Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Карьерная техника

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 02.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 8. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Карьерная техника. Смена приоритетов 

Разработка  карьеров – занятие не из дешевых, а стремительный рост цен на топливо  сделал это бизнес затратным как  никогда. 
 
Чтобы представить этот рост более наглядно, достаточно сравнить затраты на заправку вашего автомобиля сегодня и пять лет назад. А теперь представьте, что ваш топливный бак не 50, а 700 или 1000 литров. Но прогресс не стоит на месте, и последние модели фронтальных погрузчиков, самосвалов и экскаваторов так же стали более экономичны. Снижение расхода топлива стало доминирующей силой технического прогресса карьерной техники.

Холостые  обороты

Одним из подходов в снижении расхода  топлива горных машин стала Система  управления холостых оборотов Engine Idle management System (EIMS), разработанная компанией Caterpillar и применяемая на фронтальных погрузчиках CAT серии H. Подсчитав, что 40% времени двигатель фронтального погрузчика работает на холостых оборотах, а сам погрузчик простаивает в ожидании работы, специалисты CAT при помощи EIMS добились снижения расхода топлива в несколько процентов, которые в итоге выливаются в тысячи Евро, сэкономленных в течение года. 
Компания VOLVO CE предложила свой взгляд на решение задачи, представив на выставке ConExpo’08 прототип гибридного фронтального погрузчика L240F. На этой модели электродвигатель служит источником дополнительной энергии и помощником для дизельного двигателя, работающего на низких оборотах, а так же обеспечивает энергией климат контроль в к EIMS кабине при остановке основного дизельного двигателя.  
Такой неординарный подход, по заявлениям представителей Volvo, должен обеспечить фронтальному погрузчику 10% снижение потребления топлива. 
Компания Caterpillar представила бульдозер CAT D7E – дизель-электрический вариант популярной модели D7. Дизельный двигатель служит генератором энергии, а сам бульдозер приводится в движение электродвигателями переменного тока. Топливная экономичность достигает 25%, а количество в трансмиссии бульдозера уменьшилось на 60%. Аналогичная силовая схема используется и в карьерных самосвалах Caterpillar. 
Компания Komatsu не отстает и запустила в продажу первый в мире гусеничный экскаватор Komatsu PC200-8 с гибридным приводом.

Больше  выбора

Традиционный список поставщиков карьерных экскаваторов, фронтальных погрузчиков и самосвалов на протяжении десятилетий не менялся: Caterpillar, Komatsu, Liebherr, Moxy, Terex и Volvo. И только Caterpillar мог предложить весь спектр экскаваторов, погрузчиков, сочлененных самосвалов, грейдеров и бульдозеров. 
Сегодня все меняется. Case, New Holland и Hyundai уже освоили производство экскаваторов массой до 70 тонн. Doosan и Hyundai предлагают фронтальные погрузчики массой свыше 30 тонн. Более легкие модели погрузчиков предлагают уже практически все производители.  
 

Имя заявителя: Стародетко Евгений Александрович (BY) 
Имя изобретателя: Стародетко Евгений Александрович (BY); Стародетко Георгий Евгеньевич (BY); Стародетко Константин Евгеньевич (BY); Дедунович Геннадий Алексеевич (BY); Шишаков Михаил Леонидович (BY); Симон Симанд (CA)  
Имя патентообладателя: Стародетко Евгений Александрович (BY) 
Адрес для переписки:  
Дата начала действия патента: 1994.06.10

