The concept of a new car shock absorber with energy recuperation

The concept of a shock absorber able to recuperate from energy chassis vibrations has been presented in the article. Energy released from such vibrations has thus far simply dissipated. The shock absorber is composed of the cylinder, the turbine and the generator. Its dimensions are close to those of hydraulic shock absorber, so the new shock absorber can be used in a typical automobile. The changes for values of dynamic parameters during operation of the new shock absorber components have been estimated using published data. The analysis of dynamics for the shock absorber operating in road conditions has been based on this data. Such analysis has allowed checking the operation correctness of the new design from both the shock absorber and the electric generator point of view. The amount potential of electric power available for recovery in the shock absorber has been estimated for typical road conditions. Such electric power can be used as a comparative parameter in the cost-effectiveness analysis for use of new shock absorbers in automobiles. The model performed of the turbine has been elaborated. Analysis of fluid flows in the model has been carried out and results of it have been shown.

W artykule została przedstawiona koncepcja nowego amortyzatora samochodowego z odzyskiem energii drgań podwozia. Taka energia rozproszona dotychczas na ciepło może być zamieniona na użyteczną energię elektryczną. Nowy amortyzator składa się z cylindra, zespołu turbiny i zespołu generatora energii elektrycznej. Jego wymiary są zbliżone do tych charakteryzujących amortyzator hydrauliczny, toteż nowy amortyzator z odzyskiem energii może być używany w typowym podwoziu samochodu. Zmiany wartości parametrów dynamicznych zachodzące podczas eksploatacji nowego amortyzatora i jego elementów składowych, zostały oszacowane na podstawie danych literaturowych. Na podstawie tych danych oceniono dynamikę nowego amortyzatora, pracującego w warunkach drogowych. Taka analiza pozwoliła na sprawdzenie poprawności działania nowego projektu zarówno z punktu widzenia amortyzatora jak i generatora energii elektrycznej. Uzyskane wartości współczynnika tłumienia, głównie podczas pracy generatora energii elektrycznej w nowym amortyzatorze, pozwoliły na używanie takiego amortyzatora w samochodzie. Ilość energii możliwej do odzyskania w nowym amortyzatorze została oszacowana dla typowych warunków drogowych. Taka energia elektryczna może być wykorzystana jako parametr do porównawczej analizy opłacalności wykorzystania nowego amortyzatora w samochodzie. Został opracowany model zespołu turbiny i przeprowadzono analizę przepływów płynu w modelu, która umożliwiła ocenę obciążenia wirnika turbiny i współczynnika tłumienia amortyzatora.