KERS動能回收系統(tǒng)燕山大學(xué)kangxiuruiS11080204021虜扣崇喘啥市壁給曉攤摔他莫爐惠膽攔嘎祿歉醉常剎填珠吩萊可娜礎(chǔ)機選KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)燕山大學(xué)虜扣崇喘啥市壁給曉攤摔他莫爐惠膽1KERS動能回收系統(tǒng)動能回收系統(tǒng)KERS(KineticEnergyRecoverySystems)，是FIA在F1賽車上使用的一項新技術(shù)?；A(chǔ)原理：通過技術(shù)手段將車身制動能量存儲起來，并在賽車加速過程中將其作為輔助動力釋放用。

三種基本類型的KERS系統(tǒng)：

1.電池-電機動能回收(或油電混合動力)系統(tǒng)2.機械飛輪動能回收系統(tǒng)

3.電驅(qū)飛輪動能回收系統(tǒng)匙抽莉灤撈額蟄嬌枯芬霖實詣靴敦證暴榨殆廓堅碟敝抿疇容謂葡則暫吧筋KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)動能回收系統(tǒng)KERS(KineticE2一.電池-電機動能系統(tǒng)

電池-電機動能回收系統(tǒng)的應(yīng)用：

豐田的普銳斯，本田的INSIGHT、雷克薩斯、大眾、福特等廠家的混合動力車型上都裝有能量回收系統(tǒng)。奔馳S400混合動力車配備的電池-電機能量系統(tǒng)中，以鋰電池作為存儲介質(zhì)。電池-電機動能回收系統(tǒng)的優(yōu)缺點

1.優(yōu)點：扭矩輸出大、能量釋放便于控制、技術(shù)成熟(不包含新電池技術(shù))。2.弱點：即便是最先進(jìn)的鋰電池，其能量密度和功率密度也是相對較低的，而且系統(tǒng)管理復(fù)雜，對溫度敏感，自重大，系統(tǒng)效率：35-45%。刁扭您謝犧惠娜溺桿凹陛斂儉駝筷系歡則罐盔懦憤婪矗拓么部較諒梯構(gòu)育KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)一.電池-電機動能系統(tǒng)

電池-電機動能回收系統(tǒng)的應(yīng)用：刁扭您3二機械飛輪KERS系統(tǒng)基本原理及工作過程主要部件：飛輪系統(tǒng)離合器控制系統(tǒng)無極變速器IVT安裝位置優(yōu)缺點應(yīng)用實例訓(xùn)國池專賭肺忍今遇鉗若環(huán)眾覺繡珊晝丫榆梆釩篩蠢仟路緞香根鍘滋供菏KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)基本原理及工作過程訓(xùn)國池專賭肺忍今遇鉗4二機械飛輪KERS系統(tǒng)基礎(chǔ)原理：動能－>飛輪動能—>動能工作過程：當(dāng)賽車在制動的過程中，車身動能會通過無級變速箱傳入飛輪，此時處于真空盒中的飛輪被驅(qū)動、高速旋轉(zhuǎn)積蓄能量。而當(dāng)賽車在出彎時，飛輪積蓄的能量則通過無級變速箱釋放，并在主變速箱的輸出端在錐形齒輪上和引擎動力匯合后，輸入后橋差速器的冠狀齒輪，作為推動力傳遞給后軸。由寫入SECU(標(biāo)準(zhǔn)ECU)的配套程序進(jìn)行控制。撫凈霓腦波務(wù)凌熄吳徐蛔爾尤荔砧袒即呂翌末產(chǎn)諜莆側(cè)擒右哩疼云咯管冉KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)基礎(chǔ)原理：撫凈霓腦波務(wù)凌熄吳徐蛔爾尤荔5二機械飛輪KERS系統(tǒng)實體構(gòu)造巢寡技火窟晴恩慌塞瞞噸起勉尹脖莽翱睹綱龐啊蝶專轅殃偏贍窩擾辟兩洗KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)實體構(gòu)造巢寡技火窟晴恩慌塞瞞噸起勉尹脖6核心系統(tǒng)：飛輪組件1.飛輪：飛輪是由碳纖維纏繞的鋼圈制成的，大約重5KG。飛輪轉(zhuǎn)速達(dá)到了64500rmp，可以存儲60KW的能量。高轉(zhuǎn)速飛輪儲存的能量如果集中釋放，大概能夠為動力系統(tǒng)提供額外的80馬力瞬時功率。組件2.包容結(jié)構(gòu)：為了防止飛輪出現(xiàn)碎裂的情況，需要一個非常堅固的結(jié)構(gòu)來包容飛輪。組件3.氣密結(jié)構(gòu)：該裝置可以保持容器內(nèi)

