Supernovum.ru
Список форумов
Это архив форумов. Работающие форумы расположены вот по этой ссылке
ExMachina (архив)
 
Навигация:  Консилиумъ•Политзанятия•Салон•Кулуары•Полигон•Техфорум•Публикации•Архив• Новая тема•Искать• Войти •Лента
Страницы: 123>>
Страница: 1 из 3
Необходим новый ДВС
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 01, February, 2011 13:49

 Движение при помощи моторов использующих жидкое топливо - основа нынешней цивилизации. И пока не найдена альтернатива энергии химических связей топлива, уйти от таких двигателей мы не можем. По крайней мере без существенного, возможно катастрофического, снижения качества (и количества) жизни.

Но нефть и газ становятся дефицитны тем сильнее, чем дольше используются. Поэтому помимо поиска альтернативы необходимо повышать эффективность использования тех ресурсов, что сейчас доступны. Чем и занимаются многие профессиональные команды и энтузиасты.

Однако усилия профессионалов не дают ощутимого результата, потому что они направлены по одному единственному тупиковому пути - повышение сложности и качества изготовления традиционного двигателя. Понятно, что любая конструкция имеет предел усовершенствований. По мере приближения к которому эффективность оных падает по экспоненциальному закону. Двигатели всё сложнее, материалы их всё лучше, обработка всё совершеннее, набор деталей и элементов всё разнообразнее и шире. В результате цена всё больше, как и трата ресурсов на разработку и производство. А конечный результат (прирост производительности, экономичности, удельной мощности и т.д.) всё скромнее. Конечно современные ДВС разительно превосходят по эффективности образцы первых поколений. Что создаёт иллюзию правильности пути. Возможно путь БЫЛ правилен. Но возможно ли дальнейшее эффективное усовершенствование? Представляется, что нет.

Один важный момент. Всё вышеописанное происходит на фоне глобального кризиса, имеющего причиной невозможность дальнейшего роста рынков и удорожание добычи ресурсов. Что это означает для машиностроения в целом? Дальнейшее усложнение изделий на данном историческом этапе не имеет социально-экономических перспектив и оснований. Для него необходимо углубление разделения труда, а для него в свою очередь увеличение рынков сбыта и добычи ресурсов. Первое невозможно, второе затруднено.

Значит если мы хотим и дальше пользоваться благами моторной, машинной цивилизации, нужно качественно менять подход к разработке и производству двигателей (и не только их). Необходимо перейти к простым конструкциям, имеющим небольшой относительный размер, производство которых требует минимума смежных отраслей, минимума ресурсов, минимума энергии.


Предлагаю всё это обсудить, а для затравки дам разные варианты перспективного двигателя внутреннего сгорания.
Опции: Ответить•Цитировать
модуль-двигатель
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 01, February, 2011 13:51

 [ideyka.narod.ru]

МАЛЕНЬКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С БОЛЬШИМ БУДУЩИМ

Изобретатели давно ищут возможность уйти от классической компоновки двигателей внутреннего сгорания, основанной на принципе перевода возвратно-поступательного движения поршня во вращение вала.

Один из вариантов нашел когда-то Ван-кель, создав роторно-поршневой двигатель. Однако «ванкель» не получил широкого распространения из-за свойственных ему кинематических недостатков.

Компоновка модуль-двигателя МД15-70: 1 — диффузор воздухозаборника; 2 — сетка мелкоячеистая; 3 — шпильки стяжные; 4 — переходник: 5 — крыльчатка вентилятора; 6 — статор генератора; 7 — ротор генератора; 8 — фланец передний; 9 — зона сепарации воздуха; 10 — кожух двигателя; 11 — цапфа ротора передняя с валом привода вентилятора, генератора и насосов систем смазки и охлаждения; 12—крышки торцевые; 13—цилиндр; 14— ребро радиатора; 15 — гильза цилиндра; 16 — винт крепления гильзы; 17—лопатка рабочая; 18 — фланец стыковочный; 19 — цапфа ротора задняя с валом отбора мощности; 20 — ротор; 21 — подшипник задний; 22 — одно из сопел выхлопного аппарата; 23—глушитель; 24—окно выпускное; 25 — полость рабочая; 26 — канал охлаждения (с метрической резьбой — для интенсификации охлаждения ротора); 27 — окно впускное; 28 — подшипник передний; 29 — насос системы смазки и охлаждения; 30 — штепсельный разъем системы управления; 31 — окно для электропроводки управления; 32 — стенка передняя; 33 — храповик ручного запуска; 34 — вкладыш компрессионный (аналог поршневого кольца); 35 — вкладыш антифрикционный (бронза); 36 — впрыск топлива; 37 — втулка центральная; 38 — уплотнитель лопатки графитовый



Практически по той же причине не первенствуют и пластинчатые роторные машины, обладающие низким механическим КПД.

А.Курочкин сумел «нащупать» свой путь.

Во-первых, он предложил нечто среднее между ротором и турбиной. Рабочий цикл в его МД 15-70 походит на цикл в газотурбинном двигателе (ГТД) процессом непрерывной подачи топлива, горе-

ния и продувки (к слову, и на цикл Отто тоже — условиями теплоподвода при горении); но одновременно и отличается, поскольку используется не кинетическая энергия струи, а потенциальная энергия давления газа на рабочие лопатки ротора.

