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基本信息
- 項目名稱：
- 汽車剎車時的能量轉(zhuǎn)換與利用
- 小類：
- 機械與控制
- 簡介：
- 本設(shè)計將汽車制動過程中損失的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能并儲存起來，為汽車再次行駛時提供輔助動力，是一種可回收與利用汽車剎車能量的裝置，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化與利用，達到節(jié)能的目的。它由離合機構(gòu)、變向機構(gòu)、儲能裝置、電控系統(tǒng)四大部分組成，伴隨制動過程自動完成能量的轉(zhuǎn)化與再利用。
- 詳細介紹：
- 汽車剎車帶來的能量損失是不可估量的，若能夠把汽車剎車前的動能轉(zhuǎn)化為某種形式的能量儲存起來，用于汽車再次啟動時的助力，那將對能源的節(jié)約有著深遠的意義。本設(shè)計意在把汽車行駛過程中制動時本該損失的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能并加以儲存，是一種可回收與利用汽車剎車能量的裝置，設(shè)有變向機構(gòu)、離合機構(gòu)、儲能機構(gòu)和電控系統(tǒng)。當(dāng)汽車在開始減速滑行或剎車的時候，本裝置就會把部分多余能量轉(zhuǎn)化為彈性勢能并加以儲存和利用，構(gòu)成整車動力驅(qū)動系輔助動力源，使得整車具有雙動力驅(qū)動能力，從而達到節(jié)約燃油、降低排放的效益，以符合長遠發(fā)展需要。 一、結(jié)構(gòu)原理 1、離合機構(gòu) 離合機構(gòu)是由一組互相嚙合的齒輪和一個離合器組成，作用是控制汽車傳動系與本裝置的結(jié)合與分離，并相互傳遞轉(zhuǎn)矩。 2、變向機構(gòu) 變向機構(gòu)改變的是軸的旋轉(zhuǎn)方向，相當(dāng)于汽車變速器的前進檔和擋車檔。 3、儲能機構(gòu) 儲能機構(gòu)通過一對錐形齒輪與變相機構(gòu)第二軸連接，相互傳遞轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。儲能機構(gòu)的核心是置于渦卷彈簧箱的渦卷彈簧。 4、電控系統(tǒng) 電控系統(tǒng)的作用是通過電路控制離合器的結(jié)合與分離、控制變速機構(gòu)結(jié)合套的移動、控制卡子和監(jiān)控彈力測試計。電控系統(tǒng)有兩個按鈕，由司機控制。 二、工作過程 1、汽車正常行駛 當(dāng)汽車正常行駛時，離合器分離，裝置不參加工作。 2、汽車制動 當(dāng)汽車需要制動時，駕駛員按下電控系統(tǒng)的制動按鈕，離合器結(jié)合，制動轉(zhuǎn)矩通過一系列傳動裝置帶動渦卷彈簧旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)儲能。此時分兩種情況進行討論：一是汽車制動直至汽車停止;二是汽車制動，速度只減小到某非零值。 3、汽車啟動或加速 當(dāng)需要使汽車啟動時，駕駛員按下電控系統(tǒng)上的啟動按鈕，離合器結(jié)合，同時變向機構(gòu)變向進入啟動檔位，渦卷彈簧的彈性勢能得以釋放，帶動發(fā)動機飛輪啟動。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本作品撰寫的目的在于研究汽車剎車能量的利用方式，旨在從理論上探索其可行性。本設(shè)計的思路始于以彈簧為介質(zhì)的機械能與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)換，基于此思路從四個方面入手達到目的，即設(shè)計離合機構(gòu)、變向機構(gòu)、儲能機構(gòu)和電控系統(tǒng)分別達到裝置的離合、方向的變換、能量的存儲與利用、精準的控制。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本設(shè)計涉及的理論依據(jù)是能量的存儲與轉(zhuǎn)換，但是在現(xiàn)實生活中尤其是在汽車工業(yè)方面，目前并沒有這方面的設(shè)計，主要原因：一是汽車底盤的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定，在加入新的設(shè)計勢必影響汽車的整體設(shè)計；而是汽車企業(yè)在考慮節(jié)能減排方面主要考慮燃油的經(jīng)濟型，注重燃燒效率，發(fā)動機的設(shè)計是研究的重點；三是損耗的能量在被利用方面還沒有得到充分的認識。本設(shè)計實現(xiàn)了較好的節(jié)能減排目的，這正是其的特點與進步所在。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 汽車制動時，駕駛員控制電控系統(tǒng)，使離合機構(gòu)結(jié)合、變向機構(gòu)入檔、彈簧被拉伸，從而使得機械能轉(zhuǎn)換為彈性勢能，并儲存在彈簧中。當(dāng)汽車需要行進時，駕駛員通過控制電控系統(tǒng)使彈性勢能得到釋放，驅(qū)動汽車行駛。本裝置原理簡單，結(jié)構(gòu)鮮明，能有效地利用汽車制動時損失的能量，達到節(jié)能減排的目的，具有較高的經(jīng)濟效益與發(fā)展?jié)摿Α?
學(xué)術(shù)論文摘要
- 汽車剎車帶來的能量損失是不可估量的，若能夠把汽車剎車前的動能轉(zhuǎn)化為某種形式的能量儲存起來，用于汽車再次啟動時的助力，那將對能源的節(jié)約有著深遠的意義。本設(shè)計意在把汽車行駛過程中制動時本該損失的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能并加以儲存，是一種可回收與利用汽車剎車能量的裝置，設(shè)有變向機構(gòu)、離合機構(gòu)、儲能機構(gòu)和電控系統(tǒng)。當(dāng)汽車在開始減速滑行或剎車的時候，本裝置就會把部分多余能量轉(zhuǎn)化為彈性勢能并加以儲存和利用，構(gòu)成整車動力驅(qū)動系輔助動力源，使得整車具有雙動力驅(qū)動能力，從而達到節(jié)約燃油、降低排放的效益，以符合長遠發(fā)展需要。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 無
同類課題研究水平概述
- 無