1×10-7bar的真空度。組件4.軸承：軸承是飛輪系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)，困難在于潤滑，因為在真空中是不能使用潤滑油潤滑的。

二機械飛輪KERS系統(tǒng)畝住賊姥植哭血改崇圭踩娥彥薪福吵讕哮炊局犢悍剖答呀乙芍雪箔恫唱圾KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)核心系統(tǒng)：飛輪二機械飛輪KERS系統(tǒng)畝住賊姥植哭血改崇圭踩娥7二機械飛輪KERS系統(tǒng)控制系統(tǒng)：一套啟動離合器與齒輪組負(fù)責(zé)動能回收過程與釋放過程的適時切換。飛輪動能回收系統(tǒng)也稱離合器飛輪傳動裝置CFTKERS（

ClutchedFlywheelTransmission）。工作過程：

CFTKERS中的三個不同齒數(shù)的齒輪之一會被主齒輪箱中的一組齒輪驅(qū)動，在車輪與飛輪之間提供一系列不同的總傳動比。電腦通過一套液壓裝置操控離合器的開閉，可以無縫的實現(xiàn)從一個齒比轉(zhuǎn)到另一個齒比?？膛峨H給蜂屠簾殼炬瘓穎訓(xùn)娘勞遼沂金謙疹慨礫句鉸風(fēng)包拖澆來煽燙版苗KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)控制系統(tǒng)：刻哦際給蜂屠簾殼炬瘓穎訓(xùn)娘勞8二機械飛輪KERS系統(tǒng)傳動裝置IVT

ＩＶＴ（infinitelyvariabletransmission）無限變速式無極變速器，ＩＶＴ不同于一般的皮帶輪變速器，而是圓環(huán)曲面變速器。是一種高效、緊湊、速比連續(xù)可變的傳動裝置。兌宛西貳勵影鄰移香倒饒凜戚皖迄翠給纖鯨虧戎算覓場能繡酚入敞滑讀廖KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)傳動裝置IVT兌宛西貳勵影鄰移香倒饒凜9二機械飛輪KERS系統(tǒng)

CFTKERS系統(tǒng)與主動力鏈有多個備選接口相連，正如圖中1~7所示。使用連接3~4的優(yōu)點是可以將CFT中的齒輪與主齒輪箱的齒輪的傳動系數(shù)相乘，但使用5~7接口也有其合理之處，那就是由于比較靠近賽車的驅(qū)動輪，可以有效的減少回收的剎車動能往返與車輪與飛輪之間的能量損失。安裝位置卓廉菇跑邪虛肇社勵剖駿濫陸搬薦勺削綏覺幟叉婦定購輪訓(xùn)歷鋤咋鎖獲薦KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)

CFTKERS系統(tǒng)與主動力鏈有多個10二機械飛輪KERS系統(tǒng)FB公司飛輪動能回收系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)預(yù)覽技術(shù)方案：飛輪動能回收系統(tǒng)技術(shù)原理：通過飛輪存儲并釋放能量飛輪材質(zhì)：鋼/碳纖維飛輪質(zhì)量：5KG飛輪轉(zhuǎn)速：64500轉(zhuǎn)/分最大功率：60KW(FIA規(guī)定上限)最大扭矩：130牛.米(理論)最大能儲：400千焦系統(tǒng)總重：24KG系統(tǒng)體積：13升系統(tǒng)效率：65～70%紀(jì)揍絮詐設(shè)恬靜贊嗽銳繞自奧蕾方躥即疑鍵陣菲蛹巷印雹巴彩削悶燙每粵KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)FB公司飛輪動能回收系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)預(yù)覽紀(jì)11二機械飛輪KERS系統(tǒng)機械飛輪KERS系統(tǒng)的優(yōu)缺點：優(yōu)點：制造成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積緊湊、重量輕、工作溫度區(qū)間廣、安全穩(wěn)定、壽命長、可重復(fù)使用和環(huán)保。與前面講的電池-電動動能回收系統(tǒng)相比，如下：1)功率相同，飛輪動能回收系統(tǒng)的尺寸和重量只有電池-電機動能回收系統(tǒng)的一半。2)功率相同，造價只有電池-電動回收系統(tǒng)系統(tǒng)的1/4。3)制造材料容易，易回收。弱點：扭矩輸出小和能量存儲有限。另外技術(shù)欠成熟也是其弱點所在。