Таким образом, организацией своего функционирования модуль-двигатель напоминает ГТД, а способом использования энергии — поршневой ДВС. Этим он принципиально разнится с роторно-поршневым



«ванкелем», где рабочий процесс полностью совпадает с тем, что происходит в поршневом двигателе.Во-вторых, он сумел обойти кинематические проблемы, разработав и запатентовав оригинальный механизм под названием «роторная машина Курочкина». Ее рабочий цилиндр имеет восьмигранную внутреннюю поверхность и объединенные в одну деталь противоположные рабочие лопасти. Таких деталей четыре, они имеют небольшую радиальную подвижность

относительно ротора и работают скорее как уплотнительные кольца в обычном поршневом двигателе. Конструкция получилась очень герметичной. За счет этого удалось минимизировать потери давления в «камере сгорания», что в том же «ванкеле» так и не было реализовано.

В МД немало и других остроумных находок. Вкупе со сверхплотной компоновкой они позволили изготовить двигатель с уникальными конструктивными и эксплуатационными свойствами. Вот лишь не-

которые из них: предельная компактность; пыле-, грязе- и водозащищенность; самоуравновешенность кинематического механизма; пространственная не ориентированность систем смазки, охлаждения и питания; незначительность пульсации крутящего момента; низкая удельная масса; высокая экономичность; малая токсичность; пологость дроссельных характеристик; потенциальная возможность работы на любом углеводородном топливе.

Внешне МД 15-70 напоминает большой термос. И поначалу трудно поверить, что за гладкой цилиндрической поверхностью его кожуха скрываются все необходимые любому двигателю системы. А именно: стартер, генератор, радиатор, воздухоочиститель, несколько насосов и даже глушитель. В конструкции широко применены различные конструкционные материалы: от высоколегированных сталей до обыкновенного дюралюминия. При этом деталей в МД раз в десять меньше, чем в обычном ДВС'

Тем не менее это полноценный двигатель внутреннего сгорания, причем мощностью 70 л.с. и массой всего 15 кг! Он пригоден для легких воздушных, водных, наземных транспортных средств и мобильных энергетических установок. Может использоваться в качестве одиночного или блокированного из нескольких МД силового привода на один вал. Возможно также (с целью дальнейшего наращивания мощности) параллельное или последовательное соединение нескольких таких блоков.

Принцип действия модуль-двигателя следующий. Центробежный вентилятор



засасывает сквозь мелкоячеистую сетку воздух, закручивает его и подает в зону сепарации. В этой зоне единый поток воздуха разделяется: одна его часть вместе с отброшенной к периферии пылью поступает в радиатор на охлаждение двигателя и затем выходит наружу: другая же часть, очищенная, через впускное окно направляется в рабочие полости (проточную зону), где происходят процессы, типичные для двухтактных ДВС. Последовательность этих процессов одномоментно отражена на рисунке.

Выпуск происходит через специальное окно в глушитель, где отработанный газ смешивается с охлаждающим воздухом из радиатора и выбрасывается в атмосферу сквозь кольцевой диффузорный выхлопной аппарат. Цвет выхлопного пламени — однотонно голубой, что свидетельствует о полном сгорании топливной смеси. И это на холостом ходу, когда традиционные двигатели наиболее токсичны!

Пластинчатые роторные машины также в принципе обладают высокой экономичностью. Однако свойственные им кинематические недостатки — заклинивание и большой износ ответственных деталей — сдерживали до недавнего времени их развитие. Преодоление этих недостатков в конструкции МД 15-70 позволило новому мотору иметь показатель экономичности примерно равный соответствующему показателю дизельного двигателя, но в 1,22 раза лучше четырехтактного карбюраторного и роторного «ванкеля» и в 1,9 раза—двухтактного поршневого.

Вместе с тем сравнения показывают, что габаритный объем МД в 70 раз меньше дизельного, в 20 раз — четырехтактного ив 10—12 раз — роторного или двухтактного поршневого ДВС. Меньше и его масса (металлоемкость): соответственно в 30, 10и4 раза. И все это, заметим, при равной мощности.

Внешние скоростные характеристики модуль-двигателя протекают более полого, чем у двигателей других типов. Это делает его привлекательным для применения в автомобилях, поскольку позволяет снижать количество ступеней в коробках передач, а также эксплуатационные расходы топлива. Подсчитано, что при установке МД15-70, к примеру, на «Москвич-2141» расход топлива не превысит 3 л на 100 км пути. Кроме того, роторная машина Курочкина может быть использована и в качестве гидравлического или пневматического мотора или насоса.

А.ТИМЧЕНКО, г.Рыбинск, Ярославская обл.
Опции: Ответить•Цитировать
Роторный двигатель непрерывного горения
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 01, February, 2011 13:55

 [att-vesti.narod.ru]


О конструировании ДВС высокой удельной мощности.

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) в современной технике занимают столь большое место, что их совершенствование, повышение энергетических, экономических и многих других параметров составляет целые направления в научно-техническом прогрессе.

Мы не собираемся решать какую-то из этих проблем в целом: наша задача - рассмотреть довольно узкий аспект, касающийся повышения удельной мощности ДВС. Эта задача имеет смысл при использовании ДВС в устройствах, общая масса которых соизмерима с массой собственно двигателя. Это могут быть легкие летательные аппараты, различные портативные и переносные мотоблоки, ранцевые двигатели и т.п.

Проблема уменьшения веса ДВС - повышения удельной мощности обычно решается либо одним из трех указанных далее путей, либо их комбинацией:

энергетически - повышением энергосодержания цикла за счет повышения термодинамических показателей или увеличением количества циклов в единицу времени;
конструктивно - снижением размеров элементов конструкции, например, расположением цилиндров под углом друг к другу или по кругу звездообразно;
технологически - применением везде, где это возможно, легких сплавов.
Однако даже в лучших конструкциях наиболее распространенных четырехтактных двигателей (ЧДВС) удельная мощность не превышает 1 кВт/кг.Несколько большей удельной мощности достигают двухтактные двигатели (ДДВС), затем - роторно-поршневой двигатель Ванкеля (РПДВС).Наибольшей удельной мощностью обладают газотурбинные двигатели (ГТД).

Анализируя эту цепочку, легко увидеть, что основным принципиальным различием перечисленных выше ДВС является способ конструктивной реализации термодинамического цикла:

в ЧДВС все составляющие цикла совмещены в пространстве и протекают последовательно во времени;
в ДДВС составляющие цикла попарно разнесены в пространстве и также попарно параллельны во времени;
в РПДВС пространственное разделение осуществлено по трем рабочим зонам, что позволило Ванкелю обеспечить частичное временное перекрытие составляющих цикла, хотя процесс попрежнему остался прерывным (см. "Двигатели внутреннего сгорания", под редакцией А. С. Орлова и М. Т. Круглова, Машиностроение, 1984, т.3, с. 261);
в ГТД все составляющие цикла разнесены в пространстве и совмещены во времени (непрерывны).
Это означает, что рабочий объем ЧДВС только четверть времени использует для извлечения энергии из топлива, а остальное время занято вспомогательными процессами. Даже частичное изменение этого способа в ДДВС - попарное разнесение составляющих цикла в пространстве и их совмещение во времени дает существенный выигрыш в удельной мощности.

Наиболее полно пространственное разнесение составляющих термодинамического цикла и их совмещение во времени реализуется в газотурбинных двигателях (ГТД). Эти двигатели (без дополнительных агрегатов, прежде всего - редукторов) достигают удельной мощности в несколько кВт/кГ, лучшие образцы реализуют значения удельной мощности до 6 кВт/кг.

На основе изложенного очевиден 1-й принцип повышения удельной мощности ДВС: осущесвление непрерывного сгорания топлива путем пространственного разделения составляющих термодинамического цикла ДВС.

Полная реализация этого принципа в ГТД должна была бы обеспечить им подавляющее преимущество перед всеми остальными ДВС. Однако, принципиальной особенностью газотурбинных двигателей является необходимость преобразования внутренней энергии рабочего тела в макрокинетическую энергию газового потока, преобразуемую потом средствами газовой динамики в выходную механическую энергию.

Вследствие этого повышение энергосодержания рабочего тела означает при прочих равных условиях увеличение скорости газового потока, следовательно, увеличения угловой скорости ротора. В устройствах же, о которых мы здесь говорим, требуется прежде всего крутящий момент, а это в свою очередь приводит к необходимости редукции скорости вращения выходного вала.

Масса редуктора порой превышает массу самого двигателя и существенно ухудшает суммарные характеристики. Именно в этих случаях ДВС дискретного горения, несмотря на низкую удельную мощность самого двигателя, в целом оказываются выгоднее ГТД. Их преимущество в данном случае заключено в более короткой цепи преобразований энергии: внутренняя энергия рабочего тела, одной из форм проявления которой является давление, совершает внешнюю механическую работу именно за счет давления, без промежуточных преобразований.

Таким образом появляется возможность сформулировать второй принцип (который, вообще говоря, и без того очевиден): минимизация преобразований энергии.

Удачной иллюстрацией реализации второго принципа является конструкция дизель-молота: внутренняя энергия рабочего тела превращается непосредственно в кинетическую энергию молота (разумеется, применительно к дизель-молоту не следует говорить об удельной мощности - здесь масса диктуется другими соображениями).

Изложенные выше соображения достаточно тривиальны и вряд ли заслуживали бы обсуждения сами по себе, без иллюстрации их применения. Именно к демонстрации работоспособности изложенных принципов мы и намерены перейти.

1. Роторный двигатель непрерывного горения.

В соответствии с изложенными принципами автором разработан роторный двигатель непрерывного горения (типа РДК), патентное право на который принадлежит Академии Технического Творчества (приоритет от 27.11.97). В патентных материалах указано, что роторный двигатель содержит раздельные камеру сжатия, демпферную камеру, камеру сжигания и камеру расширения.

