Eng Ru
Отправить письмо

Электромобиль: принцип работы, преимущества, недостатки и перспективы в Украине. Принцип работы электромобиль


Электромобили с пультом управления: принцип работы и преимущества использования - Статьи

Детский электрокар можно купить ребенку, достигшему 2 лет. Понятно, что в этом возрасте малыш вряд ли разберется с управлением автомобилем и, уж тем более, не поймет каких-то технических аспектов. Именно в расчете на начинающих водителей производители и предлагают электромобили с пультами дистанционного управления.

Как это работает

Вообще все детские электромобили работают на электрическом моторе, который питает аккумуляторная батарея. Задача родителей – следить за полнотой заряда, своевременностью подзарядки и исправностью детской техники.

Если в комплект электрокара входит дистанционный пульт, управление машинкой существенно упрощается:

  • руководит заездом взрослый, удаленно. Пульт работает от Bluetooth или радиосигнала на расстоянии до 30м. Работа от Bluetooth предпочтительнее, так как в этом случае никакие посторонние сигналы не будут создавать помех управлению;
  • ребенок находится за рулем электромобиля и учится маневрировать им. Он опробует повороты, движение в разные стороны и вообще познает сам принцип вождения. Поскольку родитель находится рядом, он всегда может поправить малыша или подсказать какие-то нюансы управления машинкой.

Сразу отметим, что наличие пульта ДУ не ведет к серьезному увеличению цены электрокара. Поэтому если ребенок слишком мал, есть смысл задуматься о приобретении машины именно с такой опцией. Тем более что она дает целый ряд преимуществ.

В чем плюсы

Самое главное – дистанционное управление со стороны взрослого гарантирует безопасность малышу. Именно поэтому производители комплектуют пультами ДУ не только модели для начинающих юных водителей (Kids Cars ZP3599), но и даже более серьезные электрокары, рассчитанные на дошкольников и школьников (Kids Cars KT9935 или RIVERTOYS MERCEDES-BENZ GLS63 4WD). И вот почему:

  • родители полностью контролируют процесс движения. Это очень удобно при обучении, когда малыш еще не очень понимает, что и в каком порядке ему следует делать;
  • как только ребенок научится более-менее управлять своей техникой, не исключено, что ему захочется рискнуть, полихачить. И тут пульт сослужит хорошую службу: родители смогут не дать своему чаду выехать в опасное место, развить чрезмерную скорость или иным способом подвергнуть себя риску.

Кстати, не только электромобили сами по себе безопасны, долговечны и выполнены из качественных материалов. Все перечисленное одинаково справедливо и для пультов дистанционного управления, входящих в комплектацию. Они рассчитаны на длительную эксплуатацию и требуют только периодической замены батареек.

www.elektromobili.pro

Электромобили – новая философия трафика. Принцип работы электромобилей

Если рассматривать электромобили, не вдаваясь в технические нюансы, то есть с потребительской точки зрения, то достаточно понимать, что это транспортное средство по своим функциям мало чем отличается от традиционных автомобилей с ДВС. Тот же внешний облик (иногда идентичный бензиновой или дизельной версии), коробка передач, тормоза, подушки безопасности. Единственная отличительная особенность — отсутствие привычного урчания двигателя под капотом.

Если углубиться в технические параметры, то перед нами предстает совершенно другой автомобиль. Со своей собственной «начинкой», конструкцией и главное философией применения. Главное в электромобиле, это экологичность эксплуатации. Экономия топлива, скорость, желание выделиться из толпы — это все пока еще вторично, несмотря на то, что тенденция к увеличению эксплуатации электромобилей растет неуклонно. Поэтому всем кто задумался купить электромобиль в Украине, необходимо точнее представлять, как он устроен и для чего создан. Для тех же, кто хочет больше узнать о ключевых отличиях электромобиля от других эко автомобилей, рекомендуем к прочтению статью посвященную именно этому вопросу.

Механизм работы электромобилей

Схема работы электрического автомобиляРассматривая этот вопрос, мы не будет опираться на какую-либо конкретную модель. Большая часть из них имеет схожую геометрию конструкции и принцип работы. Тем более, что описание современных технологий, таких как электромобили, быстро теряет свою актуальность из-за скорости изменений и внедрения инноваций. Выделим общие черты в формате вопрос-ответ.

Что приводит автомобиль в движение?

Разумеется, электрический двигатель. В электромобилях он занимает место традиционного ДВС, заменяя все сопутствующие ему компоненты: муфты сцепления, глушители, выхлопные трубы, бензобаки и т.д. Электрический двигатель приводит в действие колесную базу автомобиля, создавая так называемый крутящий момент. К слову, крутящий момент на электромобилях намного выше, чем в машинах с ДВС поэтому требует жесткого контроля со стороны электроники авто. Дополнительно к основному двигателю (в зависимости от модели) колеса электромобилей приводятся в действие при помощи электроприводов, которые распределяют энергию в нужной пропорции. Уникальной чертой электрического двигателя служит возможность качественно расходовать кинетическую энергию, вырабатываемую в процессе торможения. В подобном случае двигатель срабатывает в режиме генератора, одновременно вырабатывая и сохраняя энергию в аккумуляторных батареях.

Чем, куда и как заправляются электромобили?

Аккумуляторные батареи — служат основными топливными баками или накопителями электроэнергии электромобилей. Расположение батарей индивидуально для каждой модели и зависит от типа кузова автомобиля, расхода энергии и запаса хода. К слову, запас хода без дозаправки, у большинства электромобилей весьма ограничен и составляет порядка 200 км. Наиболее успешным производителем, который сумел добиться показателей в 400-500 км, является американская компания Tesla.Заправляются (заряжаются) автомобили от стандартной электросети, снабжаются специальным зарядным переходником. При езде на длинные дистанции, зарядить электромобиль можно на автозаправочных станциях предоставляющих подобные услуги. Также, некоторые производители развивают собственную сеть «энергозаправок».