Изобретение относится к автомобилестроению и касается средств, обеспечивающих приспособление двигателя и устройств, аккумулирующих энергию, к режимам работы автомобиля. Сущность изобретения: при передаче механической энергии колесам 8 автомобиля используют энергию от сжигания топлива в цилиндрах двигателя 1 внутреннего сгорания, а часть энергии газов, а также энергию, вырабатываемую колесами при торможении, используют для выработки электроэнергии с помощью обратимой электромашины 9 и энергии сжатого воздуха с помощью термодинамического обменника 11. При этом количество запасаемой энергии поддерживают достаточным для разгона автомобиля и подъема его на высоту. Давление запасенного в ресивере 15 сжатого воздуха поддерживают по величине достаточным для начала горения топлива, а количество передаваемой колесу 8 энергии в зависимости от режима работы автомобиля обеспечивают подачей /или отводом/ через трансмиссию 6 электрической энергии. При регулировании количества энергии останавливают поршни 26. Двигатели 1 и 21, а также электрическая машина 9 соединены с колесами 8 через трансмиссию 6 постоянно и при неизменном передаточном отношении, а ресивер 15 подключен к цилиндрам с помощью клапанов 18, управляемых от системы 17 управления, к которой подключена также электрическая машина 9.

ОПИСАНИЕ  ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к автомобилестроению и касается средств, обеспечивающих приспособление двигателя и устройств, аккумулирующих энергию, к режимам работы автомобиля.
Энергетический  анализ показывает, что автомобиль потребляет гораздо больше топлива, чем необходимо для движения автомобиля массой m со скоростью V [1, с. 13, рис. 2]. Причина этого заключается в том, что схема привода автомобиля слабо адаптирована к большому разнообразованию режимов движения.
Известны  технические решения, позволяющие оптимизировать характеристику силовой установки автомобиля при его эксплуатации, например, за счет использования гибридного привода, как это выполнено в экспериментальном электромобиле фирмы "Гаррет" США, в котором использованы обратимые электрические машины и маховик для аккумулирования энергии, что позволяет рекуперировать энергию при изменении скорости движения автомобиля и с помощью вычислительного управляющего блока оптимизировать режим нагрузки силовой установки [см. там же с. 75 - 78, рис. 77].
Однако  это техническое решение не получило пока широкого распространения из-за своего существенного недостатка, связанного с высокой стоимостью и большой массой аккумуляторов электрической энергии и их малой долговечностью, что делает электромобиль неконкурентоспособным в сравнении с автомобилем, использующим химическую энергию жидкого топлива.
Известны  также технические  решения, позволяющие использовать энергию торможения автомобиля для его последующего разгона при традиционной силовой установке с двигателем внутреннего сгорания /ДВС/. Например, согласно а.с. СССР 1776579, кл. B 60 K 6/08 - "Транспортное средство", по бортам автомобиля размещены пружины, на которые при торможении с помощью трансмиссии передают энергию от колес, запасенная в пружинах энергия затем используется при разгоне автомобиля. Такое решение позволяет уменьшить расход топлива, особенно при движении в городских условиях, однако оно принципиально не изменяет условия работы двигателя и потери энергии, вырабатываемой двигателем с выхлопными газами, при остановке автомобиля, на режимах движения, неоптимальных по характеристике двигателя, остаются значительными.
Из  известных технических  решений наиболее близким объектом к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков является способ передачи энергии колесам автомобиля, использованный фирмой "Порше" /Германия/ в своих автомобильных двигателях и описанный в [1, с. 170 - 172 и 193 - 197], который авторы приняли за прототип.
Принятый  за прототип объект представляет собой способ передачи энергии колесам автомобиля, заключающийся в сжигании смеси воздуха и топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, превращении тепловой энергии газов в механическую и передаче последней с помощью поршней, механизма двигателя и трансмиссии колесам автомобиля, при этом регулируют скорость вращения колес и количество передаваемой механической энергии, часть энергии газов используют для сжатия подаваемого в цилиндры воздуха, а также для выработки электроэнергии и энергии сжатого воздуха, оба вида энергии запасают и используют по мере надобности, причем для выработки электроэнергии и энергии сжатого воздуха используют механическую энергию, вырабатываемую колесами при торможении, а на частичных по потребляемой колесами энергии режимах прекращают подачу топлива в часть цилиндров двигателя.