Иначе говоря, в предлагаемом ДВС камеры сжатия, сгорания и расширения рабочей смеси разнесены в пространстве, а процессы сжатия, сгорания и расширения совмещены во времени, что обеспечивает непрерывность сжигания рабочей смеси и, соответственно, повысить удельную мощность ДВС.

Коструктивно в РДК обеспечены: политропность процессов сжатия и расширения, изотермическое дросселирование между демпферной камерой и камерой сжигания и изобарический процесс сжигания топлива, что хорошо видно на приведенном ниже рисунке.



Рис. 1. Термодинамический цикл РДК (сплошная линия),цикл ГТД (прерывистая линия) в сравнении с идеальным (пунктир )

Сравнивая термодинамический цикл РДК (рис. 1) с циклом ГТД, легко видеть их близость между собой. Однако РДК, непосредственно использующий давление рабочего тела, способен работать в режиме малых (до единиц в секунду) угловых скоростей и, соответственно, больших вращающих моментов.

Поскольку камера сжатия и камера сгорания отделены друг от друга демпферной камерой, а камера расширения размещается в другой относительно камеры сжатия полости, отсутствует возможность прорыва горящей смеси к сжимаемой, что снижает требования к уплотнениям и повышает моторесурс ДВС.

Кроме того, профили полостей корпуса и ротора более просты (прямые круговые цилиндры), и, соответственно, ДВС более технологичен (чем, например, двигатель Ванкеля). Еще одной особенностью конструкции является унификация узлов РДК, что дает возможность выбора мощности двигателя в пределах некоторой серии изменением осевых длин деталей двигателя, без изменения каких-либо других размеров.



Рис. 2. Общий вид РДК (аксонометрия).

На основе базовой модели разработаны модификации:

РДК-Ф - роторный двигатель непрерывного горения форсированного режима,
РДК-С - роторный двигатель непрерывного горения с внутренней стабилизацией угловой скорости и
ОРДК - обращенный роторный двигатель непрерывного горения.
Последняя из моделей предназначена для установки в ступице колеса и рассчитана на угловые скорости в единицы оборотов в секунду.

Конструктивно проработаны 4 серии РДК (рис. 2), рассчитанные на различные выходные мощности при 3000 об/мин (табл.1). В каждой серии остаются неизменными радиальные размеры, мощность же изменяется за счет продольных размеров.

Это позволяет получать заготовки для двигателей различной (в пределах серии) мощности высокопроизводительными технологиями - прокатом, нерерывным литьем и т.п.

Данные серий роторных двигателей типа РДК.

Общие функциональные данные серий:

показатель политропы:
сжатия - 1,3;
расширения - 1,2;
габаритные размеры - Lг = 1,1 ( bc + bp ); Dг = 2,5 R; где
R = 50 (РДК-5),
R = 75 (РДК-7,5);
R = 100 (РДК-10);
R = 150 (РДК-15).


(В последней колонке таблицы указан расход рабочего тела: смеси воздуха с горючим).

В настоящее время Инновационная научно-производственная фирма "Турботехника" по договору с АТТ организует опытное производство РДК-10 мощностью 20 кВт.

Предварительная оценка показывает, что при использовании обычных конструкционных материалов масса двигателя не превысит 4 кг.

2. Портативный водометный двигатель.

Если в РДК, описанию которого посвящен предыдущий раздел, применен главным образом первый из сформулированных принципов, то следующая разработка эксплуатирует второй принцип. В основу разработки положена конструкция дизель-молота.

Два спаренных дизель-молота, противофазность работы которых обеспечена соединяющей поршни кулисой, обеспечивают передачу энергии от рабочего тела (через поршень) ускоряемой порции воды.



Рис. 3. Внешний вид водометного двигателя типа ПВДК-4.

Разработка (автор ее - автор настоящей статьи) является собственностью АТТ и по договору право на ее опытное производство передано МЦВТ. В настоящее время готовится конструкторская документация на опытный образец, внешний вид которого представлен выше.

Двигатель, показанный на рис.3, при указанных размерах имеет следующие параметры:

Номинальная мощность - 4 кВт,
Сила тяги - 170 Н,
Скорость истечения воды - 23 м/с
Указанная модель - лодочный двигатель для надувных и маломерных лодок, удобный для применения на малых глубинах, особенно с каменистым дном. Однако, заложенные в нее возможности позволяют использовать ее так же, как и РДК, в качестве базовой, на ее основе разрабатываются вариант трюмной водоотливной мотопомпы и вариант индивидуального ранцевого пожарного водомета.
Опции: Ответить•Цитировать
шиберные машины(tu)
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 01, February, 2011 14:48

 Схема применима как для ДВС, так и для паровых машин. Простота изготовления и низкие требования к материалам (основное достоинство - могут работать на низких оборотах)! Отличное сочетание.

Такая конструкция может оказаться к месту в хозяйстве построенном на основе "Стратегического манёвра".




(tu): котельников
Опции: Ответить•Цитировать
Кстати, в запланированном "Ё-мобиле"(tu)
Пользователь: BAPBAP (IP-адрес скрыт)
Дата: 01, February, 2011 23:32

 Прохорова будет стоять роторно-лопастной двигатель. Видеопрезентация:


Слаб человек и в грехопадении немощен.