Как управлять электромобилем?

Управление электромобилем, абсолютно ничем не отличается от управления автомобилями с автоматическими коробками передач. Даже внутреннее убранство салона некоторых моделей, ничем не отличается от агрегатов с ДВС. Единственное, что непривычно — отсутствие звука двигателя, хотя для некоторых это будет дополнительным плюсом.

В конце, хотелось бы отметить особенности национального рынка электромобилей и их эксплуатации в Украине. Тенденция радует, 2015-16 года стали наиболее продуктивными в этом направлении и отмечены возрастающим интересом украинцев к электромобилям, особенно марок Nissan, Ford, Audi, Tesla, BMW. К счастью не отстает и инфраструктура, многие АЗС уже начали установку энергозарядных станций.

Определенно радует, что Украина в тренде эксплуатации эко транспорта!

Автор: hevcars.com.ua

Еще интересное пишут по теме

HEVCARS 🔌

HEVCARS 🔌 Автор

Читайте самые интересные новости и статьи о электрокарах в Telegram и Facebook!

hevcars.com.ua

Электромобиль: принцип работы, преимущества, недостатки и перспективы в Украине

Автомобили — это один из самых распространенных видов транспорта. Наша жизнь не представляется без них и можно перечислить множество их преимуществ. Однако они наносят и большой ущерб атмосфере. Известно, что при сжигании бензина воздух загрязняется оксидами серы и азота. Помимо этого, автомашины — затратный вид транспортных средств. Есть ли альтернатива автомобилям? Конечно же, и это электромобили, набирающие на сегодня все большую популярность. Что же это за техника и как она работает, расскажем в данной статье.Что такое электромобиль, виды и принцип работыЭлектромобили приводятся в движение электродвигателем. Источником питания для такого двигателя является тяговая батарея. Она состоит из нескольких аккумуляторов. А инвертор преобразует ток в переменный. Главной деталью, регулирующей мотор и оснащающей режимами движения является контроллер. Машины заводятся без шума. Расстояние которое может проехать электромобиль равно 150-250 км, при спокойном движении. Хотя Тесла 2014 года спокойно 550 км может преодолеть, стоимость такого электромобиля в Украине около 60-75 тис. долларов. Известно 3 вида электромобилей:1. Гольфкар, мощность двигателя составляет 90 Квт, к ним можно отнести и голубого Nissan Leaf до 160 км на одном заряде.2. Дорожный. Чтобы управлять данным средством, необходимо иметь водительские права. Такие мобили внешне почти не отичаются от автомашин.3. Гибридный. Этот вид имеет двигатели, как электрический, так и внутреннего сгорания Prius.Зарядка электромобиля.Сейчас используют два вида зарядки.1. От обычной сети, удобен, если вы живете в частном доме или у вас есть свой гараж. Достаточно присоединить провод мобиля к розетке и через определенный промежуток времени, вы можете сесть и поехать.2. Быстрый, мощность напряжения составляет 380В, 32Ач + это позволит быстро подзарядить ваш транспорт. Зарядочное устройство представляет собой заправочную колонку с двумя розетками, счетчиком энергии и экраном, показывающим уровень зарядки вашего средства.Преимущества электромобилейЭлектромашины экологичны, они не выделяют в воздух химические соединения, вредные для здоровья человека.Низкий уровень взрывоопасности.Простые по механизму и в обслуживании.Источник энергии стоимостью намного дешевле, чем топливоЭффективность работы двигателя до 98% вместо 45% традиционного двигателя.Когда движение идет со склона, двигатель переходит в режим генератора и происходит позарядка акуумуляторов.Возможность подзарядить машину от сети даже дома, а в дневное время суток от солнца.НедостаткиОдной из сновных проблем в применении и распространении электромобилей является то, что сложно произвести емкие, недорогие и безвредные аккумуляторы. Также сложно создавать автозарядные станции. Аккумуляторы, использующиеся в данное время имеют высокие цены. Это объясняется наличием в их составе драгоценного металла. К тому же, они быстро разряжаются. Еще один недостаток состоит в том, что в аккумуляторах содержатся ядовитые соединения, что создает сложности при утилизации.Пробег электрокаров относительно мал.Распространение и перспективыДля того чтобы превратить простой авто в электро можно найти комплекты запчастей в специализированных магазинах, стоимость их не очень то и дорогая. Но опять же, возникает проблема покупки аккумуляторов, которые как уже было сказано стоят дороговато. Чтобы решить эти вопросы, некоторые автокомпании создали СП с производителями батарей. Так, например, в 2010 году компанией «DBM Energy» созданы батареи «Kolibri», позволяющие работать мобилю в течение 32 часов.А в странах Европы и в Японии компании пытаются создать эффективные зарядочные устройства с применением нанотехнологий. Разрабатываются программы по развитию и массовому производству элетромобилей. Также созданы станции, вырабатывающие энергию с помощью солнца и ветра.Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующий вывод. Электротранспорт имеет большую перспективу. И нам с вами не стоит забывать о любви к природной среде.В Украине с начало года продано больше 700 электромобилей, да статистика не большая но это уже прогресс и движение в зеленую сторону. Самый бюджетный вариант покупки электромобиля это — Nissan Leaf от 15 до 25 тис у.е Более дороже будет Tesla Model S 2014 года за 65 000$ В любом случаи сменить авто на электрокар — это правильно и это будущее.

Источник

Новости партнеров

Loading...

finoboz.net

Новый принцип работы электромобиля | Все про аккумуляторы

Новый принцип работы электромобиля

 

Мало кто знает, что электромобиль впервые появился еще в 1838 году в Англии. Он существенно старше привычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он опережал последний по скорости и объему выпуска, но не смог стать серьезным конкурентом. Основная причина, по мнению авторов, – недостатки питания от электроаккумуляторов.

