Analýza dynamiky hybridních pohonných jednotek s vypínáním válců

Abstract

V posledních letech se automobilový průmysl zaměřuje zejména na snižování produkce emisí CO2, což prakticky znamená také snižování spotřeby paliva. Toho je možné dosáhnout zvyšováním účinnosti spalovacích motorů pomocí vypínání válců. Díky vypínání válců dochází k zážehům jen ve vybraných válcích, což umožňuje úspornější jízdu při nižších zatíženích motoru. Aktuálním trendem v automobilovém odvětví je hybridizace. Hybridní pohonná jednotka díky přidanému elektromotoru/generátoru také umožňuje snížit spotřebu paliva. Vypínání válců navíc způsobuje zvýšení vibrací, které je možné kompenzovat pomocí variabilního průběhu točivého momentu elektrického točivého stroje. Cílem této dizertační práce je vyvinout metodiku dynamických simulací mild-hybridní pohonné jednotky s vypínáním válců a posoudit přínos vyhlazování točivého momentu u tohoto typu hnacího ústrojí. Výsledky jsou získány ze simulace dynamiky hybridní pohonné jednotky a ověřeny dostupnými experimenty.

Automotive industry is focused on CO2 emission reduction, and the emission is dependent on fuel consumption. Better fuel economy can be achieved by increasing the efficiency of internal combustion engines by implementing cylinder deactivation. This technology achieves the fuel consumption benefit by firing only some of the cylinders when the engine load is low. Modern trend in automotive industry is hybridisation. A hybrid powertrain allows fuel consumption to be further reduced by adding a motor/generator. Deactivating some of the cylinders leads to higher vibration that can be compensated by torque generated by the electric motor. The aim of the thesis is to create a methodology for dynamic simulations of mild-hybrid powertrain with cylinder deactivation and to assess the benefit of using torque smoothing in this kind of powertrain. The results are obtained by dynamic simulations of hybrid powertrain and verified by available experiments.