(tu): котельников
Опции: Ответить•Цитировать
а нет более детального
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 00:00

 представления кинематической схемы?

На мой взгляд сложновато для прорывного решения. Небось на Западе купил. А там умеют впаривать решения на грани рентабельности. Вроде и не лажа, но так, чтоб себе любимым не смог угрожать конкуренцией.
Опции: Ответить•Цитировать
Иррелевантная посылка как "приглашение к дискуссии" о чем?
Пользователь: Молотов* (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 02:37

 Козлов Евгений:

"... нефть и газ становятся дефицитны тем сильнее, чем дольше используются".


Чем подтверждается это сомнительное утверждение, неадекватное "общеизвестной" реальности?

Где "дефицит" нефти и газа?
Опции: Ответить•Цитировать
возрастание себестоимости добычи (-)
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 11:01

 ваыва
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: Может необходим вообще не ДВС? (-)
Аватарка Пользователь: sezam (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 11:31

 фывапф
погугли в яндексе
Опции: Ответить•Цитировать
а что?
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 11:44

 предложите вариант. Двигатель внешнего сгорания типа стирлинга? У него свои недостатки: большая масса. Для стационарного применения он подходит, для мобильного не очень. А нам как раз надо удельную мощность повышать. Ведь перевозка самого двигателя тоже требует расхода энергии.
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: Иррелевантная посылка как "приглашение к дискуссии" о чем?
Пользователь: zico (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 12:04

 Молотов написал:
Где "дефицит" нефти и газа?

Дефицит нефти и газа это для лохогоев[edgeways.ru]
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: ну, как бы в идеале
Аватарка Пользователь: sezam (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 12:14

 надо уходить от СГОРАНИЯ вообще.
Другой вопрос - что пока нет выгодной замены.
Электрический - как минимум требует электричества (а его выработка - не слишком экологична сама по себе)
погугли в яндексе
Опции: Ответить•Цитировать
так я про это
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 12:21

 и написал в самом начале. Надо уходить, кто бы спорил. Но пока непонятно как и куда.

Это можно обсудить в другой ветке, у меня были задумки по такому обсуждению. Но тут всё на песке пока.


Электричество кстати не единственный вариант для мобильного устройства. Можно запасать энергию в маховиках.
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: так я про это
Пользователь: Andrew (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 16:29

 Энергию чего?
Опции: Ответить•Цитировать
вращения. кинетическую
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 16:31

 раскручиваете с утра маховик и выезжаете на дорогу.
Опции: Ответить•Цитировать
Неадекватный ответ "от Ходорковского"? Или от КПРФ Ходорковского?
Пользователь: Молотов* (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 21:22

 Молотов* цитирует и спрашивает:


"Козлов Евгений:

"... нефть и газ становятся дефицитны тем сильнее, чем дольше используются".


Чем подтверждается это сомнительное утверждение, неадекватное "общеизвестной" реальности?

Где "дефицит" нефти и газа".


Иррелевантный ответ от Козлов Евгений:

"возрастание себестоимости добычи (-)

ваыва".


Персонаж путает "дефицит" и не имеющую отношения к теме брехню ходорковских про "себестоимость добычи" (копеечную).


О чем этот новодельный форум, где политический лунный блеф САСШ (что показано Покровским уже давно) пытаются выдать за "технический вопрос"?

Кто его модерирует-мародерит?
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: шиберные машины
Пользователь: котельников (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 22:08

 Уж больно трения много будет. Или нет?
Опции: Ответить•Цитировать
Педалями раскручивать?
Пользователь: BAPBAP (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 22:17

 Маховик можно и нужно применять как аккумулятор кинетической энергии. Он должен раскручиваться за счет торможения. А потом отдавать энергию при разгоне.
Слаб человек и в грехопадении немощен.


Опции: Ответить•Цитировать
не могу сказать
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 23:11

 однако шиберные насосы как для воды, так и для воздуха существуют.
Опции: Ответить•Цитировать
всё зависит
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 23:13

 от уровня маховикостроения. Ведь чем отличается бензобак от аккумулятора? Да ничем. Точно так же и от маховика, он по сути не отличается ничем. Это резервуар с энергией. Если ваш маховик к примеру позволяет проехать вам 400 км, то зачем бак и двигатель?
Опции: Ответить•Цитировать
... А - раскрутить? ...
Пользователь: Wlad_II (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 23:22
Цитата:
Если ваш маховик к примеру позволяет проехать вам 400 км, то зачем бак и двигатель?

Всё МОГЛО быть по-другому... Но - с ТЕМ ЖЕ смыслом!
Опции: Ответить•Цитировать
какая разница?
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 23:34

 речь о передвижных устройствах, а не об энергетике в целом. На заправке раскрутят.
Опции: Ответить•Цитировать
Чем?
Пользователь: Wlad_II (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 23:37

 Что за принцип превращения чего-то в механическую энергию для раскручивания?