Вопреки бытующему мнению о высокой экономичности аккумуляторных электромобилей, анализ показывает, что химическая энергия топлива, сжигаемого на электростанциях, используется для движения транспортного средства всего на 15 процентов и менее. Это происходит из?за потерь энергии в линиях электропередачи, трансформаторах, преобразователях, зарядных устройствах для аккумуляторов и самих аккумуляторах, электромашинах (как в тяговом, так и в генераторном режимах), а также в тормозах при невозможности рекуперации энергии.

Для сравнения: дизельный двигатель на оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40 процентов химической энергии топлива. При большом распространении аккумуляторных электромобилей им просто не будет хватать электроэнергии. Не следует забывать, что суммарная установочная мощность двигателей всех автомобилей намного превышает мощность всех электростанций мира.

Проблема топливных элементов

Проблемы снимаются при питании электромобилей от так называемых первичных источников электроэнергии, вырабатывающих энергию непосредственно из топлива. В первую очередь, такими источниками являются топливные элементы (ТЭ), потребляющие кислород и водород. Кислород можно забирать из воздуха, а водород, в принципе, можно запасать в сжатом или сжиженном виде, а также в так называемых гидридах. Но реальнее его получать из обычного автомобильного топлива прямо на электромобиле с помощью конвертора. Эффективность топливных элементов несколько снижается, но зато не меняется инфраструктура топливозаправочного хозяйства. КПД топливных элементов при этом все равно очень высок – около 50 процентов. Такие топливные элементы и конверторы разработаны, в частности, и российскими предприятиями.

Однако электромобиль с питанием от топливных элементов не лишен общего недостатка – высокой массы тяговых электродвигателей транспортных средств, рассчитанных как на максимальные мощность и крутящий момент, так и на максимальную частоту вращения. При этом добавляются и специфические недостатки, характерные для топливных элементов. Это, во?первых, невозможность рекуперации энергии при торможении, так как топливные элементы не являются аккумуляторами, то есть они не могут заряжаться электроэнергией, а во?вторых – низкая удельная мощность топливных элементов.

При огромной удельной энергии топливных элементов (порядка 400… 600 Вт-ч/кг) удельная мощность при экономичном разряде не превышает 60 Вт/кг. Это делает массу топливных элементов для реальных мощностей, необходимых автомобилям, очень большой. Например, для электромобиля с максимальной потребной мощностью 100 кВт и электробуса с максимальной потребной мощностью 200 кВт это соответствует массам топливных элементов 1670 и 3330?кг. Если прибавить массы тяговых электродвигателей, примерно равные 150 и 400?кг, то получаются массы силовых агрегатов, совершенно неприемлемые для легкового электромобиля и требующие пятитонного прицепа для электробуса.

Делаются попытки снижения массы топливных элементов с использованием в качестве промежуточных источников энергии конденсаторных накопителей энергии, обладающих высокой удельной мощностью. Однако и этот путь недостаточно эффективен, так как лучшие современные конденсаторные накопители, доступные для автомобильной техники, имеют удельные энергетические показатели около 0,55 Вт-ч/кг и 0,8 Вт-ч/литр. Гораздо эффективнее использование в качестве промежуточного накопителя энергии супермаховика, соединенного с обратимой электромашиной.

Супермаховик

Оригинальную схему гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и электромеханическим приводом предложила, изготовила и испытала фирма BMW (Германия). Несомненным преимуществом данного технического решения является наличие только одной электромашины, что снижает массу и приближает его к автомобильным схемам. Тип маховика фирма BMW не уточняет, поэтому используемый накопитель условно назван просто «маховичным».

Здесь источник тока через преобразователи и систему управления связан с обратимой электромашиной, рассчитанной на максимальную мощность электромобиля. Электромашина через сложный дифференциальный механизм с мультипликатором связана с маховиком накопителя и главной передачей. В результате масса источника тока, например топливного элемента, может быть выбрана исходя из удельной энергии, а не удельной мощности, что снижает ее для электромобиля и электробуса с пробегом, соответственно, 400 и 600?км до 100… 150 и 700… 1000?кг. Это вполне приемлемо для данных транспортных средств.

Однако непременным недостатком всех схем с электроприводом остается наличие тяжелого и сложного обратимого электродвигателя. Это отражается на экономичности привода и его массе, включая систему преобразователей тока. Мощная электромашина неэкономична при работе на малых мощностях, характерных для разгона (зарядки) маховичного накопителя. Кроме того, в схеме, помимо главной передачи, присутствует сложный по конструкции и управлению дифференциальный механизм с мультипликатором и тремя системами фрикционного управления (муфтами или тормозами), что усложняет и удорожает привод.

Новая концепция

Новая концепция электромобиля, предложенная проф. Н. В. Гулиа, состоит в максимальном приближении и унификации устройств электро- и автомобиля. Это позволяет предельно упростить и уменьшить массу силового агрегата транспортного средства, увеличить его КПД и эффективность рекуперации энергии, а также сделать возможным использование существующих шасси автомобилей и автобусов для установки силовых агрегатов электромобилей и электробусов.

Последнее обстоятельство должно существенно удешевить машины, в максимальной степени унифицировать их производство с возможностью оперативно менять соотношение количества машин различных типов и программу их выпуска. Кроме того, транспортное средство может быть оснащено источником как механической энергии (обычным или гибридным тепловым двигателем), так и электрической (топливные элементы с супермаховиком), с установкой заменяемых агрегатов в том же двигательном отсеке при полном сохранении всей трансмиссии.

Схема электромобиля

Как и в других гибридных схемах электромобилей, источник электроэнергии в новом варианте выбирается исходя из критерия удельной энергии, что при исключительно высоком значении этого параметра обеспечивает малые массы, а также объемы топливных элементов. В данной схеме в качестве промежуточного источника энергии использован супермаховик с теми же энергетическими и массовыми параметрами, что и в других гибридных схемах с маховичным накопителем.