色暖嘉姐孺蝕擬斜慮瓢惠膨歷主何莉迷舌繪蘇司銥縣貍且爪捂病凄兔湃連KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)機械飛輪KERS系統(tǒng)的優(yōu)缺點：色暖嘉姐12二機械飛輪KERS系統(tǒng)應(yīng)用實例：沃爾沃的FlywheelKERS沃爾沃成功的將F1上的KERS技術(shù)應(yīng)用在了量產(chǎn)車型上。沃爾沃聲稱，已經(jīng)能利用此技術(shù)，實現(xiàn)油耗降低20%，還可提供車輛80匹馬力，普通4缸發(fā)動機更能獲得媲美6缸發(fā)動機的加速感。制動過程一開始，驅(qū)動前輪的發(fā)動機立刻就停止工作。當(dāng)汽車再次起步時，飛輪積蓄的能量可用來給汽車加速，或者在汽車達(dá)到巡航速度后給汽車提供動力。飛輪儲存的能量足夠為汽車提供短時間的動力，這樣就對降低燃油消耗起到很大的作用。計算表明，在新歐洲行駛循環(huán)測試條件下，發(fā)動機能夠在一半的行駛時間內(nèi)處于關(guān)機狀態(tài)。縷暈茵見哦盡腫需軋較絲杠胰嗣聊膘咐耐授末鬃嶼德忙縷鴛燎凱逗繕耳虐KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)應(yīng)用實例：沃爾沃的FlywheelK13二機械飛輪KERS系統(tǒng)沃爾沃的FlywheelKERS一套幾乎完全由傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)組成的飛輪KERS動能回收系統(tǒng)，僅用齒輪組、碳纖維飛輪、少量電控設(shè)備就實現(xiàn)了原本油電混合動力系統(tǒng)中所需的電池組、電動機、齒輪組、復(fù)雜電控設(shè)備這樣龐雜機構(gòu)的相同功能，并且可靠性、耐久性以及易維護(hù)性都更上一層樓。誡廳箔渝威命蔚愁瘧煎美寸冪篡捉昂溢座疑吞珊介憨估泅忻充繩他們昂腿KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)二機械飛輪KERS系統(tǒng)沃爾沃的FlywheelKERS誡廳14三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)儲能原理核心部件：飛輪系統(tǒng)工作過程安裝位置系統(tǒng)的優(yōu)缺點應(yīng)用實例背么侯膝匿淄棍滲作隊酬郎潑移籠折蕪蕩安痕舞閻庇漢蕉奉挑靖嘯嬸啄紉KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)儲能原理背么侯膝匿淄棍滲作隊酬郎潑移籠15三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)儲能原理：電能—機械能—電能電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)實際上就是用飛輪代替了電池。岡憲部臣酶魔寥瞇哲裕滿卷幟計專柵熾榮豈篆稼遣詠髓檄靡斃爍符梳扳寂KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)儲能原理：岡憲部臣酶魔寥瞇哲裕滿卷幟計16三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)工作過程當(dāng)賽車在入彎制動的過程中，后軸驅(qū)動安裝在尾部發(fā)電機(這是一臺可在發(fā)電機和電動機之間相互切換的無刷電機)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電后將電輸入飛輪內(nèi)部的電機，接著電機驅(qū)動處在真空中的飛輪旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機械能(相當(dāng)于化學(xué)電池的充電過程)。當(dāng)賽車通過彎心、全油門出彎時，飛輪內(nèi)部的電機立即切換到發(fā)電機模式，飛輪帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將存儲的機械能通過電能的形式，把能量反向輸送給尾部的電機(相當(dāng)于電池的放電過程)。此時，尾部電機立即切換到電動機狀態(tài)，電能驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，其輸出的動力與V8引擎的動力匯聚后，傳遞給后軸。這便是是威廉姆斯的電驅(qū)飛輪KERS的整個工作過程。壯儲供肢榴車襖悶籬報棉動待減站聊坯夕狀聰帚苑汕卓貓案罐躍柄癰夕董KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)工作過程壯儲供肢榴車襖悶籬報棉動待減站17三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)磁懸浮軸承代替一般軸承，用真空容器來承載飛輪電池，保持其工作環(huán)境的真空度等方法來減小軸承處的摩擦及空氣的阻力，以降低系統(tǒng)的能量損失。選擇不同的軸承，可以實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速。威廉姆斯的系統(tǒng)最大理論轉(zhuǎn)速可以達(dá)到160000轉(zhuǎn)/分。

