طراحی و شبیه سازی قوای محرکه ی هیبرید فلایویلی برای یک مینی-خودرو

امروزه خودروهای هیبریدی به عنوان جدی ترین راهکار کاهش مصرف سوخت و انتشار آلاینده ها مطرح می باشند. تاکنون خودروهای هیبریدالکتریکی در کانون توجه بوده است. اما محدودیت های مربوط به ذخیره ی انرژی در باتری های الکتروشیمیایی و بازدهی کم ذخیره و بازیابی انرژی در سامانه های الکتریکی موجب شده است که ذخیره ی انرژی بصورت مکانیکی به عنوان یک راهکار جدید مطرح گردد. یکی از این روش ها، ذخیره ی انرژی در یک فلایویل دوار است. این روش ذخیره با وجود مزایای انکار ناپذیری که دارد با پیچیدگی هایی همراه است. در این پرژه ساختاری که برای تبادل انرژی بین چرخ گردان و قوای محرکه ی اصلی خودرو در نظر گرفته شده است به ترتیب شامل چرخ گردان، نسبت دنده ثابت، کلاچ، سامانه ی تبدیل دور بی نهایت و اتصال مکانیکی به خط قوای محرکه ی اصلی است. پیرامون انتخاب نوع جریان توان در سامانه ی تبدیل دور بینهایت بحث شده و نوع مناسب برای این ساختار انتخاب شده است. سپس رفتار قطعات به کار رفته با عنایت به افت توان های مربوطه و اینرسی دورانی به صورت روابط ریاضی مدل گردیده است. سپس این ساختار به طور موازی در کنار یک قوای محرکه ی متداول در نرم افزار advisor و در چرخه های حرکتی مختلف برای یک خودروی سواری شبیه سازی و نتایج استخراج شده است. استراتژی کنترلی در نظر گرفته شده شامل بازیابی انرژی ترمز گیری، بهینه سازی نقاط کاری و خاموش-روشن شدن خودکار می باشد. براساس نتایج حاصله، این ساختار می تواند به طور میانگین 25% مصرف سوخت و 30% تولید آلاینده ها را کاهش دهد. سپس عملکرد این سامانه در خودروها با توان ویژه های متفاوت بررسی و پس از مقایسه ی نتایج با خودروی هیبرید الکتریکی نشان داده شد که خودروی هیبرید فلایویلی در توان ویژه کمتر که مشخصه ی خودروهایی همچون اتوبوس های درون شهری است، کارایی بهتری نشان می دهد. درنهایت یک اتوبوس درون شهری مجهز به این ساختار شبیه سازی شد که با تائید پیش بینی انجام شده به طور میانگین کاهش 30% در مصرف سوخت را نشان داد.