2. Сохраняется ли образ в случае перевода сравнений?

3.1. Design Goals

The main goals of this design are to improve the fuel efficiency and reduce tailpipe emissions as compared lo the standard gasoline model of the GO-4. By hybridizing a gasoline engine with an electric drive system, it is expected that more efficient usage of the engine while running, and allowing the engine to be turned off at opportune times, will allow these goals to be achieved. Another important issue in the design is the purchase price of the vehicle, if the purchase price is too high in relation to the standard gasoline model, the potential customers will not buy any hybrids.

The drive train should also not exceed reasonable volume or weight constraints. It is required that the hybrid drive train be compact enough to fit into the standard frame, with some modification. Since the GO-4 is sold as a three-wheeled motorcycle in the US, it is important to slay below the 1500 lb weight restriction. Additionally, since the driving pattern is commonly at a low speed, rolling resistance (which is proportional to weight) is an important loss component for the vehicle Reducing weight will make the vehicle more efficient, and can allow the use of less expensive and less powerful components.

Finally, it is important that the hybrid vehicle meet performance requirements set by the end users. The operators may be driving slowly for most of their day, but the trip between the work area and home base requires a normal driving speed. The longer this trip becomes, the shorter the productive work day will be for the operator. Since many vehicles are sold to areas with steep roads, such as San Francisco, and it is anticipated that the hybrid would generate strong interest in this market. Specifications for the design are given in Table 3.1.

Table 3.1. – Series hybrid design specifications

To meet these goals for the design, the series hybrid topology is chosen. The series topology is suited well to the unique driving patterns and usage of a parking patrol vehicle. Another factor in the decision is the skills and resources available for thus project. Designing a parallel hybrid vehicle suited to this application would require designing an entire mechanical driveline and transmission. The necessary skills and prototyping facilities are not available to the parties involved in the manufacture of the GO-4. It is also nearly impossible to find a manufacturer to build such a system in the small volumes that would be required, for a reasonable price.

3.2. Power Calculations

It is important to analyze the power requirements of a vehicle in the early stages of power train design. The results of these calculations are necessary for initially selecting.

The first step in finding the required power to drive a road vehicle is to predict the rolling resistance and aerodynamic drag forces, which oppose the motion of the vehicle, and their relationship with vehicle speed. The best way to do this is to perform a coastdown test on the vehicle. During a coastdown test, the vehicle is driven to a reasonably high speed, put into neutral gear if possible, and left to roll unrestricted lo a complete stop. A plot of the vehicle speed versus time is recorded during this test. For accurate data, it is best to perform this test on level ground with minimum wind. The condition of the road will also play a factor in the results, and therefore it is common practice 1.0 choose a road in good condition with a dry asphalt covering.

A coastdown test was performed by outside parties [18] using a current production model of the gasoline powered GO-4, and the results arc shown in Figure 3.1. Also plotted on the graph is a third order polynomial curve of best fit for the data, which is useful for the analysis.

There exists a simple process to empirically determine rolling resistance and aerodynamic drag coefficients from this data, which can then be used to predict these different forces acting on the vehicle. Once these coefficients are known, it is possible to predict the required power to move the vehicle at any particular speed [19]. The process involves selecting four points on the graph, two at high speed, where aerodynamic and rolling drag are important, and two at low speed, where aerodynamic drag is less significant. These pairs of data points are used to calculate the mean velocities and mean decelerations, which are used in empirical formulas to arrive at the approximate coefficients. Notice there are occasional unsmooth variations in the measured data. This is unavoidable, and is a result of humps in the road, minor wind gusts, and other such things. Points are taken from the curve of best fit so that the predicted coefficients arc not affected. The details of these calculations are given in Table 3.2. A vehicle mass (m) of 680 kg and a frontal cross-sectional area (A) of lm are assumed.

3.1. Цели проекта

Основными целями данного дизайна являются улучшение топливной экономичности и уменьшение выхлопных выбросов по сравнению со стандартной бензиновой моделью GO-4. Гибридизация бензинового двигателя электроприводом позволит достичь поставленных целей, обеспечить более эффективную работу двигателя и его своевременное выключение, Еще одним важным моментом дизайна является покупная цена данного транспортного средства. Если покупная цена будет намного выше цены стандартной бензиновой модели, потенциальные покупатели не станут приобретать какие-либо гибриды.