核心部件：飛輪電池楞拴派啦試搓網(wǎng)匿作莉汲刁姿埃今條烹癢迢膝暑漆女謙簾喉山械祈廠瑯翌KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)磁懸浮軸承代替一般軸承，用真空容器來承18三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)安裝位置：在安裝上真正有“選擇權(quán)”的是集成度不高的電池-電機和電驅(qū)飛輪這兩種方案。在F1賽車上有兩種安裝方式：第一種方式是：將驅(qū)動電機像機械飛輪那樣，安裝在變速箱的動力輸出端。電池則擺放在油箱附近，這種安裝方式的特點是：兼顧了配重的要求，同時對油箱附近的空間要求較小。第二種方式是：將驅(qū)動電機安裝在發(fā)動機曲軸的另一端，即靠近油箱的一端。整套系統(tǒng)的最大限度的安裝在了車體的中心位置，有助于最大限度的優(yōu)化車身配重，弊端是對油箱位置的空間要求大，而且如何處理電機和電池的冷卻是個難題。網(wǎng)尿齲趾隅質(zhì)梗弟骯林片鹿碰爵裳醛喲謀繡檬禍去完索勇命殊盂鹿姐失饒KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)安裝位置：網(wǎng)尿齲趾隅質(zhì)梗弟骯林片鹿碰爵19三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)優(yōu)缺點：采用電驅(qū)飛輪蓄能，相較于傳統(tǒng)的機械飛輪蓄能以及化學(xué)電池蓄能，有幾個非常重要的優(yōu)勢：第一，電驅(qū)飛輪不需要使用無極變速箱來實現(xiàn)能量向飛輪的輸入輸出，對降低系統(tǒng)質(zhì)量有重大意義；第二，向飛輪的能量輸入和輸入是通過電流的形式來實現(xiàn)的，因此系統(tǒng)不需要面對機械傳輸那樣的密封問題。第三，系統(tǒng)集成度低，飛輪電池的安裝位置幾乎不受限制第四，目前，世界上較為先進(jìn)的電驅(qū)飛輪，其凈效率已高達(dá)95%。第五，使用壽命長、性能穩(wěn)定，當(dāng)然機械飛輪也有這個優(yōu)勢。醫(yī)柏腔糜警峪蝎盈舌巒堂搐瑯泌傣瘁綸謠舉舵貿(mào)幢老墾林辛虎畢符恫向了KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)優(yōu)缺點：醫(yī)柏腔糜警峪蝎盈舌巒堂搐瑯泌傣20三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)應(yīng)用實例保時捷911GT3RHybrid混合動力賽車。GT3RHybrid除了擁有480馬力的4.0L水平對置發(fā)動機驅(qū)動后輪，還加裝了兩臺電動機驅(qū)動前輪，以功率計算，兩臺電動機總共可以輸出大約120kW（161馬力）。在兩臺電動機的輔助下，GT3RHybrid的總功率將超過500馬力。為這兩臺電動機提供能量的就是電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)。在駕駛員座艙下方的電動飛輪電池④是這套系統(tǒng)的核心溫妥先枕淘慰診浚醋泊汐賊減利琶贍稻廂朽閩寄窗搐鍵售嚇角娃榴呼胞宦KERS動能回收系統(tǒng)KERS動能回收系統(tǒng)三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)應(yīng)用實例在駕駛員座艙下方的電動飛輪電池21三電驅(qū)飛輪KERS系統(tǒng)發(fā)展前