Принятый  за прототип способ обеспечивает экономию топлива при эксплуатации автомобиля, улучшает его экологические показатели, что делает двигатели "Порше" конкурентоспособными на современном рынке автомобилестроения.
Однако, способ, принятый за прототип не исчерпывает всех возможностей экономии топлива. Потери, связанные с увеличенной массой двигателя и сложным механизмом передачи энергии на колеса, ее регулирования, потери с выхлопными газами, потери из-за несоответствия характеристики двигателя и отдельных режимов его эксплуатации на автомобиле, недостаточная рекуперация энергии движения автомобиля приводят к непроизводительному сжиганию топлива и значительным выбросам энергии в окружающую среду.
Из  известных устройств  по совокупности существенных признаков наиболее близким объектом к заявляемому является "Силовой привод с двигателем внутреннего сгорания" [2], принятый авторами за прототип предлагаемого устройства.
Принятая  за прототип силовая  установка содержит как минимум один двигатель для преобразования химической энергии топлива в механическую, снабженный системой подачи и воспламенения топливовоздушной смеси, трансмиссию для передачи механической энергии колесам, включающую валы и устройства для соединения валов, электрическую машину и накопитель электрической энергии, устройство сжатия воздуха и накопитель энергии последнего, систему управления, а также электрические кабели, трубопроводы и клапаны.
Принятая  за прототип установка  обеспечивает достаточно высокий уровень рекуперации энергии при изменениях режимов движения автомобиля.
Однако  потери, связанные с передачей  энергии сжигаемого в свободнопоршневом  ДВС топлива через специальный  контур рабочего тела на исполнительный механизм, приводящий в движение трансмиссию, слишком высоки в сравнении с механической передачей, что не позволяет пока свободнопоршневым ДВС конкурировать с традиционными силовыми установками автомобилей, в которых поршни ДВС соединены с колесами через механические передачи трансмиссии.
Задачей предлагаемого изобретения  является усовершенствование способа передачи энергии на колеса путем приведения в соответствие характеристики двигателя и отдельных режимов его эксплуатации на автомобиле, создание комплексной схемы привода транспортного средства, способной при условии достижения минимума расхода топлива обеспечить рациональное расходование энергии первичных и вторичных источников энергии при движении, включая преодоление сил трения, аэродинамического сопротивления, инерционных и гравитационных сил.
Коэффициент полезного действия привода определяется, в основном, характеристикой двигателя, который работает наиболее эффективно при определенном сочетании параметров, оказывающих существенно влияние на индикаторный КПД двигателя и механические потери. К таким параметрам относятся: скорость вращения вала двигателя, наполняемость цилиндра, коэффициент избытка воздуха и некоторое количество менее существенных параметров. Максимальный эффективный КПД достигается только при определенных значениях упомянутых параметров. Любое отклонение от оптимальных параметров значений приводит, как правило, к отклонению эффективного КПД от максимума. Поэтому в приводе, рассчитанном на поддержание максимального КПД, может использоваться только импульсный режим управления мощностью двигателя. Сущность этого режим состоит в том, что для удовлетворения определенной потребности в мощности двигатель включается и работает при оптимальных значениях скорости вращения вала и других основных параметров, либо стоит на месте. Работа в любом другом режиме будет обязательно связана с увеличением расхода топлива. Постоянство основных параметров влечет за собой не только постоянство КПД, но и мощности. Следовательно, привод, настроенный на достижение максимального КПД, должен работать в режиме постоянной мощности.
В результате решения постоянной задачи достигается новый технический результат, заключающийся в создании силовой установки автомобиля обеспечивающей: высокую литровую мощность и малый вес двигателя, высокую экономичность, экологическую чистоту, бесшумность, возможность трогания с места одновременно с запуском ДВС, отсутствие коробки передач.
Данный  технический результат  достигается тем, что при осуществлении способа передачи энергии колесам автомобиля, заключающегося в сжигании смеси воздуха и топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, превращении тепловой энергии газов в механическую и передаче последней с помощью поршней, механизма двигателя и трансмиссии колесам автомобиля, при этом регулируют скорость вращения колес и количество передаваемой механической энергии, часть энергии газов используют для сжатия подаваемого в цилиндры воздуха, а также для выработки электроэнергии и энергии сжатого воздуха, оба вида энергии запасают и используют по мере надобности, причем для выработки электроэнергии и энергии сжатого воздуха используют механическую энергию, вырабатываемую колесами при торможении, а на частичных по потребляемой колесами энергии режимах прекращают подачу топлива в часть цилиндров двигателя, согласно изобретению количество запасаемой энергии поддерживают достаточным для разгона автомобиля и подъема его на высоту, при этом энергию сжатого воздуха преобразуют в цилиндрах двигателя, давление запасенного сжатого воздуха поддерживают по величине достаточным для начала горения топлива, а количество передаваемой энергии в зависимости от режима работы автомобиля обеспечивают подачей /или отводом/ через трансмиссию электрической энергии, кроме того, при регулировании количества энергии останавливают поршни двигателя.
Силовая установка для осуществления  этого способа содержит как минимум один двигатель для преобразования химической энергии топлива в механическую, снабженный системой подачи и воспламенения топливовоздушной смеси, трансмиссию для передачи механической энергии колесам, включающую валы и устройства для соединения валов, электрическую машину и накопитель электрической энергии, устройство сжатия воздуха и накопитель энергии последнего, систему управления, а также электрические кабели, трубопроводы и клапаны, при этом согласно изобретению двигатель и электрическая машина соединены с колесами через трансмиссию постоянно и при неизменном передаточном отношении, а накопитель энергии сжатого воздуха подключен к цилиндрам с помощью клапанов, управляемых от системы управления, к которой подключена также электрическая машина.
При этом силовая установка может  быть снабжена дополнительным двигателем для преобразования химической энергии  топлива в механическую, мощность которого зависит от числа оборотов вала аналогично зависимости величины аэродинамического сопротивления движению автомобиля от числа оборотов колес.
В качестве дополнительного двигателя  может быть применен поршневой двигатель  внутреннего сгорания, шток поршня которого кинематически связан с  валом трансмиссии с помощью  опорных площадок, передающих усилие в одну сторону.
Отличительной особенностью изобретения  является то, что количество запасаемой энергии поддерживают достаточным для разгона автомобиля и подъема его на высоту, а так как разгон автомобиля неизбежно сменяется торможением, а подъем на высоту - снижением /по крайней мере при возвращении в гараж сумма высот равна нулю/, и известны средства, позволяющие рекуперировать кинетическую и потенциальную энергии /см. приведенные выше аналоги/, появляется возможность сжигать топливо только для преодоления необратимого сопротивления движению автомобиля и пополнения потерь запасенной энергии, что обеспечит минимальный расход топлива. Для обеспечения такого разделения функций между элементами силовой установки энергию сжатого воздуха преобразуют в цилиндрах двигателя, давление запасенного сжатого воздуха поддерживают по величине достаточным для начала горения топлива, а количество передаваемой энергии в зависимости от режима работы автомобиля обеспечивают подачей /или отводом/ через трансмиссию электрической энергии.
Поддержание параметров сжатого воздуха, выполняющего функцию накопителя энергии, достаточными для начала горения топлива позволяет  не только освободить цилиндры ДВС  от работы по подготовки свежего заряда, но и использовать при необходимости эти цилиндры как пневмодвигатели, не говоря уже о том, что в любой момент движения автомобиля в цилиндр можно подать топливо и получить от его сжигания необходимую работу, что расширяет технологические возможности поршневого ДВС предлагаемой установки.
Использование электрической энергии для регулирования  количества энергии, передаваемой трансмиссией, позволяет обеспечить высокую надежность и простоту конструкции такой  системы регулирования, высокий  коэффициент рекуперации энергии, обеспечивает создание предлагаемой силовой установки на отработанной элементной базе. Более того, электрические машины по своей нагрузочной характеристики наиболее приспособлены для разгона автомобиля, так как в состоянии выдержать кратковременную многократную перегрузку, что позволяет получить минимальные габариты и вес элементов предлагаемой установки, обеспечивающих функцию разгона и подъема на высоту.
Еще одной отличительной  особенностью предлагаемого  способа является то, что при регулировании количества энергии останавливают поршни двигателя. При этом ДВС способен адаптироваться к внешним нагрузкам, обеспечивая минимум внутренних потерь путем исключения из процесса преобразования теплоты в работу избыточных рабочих объемов.
Таким образом, устраняется основной недостаток известных способов обеспечения функций автомобиля - сжигание топлива в силовой установке в тех случаях, когда этого можно не делать, что приводит к весьма заметному уменьшению расхода топлива.
Силовая установка для осуществления  предлагаемого способа кроме элементов, обеспечивающих выполнение рассмотренных выше функций, которые, как уже упоминалось, в основном могут быть реализованы уже известными средствами, имеет дополнительно свои отличительные особенности, обеспеченные разделением функций между элементами силовой установки, а именно, в предлагаемой установке двигатель и электрическая машина соединены с колесами через трансмиссию постоянно и при неизменном передаточном отношении, т.е. для автомобиля, оборудованного такой установкой, не требуется коробки передач, муфты сцепления и других поглотителей наиболее ценной механической энергии. Кроме того, при этом отпадает необходимость в тормозах при их известных функциях, и требуется только устройство аварийного торможения типа стояночного тормоза. Снижение потерь механической энергии при ее передачи на колеса также приводит к экономии топлива, а существенное упрощение конструкции трансмиссии существенно удешевляет изготовление автомобиля.
Другие  отличительные особенности предлагаемой силовой установки, а именно то, что накопитель энергии сжатого воздуха подключен к цилиндрам в помощью клапанов, управляемых от системы управления, к которой подключена также электрическая машина, позволяют обеспечить управляемость и применить в системе управления современную электронную технику, что обеспечит высокую комфортабельность и безопасность движения.
Кроме того, для дальнейшей специализации  элементов силовой установки  по выполняемым функциям она может  быть снабжена дополнительным двигателем для преобразования химической энергии топлива в механическую, мощность которого зависит от оборотов вала аналогично зависимости величины аэродинамического сопротивления движению автомобиля от числа оборотов колес. Так как величина аэродинамического сопротивления движению пропорциональна квадрату скорости движения /числу оборотов колеса/, то из известных двигателей, преобразующих энергию топлива в механическую, наиболее подходящим для дополнительного двигателя в предлагаемой силовой установке является газотурбинный.
Однако  в качестве дополнительного двигателя может быть применен также и поршневой двигатель внутреннего сгорания при условии изменения его рабочего объема, что с наименьшими потерями согласно изобретению может быть реализовано в ДВС, шток поршня которого кинематически связан с валом трансмиссии с помощью опорных площадок, передающих усилие в одну сторону, что позволяет изменять рабочий объем цилиндров не только отключением подачи топлива, но и остановкой поршней.
Таким образом, приведенные отличительные  особенности изобретения в сравнении с известными техническими решениями позволяют создать автомобиль с существенно меньшим расходом топлива, более надежный, безопасный и комфортабельный, что соответственно обеспечит его конкурентоспособность на современном рынке.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема  силовой установки, поясняющая и  способ передачи энергии колесам  автомобиля; на фиг. 2 - схема варианта конструкции ДВС при выполнении части цилиндров с останавливающимися во время работы ДВС поршнями. Силовая установка автомобиля содержит двигатель 1 для преобразования химической энергии  топлива в механическую, выполненный  в виде поршневого двигателя внутреннего  сгорания, содержащего ряд цилиндров 2, в которых установлены поршни 3, соединенные с помощью штока 4 и кривошипно-шатунного механизма 5 с трансмиссией 6. Трансмиссия 6, включающая валы и устройства /редуктор/ 7 для соединения валов, предназначена для передачи механической энергии колесам 8.
Установка содержит также обратимую электрическую  машину 9 и накопитель 10 электрической  энергии. Двигатель 1 и электрическая  машина 9 соединены с колесами 8 через  трансмиссию 6 постоянно и при  неизменном передаточном отношении.
Каждый  цилиндр ДВС подключен к устройству 11 сжатия воздуха /на фиг. 1 изображен  только один из цилиндров, оборудованный  устройством 11/, выполненному в виде термодинамического обменника энергий, рабочая полость которого соединена  с полостью цилиндра через клапан 12, а с выхлопом в атмосферу - через клапан 13.
Обменник  энергий выполнен двухступенчатым, после первой ступени сжатия установлен охладитель 14, а выходы из всех вторых ступеней устройств 11 подключены к  накопителю энергии сжатого воздуха - ресиверу 15, который теплоизолирован. Клапаны 16, установленные по тракту сжатия воздуха, выполнены прямого действия.
 
Силовая установка снабжена системой 17 управления, а также электрическими кабелями, трубопроводами и клапанами, при  этом часть клапанов, а именно клапаны 16, выполнены прямого действия, а часть клапанов управляются через датчики от системы 17 управления. К системе 17 подключена также электрическая машина 9. Функции системы 17 управления не выходят за рамки современных электрических  систем, известных, например, из брошюры Стародетко Е. А. и др. "Микропроцессорное управление адаптивными двигателями", АН БССР, Минск, 1990.
Накопитель  энергии сжатого воздуха - ресивер 15 подключен к цилиндрам с помощью  управляемых клапанов 18. На этих же линиях установлены карбюраторы 19, подключенные к топливному баку 20, который для выравнивания давления соединен с ресивером 15.
Силовая установка может быть снабжена дополнительным двигателем для преобразования химической энергии топлива в механическую, мощность которого зависит от оборотов вала аналогично зависимости величины аэродинамического сопротивления движению автомобиля от числа оборотов колес, например, газотурбинным двигателем /ГТД/ 21, вал которого соединен с трансмиссией 6 также постоянно и при неизменном передаточном отношении, например, через редуктор 7. При этом камера 22 сгорания ГТД подключена через управляемый клапан 23 к топливному баку 24.
Установка оборудована также системой подачи и воспламенения топливовоздушной смеси, включающей указанные топливные  баки 20 и 24.
В качестве дополнительного двигателя  может быть использован и поршневой  двигатель 1 внутреннего сгорания, если он выполнен с возможностью изменения величины объема цилиндров, например, в части его цилиндров 25, в которых установлены поршни 26, штоки 27 которых кинематически связаны с валом трансмиссии 6 с помощью опорных площадок 28, передающих усилие в одну сторону.
Возможный вариант конструкции такого двигателя  схематично изображен на фиг. 2. В  представленном варианте изображена конструкция  вала ДВС с двумя синхронизирующими  шестернями 29, с помощью которых  на трансмиссию 6 передают движение от траверсы 30, на которой закреплены штоки 4 поршней 3, установленных в цилиндрах 2, составляющих неизменяемый объем ДВС 1.

