌سازي‌هاي تك هدفه با سرعت‌هاي سبك‌سازي و سنگين سازي به‌عنوان متغيرهاي طراحي و باهدف كاهش مصرف سوخت در سه سيكل رانندگي NSGA، UDDS و FTP با سه حالت مختلف حركت موتور احتراقي تنها بدون قفل بر موتور/ژنراتور، حركت موتور احتراقي تنها با قفل بر موتور/ژنراتور و حركت دوگانه ( موتور احتراقي تنها + موتوربرقي تنها) انجام شد. با بررسي عملكرد خودروي پايه با گيربكس‌هاي اتوماتيك و ابداعي، مشاهده شد كه، عملكرد خودروي پايه با گيربكس ابداعي در مقايسه با خودروي پايه با گيربكس اتوماتيك به‌جز در فاكتور شتابگيري (آنهم با اختلاف اندك) به‌طور قابل‌توجهي بهبوديافته است. اين بهبود را مي‌توان به‌خصوص در مصرف سوخت خودرو مشاهده كرد كه در يك سيكل بيشتر از 27 درصد كاهش مصرف سوخت مشاهده مي‌شود. عملكرد خودروي پريوس با گيربكس ابداعي نسبت به خودروي پريوس با سيستم هيبريدي تويوتا در سه حالت مختلف بررسي شد كه با توجه به حركت دوگانه پريوس، تحليل نتايج اين حالت انجام مي‌شود. در اين حالت، مصرف سوخت تنها در سيكل NEDC نزديك به 4 درصد بهبود داشته اما در سيكل‌هاي UDDS و FTP نزديك به 5.5 درصد افزايش مصرف سوخت را شاهد بوديم. ازنظر آلايندگي نيز خودروي پريوس با گيربكس ابداعي در كاهش HC در هر سه سيكل رانندگي عملكرد بهتري داشته، اما در فاكتورهاي ديگر عملكرد ضعيف‌تري دارد. با بررسي عملكرد ديناميكي اين خودرو با گيربكس‌هاي THS و ابداعي مي‌بينيم كه عملكرد ديناميكي خودرو با گيربكس ابداعي به‌جز يكي از فاكتورهاي شتابگيري (40 ~ 60 mph) عملكرد پايين‌تري داشته است. البته نبايد فراموش كرد كه در سيستم ابداعي MG2 (با توان 30 كيلووات) حذف‌شده است.

1398/04/30

Modification of THS powertrain system aiming at constructing a new 2-speed transmission

7/21/2019 12:00:00 AM