Принципиальным отличием данной концепции электромобиля от других гибридных схем является отбор мощности от источника электроэнергии необратимой электромашиной – специализированным разгонным электродвигателем малой мощности, соответствующей эффективной удельной мощности источника электроэнергии. Для упомянутых выше легкового электромобиля и электробуса это равно 15 и 20 кВт. Благодаря высокой частоте вращения разгонного электродвигателя – до 35000 об/мин для легкового электромобиля и 25000 об/мин для электробуса, что соответствует частоте вращения разгоняемых супермаховиков для накопителей этих машин, масса их весьма мала (15 и 30?кг).

Источник энергии и разгонный электродвигатель могут быть объединены в один энергетический блок, сходный по массе и габаритам с демонтируемым с шасси двигателем и его системами. Топливный бак и система питания в принципе могут быть сохранены с добавлением конвертора для получения водорода из топлива. Таким образом, в энергетическом блоке химическая энергия топлива преобразуется в механическую в виде вращения вала, совершенно так же, как и у теплового двигателя. Функцию сцепления выполняет выключатель, подключающий электромотор к источнику энергии.

Преимущества электромобиля

Каковы же преимущества электромобиля новой концепции? Это более высокая эффективность использования топлива и экологическая безопасность. По сравнению со средним КПД преобразования химической энергии в механическую – порядка 10… 15 процентов у тепловых двигателей на автомобилях (не следует путать с КПД тепловых двигателей на оптимальном режиме – 30 процентов у бензиновых двигателей и 40 процентов у дизельных), этот КПД у топливных элементов с конвертором – 50 процентов, а у кислородно-водородных топливных элементов – 70 процентов. Вредные выхлопы у топливных элементов практически отсутствуют. Примерно такие же преимущества у электромобилей новой концепции по сравнению с аккумуляторными электромобилями, с той разницей, что вредные выбросы последних имеют место не на самой машине, а на электростанциях.

По сравнению с наиболее передовыми конструкциями гибридных систем электромобилей с топливными элементами и маховичными накопителями, например со схемой, предложенной и осуществленной фирмой BMW, преимуществом новой концепции являются меньшие габаритно-массовые показатели и высший КПД электромашины. Это обусловлено тем, что в новой схеме электромашина не универсальная, обратимая, а узкоспециализированная, разгонная, загруженная практически постоянной мощностью, почти на порядок меньше максимальной даже при высоких частотах вращения. Вторая выгода – в отсутствии сложного дифференциального механизма с тремя фрикционными муфтами или тормозами, переключающими режимы. Третья – в том, что процесс регулирования частот вращения и моментов от супермаховика до ведущих колес осуществляется не электроприводом, а механическим вариатором, имеющим высший КПД. В особенности это касается процесса рекуперации энергии при торможении, в результате которого кинетическая энергия машины переходит в супермаховик. Ни по частотной полноте передачи этой энергии, ни по КПД этого процесса электротрансмиссия не идет ни в какое сравнение с механическим вариатором. И последнее преимущество, о котором уже говорилось, – почти традиционная автомобильная схема и соизмеримые габаритно-массовые показатели нового энергетического блока с существующими двигателями. Что позволяет легко заменять один вид источника энергии на другой, получая при этом как автомобиль (с обычной или гибридной схемой двигателя), так и гибридный экономичный электромобиль.

 

akkumulyator.reglinez.org

Новый принцип работы электромобиля | chekltd.com

Мало кто знает, что электромобиль впервые появился еще в 1838 году в Англии.

Он существенно старше привычного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Поначалу он опережал последний по скорости и объему выпуска, но не смог стать серьезным конкурентом. Основная причина, по мнению авторов, – недостатки питания от электроаккумуляторов.

Вопреки бытующему мнению о высокой экономичности аккумуляторных электромобилей, анализ показывает, что химическая энергия топлива, сжигаемого на электростанциях, используется для движения транспортного средства всего на 15 процентов и менее. Это происходит из‑за потерь энергии в линиях электропередачи, трансформаторах, преобразователях, зарядных устройствах для аккумуляторов и самих аккумуляторах, электромашинах (как в тяговом, так и в генераторном режимах), а также в тормозах при невозможности рекуперации энергии.

Для сравнения: дизельный двигатель на оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40 процентов химической энергии топлива. При большом распространении аккумуляторных электромобилей им просто не будет хватать электроэнергии. Не следует забывать, что суммарная установочная мощность двигателей всех автомобилей намного превышает мощность всех электростанций мира.

Проблема топливных элементов

Проблемы снимаются при питании электромобилей от так называемых первичных источников электроэнергии, вырабатывающих энергию непосредственно из топлива. В первую очередь, такими источниками являются топливные элементы (ТЭ), потребляющие кислород и водород. Кислород можно забирать из воздуха, а водород, в принципе, можно запасать в сжатом или сжиженном виде, а также в так называемых гидридах. Но реальнее его получать из обычного автомобильного топлива прямо на электромобиле с помощью конвертора. Эффективность топливных элементов несколько снижается, но зато не меняется инфраструктура топливозаправочного хозяйства. КПД топливных элементов при этом все равно очень высок – около 50 процентов. Такие топливные элементы и конверторы разработаны, в частности, и российскими предприятиями.

Однако электромобиль с питанием от топливных элементов не лишен общего недостатка – высокой массы тяговых электродвигателей транспортных средств, рассчитанных как на максимальные мощность и крутящий момент, так и на максимальную частоту вращения. При этом добавляются и специфические недостатки, характерные для топливных элементов. Это, во‑первых, невозможность рекуперации энергии при торможении, так как топливные элементы не являются аккумуляторами, то есть они не могут заряжаться электроэнергией, а во‑вторых – низкая удельная мощность топливных элементов.

При огромной удельной энергии топливных элементов (порядка 400… 600 Вт-ч/кг) удельная мощность при экономичном разряде не превышает 60 Вт/кг. Это делает массу топливных элементов для реальных мощностей, необходимых автомобилям, очень большой. Например, для электромобиля с максимальной потребной мощностью 100 кВт и электробуса с максимальной потребной мощностью 200 кВт это соответствует массам топливных элементов 1670 и 3330 кг. Если прибавить массы тяговых электродвигателей, примерно равные 150 и 400 кг, то получаются массы силовых агрегатов, совершенно неприемлемые для легкового электромобиля и требующие пятитонного прицепа для электробуса.