Трансмиссия не должна превышать рациональные ограничения объема или массы. Необходимо, чтобы гибридная трансмиссия была достаточно komj чисткой для стандартного корпуса с некоторыми видоизменениями. Поскольку GO-4 продается и в США в качестве трехколесного мотоцикла, очень важно не превышать ограничение пи массе в 1500 фунтов (≈680 кг). Кроме того, поскольку собачка храпового механизма работает, главным образом, на низком ходу, сопротивление качению, которое пропорционально массе, является важным коэффициентом износа данного транспортного средства. Сокращение массы мотоцикла сделает его более практичным и позволит использовать, менее дорогие и менее мощные детали.

Кроме того, важно, чтобы данное транспортное средство соответствовало функциональным требованиям конечных потребителей. Операторов-механиков могут возить медленно в течение дня, но поездка от рабочего места до дома требует нормальной скорости движения. Чем дольше длится эта поездка, тем короче будет рабочий день операторов-механиков. Поскольку много мотоциклов было продано в областях с крутыми спусками, таких как Сан-Франциско, ожидается, что данный гибрид будет иметь устойчивый спрос на данном рынке.

Технические условия приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. – Технические условия последовательности дизайна гибрида

Для выполнения целей проекта выбирается топология гибридной последовательности, Топология последовательности должным образом подходит для уникальных собачек храпового механизма и для использования транспортного средства как парковочного патруля. Еще одним фактором, влияющим на принятие решения, являются трудовые навыки и денежные средства, доступные для данного проекта. Проектирование параллельного гибридного транспортного средства, соответствующего данной применимости, повлекло бы за собой разработку всей механической карданной передачи и трансмиссии. Необходимые навыки и условия разработки прототипа не доступны участникам производства GO-4. К тому же практически невозможно найти предприятие-производитель, способное выпустить требуемый механизм в небольшом объеме и по доступной цене.

3.2. Расчет мощности

Очень важно проанализировать энергоемкость транспортного средства на ранних этапах проектирования силовой цепи. Результаты данных расчетов на начальном этапе необходимы для подборки таких компонентов дизайна, как двигатели, аккумуляторы, электронные блоки питания. Без проведения имитационного моделирования очень сложно подсчитать точную энергоемкость динамичных проектных ограничений. Поэтому расчеты на раннем этапе используются только Kai исходная точка для подборки компонентов и для начала более подробного анализа.

Первый этап расчета потребляе-мой мощности во время приведения транспортного средства в движение – прогнозирование сопротивления качению и силы аэродинамического сопротивления, которые препятствуют движению машины, и их взаимосвязь со скоростью мотоцикла. Лучший способ осуществить это – провести для транспортного средства тест выбега. Во время данного теста мотоцикл движется с умеренно высокой скоростью, затем по возможности включается нейтральная передача, и транспортное средство произвольно движется до полной остановки. В процессе данного теста фиксируется график соотношения скорости средства ко времени. Для получения более точных данных тест необходимо проводить на равнинной местности с минимумом воздушных потоков. Состояние дороги также влияет на конечные результаты, и, более того, часто выбирается дорога с сухим асфальтовым покрытием.

Тест выбега был осуществлен сторонними бригадами (18) на современной производственной бензиновой модели GO-4, результаты приведены на графике 3.1. Помимо этого, на графике присутствует многочленная кривая третьего порядка, максимально соответствующая исходным данным и полезная для анализа.

Существует простой процесс эмпирического определения из полученных данных коэффициентов сопротивления качению и аэродинамического сопротивления, которые могут быть полезны при прогнозировании различных сил, действующих на данное транспортное средство. После нахождения данных коэффициентов становится возможным подсчитать потребляемую мощность, необходимую для движения данной машины на определенной скорости (19). Процесс включает в себя отбор четырех точек на графике; двух на высокой скорости (где лобовое сопротивление и сопротивление качению значительны) и двух на низкой скорости (где лобовое сопротивление менее существенно). Эти пары данных служат для вычисления средних скоростей и средних замедлений, которые используются в эмпирических формулах для последующего нахождения приблизительных коэффициентов. Следует учитывать, что в данных измерениях присутствуют случайные неоднородные отклонения. Они являются неизбежными и появляются вследствие неровностей дорожного покрытия, незначительных порывов ветра и т.п. Точки графика берутся с максимально соответствующей кривой, поэтому расчетные коэффициенты естественны. Подробности данных вычислений приведены в таблице 3.2. Подразумевается масса транспортного средства в 680 кг и фронтальная площадь поперечного сечения (Л) в 1м².