Récupération d'énergie cinétique grâce à un circuit hydraulique

[invite637b0ff4]

Bonjour,

je cherche à savoir dans quelles proportions il serait possible de récupérer l'énergie cinétique d'un véhicule de masse m lors de son freinage (jusqu'à arrêt complet du véhicule). Il faut savoir qu'il est équipé de 4 moteurs roues hydrauliques et l'idée est d'avoir une récupération de l'énergie en faisant fonctionner les moteurs en pompes qui rempliraient des accumulateurs.

Je cherche à dimensionner les accumulateurs et savoir ce qu'ils peuvent me restituer comme énergie. (je ne sais pas trop si je dois parler d'énergie ou de puissance à vrai dire)

Si vous pouviez m'aider, ca serait super sympa.

Merci
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[Jackyzgood]

Avec le peu d'info que j'ai, je dirais que dans le meilleur des cas, le rendement du moteur en tant que pompe doit être égal a son rendement en tant que moteur.

Donc si ton moteur a un rendement de 50%, je pense que si tu le fais tourner en tant que pompe ça devrait être au max la même valeur, et donc tu dois pouvoir récupérer 50% de l'énergie cinétique.

Pour rappel une puissance c'est une quantité d'énergie par seconde, on peut donc parler de récupération de puissance mais il ne faut oublier de préciser la durée.

[hydrochristian]

Bonsoir Poumpoumpoum

Si ça peut vous rendre service.
Il y a un exemple de freinage d'une transmission hydrostatique par accumulateur dans l’ouvrage :
Conception des circuits Hydraulique par Réjean Labonville. Au chapitre 6 page 268.

[invite637b0ff4]

Bonjour,

merci pour le renseignement hydrochristian mais je n'ai pas cet ouvrage à ma disposition.
Sinon Jackyzgood je ne pense pas que ce soit exactement ca. Parce que la récupération d'énergie au freinage a une limite. Cela va dépendre de la variation de pression entre l'entrée et la sortie de la pompe (enfin je pense), la cylindrée de celle ci, la vitesse de rotation de celle ci et bien sur ses caractéristiques intrinsèques. (par exemple si le couple maxi autorisable par le moteur qui joue ici un rôle de pompe est de 1500Nm et que le couple de freinage est plus important, que se passe t il?)

je pense qu'il y a une limite de récupération d'énergie cinétique. Mettons que le véhicule roule à 100 km/h , son énergie cinétique est alors énorme et je doute que je puisse récupéré cette énergie cinétique multiplié par le rendement du moteur (pompe) hydraulique.

Mon problème est que je ne sais pas trop comment je peux quantifier l'énergie cinétique que je peux stocker. C'est ce qui va m'aider à dimensionner la taille de mes accus.


(Soit dit en passant le rendement du moteur hydraulique est plus de l'ordre de 90% que de 50% nan?)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jackyzgood]

Je ne connais pas plus que ça les moteur hydraulique, 90% de rendement ? possible, même si je trouve ça un peu élevé (c'est le rendement des moteurs électrique, qui eux n'ont pas de fluide et un minimum de partie mécanique en mouvement)

par exemple si le couple maxi autorisable par le moteur qui joue ici un rôle de pompe est de 1500Nm et que le couple de freinage est plus important, que se passe t il?

Je dirais que vu que c'est le moteur qui va générer le couple de freinage il ne pourra pas dépasser le couple maxi autorisé, on aura en gros une puissance limite récupérable. Comme je l'ai dis dans mon précédant poste :

Pour rappel une puissance c'est une quantité d'énergie par seconde, on peut donc parler de récupération de puissance mais il ne faut oublier de préciser la durée.

On peut donc en théorie récupérer l'énergie cinétique sans autre limite que celle du rendement, cependant la puissance du moteur va jouer sur la durée du freinage. Si on a 2 moteurs, un de faible puissance et un de forte puissance (avec le même rendement), je dirais que la quantité d'énergie récupérable dans les 2 cas est la même (car même rendement) cependant dans le cas du moteur de faible puissance le freinage se fera sur une durée beaucoup plus grande.