... "из разетки" ? ;)
Всё МОГЛО быть по-другому... Но - с ТЕМ ЖЕ смыслом!
Опции: Ответить•Цитировать
да, из розетки
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 02, February, 2011 23:38

 это не имеет никакого значения.
Опции: Ответить•Цитировать
Афигеть!
Пользователь: Wlad_II (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 23:41

 Вы решили по-раньше нефть выкачать?
Всё МОГЛО быть по-другому... Но - с ТЕМ ЖЕ смыслом!
Опции: Ответить•Цитировать
на заводе раскрутят
Аватарка Пользователь: frank (IP-адрес скрыт)
Дата: 02, February, 2011 23:45

 вроде как по оценкам (теоретическим) можно крутануть так что-бы на всё время эксплуатации хватило.

но, боюсь, это застряло в мозгу после чтения попиной мехники, а там неучей полно.
"Развитый мозг млекопитающих нуждается в развитой нейронной сети для более сложных мыслительных процессов". (я фигею с психологов)
Опции: Ответить•Цитировать
почему же?
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 03, February, 2011 10:28

 выработка энергии (электричества и тепла) на ТЭЦ в целом эффективнее, нежели её выработка в ДВС.
Опции: Ответить•Цитировать
ну это уже вряд ли
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 03, February, 2011 10:29

 на всё время использования - это уже бомба будет, а не аккумулятор.
Опции: Ответить•Цитировать
Отв: всё зависит
Аватарка Пользователь: edge (IP-адрес скрыт)
Дата: 03, February, 2011 10:48
Цитата:
Ведь чем отличается бензобак от аккумулятора? Да ничем. Точно так же и от маховика, он по сути не отличается ничем. Это резервуар с энергией.

гыгыкъ... Тут каментить -- только портить стих. Ключевое слово --

Цитата:
Если..

А до того -- стехи детектед. Т.е. утверждение верно с точностью до наличия понятий, с точностью до наличия системы отсчета, хоть как-то связывающей эти понятия.

С точки зренья каннибала разницы в помине нет:
фОшыста и либерала -- с хрустом схарчит на обед.

А как "опуститься" до mc2 в бытовом масштабе без разрушения континуума, "до основанья, а зачем.."? В стехах, оно-то, разумеется..


Книшка про пылесос и вариатор давно потеряна в перездах.
Гугель в помощь: "Гулиа" + "Маховик".



Что такое «автомобильный гибрид»?

Октябрь 25th, 2009

Сразу скажу, что этот термин придумал не я, и критиковать меня за слово «гибрид», что иногда делают читатели, не надо. Я встречал этот термин ещё в 70-х годах в исследованиях знаменитой американской фирмы «Локхид», отделения её наземных транспортных средств. Таким словом обозначали силовой агрегат автомобиля, где наряду с двигателем, присутствовал и накопитель энергии. Двигатель использовался только на оптимальном, по расходу топлива и экологичности режиме и выработанная им при этом дешёвая и экологичная энергия запасалась в накопителе и параллельно шла на движение автомобиля. При «заполненном» энергией накопителе двигатель просто выключался, и автомобиль ехал на накопленной дешёвой и экологичной энергии. На спусках и при торможениях потенциальная и кинетическая энергия, накопленная самой массой автомобиля с грузом и пассажирами, конечно же с неизбежными потерями, снова возвращалась в накопитель. Процесс этот называется рекуперативным торможением.

Это самое простое, и, пожалуй, самое основополагающее толкование упомянутого термина. Все остальные «навороты», как в толкованиях, так и в выполнении «гибридов», создают, в основном, только трудности, не очень способствующие как пониманию, так и экономической эффективности гибридов.

Чем же вызвана необходимость появления накопителя энергии в гибридных силовых агрегатах автомобилей? Да, в принципе, тем же, чем и появление банков в экономике. Дело в том, что автомобильный двигатель имеет достаточно узкий диапазон его работы на оптимальном режиме, когда и удельный расход топлива и выброс токсичных веществ, минимальны. Но мощность двигателя на этом режиме гораздо больше той, что нужна для обычной езды в городе. Например, для передвижения по хорошей горизонтальной дороге современного легкового автомобиля со скоростью 60 км/ч требуется 3…4 кВт мощности. А мощность, вырабатываемая двигателем на оптимальном режиме, порядка 60…80 кВт. Вот и эксплуатируют двигатель на режиме сильной недогрузки при высоком удельном расходе топлива, вместо того, чтобы включить его на оптимальный режим, а избыток этой дешёвой и экологичной мощности направлять в накопитель. А затем или добавлять эту мощность к мощности двигателя при необходимости, или выключать двигатель и ехать на энергии накопителя.

Особенно эффективно это на городских режимах движения, например, в пробках, когда и экономичность и экологичность двигателя просто отвратительны. Расход топлива при этом уменьшается до 4-х раз, а токсичность выхлопных газов – в десятки раз. На интенсивном городском режиме движения, похожем на режим движения городского автобуса, расход топлива снижается «всего» в 2…2,5 раза, что тоже - огромное достижение. Это не только расчёт, это реальность. Я получал похожий результат ещё в 60-70 годы прошлого века на грузовике УАЗ и на городском автобусе ЛАЗ с моим - маховично-вариаторным гибридом, между прочим, первым в мире такого типа.

Повторять именно такой гибрид сейчас не имеет смысла – он неудобен для городского движения, так как обеспечивает только один заданный заранее режим разгона и торможения. Но проведенные эксперименты говорят об эффективности гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и механической бесступенчатой трансмиссией. Ни один другой тип гибрида с накопителями других типов, например, в виде электроаккумуляторов или гидрогазовых накопителей, с электро- или гидро-трансмиссиями принципиально не в состоянии обеспечить такую экономию топлива.

Но почему же это так? Может быть автор, как истый механик, просто преувеличивает возможности механических гибридов и принижает возможности электрических и других немеханических гибридов? Попробую обосновать свои утверждения.

Автомобильный двигатель выделяет энергию в форме механической и в виде вращения, в данном случае коленчатого вала. А потребитель этой энергии – ведущие колёса автомобиля – принимают эту энергию тоже в виде вращения. Поэтому, по самым фундаментальным законам природы, не следует изменять ни вид, ни форму этой энергии при передаче от двигателя в накопитель и на колёса. То есть не надо переводить эту энергию из механической в электрическую или иную (химическую, тепловую и пр.), так как при этом с этой энергии природа «снимает», энергетический «налог». Этот «налог» неизбежен, это закон природы.

Приведу пример электропривода с электроаккумулятором. Механическая энергия вращения двигателя с помощью генератора переводится в электроэнергию с потерей 10…15% энергии на преобразование вида этой энергии и на управление ею (частотные преобразователи и пр.). Чтобы накопить эту энергию, допустим в электроаккумуляторе, надо электроэнергию превратить в химическую энергию, а при выделении её – снова в электрическую. За это взимается «налог» - порядка 20% и более. Затем эта электроэнергия с помощью тягового электродвигателя снова переводится в механическую энергию вращения, опять же с потерей 10…15% её на преобразование формы и на управление. При этом с тяговым электродвигателем проблем ещё больше, чем с генератором – он должен быть рассчитан как на максимально возможный крутящий момент, так и на максимальную частоту вращения. Произведение этих величин определят мощность тягового электродвигателя, которая получается в несколько раз больше мощности самого двигателя внутреннего сгорания. Эта проблема ещё более снижает экономичность и повышает сложность электропривода, через который в аккумулятор и обратно перетекает полная мощность и энергия, направленные туда, как от двигателя внутреннего сгорания, так и при рекуперативном торможении автомобиля. Отсюда и максимальные потери (перевод в тепло) энергии, так как КПД привода, невысокий по причинам, описанным выше, умножается на величину пропущенной через привод энергии. Это и объясняет малую эффективность гибридов с электроприводом и электроаккумуляторами. Их КПД в лучшем случае не превышает 60%, а экономия топлива обычно колеблется от 10 до 40%.

А теперь рассмотрим механический вариант гибрида с маховичным накопителем энергии и вариатором, но не обычным, а так называемым супервариатором. То есть где привод от двигателя до накопителя и колёс передаёт энергию в виде механической энергии вращения, а накопитель накапливает её также в виде кинетической энергии вращения маховика.

Если вспомнить о моих маховично-вариаторных гибридах 60-70-х годов прошлого века, то тогда я, ещё совсем молодым человеком, построил вариатор в виде мотков перематывающейся, как в магнитофоне, стальной ленты. Этот вариатор имел высокий КПД – около 95%, и диапазон варьирования около 40 – идеал для привода гибрида. Но, как я уже упоминал, режим торможения-разгона для автобуса, снабжённого этим вариатором и маховичным накопителем, был один-единственный, и в городе с особенно интенсивным движением его использовать было нельзя. Но на свободной дороге он показал все преимущества маховично-вариаторного гибрида – и по экономическим, и по экологическим показателям.

Сегодняшний супервариатор и по КПД и по диапазону варьирования близок к упомянутому выше ленточному вариатору, но он ещё и обеспечивает необходимую регулировку скорости и ускорений автомобиля. В качестве регулятора здесь используется широко выпускаемый в мире дисковый планетарный вариатор, разновидность которого была изобретена и разработана специально для супервариатора. В принципе, в качестве вариатора здесь принципиально может использоваться любой из известных, и даже… электропривод, как это не удивительно. Но в основе супервариатора лежит специальная дифференциальная передача, разделяющая потоки мощности и складывающая их. Так вот, через вариатор, а тем более через электропривод, используемый в качестве него в супервариаторе, проходит не более 15% энергии, идущей на ведущие колёса автомобиля или в маховичный накопитель. Остальная энергия идёт «напрямик» - через зубчатую передачу, имеющую очень высокий КПД. В результате КПД супервариатора достигает 0,95…0,98 при диапазоне варьирования 30…40. Сам вариатор или электромашины миниатюрные, рассчитанные на прохождение всего 15% энергии, т.е. ничтожную её часть.

Ни один из других гибридных агрегатов не может обеспечить подобного эффекта, обеспечивающего снижение расхода топлива в городском цикле в 2…2,5 раза, а в режиме движения в городских «пробках» - почти в 4 раза. При этом в десятки раз снижается количество токсичных выхлопов, повышается долговечность двигателя.

Вот в этом резком снижении доли энергии, проходящей через наиболее «уязвимое» бесступенчатое звено, и состоит главное преимущество супервариатора, обеспечивающего, совместно с маховичным накопителем, эффективный гибридный силовой агрегат для автомобиля, в первую очередь городского. Следует сказать пару слов о маховичном накопителе для автомобильного гибрида. Для автомобиля массой 3,5 тонны энергия, накапливаемая в маховике, не превышает 400…500 Ватт-часов. Это энергия, содержащаяся всего в рюмочке бензина массой 30…35 граммов. Поэтому маховик предполагается изготовлять откованным из специальной - мартенситно-стареющей стали, предназначенной для турбин и других быстровращающихся дисков. Надёжность – во много раз больше, чем у турбин самолётов. Во-первых, потому, что нет лопаток, а во-вторых – нет нагревания, горячими газами. При этом масса маховика-накопителя всего 10…20 килограммов.

Но если когда-нибудь понадобиться накоплять и большую энергию, то на помощь придёт супермаховик – маховик, навитый из прочных волокон, в первую очередь углеродных. Уже лет двадцать такие супермаховики выпускаются с удельной энергией 500 Ватт-часов на килограмм массы. То есть, для нашего гибрида хватит маховика массой… 1 кг!

И ещё следует упомянуть об одном распространённом заблуждении - превратном понимании гироскопического эффекта вращающегося маховика. Многие считают, что ось вращающегося маховика просто нельзя свернуть под углом. Если было бы так, то ни один самолёт, снабжённый турбинами, не выполнил бы никаких маневров. Не вдаваясь в подробности этого эффекта, который я изучал подробно, скажу только, что влияние его на колёса гибридного автомобиля с маховиком, ничтожно. Как если бы пассажир в автомобиле передвинулся на 10 сантиметров левее или правее на сидении. Это подтверждают и многочисленные испытания, проведённые, в том числе и в США, на опытных образцах гибридных автомобилей с маховичными накопителями.

В заключение скажу только, что именно над таким автомобильным гибридом работает коллектив учёных и конструкторов, в который входит и автор этой статьи.

Опубликовал: Нурбей Гулиа |

[nurbejgulia.ru]

+
[nurbejgulia.ru]
[nurbejgulia.ru]
[nurbejgulia.ru]



Для дальнейших поисков "энергетической капсулы" можно сперва изучить следы знаменитого предшественника.

[lib.rus.ec]

..Предыдущие мои попытки поразить мир – игра на скрипке, сочинение стихов – кончались глубоким, почти летаргическим сном слушателей. Занятиям гиревым спортом был положен конец жильцами нижнего этажа, а увлечению химией взрыва – всеми соседями сразу.

Печальнее всего закончилась для меня попытка обрадовать человечество открытием в области медицины. Создав «чудодейственное» средство от облысения в двух составах, один из которых нужно было намазать, а другой – выпить, я решил испробовать его на себе. Побрив голову, я приступил к опыту и сразу же был доставлен в больницу. Мне казалось, что голова начала переваривать пищу, а в желудке выросла шевелюра. Вероятно, в волнении перепутал составы...

Вопреки ожиданиям врачей я все-таки выжил. И по совету знакомых стал готовить себя в инженеры...
Опции: Ответить•Цитировать
исходя из этого
Пользователь: Козлов Евгений (IP-адрес скрыт) [Модератор]
Дата: 03, February, 2011 11:42

 автомобиль движимый только лишь одним супермаховиком возможен. Устройство массой 100 кг может запасти 50 000 Ватт-часов. Это по данным здесь представленным 3500 грамм бензина (т.е. около 4.6 литра). С учётом представленных здесь же данных о разнице в эффективности использования топлива в обычном и гибридном авто это эквивалентно приблизительно 18 литрам бензина в баке (в городском цикле). 18 литров это конечно не много, но смотря для чего и смотря где. За городом и в дальних поездках слишком мало, а вот в городской среде с её развитой инфраструктурой и не слишком большими пробегами вполне подходит.


Цитата:
Следует сказать пару слов о маховичном накопителе для автомобильного гибрида. Для автомобиля массой 3,5 тонны энергия, накапливаемая в маховике, не превышает 400…500 Ватт-часов. Это энергия, содержащаяся всего в рюмочке бензина массой 30…35 граммов. Поэтому маховик предполагается изготовлять откованным из специальной - мартенситно-стареющей стали, предназначенной для турбин и других быстровращающихся дисков. Надёжность – во много раз больше, чем у турбин самолётов. Во-первых, потому, что нет лопаток, а во-вторых – нет нагревания, горячими газами. При этом масса маховика-накопителя всего 10…20 килограммов.
Но если когда-нибудь понадобиться накоплять и большую энергию, то на помощь придёт супермаховик – маховик, навитый из прочных волокон, в первую очередь углеродных. Уже лет двадцать такие супермаховики выпускаются с удельной энергией 500 Ватт-часов на килограмм массы. То есть, для нашего гибрида хватит маховика массой… 1 кг!

Опции: Ответить•Цитировать
Страницы: 123>>
Страница: 1 из 3


Навигация: Список форумов•Список тем•Искать•Войти
Этот форум в режиме 'только для чтения'.
В онлайне

Гости: 31
This forum powered by Phorum.