Маховичный накопитель энергии – альтернатива гибридам

Рассмотрим в этой связи решение проблемы загазованности городов выхлопами автомобилей, работающих на бензине или солярке.

Известно, что городской цикл езды автомобиля существенно отличается от условий его езды по загородному шоссе. В городе водитель то и дело вынужден останавливаться, стоять в пробках, маневрировать. Следствием этого является то, что удельный расход топлива в городе у автомобиля почти в два раза выше, чем при езде за городом., а скопление автомобилей в городах довершают отравление атмосферы.

Гибрид лучше электромобиля – он решает наиболее острую проблему городов, почти вдвое уменьшает удельный расход топлива в сравнении с автомобилем, приводимом ДВС, снимает проблемы ограниченного пробега электромобиля и зарядки батарей, так как они при езде на ДВС подзаряжаются. Но вот стоимость гибрида – это его уязвимое место в его характеристике: ведь в гибриде два привода и устройство для их взаимодействия.

Как уже было сказано выше, ведущие автомобильные гиганты видят решение этой проблемы в замене существующих автомобилей электромобилями или их модификацией, названной гибридами. Оставим в стороне электромобили (о них мы подробно поговорили выше и поговорим еще далее) и остановимся на анализе гибридов.

В гибриде два силовых агрегата: обычный, с ДВС, и электрический привод, кроме того имеется электронная система управления. При езде в городе ДВС отключен и автомобиль движется за счет энергии аккумуляторных батарей, при езде за городом автомобиль приводится от ДВС, в то же время происходит подзарядка аккумуляторных батарей. Очевидно, что в гибриде имеет место усложнение конструкции автомобиля, и потому его удорожание. Спрашивается, можно ли решить ту же проблему более дешевыми средствами. Мы предложили такое решение.

Наше решение состоит в том, что рядом с обычным приводом от ДВС устанавливается маховик, который раскручивается от энергии аккумуляторных батарей. При езде по городу ДВС отключается и привод автомобиля происходит от маховика, при езде за городом – автомобиль приводится обычным образом. В реализации этой схемы состоит третье направление работ в нашем проекте.

Рассмотрим это направление работ более подробно. Многократно доказано, что маховик (его еще называют супермаховиком) - наиболее эффективный накопитель энергии. Уже разработано множество конструкций маховиков, энергия которых используется для привода автомобиля, автобуса, локомотива небольшой мощности, прокатных станов, землеройных машин, самолетных катапульт, торпед и для многих других случаев, где требуется преодолевать пиковые нагрузки.

Предпосылкой эффективного применения маховичного привода в рассматриваемом случае состоит в том, что скорость движения автомобиля в современном городе составляет, как правило, 20-50 км/ч. А это означает: для движения автомобиля в городских условиях требуется мощность двигателя в 4-5 раз меньше той, которой современное АТС, развивающее максимальную скорость 120-150 км/ч, располагает.

Схема предлагаемого маховичного привода содержит вал1 (Рис. 1), на который соосно со штатным маховиком 2 двигателя на подшипниках 3 установлен маховик-накопитель 4. Между этими маховиками располагается фрикционная муфта 5, которая во включенном состоянии соединяет оба маховика между собой. (Включается она с помощью электромагнита 6.) Когда же эта муфта выключена, маховик 4 свободно вращается на подшипниках 3.

Рис 1.

Маховик-накопитель 4 помещен в кожух 7, зазор между ним и кожухом устанавливается таким же, как между статором и ротором в асинхронных электродвигателях.

Популярные материалы:

Выбор нормативов пробегов, трудоемкости ТО и ТР
Пробег: L=4000 км; L=16000 км; L=200000 км Трудоемкость: tТО1=2.8 чел.ч.; tТО2=11.2 чел.ч.; tТР= 3.2 чел.ч.; tЕО=0.3 чел.ч. Коэффициенты корректирования: К1(ТО)=0.8 К1(ТР)=1.2 К1(КР)= 0.8 К2(ЕО)=1.0 К2(ТО и ТР)=1.25 К2(КР)=1.0 К3(ТО) ...

Расчет численности производственных рабочих
К производственным рабочим относятся рабочие зон и участков, непосредственно выполняющие работы по ТО и ТР подвижного состава. Штатное число рабочих: Рш=Тг/Фш где Фш – годовой (эффективный) фонд времени «штатного» рабочего, ч. Согласн ...

Процесс сгорания
Целью расчета процесса сгорания является определение температуры и давления в конце видимого сгорания. Для упрощения термодинамических расчетов принимают: процесс сгорания для двигателей с воспламенением от искры происходит при V = const, ...