Pour imager un peu ça on va prendre l'exemple d'un TGV en roue libre à 300km/h, imaginons maintenant qu'on couple aux roue de ce train un alternateur de voiture, il va opposer une résistance a la rotation des roues, mais la puissance qu'il est capable de fournir est tellement faible comparé a l'énergie cinétique du train qu'il faudrait surement des années avant de l'arrêter complètement. Mais si on utiliser les moteurs électrique du TGV en guise d'alternateur, la puissance étant nettement plus conséquente il freinera beaucoup plus vite, mais au final dans les 2 cas quand le train sera a l'arrêt, les 2 systèmes auront récupéré la même quantité d'énergie (s'il ont le même rendement)

voila mon point de vue sur la récupération de l'énergie cinétique au freinage, que ça soit dans un cas électrique ou hydraulique ce qui va ralentir le véhicule c'est le couple que va engendrer l'alternateur ou la pompe, mais la on parle de puissance (énergie par unité de temps), pour connaitre l'énergie récupérable (qui est une quantité au même titre qu'une masse) la seule limite sera le rendement de l'alternateur ou de la pompe.

[michel dhieux]

voila mon point de vue sur la récupération de l'énergie cinétique au freinage, que ça soit dans un cas électrique ou hydraulique ce qui va ralentir le véhicule c'est le couple que va engendrer l'alternateur ou la pompe, mais la on parle de puissance (énergie par unité de temps), pour connaitre l'énergie récupérable (qui est une quantité au même titre qu'une masse) la seule limite sera le rendement de l'alternateur ou de la pompe.

bonsoir
pour moi l'alternateur n'est pas capable d'arrêter un véhicule , ou alors il faudrait qu'il soit énorme et lourd .de plus les batteries n'accepterons pas forcement une forte recharge momentanée
par contre l'hydraulique peut recharger un accus,et pour cela il suffit
d'une pompe de faible poids et de faible dimension
soit par exemple la pompe bosch rexroth A6VM 28 .
sa masse est de 16 kg et, est pas plus grande qu'une boite a chaussure par contre ces performances
105 litres mn a 5500 tr/mn ,peut tourné a 8500 tr ,pression 450 bars puissance absorbé 115 kw (157cv)
je doute qu'un alternateur puisse faire pareil ,??
mais pour arrêter un véhicule sans frein cela représente plus de 300cv
alors si je monte un modèle plus gros par exemple le A6VM 80
j'ai les 300cv de puissance absorbé et la masse est seulement de 34 kg ,mais par contre l'accu est rempli en quelques secondes puisque son débit est de 312 L /mn
cordialement
http://www.youtube.com/watch?v=rPSob1gH_wk
http://www.youtube.com/watch?v=ycAgr6tpRQg

[michel dhieux]

re bonsoir
la récupération d'énergie ,grâce a l'hydraulique et la restitution ne peut se faire qu'avec une pompe a cylindrée variable ,celle-ci devenant moteur pour le redémarrage ou la marche continu jusqu'à épuisement de l'accu et bien sur d'un accus dimensionné suivant le debit maximal de la pompe .
autre véhicule hybride hydraulique/ DIESEL a pistons libres

http://www.valentintechnologies.com/general/default.asp
http://www.valentintechnologies.com/...-Car-05-07.pdf

[Jackyzgood]

pour moi l'alternateur n'est pas capable d'arrêter un véhicule , ou alors il faudrait qu'il soit énorme et lourd .de plus les batteries n'accepterons pas forcement une forte recharge momentanée

Je suis d'accord avec toi, un alternateur ne peut pas arreter un véhicule car le couple résistif est proportionnel a la vitesse de rotation.

Mais je faisais une analogie entre les 2, car je suppose que la pompe elle aussi absorbe une puissance proportionnel a la vitesse de rotation.

