Студопедия — Газогенераторних установок.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Газогенераторних установок.






 

Рис. Газогенераторна установка автомобіля ГАЗ-53

 

 

HYPERLINK "http://videocat.net/" \t "_blank"

Перспективи розвитку автомобільних двигунів

Вимоги до сучасних двигунів:1- технічна здійсненність, потужність, надійність, необхідна сила тяги, економічність і при цьому відносна невелика вартість. З іншого боку, йому необхідно відповідати строгим екологічним вимогам, які постійно посилюються. Тільки недавно тому набули чинності вимоги Євро II,ІІІ, а нині ще строгіші Євро IV та V. Вони диктують нові технічні рішення: конструкція нового двигуна часто включає дуже дорогі системи, які не підвищують, а іноді і знижують його споживчі характеристики. Конструкторам приходиться йти на компроміси - коли на першому місці законодавчо стоять екологічні критерії.

   
  Автомобіль є одним з наймасовіших видів транспорту, який постійно розвивається і удосконалюється. Ця стаття присвячена одному з актуальних напрямів розвитку автомобіля. Воно викликане рядом причин: вимоги, що посилюються, по кількості шкідливих викидів в довкілля на автомобілі, для задоволення яких з'являється безліч різноманітних потужних електроприводних механізмів для підвищення екологічності транспортного засобу в цілому. Також розвиток конструкцій автомобілів знаходиться на стадії електронізації практично усіх функцій агрегатів і систем, що управляють. За допомогою електронних технологій забезпечуються підвищення паливної економічності і безпеки пасажирів. Електронізація автомобілів привела до необхідності рішення ряду проблем, які докорінно вплинули або вплинуть на розвиток бортової мережі. Однією з основних є проблема пучка дротів. У деяких типів автомобілів, автобусів, трейлерів сумарна довжина дротів може досягати 2 км при загальній масі 30-35 кг Слід зазначити, що число електронних систем зростає на 5-7% в рік. Потужність споживачів при цьому значно зростає і досягає 5 кВт і більше [1,2]. При нинішній організації електроустаткування автомобіля і порівняно низькому к.к.д. традиційних генераторів (к.к.д. сучасних генераторних установок з водяним охолодженням складає 45-50%) задовольнити зростаючі вимоги до автомобіля і його систем неможливо. Рішенням задачі збільшення потужності одночасно зі збільшенням к.к.д.(до 89%).і ресурсу генераторної установки, підвищення екологічності і паливної ефективності автомобіля, а також зменшення маси двигуна внутрішнього згорання і пучка дротів може послужити інтегрований стартер-генератор (ІСГ).   Рис..Стартер-генеаратор фирми Bosch У генераторному режимі роботи залежно від типу електричної машини і її розмірів потужність, що виробляється, може досягати 20 кВт (при частоті обертанні 4000 про/мін) і більше. Навіть при оборотах близьким до режиму холостого ходу (1000 про/мін) енергія, що виробляється, складає 3-5 кВт. Вироблення таких потужностей відкриває абсолютно нові можливості, такі як електрифікація і оснащення мікропроцесорною системою управління таких вузлів, як рульове управління, гальмівна система автомобіля, водяна помпа, механізм газорозподілу, компресор кондиціонера. Усі ці механізми нині споживають від 20 до 26 кВт механічній потужності. Застосування електричних приводів з оптимізованою системою управління дозволить забезпечити зменшення споживаної потужності на 6-10 кВт, оскільки електрична енергія споживатиметься тільки у разі потреби. Пояснимо це на декількох прикладах. Звичайний компресор кондиціонера розроблений так, щоб забезпечувати нормальну температуру в салоні автомобіля при роботі двигуна на неодруженому ходу: в найжаркішому місці земної кулі - Долині Смерті в Америці (+57 0С). Проте, і двигун внутрішнього згорання, і компресор кондиціонера працюють на холостому ходу в самих несприятливих режимах з низькою ефективністю, з дуже низьким К.К.Д. З цієї причини нині компресор проектується з надмірними параметрами, щоб гарантувати достатню потужність для охолодження навіть при роботі двигуна на холостому ходу. В протилежність цьому, компресор кондиціонера з електричним приводом, який працює незалежно від двигуна внутрішнього згорання, може постійно експлуатуватися в оптимальному для нього робочому діапазоні, наприклад, oт 4000 до 5000 об/хв і у будь-який час задовольняти потребу в максимальній потужності незалежно від частоти обертання колінчастого валу двигуна. При цьому з'являються додаткові техніко-економічні переваги застосування електричного приводу з оптимізованою системою управління. А саме, можна зменшити розміри компресора, і, отже, він може бути розміщений у безпосередній близькості від кондиціонера, наприклад, відразу за панеллю приладів. Так само за рахунок застосування генератора системи ISAD(Integrated Starter Alternator Damper - інтегрований стартер-генератор - гаситель вібрацій), в майбутньому можливе масове застосування електронного управління приводом клапанів (зараз застосовується тільки на останніх автомобілях BMW 7 - q серії). Нині клапанам з механічним управлінням потрібно механічну потужність в діапазоні від 4 до 7,5 кВт (залежно від типу вживаної конструкції, робочого об'єму двигуна, кількості клапанів і розподільних валів, і якості виготовлення деталей). У разі електричного варіанту не лише покращується енергетичний баланс, а відповідно, зменшується витрата палива, але і може здійснюватися регулювання часу відкриття клапанів залежно від навантаження на двигун. Необхідна для цього електрична потужність в 4-5 кВт повністю забезпечується системою управління подачею і