【正文】 在整個電路回收裝置中需要加入相對較大的電容來起到穩(wěn)壓作用并且加入了二極管在電路回收裝置之中，目的是為了達 到使能源生成裝置生成的電能能穩(wěn)定的傳送到能源儲備裝置中存儲起來，而不至于出現(xiàn)回流的現(xiàn)象。 要提高線圈中的磁通量的變化量，需要從增大線圈的匝數(shù)以及在結構上考慮與磁鐵的相互運動方向入手。 振動能量發(fā)電系統(tǒng)的線圈設計 永磁發(fā)電機繞組與常規(guī)勵磁發(fā)電機繞組有很多不同，更不同于交流電動機繞組。 5）永磁體磁極并聯(lián)安裝困難，需要有專業(yè)工具。而并聯(lián)永磁體磁極的磁路，永磁體置于磁導體中，不易對永磁體實施有效的冷卻，往往導致永磁體溫度升高，致使永磁體綜合性能下降，又導致永磁發(fā)電機或永磁電動機功率下降。 這兩種磁路各有優(yōu)缺點，比較如下： 1） 永磁 體磁極的串聯(lián)即徑向布置，亦稱面極式的永磁體磁極串聯(lián)磁路，它的優(yōu)點是：永磁體的一個磁極直接面對氣隙，漏磁小，磁通集中于氣隙，磁極采取聚磁形狀，磁感應強度比單個永磁體磁感應強度高 5%~10% 。永磁體磁極并聯(lián)就是將永磁體同性磁極通過磁導率很高的磁導體連在一起共同組成一個磁極的聯(lián)接方式。永磁體的磁感應強度與永磁體的極面積 mS 及兩級面之間的距離 mh 有關，在永磁體的磁路中，磁感應強度又與磁導體的磁導率、電阻率的大小，磁導體的導磁面積，磁路的長短，氣隙的長短，以及永磁體的串聯(lián)、并聯(lián)等諸多因素有關。不同材質(zhì)的軟磁鐵氧體的響應頻率從 800Hz 直到數(shù) kHz ，用途十分廣泛。如電源、電信、高頻變壓器等。 硅鋼片分高硅、低硅及熱軋和冷軋硅鋼片。純鐵可做繼電器鐵心，直流電機導磁材料，如極靴等，可做磁屏蔽材料等。低碳鋼具有良好的韌性和延展性，價格比純鐵便宜得多，硬度比硅鐵低。還要求磁導體能在較低的外磁場作用下盡可能地產(chǎn)生較高的磁感應強度，并在外磁場強度增大的情況下，磁通不易飽和，也要求導體在外磁場撤去后，磁導體的磁性消失。用它制作的永磁零件具有體積小、重量輕、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。 釹鐵硼是一種磁性非常強的材料，有很高的 rB 、 cH ，它的磁能積很高。同時亦應選擇磁導率高、電阻率高的磁 導體以減少功率損失。 振動能量發(fā)電系統(tǒng)的工藝設計 通過對車體振動能 量發(fā)電系統(tǒng)的特性進行分析，可以從優(yōu)化感應線圈結構及系統(tǒng)材料、增大系統(tǒng)固有頻率和磁通量等方面提高發(fā)電機的輸出電壓和輸出功率方面考慮。 本設計中的懸架系統(tǒng)是由原始懸架系統(tǒng)中的減震器、導向裝置、彈性元件、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器與振動能量再生減震器組成，振動能量再生減震器與原始減震器并聯(lián)安裝?；谏显V假設，后續(xù)章節(jié)主要對車體垂直方向振動能量進行分析并加以回收利用。然而一般在汽車的狗仔設計中，車輛的橫向振動、橫向和縱向位移已經(jīng)通過構造要求被限制了。 圖 車體振動示意圖 我們可以這樣認為，三種情況的振動可能發(fā)生在車身和底盤方面，分別為垂直振動沿 zz 方向、縱向振動繞橫軸 xx 以及橫向振動繞縱軸 yy 的。通常為了便于分析，假設汽車是由底盤和車身、后橋、前橋這三部分組成的。常用的圓錐螺旋壓縮彈簧有等節(jié)距型和等螺旋角型兩種 [10]。因此， O 形圈成了一種廣泛的密封件。所以使用范圍很寬，密封的壓力范圍從 510? Pa 的真空到 400Mpa的高壓（動密封可達 35Mpa）。其主要功能是把箱體和外界隔離，對外封塵，適用介質(zhì)：油、水及弱腐蝕性液體，壽命 12020h[10] 。2 8?? 上、下橫臂長度的確定 汽車懸架設計時，希望輪距變化更小，以減少輪胎磨損，提高其使用生命，因此應選擇上、下橫臂長度之比在 附近；為保證汽車具有更好的操縱穩(wěn)定性，希望前輪定位角度的變化更小，這時應選擇上、下橫臂長度之比在 附近。 5??? 左右。另外， L 形控制臂的 14 前后連接襯套剛度一般都設定為 前硬后軟，這有助于在轉(zhuǎn)向時受到側(cè)向力時前輪形成負前束，增加不足轉(zhuǎn)向的趨勢， 有利于提高汽車行駛的穩(wěn)定性。獨立懸架允許前輪有大的跳動空間，有利于轉(zhuǎn)向，便于選擇軟的彈簧元件使平順性得到改善。 非獨立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。它的缺點是：由于自由度少，懸架運動特性的可設計性不如雙橫臂 懸架；振動通過上支點傳遞給汽車頭部，需采取相應的措施隔離振動、噪聲；減震器的活塞桿與導向套之間存在摩擦力，使得懸架的動剛度增加，彈性特性變差，小位移時這一影響更加顯著；對輪胎的不平衡性 更加 敏感；減震器緊貼車輪布置，其空間很小，有些情況下不便于采用寬胎或加裝防滑鏈。缺點是零件數(shù)量多、結構復雜、要求精度高。后一種形式的懸架在其車輪上、下跳動時，只要適當?shù)剡x擇上、下橫臂的長度，并合理布置，即可使輪距及車輪定位參數(shù)的變化量限定在允許的 13 范圍內(nèi)。另外，扭轉(zhuǎn)梁因強度關系，允許承受的載荷受到限制。今后伴隨著后輪驅(qū)動汽的減少，單斜臂式懸架應用會逐漸減少。90186。轉(zhuǎn)彎行駛時，由于車輪隨車身一起向外傾斜，后懸架采用這種懸架容易出現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向趨勢。 獨立懸架結構、類型和特點 這種懸架在車輪跳動時．車輪傾角有顯著的變化，側(cè)滑量大、輪胎磨損嚴重，轉(zhuǎn)向輪采用這種懸架對轉(zhuǎn)向操縱有一定影響因此很少用于的前懸架。隨著高速公路網(wǎng)的快速發(fā)展，促使汽車速度不斷提高，使得非 獨立懸架已不能滿足行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等方面提出的要求。同時，汽車懸架 作為 車架 (或車身 )與車軸 (或車輪 )之間作連接的傳力機件，又是保證 汽車行駛安全的重要部件。再次，要能保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，一方面懸架要保證車輪跳動時，車輪定位參數(shù)不發(fā)生很大的變化，另一方面要減小車輪的動載荷和車輪跳動量。當車輪受到?jīng)_擊而跳動時， 使其運動軌跡符合一定的要求， 增加汽車的平順性和穩(wěn)定性。 汽車懸架把車身和車輪彈性地連接在一起。 11 第 2 章 懸架系統(tǒng)的選擇 汽車懸架是車架 (或車身 ) 與車橋 (或車輪 )之間彈性連接的部件。能量再生試驗臺的各個組成部分的指標、參數(shù)按照車輛實物進行設計，滿足實際運行需要的指標、參數(shù)的設計。在國內(nèi)，相關項目的研究大多仍然停留在仿真及初步試驗的階段，盡管也都對回收能量裝置的結構及基本原理進行了詳盡的闡述，但實際研究成果較少。 2020 年， Bose 公司宣稱，用直線電機取代彈簧與減震器，其內(nèi)置纏繞電線的線圈與磁鐵，線圈通電后，懸架系統(tǒng)根據(jù)車身和車輪的相對位置的不同而伸張或收縮，而當懸架收縮時 ，直線電機猶如一個發(fā)電機可以將產(chǎn)生的能量返送給功放器。 20 世紀末期到 21 世紀初，美國德 克薩斯大學在軍用車改裝項目中講電磁式阻尼器安裝在高機動多功能輪式車輛上進行實車試驗。振動能量回收懸架按能量回收裝置分，主要有液壓式振動能量回收裝置和電磁式振動能量回收裝 置兩種；按其工作方式分為被動懸架、半主動懸架和主動懸架。 Hsu 以 GM Impact 為例， 估算了某車輛在高速道路上以 16 m/s 的車速行駛時，平均每個車輪可回收 8 能量功率為 100 W，相當于車輛驅(qū)動功率的 5%。理論分析了車輛被動懸架阻尼器的能量損失機理，揭示了懸架系統(tǒng)的能量耗散過程，指出振動能量回收懸架系統(tǒng)可減低整車驅(qū)動功率，對電動車輛尤為有利。直線電機式傳動效率不高，質(zhì)量較大、磁場強度不足，而旋轉(zhuǎn)電機式則較好地彌補了前者的缺點。電磁式振動能量回收的原理是用機械能與電能的轉(zhuǎn)換裝置替代傳統(tǒng)的減振器，當車輪和車身相對運動時，電機的線圈切割磁 力線，向外輸出電流，將機械振動能量轉(zhuǎn)化為電能，存儲到儲能裝置中。 汽 油 發(fā) 動 機速 度 變 換 驅(qū) 動 輪 軸發(fā) 電 機 儲 能 裝 置 用 電 設 備振 動 發(fā) 電車 體 振 動圖 車體振動能量回收示意圖 （一）機械能源再生的發(fā)展現(xiàn)狀 7 在機械式振動能量回收方面，再生泵裝置，機械式可變線性傳動裝置以及再生振動器是較典型的例子，雖然在能量回收性能上，有些只適合某種特殊工況，但是在設計理念上突出了使用回收的 能量來抑制振動或維持車身姿態(tài)的功能或為其他用電器供電。研 究人員預測，將來在實際日常駕駛條件下，這套節(jié)能系統(tǒng)最多可使耗油量減少 5%。該減振器結構簡單、適用范圍廣、制造成本低、經(jīng)濟效應顯著，適合于各類型車輛使用。 減振器是車輛行駛平順、舒適性能的重要部件，傳統(tǒng)的車輛減振器主要通過液體、氣體等介質(zhì)用來吸收路面?zhèn)鱽淼恼駝幽芰浚管囕v能夠平穩(wěn)的行駛，使駕駛?cè)撕统俗瞬粫a(chǎn)生不適的感覺。車輛振動能量再生系統(tǒng)從再生試驗臺整體框架構建、振動能量再生減振器設計、道路譜發(fā)生裝置設計、電能回收與分配裝置設計等方面入手， 利用CAD 繪圖軟件進行設計、開發(fā)，該系統(tǒng)要能模擬車輛在實際路面行駛時的振動特性，并將其振動能量進行再生轉(zhuǎn)化為電能?；厥掌囌駝幽芰浚絹碓骄哂袑嶋H意義。 結題驗 收材料 （附后） ： 1．項目總結報告 2． 授權國家專利 3． 4． 5． 符合結題條件 第 （ 5） 條。節(jié)能環(huán)保已成為汽車技術領域發(fā)展的一個重要趨勢，新能源汽車、汽車節(jié)能技術、汽車環(huán)保技術等成為研究的熱點?？傮w結構確定下來開始進行齒輪和軸的尺寸進行設計計算，在進行繪制草圖，并且通過試驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行對比來進行數(shù)據(jù)的修正與優(yōu)化。 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃 項目結題材料 項目名稱 ： 汽車振動能量再生減振器開發(fā) 目 錄 1. 結題驗收表 ……… … ……… … ……… … …………………… .1 2. 總結報告 …………… …… ………… …… ……………………… 4 3. 佐證材料 ………………………………………………………… .36 1 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃學生項目 結 題 驗 收 表 項目名稱： 汽車振動能量再生減振器開發(fā) 負 責 人： 鮑鴻 宇 院 系： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級： 車輛工程 0912 指導教師： 王云龍 批準日期： 2020 年 5 月 18 日 驗收日期： 2020 年 3 月 25 日 黑龍江工程學院 2 一、 項目 基本情況 計劃完成時間 2020 年 12 月 實際完成時間 2020 年 3 月 項目 研究 人員 序號 姓名 院系 專業(yè)班級 項目分工 1 戰(zhàn) 宇 汽車與交通工程學院 車輛 0902 減振器 CAD 裝配設計 2 梁海東 汽車與交通工程學院 車輛 0912 減振器理論計算 3 王忠營 汽車與交通工程學院 汽服 1101 國內(nèi)外研究資料查詢、翻 譯 4 5 指導教師 姓名 王云龍 院系 汽車與交通工程學院 姓名 齊曉杰 院系 汽車與交通工程學院 二 、 項目研究摘要 （概括介紹 項目 主要內(nèi)容、 主要結論 及應用價值等） 主要內(nèi)容： 設計車輛振動能量再生系統(tǒng)，主要包括再生系統(tǒng)整體框架設計、振動能量再生減振器設計、道路譜發(fā) 生裝置設計、電能吸收分配裝置設計等內(nèi)容。完成振動能量再生減震器的數(shù)據(jù)設計和相關零件的選取工作，開始進行 CAD 的零件圖與裝配圖繪制，繪制完成平面圖紙進行邊框和標注進行細節(jié)修改。本項目將汽車行駛過程中產(chǎn)生的 振動能量 進行 有效回收、利用， 變成汽車可以利用的電能， 為車輛提供電力又起到節(jié)約能量的作用。 四、項目驗收意見 導師驗收意見 簽字： 年 月 日 院（系、部）驗收意見 簽字： 蓋章 年 月 日 學校驗收意見 簽字：