Делаются попытки снижения массы топливных элементов с использованием в качестве промежуточных источников энергии конденсаторных накопителей энергии, обладающих высокой удельной мощностью. Однако и этот путь недостаточно эффективен, так как лучшие современные конденсаторные накопители, доступные для автомобильной техники, имеют удельные энергетические показатели около 0,55 Вт-ч/кг и 0,8 Вт-ч/литр. Гораздо эффективнее использование в качестве промежуточного накопителя энергии супермаховика, соединенного с обратимой электромашиной.

Супермаховик

Оригинальную схему гибридного силового агрегата с маховичным накопителем и электромеханическим приводом предложила, изготовила и испытала фирма BMW (Германия). Несомненным преимуществом данного технического решения является наличие только одной электромашины, что снижает массу и приближает его к автомобильным схемам. Тип маховика фирма BMW не уточняет, поэтому используемый накопитель условно назван просто «маховичным».

Здесь источник тока через преобразователи и систему управления связан с обратимой электромашиной, рассчитанной на максимальную мощность электромобиля. Электромашина через сложный дифференциальный механизм с мультипликатором связана с маховиком накопителя и главной передачей. В результате масса источника тока, например топливного элемента, может быть выбрана исходя из удельной энергии, а не удельной мощности, что снижает ее для электромобиля и электробуса с пробегом, соответственно, 400 и 600 км до 100… 150 и 700… 1000 кг. Это вполне приемлемо для данных транспортных средств.

Однако непременным недостатком всех схем с электроприводом остается наличие тяжелого и сложного обратимого электродвигателя. Это отражается на экономичности привода и его массе, включая систему преобразователей тока. Мощная электромашина неэкономична при работе на малых мощностях, характерных для разгона (зарядки) маховичного накопителя. Кроме того, в схеме, помимо главной передачи, присутствует сложный по конструкции и управлению дифференциальный механизм с мультипликатором и тремя системами фрикционного управления (муфтами или тормозами), что усложняет и удорожает привод.

Новая концепция

Новая концепция электромобиля, предложенная проф. Н. В. Гулиа, состоит в максимальном приближении и унификации устройств электро- и автомобиля. Это позволяет предельно упростить и уменьшить массу силового агрегата транспортного средства, увеличить его КПД и эффективность рекуперации энергии, а также сделать возможным использование существующих шасси автомобилей и автобусов для установки силовых агрегатов электромобилей и электробусов.

Последнее обстоятельство должно существенно удешевить машины, в максимальной степени унифицировать их производство с возможностью оперативно менять соотношение количества машин различных типов и программу их выпуска. Кроме того, транспортное средство может быть оснащено источником как механической энергии (обычным или гибридным тепловым двигателем), так и электрической (топливные элементы с супермаховиком), с установкой заменяемых агрегатов в том же двигательном отсеке при полном сохранении всей трансмиссии.

Схема электромобиля

Как и в других гибридных схемах электромобилей, источник электроэнергии в новом варианте выбирается исходя из критерия удельной энергии, что при исключительно высоком значении этого параметра обеспечивает малые массы, а также объемы топливных элементов. В данной схеме в качестве промежуточного источника энергии использован супермаховик с теми же энергетическими и массовыми параметрами, что и в других гибридных схемах с маховичным накопителем.

Принципиальным отличием данной концепции электромобиля от других гибридных схем является отбор мощности от источника электроэнергии необратимой электромашиной – специализированным разгонным электродвигателем малой мощности, соответствующей эффективной удельной мощности источника электроэнергии. Для упомянутых выше легкового электромобиля и электробуса это равно 15 и 20 кВт. Благодаря высокой частоте вращения разгонного электродвигателя – до 35000 об/мин для легкового электромобиля и 25000 об/мин для электробуса, что соответствует частоте вращения разгоняемых супермаховиков для накопителей этих машин, масса их весьма мала (15 и 30 кг).

Источник энергии и разгонный электродвигатель могут быть объединены в один энергетический блок, сходный по массе и габаритам с демонтируемым с шасси двигателем и его системами. Топливный бак и система питания в принципе могут быть сохранены с добавлением конвертора для получения водорода из топлива. Таким образом, в энергетическом блоке химическая энергия топлива преобразуется в механическую в виде вращения вала, совершенно так же, как и у теплового двигателя. Функцию сцепления выполняет выключатель, подключающий электромотор к источнику энергии.

Преимущества электромобиля

Каковы же преимущества электромобиля новой концепции? Это более высокая эффективность использования топлива и экологическая безопасность. По сравнению со средним КПД преобразования химической энергии в механическую – порядка 10… 15 процентов у тепловых двигателей на автомобилях (не следует путать с КПД тепловых двигателей на оптимальном режиме – 30 процентов у бензиновых двигателей и 40 процентов у дизельных), этот КПД у топливных элементов с конвертором – 50 процентов, а у кислородно-водородных топливных элементов – 70 процентов. Вредные выхлопы у топливных элементов практически отсутствуют. Примерно такие же преимущества у электромобилей новой концепции по сравнению с аккумуляторными электромобилями, с той разницей, что вредные выбросы последних имеют место не на самой машине, а на электростанциях.