розподіли енергії. Головна первинна мета, для якої створювався стартер генератор - це гасіння вібрацій що виникають в двигуні внутрішнього згорання. При спалюванні палива в ДВС виділяється велика кількість енергії, і залежно від порядку роботи циліндрів змінюється величина крутного моменту. При цьому із-за нерівномірності виділення енергії в циліндрах двигуна - спостерігається значні пульсації крутного моменту, що негативно впливають на характеристики ДВЗ. Саме ці моменти і використовує двигун ISAD. При перевищенні встановленого лптимального значення крутного моменту колінчастий вал гальмується генератором, і надмірна енергія тимчасово акумулюється в конденсаторі, а вході наступного такту стискування ця енергія використовується для того, щоб при недостатньому енергопостачанні збільшити швидкість обертання колінчастого валу.     Рис.. Стартер-генератор з системою управління в компоновці з ДВЗ   Таким чином, між колінчастим валом двигуна і конденсатором ланки постійного струму відбувається обмін потужністю (принцип змінної реактивної потужності), і одночасно здійснюється всіляка компенсація обумовлених силами дії газів і інерційними силами зміни моментів. Фахівці називають такий принцип дії активним демпфуванням. Активним, тому що на шляху до проміжного накопичувача і назад величина необхідної енергії коливається від 3 до 500 Ватів. Автомобільна промисловість відноситься скептично до таких енергетичних балансів, оскільки для виробництва 100 Ватів електричної енергії двигун внутрішнього згорання використовує близько 0,1 літра палива. Проте, слід зазначити, що є одна функція СГУ, яка більш ніж компенсує вказаний недолік: це функція генератора. Високий к.к.д. (до 90%) в сукупності з великою кількістю електричної енергії, що виробляється, дозволяють активно реалізовувати цю функцію в сучасних конструкціях автомобілів. Генератор також може використовуватися як електромагнітне гальмо при невисоких мірах гальмування, що сприяє економії палива за рахунок рекуперації енергії. Сумарна економія палива, а значить і зменшення кількості шкідливих викидів, з використанням інтегрованого стартер-генераторного пристрою (ІСГУ), як свідчать зарубіжні дослідження, може досягати 20-30%(1 -1.8 л/100 км) в міському циклі руху. А використання ІСГ на міських автобусах, особливо на яких встановлена система автоматизованого контролю пасажирів (АСКП), економія палива може досягати 45% при відключенні двигуна ще і на зупинках під час посадки пасажирів. СГУ може працювати як в автомобілях великого класу, так і особливо малого. Не має значення, дизельний або бензиновий мотор оснащуватиметься цією системою. На жаль, СГУ не може бути просто доданий або підключений до вже існуючих моторів, тому вимагається вносити деякі конструкційні зміни в існуючі моделі двигунів або розробляти нові. У перспективі автомобілі немислимі без ІСГ або застосування спеціалізованого гібридного приводу. Цією проблемою займаються провідні вітчизняні і зарубіжні автомобільні і електротехнічні фірми. В якості об'єднаної електричної машини для використання в якості СГ розглядаються 3 типи: асинхронна з к.з. ротором (рис.3), синхронна з постійними магнітами (мал. 4) і вентильна індукторно-реактивна машина (ВІРМ) (рис.5)[. Якщо перші 2 типи машин добре відомі, то відомості про ВІРМ практично відсутні навіть в спеціальній технічній літературі. Більшість фахівців віддають перевагу саме цій машині. Її відрізняють простота конструкції і менші витрати при виготовленні.   Рис.. Асинхронний стартер-генератор фирми Bocsh а- статор, б- ротор     Рис.4 Синхронний СГ фирми Sachs     Рис.5. Вентильно індукторно-реактивна машина (ВІРМ) для СГУ Електричні машини для ІСГУ прийнято порівнювати по основних параметрах, таким як: маса, геометричні розміри, пусковим і номінальним моментами, споживана потужність, і, звичайно затратами на перетворення механічної енергії в електричну. Якщо задатися однаковими значеннями моменту для усіх типів машин і порівняти, то вийде, що асинхронна машина має як мінімум в два рази більші габарити і масу. Синхронна з постійними магнітами значно дорожча через застосування в ній дорогих магнітів на основі матеріалу Nd - Fe - Br (неодим - залізо - бор), хоча вона і має кращі енергетичні показники. А СГУ на базі ВІРД відрізняють простота, технологічність, надійність, і у поєднанні з інтенсивним розвитком останнім часом силової і інформаційної електроніки роблять її найбільш прийнятною на думку ряду відомих електротехнічних фірм. Проте, слід зазначити, що доки не ясно, який тип електричної машини домінуватиме в конструкції СГУ. Можна лише висловити припущення, що воно залежатиме від сфери застосування і необхідності виконанні певних пріоритетних функцій.     Список использованных источников: 1. Кузнецов В.А., Кузьмичев В.А. «Вентильно-индукторные двигатели.- М.: МЭИ, 2003. 68 с. 2. Буренков К.Э., Купеев Ю.А., Агафонов А.Н. и др., Интегрированный стартер-генератор – основа перспективных конструкций автомобиля//Автотракторное электрооборудование. 2001, №3-4. С.23. 3. Генераторы зарубежных автомобилей. / Под ред. С.В. Акимова. - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2003. –128 с 4. Шевченко А.Ф., Медведко А.С., Бухгольц Ю.Г. и др. Стартер-генераторное устройство для легковых автомобилей класса ВАЗ-2110.// Электротехника. 2003, №9. С.15-19. 5. Integrierter Starte-Generator fur das 42-V-Bordnetz//ATZ: Automobiltechn. Zeitungshrifte. 2002, №7-8. z. 668-674  

 

 







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 466. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия