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Development of rotary Wankel devices for hybrid automotive applications

机译：开发用于混合动力汽车的旋转式Wankel装置

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摘要

Several attempts have been made to reduce greenhouse gas emissions (GHG) employing hybridization. Compressed air-electrical hybrid system is a promising technology which can be used to reduce the environmental impact of the automotive industry. In cities and urban areas, vehicle's kinetic energy through braking can be converted to pressurized air which can be stored in a storage tank for reuse to operate the vehicle during starting, cruising, and acceleration. In this study, an efficient expander and compressor are developed using a Wankel device for the compressed air-electric hybrid vehicle. Volumetric Wankel rotary expander and compressor are essential devices for power generation in compressed air energy storage (CAES) system and compressed air hybrid engine powered by the braking energy system leading to a significant decrease in GHG emissions. Compared with conventional expanders and compressors, Wankel expander and compressor have significant advantages due to its compactness, lower vibration, noise, and cost. Different parametric studies have been carried out with different vehicle initial speeds (80, 60, 40) km/h and weights (500, 750, 1000) kg, various braking times (2, 3, 5, 7) s, and finally three different tank sizes (20, 35, 50) 1 using mathematical modelling MATLAB software. The maximum system energy-saving efficiency achieved was around 77% and instantaneous system efficiency of about 85% at an initial vehicle speed of 80 km/h, braking time of 3 s, and vehicle weight of 750 kg and compressed air tank of 351.
机译：已经进行了一些尝试来减少使用杂交的温室气体排放（GHG）。压缩空气-电动混合动力系统是一项很有前途的技术，可用于减少汽车行业对环境的影响。在城市和市区，车辆通过制动产生的动能可以转换为压缩空气，该空气可以存储在储气罐中，以便在启动，巡航和加速过程中重新使用以操作车辆。在这项研究中，使用Wankel装置为压缩空气-电动混合动力汽车开发了一种高效的膨胀机和压缩机。容量的Wankel旋转膨胀机和压缩机是压缩空气能量存储（CAES）系统和由制动能量系统提供动力的压缩空气混合动力发动机中发电的必不可少的设备，可显着减少温室气体排放。与传统的膨胀机和压缩机相比，Wankel膨胀机和压缩机具有紧凑，低振动，低噪音和成本低的优势。在不同的车辆初始速度（80、60、40）km / h和重量（500、750、1000）kg，不同的制动时间（2、3、5、7）s，最后三个的情况下进行了不同的参数研究使用数学建模MATLAB软件，可对不同的储罐尺寸（20、35、50）1进行建模。在80 km / h的初始车速，3 s的制动时间，750 kg的车重和351的压缩空气箱的情况下，实现的最大系统节能效率约为77％，瞬时系统效率约为85％。

著录项

  • 来源
    《Energy Conversion & Management》 |2019年第12期|112159.1-112159.17|共17页
  • 作者

  • 作者单位

    Mustansiriya Univ Baghdad Iraq|Univ Birmingham Sch Engn Birmingham W Midlands England;

    Univ Birmingham Sch Engn Birmingham W Midlands England;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Wankel compressor and expander; CAES; Thermal analysis; Hybrid vehicles;

    机译：Wankel压缩机和膨胀机;CAES;热分析;混合动力汽车;

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