По сравнению с наиболее передовыми конструкциями гибридных систем электромобилей с топливными элементами и маховичными накопителями, например со схемой, предложенной и осуществленной фирмой BMW, преимуществом новой концепции являются меньшие габаритно-массовые показатели и высший КПД электромашины. Это обусловлено тем, что в новой схеме электромашина не универсальная, обратимая, а узкоспециализированная, разгонная, загруженная практически постоянной мощностью, почти на порядок меньше максимальной даже при высоких частотах вращения. Вторая выгода – в отсутствии сложного дифференциального механизма с тремя фрикционными муфтами или тормозами, переключающими режимы. Третья – в том, что процесс регулирования частот вращения и моментов от супермаховика до ведущих колес осуществляется не электроприводом, а механическим вариатором, имеющим высший КПД. В особенности это касается процесса рекуперации энергии при торможении, в результате которого кинетическая энергия машины переходит в супермаховик. Ни по частотной полноте передачи этой энергии, ни по КПД этого процесса электротрансмиссия не идет ни в какое сравнение с механическим вариатором. И последнее преимущество, о котором уже говорилось, – почти традиционная автомобильная схема и соизмеримые габаритно-массовые показатели нового энергетического блока с существующими двигателями. Что позволяет легко заменять один вид источника энергии на другой, получая при этом как автомобиль (с обычной или гибридной схемой двигателя), так и гибридный экономичный электромобиль.

www.chekltd.com

Принцип работы бензиново-электрических гибридных автомобилей

gibrit autoКак работает гибридный автомобиль? Какие процессы происходят под его капотом во время движения? В этой статье мы поможем вам понять принцип работы гибридной силовой установки.

Любое транспортное средство, использующее в своей работе два или более источника энергии, является гибридом. Огромная часть выпускаемых в наше время автомобилей являются бензиново-электрическими гибридами, силовая установка которых сочетает двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Бензиново-электрические гибридные автомобили - это своеобразный симбиоз автомобилей с бензиновыми двигателями и электромобилей. Различие, как известно, между бензиновыми и электрическими автомобилями заключается в источнике и механизме их питания. В бензиновом автомобиле топливо поступает к двигателю с топливного бака, в электромобиле же электрический мотор обеспечивают электроэнергией аккумуляторные батареи. Можно сказать, что гибридный автомобиль является своеобразным компромиссным вариантом между этими двумя автомобильными механизмами.

Для того, чтобы автомобиль был комфортным для пользователя в процессе эксплуатации, он должен отвечать определенным требованиям. Необходимо чтобы автомобиль был в состоянии:

- обеспечивать большой пробег до момента дозаправки/подзарядки;

- заправлялся быстро и легко.

Бензиновые автомобили отвечают вышеизложенным требованиям, но являются источником значительного загрязнения окружающей среды. Электрические же автомобили в процессе своей работы практически не образуют загрязняющих веществ, однако их пробег на одном заряде аккумуляторных батарей, как правило, не превышает 80-160 км. Главным недостатком электрических автомобилей является довольно продолжительный процесс их подзарядки.

gibrit auto 1

Бензиново-электрические гибридные автомобили сочетают в себе преимущества как электрических, так и бензиновых машин, позволяя объединить в одной системе бензиновое топливо и электроэнергию. Совместное использование двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя позволяет значительно повысить топливную эффективность силовой установки транспортного средства, обеспечить быстрое достижение необходимого показателя скорости движения путем практически моментальной подачи энергии, снизить объемы образуемых вредных выхлопов, а также увеличить пробег автомобиля благодаря эффективному функционированию системы рекуперативного торможения, позволяющей преобразовывать кинетическую энергию движения в электроэнергию. К тому же, применение гибридной силовой установки в автомобиле создает возможность уменьшения его суммарного вес по сравнению с бензиновым аналогом.

Широкое использование гибридные автомобилей на дорогах способствует значительному снижению выбросок оксида азота в атмосферу (на 50%), а также сажи и углекислого газа.

Термин «гибридный автомобиль», чаще всего применяется к средствам передвижения, сочетающим в своей конструкции двигатель внутреннего сгорании и один или несколько электродвигателей. Однако, не исключена возможность использования в гибридных автомобилях и иных источников питания, помимо бензина и электроэнергии. В последнее время ряды гибридных автомобилей начали пополняться гибридными моделями, механизм работы которых предполагает сочетание ДВС и двигателя, работающего на сжатом воздухе, или же электромотора и двигателя, использующего в своей работе энергию солнца, ветра, биологического топлива.

Гибридные автомобили делятся на два вида: умеренные и полные. Движение умеренных гибридов обеспечивается преимущественно работой двигателя внутреннего сгорания, а электромотор при этом используется только в качестве дополнительного тягового механизма (яркий пример - Honda Insight). Полным же гибридам свойственна возможность перемещения исключительно только на одной электротяге, независимо от ДВС.

Наиболее популярными в мире гибридные автомобили - Toyota Prius, Shevrolet Volt, Honda Insight. В модели Toyota Prius реализован следующий механизм: движения автомобиля на низкой скорости (до 40 км/ч) происходит благодаря работе электродвигателя, питаемого литий-ионной аккумуляторной батареей, но при большем разгоне активизируется двигатель внутреннего сгорания, который обеспечивает тягу на высокой скорости. При этом электроника регулирует работу моторов и генератора.

Противоположный механизм работы реализован в гибриде Shevrolet Volt. Передвижение этого автомобиля происходит благодаря электродвигателю, функции же ДВС сводятся только к подзарядке его аккумуляторных батарей.

Для гибридных автомобилей свойствен механизм рекуперации энергии при торможении – электрический двигатель переходит в режим генератора, преобразующего кинетическую энергию в электрическую, которая способствует восполнению заряда аккумуляторных батареи.

Схемы подключения двигателей гибридного автомобиля:

- Последовательная схема – маломощный ДВС соединен только с генератором электроэнергии, а электрический двигатель - с колесами. ДВС приводит в движение небольшой генератор электрического тока, вырабатываемая электроэнергия от которого поступает к аккумуляторным батареям, обеспечивающим питание электрического мотора. При такой схеме подключения, ДВС никогда непосредственно не приводит транспортное средство в движение, и главным силовым механизмом является электромотор. Конструкция подобных гибридных автомобилей предполагает использование аккумуляторов увеличенной емкости. Данная схема подключения двигателей была использована в первых гибридных автомобилях, сконструированных Фердинандом Порше. На сегодняшний день представителями Plug-in Hybrid являются модели Chevrolet Volt, Opel Ampera.

- Параллельная схема – ДВС, электрический двигатель и коробка передач соединяются с помощью автоматических муфт. Данная схема свойственна практически для всех умеренных гибридов и для ряда полных (например, Audi Duo). Для гибридный автомобилей с параллельной схемой характерна возможность как одновременного, так и раздельного использования возможностей ДВС и электродвигателя для движения колес. Электрический мотор способствует быстрому разгону транспортного средства, а также обеспечивает выполнение функции рекуперативного торможения. Гибриды с параллельной схемой - Hyundai Elantra Hybrid, Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid.

- Последовательно-параллельная схема (смешанная) – планетарный редуктор обеспечивает связь ДВС, электрогенератора и электрического двигателя. Яркими примером гибридных автомобилей с последовательно-параллельной схемой (Full Hybrid ) является Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Lexus RX 450h.

gibrit auto 4

Последовательная схема подключения двигателей гибридного автомобиля

 gibrit auto 5

Параллельная схема подключения двигателей гибридного автомобиля (слева)

Последовательно-параллельная схема подключения двигателей гибридного автомобиля (справа)

Гибридную силовую установку автомобиля могут образовывать следующие компоненты:

Двигатель внутреннего сгорания. В гибридных автомобилях также, как и в традиционных – бензиновых, используется ДВС, однако он значительно меньше и более усовершенствован в направлении сокращения уровня вредных выбросов в атмосферу и увеличения работоспособности.

Топливный бак. Топливный бак в гибридах является устройством хранения бензинового топлива для работы ДВС.

Электрический двигатель. Современные автомобилестроительные технологии позволяют использовать электродвигатель как в качестве силового двигателя, так и генератора энергии при торможении, тоесть электромотор способен ускорять автомобиль, питаясь от аккумуляторных батарей, или же может работать в генеративном режиме при спусках автомобиля по склону и торможении, обеспечивая восполнение энергии батарей.

Генератор. По механизму своей работы генератор схож с силовым электродвигателем, однако в ряде гибридном автомобиле он используется только для производства электрической энергии.

Аккумуляторные батареи – устройства хранения энергии для работы электродвигателя гибридного автомобиля. В то время, когда для бензинового двигателя свойственно только черпание бензина из топливного бака, электрический двигатель гибридного автомобиля может как использовать энергию батарей, так и восполнять её посредством механизма рекуперативного торможения.

В гибридных автомобилях, как правило, применяются более компактные и легкие аккумуляторные батареи, нежели в электромобилях.

Коробка переключения передач выполняет в гибридном автомобиле ту же функцию, что и бензиновом, с тем только различием, что контролирует работу как ДВС, так и электрического двигателей.

Для контроля потока энергии между генератором, батареей и электромотором используется блок управления энергией и полупроводниковое устройство переключения.

gibrit auto 3

Ряд приемов позволяет увеличить эффективность использования бензинового топлива и энергии аккумуляторных батарей в гибридном автомобиле. Итак, в гибридном автомобиле с этой целью:

- Восполняется энергия, запасаемая в батареях, благодаря функции рекуперативного торможения электродвигателя.

- Приостанавливается работа ДВС. Гибридному автомобилю не нужно все время полагаться на бензиновый двигатель, поскольку в нем, как правило, есть полноценный тяговой электромотор.

- Используется развитая аэродинамика с целью уменьшения лобового сопротивления.

- Применяются легкие материалы. Снижение общего веса автомобиля является простым способом увеличения его пробега. Более легкий автомобиль потребляет значительно меньше энергии при ускорении и подъемах вверх по холмам. Композитные материалы, такие как углеродное волокно или же легкие металлы (алюминий, магний) могут использоваться для снижения веса общей конструкции гибридного транспорта.

- Используются специальные шины с пониженным сопротивлением качению.

Существует несколько эффективных методов обеспечения максимального пробега гибридного автомобиля:

gibrit auto 2

 

- Поездки на небольших скоростях – аэродинамическое сопротивление резко возрастает при увеличении скорости.

- Поддержание стабильной скорости – при изменении скорости автомобиля, значительная часть энергии тратится впустую; поддержание скорости позволяет более эффективно использовать топливо.

- Предотвращение резких остановок – если транспортное средство будет останавливаться более длительный промежуток времени, электродвигатель сможет сгенерировать больше энергии.

sergey-volter

www.electra.com.ua

Принцип работы и устройство электромобиля

Электромобили двигаются под действием электричества, которое первоначально попадает к ним из обычной домашней электросети и запасается в автомобильных перезаряжаемых аккумуляторах.

Такому автомобилю не нужна коробка передач, применяемая в двигателях внутреннего сгорания. Потому что вал электродвигателя здесь присоединен прямо к колесу. Электричество питает мотор, и мотор крутит колесо, которое двигает машину. Сейчас сделаны опытные электромобили с одноразовым запасом энергии на борту, достаточным для 130-мильного пробега. Эти автомобили намного меньше загрязняют окружающую среду и работают значительно тише, чем автомобили, "кушающие" бензин. Пожалуй, главным недостатком электромобиля является то, что ему требуется шесть часов на полную зарядку аккумуляторов.

Автомобиль с автоматической коробкой передач

Если взглянуть на приборную панель электромобиля (рисунок выше), то видно, как просто сделан рычаг управления передачами, — по той причине, что в машине нет коробки передач. Все, что должны показывать приборы на панели, это число оборотов в минуту двигателя, скорость автомобиля и уровень зарядки электрической батареи.

Каким образом электрическая энергия вращает колеса

Принципиальная схема электромобиля

Электромобиль движется под действием электрической энергии, которую он первоначально запасает в своих аккумуляторах (рисунок ниже). При движении автомобиля электрическая энергия приходит на электромагнитный разъем. Оттуда под управлением водителя и сигналов от датчиков энергия поступает на электродвигатели, которые крутят колеса и заставляют автомобиль двигаться.