ПРЕДЛАГАЕМЫЙ  СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ  КОЛЁСАМ АВТОМОБИЛЯ 
ОСУЩЕСТВЛЯЮТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

В исходном состоянии, перед началом  движения автомобиля силовая установка должна иметь необходимый запас энергии для преодоления инерционных сил при разгоне и сообщения кинематической энергии массе автомобиля, преодоления силы тяжести на подъеме. Для обеспечения упомянутого запаса накопитель электроэнергии 10 и ресивер 15 заряжают до расчетных параметров от посторонних источников сжатого воздуха и электроэнергии. При отсутствии посторонних источников установка может быть приведена в исходное состояние за счет запуска ДВС 1 при отсутствии сцепления колеса 8 с опорной поверхностью, например, в конструкции автомобиля может быть предусмотрено устройство для поддомкрачивания. При этом вырабатываемая двигателем 1 энергия с помощью обратимой электрической машины 9, которая переключается системой 17 управления в генераторный режим, превращается в электроэнергию, накапливаемую в накопителе 10, а с помощью обменника 11 создается запас сжатого воздуха требуемых параметров в ресивере 15.
Характеристики  ДВС во многом уступают характеристикам  электрических двигателей, многие из которых обладают способностью кратковременно увеличивать крутящий момент и мощность в несколько раз. Известно, что длительная мощность электродвигателей лимитируется в основном условиями нагрева изоляции. Поскольку для нагрева до предельно допустимой температуры требуется определенное время, имеется возможность кратковременно увеличить рабочий ток в несколько раз относительно длительно допустимого и тем самым кратковременно увеличить крутящий момент.
При трогании с места и разгоне  автомобиля включают электрическую машину 9 в режим двигателя /с помощью системы 17 управления меняют соответственно полярность возбуждения/ и за счет электроэнергии от накопителя 10 разгоняют автомобиль до крейсерской скорости. Так как на короткое время разгона электрический привод допускает значительные перегрузки, то установленная мощность электромашины 9 может быть сравнительно небольшой.
Тормоза транспортного средства представляют второй энергетический элемент после  двигателя. В автомобилях используются почти исключительно пассивные  тормоза, гасящие кинетическую энергию машины за счет ее преобразования в теплоту и рассеивания полученной теплоты в окружающем пространстве. Даже в случае электрического торможения с помощью генераторов электрического тока /ПАЗ/ или обратимых электродвигателей /БеЛАЗ/ преобразованная в электрическую форму кинематическая энергия автомобиля превращается в тепловую энергию на тормозных реостатах и рассеивается в окружающем пространстве. Фрикционные тормоза не только напрасно растрачивают кинематическую энергию автомобиля, но являются предметом постоянного наблюдения и ремонта, так как подвергаются интенсивному износу. Энергию торможения можно накапливать в маховике, в газовом или электрическом аккумуляторе, в конденсаторной батарее.
В предлагаемой установке при торможении колеса 8 /уменьшении потребляемой им энергии/ система 17 управления переключает возбуждение электрической машины 9 на генераторный режим и избыточная энергия за счет уменьшения кинетической энергии, а также энергия, вырабатываемая ДВС 1, направляется в накопитель 10, осуществляя таким образом торможение.
В качестве накопителя энергии торможения может служить электрохимический  аккумулятор. Зарядный ток аккумулятора должен быть порядка 1000 А на 1 т массы  снаряженного автомобиля. Для получения  столь высоких показателей по удельной мощности следует увеличить площадь активной поверхности электродов в 100...1000 раз. Выполнение перечисленных требований возможно на базе технологии изготовления тонкослойных схем, позволяющей создать аккумулятор на твердом электролите с большой активной поверхностью электродов и малым внутренним сопротивлением.
Наиболее  перспективными накопителями электрической  энергии являются конденсаторы, емкость  которых достигает 1Ф и более. Батарея с запасом энергии  для запуска двигателя имеет массу в несколько раз меньшую массы пускового аккумулятора. Конденсаторная батарея для разгона автомобиля с массой 1 т по предлагаемому способу будут иметь массу в несколько десятков килограмм.
Предлагаемая  установка обеспечивает разгон и  торможение без потерь энергии. Тем самым она подобна маятнику или пружине и может быть названа энергетическим маятником.
Для включения в работу ДВС 1 по заданной от системы управления программе  открывают клапаны 18, и сжатый воздух из ресивера 15 в смеси с топливом, поступающим в карбюратор 19, при параметрах начала горения поступает в соответствующий цилиндр 2, где заряд воспламеняется и образующиеся газы совершают работу, передавая механическую энергию через поршень 3, шток 4 и кривошипно-шатунный механизм 5 на трансмиссию 6. При движении поршня 3 ДВС от ВМТ клапан 8 закрывается и одновременно производится сжигание топлива с образованием горючих газов и рабочий ход.
При положении поршня 3 в НМТ открывается  выпускной клапан 12, газы, частично отдавшие свою энергию ДВС, поступают в рабочую камеру термодинамического обменника 11 энергий, где отдают свою оставшуюся энергию поршню обменника и заставляют его двигаться к положению ВМТ. При этом одновременно сжимается воздух в первой и во второй ступени.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.