Donc une pompe non plus ne peut pas arrêter un véhicule. Il n'y a que les bon freins a disque qui peuvent arrêter réellement un véhicule, ou alors il faut bloquer la pompe mais dans ce cas la c'est plus vraiment une pompe.

Pour ce qui est des batteries effectivement ça pose problème, mais ce genre de système est installé sur certain poids lourds, il doivent surement avoir un système d'accumulation intermédiaire.

soit par exemple la pompe bosch rexroth A6VM 28 .
sa masse est de 16 kg et, est pas plus grande qu'une boite a chaussure par contre ces performances
105 litres mn a 5500 tr/mn ,peut tourné a 8500 tr ,pression 450 bars puissance absorbé 115 kw (157cv)
je doute qu'un alternateur puisse faire pareil ,??

Pour un alternateur le couple dépend du courant qu'on va lui injecter, plus le courant sera intense plus le freinage sera important.

Un alternateur de voiture (qui n'est pas prévu pour freiner la voiture) doit peser environ 5kg peut débiter presque 700W, il faudrait se renseigner sur le sujet mais je pense que les 2 systèmes doivent être assez similaire.

Dernière petite question quel est le rendement de la pompe, que ça soit en mode moteur ou en mode freinage.

[michel dhieux]

Je suis d'accord avec toi, un alternateur ne peut pas arreter un véhicule car le couple résistif est proportionnel a la vitesse de rotation.

Mais je faisais une analogie entre les 2, car je suppose que la pompe elle aussi absorbe une puissance proportionnel a la vitesse de rotation.

Donc une pompe non plus ne peut pas arrêter un véhicule. Il n'y a que les bon freins a disque qui peuvent arrêter réellement un véhicule, ou alors il faut bloquer la pompe mais dans ce cas la c'est plus vraiment une pompe.

Pour ce qui est des batteries effectivement ça pose problème, mais ce genre de système est installé sur certain poids lourds, il doivent surement avoir un système d'accumulation intermédiaire.



Pour un alternateur le couple dépend du courant qu'on va lui injecter, plus le courant sera intense plus le freinage sera important.

Un alternateur de voiture (qui n'est pas prévu pour freiner la voiture) doit peser environ 5kg peut débiter presque 700W, il faudrait se renseigner sur le sujet mais je pense que les 2 systèmes doivent être assez similaire.

Dernière petite question quel est le rendement de la pompe, que ça soit en mode moteur ou en mode freinage.

bonsoir
le rendement mécanique est de l'ordre de 87 pour 100
hydraulique de 95 a 98 pour 100 pour les pompes a pistons
le rendement global est de l'ordre de 90 a 92 .
ne pas oublier qu'une pompe de 16 kg avec plein débit et pleine pression cale un diesel 6 cylindres de 150 cv.....
mais récupération d'énergie cinétique veut dire aussi que les roues tournent donc que se soit électrique ou hydraulique il faut en idéal un moteur par roue et un système de régulation du type ABS (du moins je crois .) qui empêche le blocage d'une roue ou plusieurs .
cordialement

[hydrochristian]

Bonsoir

Je n’ai jamais eu l’occasion d’avoir entre les mains un schéma représentant une installation disposant d’un système de récupération d’énergie ni d’en étudier le principe.
Voilà ce que j’ai compris de la récupération de l’énergie d’une transmission hydrostatique lors du freinage.

[triall]

Hello.
Le sujet est intéressant , juste 2 pistes supplémentaires : le volant d'inertie, on en parlait beaucoup dans les années... Peut -être depuis il a fait des progrès .Je lisais des articles dessus qui donnaient des phénomènes terribles de toupies embalées .Une voiture équipée d'un tel volant, si elle commençait à faire des tonneaux, n'en finirait plus...
Il y a l'air comprimé aussi, avec ce fameux moteur MDI ...J'y crois beaucoup perso .. mais pour récupérer l'energie du freinage...On garde nos freins à disque en cas d'urgence , le reste du temps récupérer ce qu'on peut ...