Подзарядка "севших" аккумуляторов электромобиля

Схема заряда аккумуляторов электромобиля

Электро-зарядное устройство автомобиля нужно для того, чтобы бортовые аккумуляторы накопили новую электрическую энергию взамен истраченной на движение автомобиля. Устройство получает энергию для зарядки через обычную электро-розетку, какие стоят в жилых домах.

Энергия передается прямо на колеса

Мощный постоянный магнит, находящийся внутри электродвигателя, позволяет вращать колесо без ведущего вала и шестеренок, применяемых в обычных автомобилях. Поэтому в электромобиле нет дифференциала, передаточных устройств с шестеренками и коробки передач. Энергия там идет от электродвигателя прямо на колеса.

В модели электромобиля "Дестини 2000" ( Destiny 2000 ) сочетается применение солнечных панелей и аккумуляторов с кузовом из стекловолокна.

Мотоцикл "Сова". Мотоцикл "ЗиД Сова 200" новый (фото)

«Сова» (полное название мотоцикл "ВосходСова") - потомок знаменитого «Ковровца» (модели «К-175»), выпускавшегося заводом имени Дегтярева (ЗиД)с 1957 по 1965 г.

Интересная и долгая история существования, неоднократная смена облика и характеристик. Всё это - мотоцикл «Сова». Фото различных выпусков наглядно подтверждают это.

Двигатель – сердце мотоцикла

Мотоцикл «Сова» оснащён оцилиндрованным двухтактным двигателем с системой воздушного охлаждения, рабочий объём которого составляет 173,9 кубического сантиметра. Диаметр цилиндра - 61,72 миллиметра, ход поршня - 58,5 миллиметра.

Мотоцикл «Сова»: первые выпуски

Изначально данная модель обладала одноцилиндровым двухтактным двигателем, двухканальной петлевой продувкой по патенту Шнюрле и четырёхступенчатой коробкой передач. Мощность двигателя составляла двадцать с половиной лошадиных сил при 6300—7500 оборотов в минуту. Модель имела контактное зажигание, крутящий момент до 14 Н·м при 5100 оборотов в минуту, генератор Г-411, другую форму бензобака, багажник и щиток для защиты коленеймотоциклиста. Максимальная скорость составляла восемьдесят с половиной километров в час, сухая масса - двести двадцать с половиной килограмм.

Начало модернизации

Спустя несколько лет после первого выпуска у конструкторов появились технические решения, которые были направлены на повышение эксплуатационных качеств, уровня надёжности, а также на улучшение внешнего вида. В 1976 году мотоцикл «Сова» подвергся модернизации. Усовершенствованная версия внешне отличалась от предыдущей круглой формой фонарей указателей поворота (раньше они были прямоугольными), задними фонарями и глушителем новой формы. Был применен новый прибор световой сигнализации, бесконтактная электронная система зажигания, новый глушитель. Мощность двигателя составляла двадцать с половиной лошадиных сил, крутящий момент - 15 Н·м при 6300 оборотов в минуту. Максимальная скорость - восемьдесят пять с половиной километров в час, сухая масса - двести двадцать два с половиной килограмма.

Как нарисовать мотоцикл карандашом поэтапно?

Вот хочу предложить к вашему вниманию ещё одну схему поэтапного рисования мотоцикла харлей Дэвидсон/чоппер. Урок не из лёгких, множество мелких деталей, но и сложностей особых не будет, ведь у вас будет наглядная инструкция перед глазами, где показаны все этапы рисования. В завершении у нас должен получиться вот такой "агрегат":

Итак, давайте начнём. Нам понадобится белый лист, карандаш, ластик( стёрка), для заключительного рисунка в цвете можно воспользоваться цветными карандашами или ручками, а быть может вам больше по вкусу маркеры или фломастеры, можно применить и краски - вообщем, всё зависит от ваши предпочтений. Начинаем рисовать:

1. Основные части - два круга на расстоянии, это будут колёса, и вспомогательные линии.

2. Далее рисуем шины, детали корпуса - выхлопные трубы, бачок.

3. Прорисовываем трубы, руль, сиденье.

4. Подрисовываем детали.

5. Деталей потребуется прорисовать множество, присмотритесь внимательнее к готовому рисунку, добавляйте детали, как показано на картинках.

6. Убрав ластиком все вспомогательные линии, получится вот такой рисунок, который останется только разукрасить.

Обгонная муфта

Обгонная муфта представляет собой деталь механической трансмиссии, установленную для предотвращения передачи вращающего момента от ведомого вала к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый вал начинает вращаться быстрее. Обгонная муфта не требует никаких приводов управления им. Её явным преимуществом является автоматическое включение и выключение. Подобный механизм может использоваться как при необходимости торможения, так и блокировки. Самый простой пример применения обгонной муфты — это велосипедный привод. В случае когда велосипедист перестает вращать педали, а велосипед продолжает двигаться по инерции, срабатывает обгонная муфта велосипеда, колеса отключаются от педалей и они не бьют по ногам.

Устройство обгонной муфты

 

Элементарная обгонная муфта состоит из двух колец, вставленных одно в другое. Поверхность внешнего кольца содержит специфические пазы, а поверхность внутреннего – подпружиненные шарики или лепестки, которыми оно упирается во внешнее. Эти кольца взаимодействуют таким образом, что при вращении в одном направлении шарики или лепестки способствуют состыковке обеих колец и они во вращении зависят друг от друга, в противоположном же движении они утапливаются и кольца вращаются уже независимо друг от друга.

Разновидности обгонных муфт :

муфты свободного ходабывают храповые и фрикционные ; фрикционные в свою очередь по компоновке разделяются на муфты с осевым и радиальным замыканием, а по конструкции элементов – на клиновые, пружинные, ленточные и прочие; клиновые муфты также бывают нескольких типов: клиновые и роликовые обгонные муфты.Роликовые обгонные муфты являются наиболее широко применяемыми.

 

milogy.net


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта