Необычные автомобильные технологии

[ВЕЛ]

Евгений, спасибо, что присоединился к дискуссии, но...


я так понимаю, что в случае, на который я давал ссылку, речь идет о гидростатической трансмиссии.

ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ

Гидростатическая трансмиссия
Гидростатическая трансмиссия - это гидравлический привод с закрытым (замкнутым) контуром, в состав которого входят один или несколько гидронасосов и гидромоторов. Предназначена для передачи механической энергии вращения от вала двигателя к исполнительному органу машины, посредством бесступенчатого регулируемого по величине и направлению потока рабочей жидкости.

Главным достоинством гидростатической трансмиссии является возможность плавного изменения передаточного отношения в широком диапазоне частот вращения, что позволяет гораздо лучше использовать крутящий момент двигателя машины по сравнению со ступенчатым приводом. Поскольку выходную частоту вращения можно довести до нуля, возможен плавный разгон машины с места без применения сцепления. Малые скорости движения особенно нужны для различных строительных и сельскохозяйственных машин. Даже значительное изменение нагрузки не влияет на выходную частоту вращения, поскольку проскальзывание у данного типа трансмиссии отсутствует.

Большим достоинством гидростатической трансмиссии является простота реверсирования, которое обеспечивается простым изменением наклона плиты или гидравлически, изменением потока рабочей жидкости. Это позволяет обеспечить исключительную маневренность транспортного средства.

Следующее серьезное достоинство - упрощение механической разводки по машине. Это позволяет получить выигрыш в надежности, ведь зачастую при большой нагрузке на машину карданные валы не выдерживают и приходится ремонтировать машину. В северных условиях это происходит еще чаще при низких температурах. За счет упрощения механической разводки удается так же освободить место для вспомогательного оборудования. Применение гидростатической трансмиссии может позволить полностью убрать валы и мосты, заменив их насосной установкой и гидромоторами с редукторами, встраиваемыми прямо в колеса. Либо, в более простом варианте, гидромоторы могут быть встроены в мост. Обычно удается снизить центр тяжести машины и более рационально разместить систему охлаждения двигателя.

Гидростатическая трансмиссия позволяет плавно и сверхточно регулировать передвижение машины или плавно регулировать частоту вращения рабочих органов. Использование электропропорционального управления и специальных электронных систем позволяет достичь наиболее оптимального распределения мощности между приводом и исполнительными механизмами, ограничить нагрузку двигателя, снизить расход топлива. Мощность двигателя используется максимально даже на самых малых скоростях передвижения машины.

Недостатком гидростатической трансмиссии можно считать более низкий КПД по сравнению с механической передачей. Однако по сравнению с механическими трансмиссиями, включающими коробки передач, гидростатическая трансмиссия оказывается экономичнее и быстрее. Происходит это по причине того, что в момент ручного переключения передач приходится отпускать и нажимать педаль газа. Именно в этот момент двигатель тратит много мощности, а скорость машины меняется рывками. Все это негативно сказывается как на скорости, так и на расходе топлива. В гидростатической трансмиссии этот процесс происходит плавно и двигатель работает в более экономичном режиме, что повышает долговечность всей системы.

Наиболее частое применение гидростатической трансмиссии - привод хода машин на гусеничном ходу, где гидропривод предназначен для передачи механической энергии от приводного двигателя к ведущей звезде гусеницы, посредством регулирования подачи насоса и выходной тяговой мощности за счет регулирования гидромотора.

Т.е. все не так плохо. Если ты еще раз внимательно перечитаешь статью, на которую я давал ссылку, то увидишь,
что гидравлика предполагается для реализации полного привода до скоростей 40 км\час и тяжелых условиях.
Для остальных режимов - классическая трансмиссия. Там же упоминается и КПД такой трансмиссии. И он вполне
нормальный.
По поводу вязкости жидкости - так это ни о чем. Да, лет дцать тому назад не было многих современных синтетических
масел, а теперь - есть.
По поводу охлаждения жидкости - дык это то же реализуемо. Был бы градиент температур, и его всегда можно
употребить во благо. Например тепло, снимаемое с охлаждения этой жидкости, передавать климатической системе.
Летом, для работы кондея (ну помнишь наверное еще системы, которые используют нагрев для холодильных систем),
зимой - для отопления салона.

Про ГУР спорный момент. Особенно в свете глючащих ГУР на отеч. = импорт. авто. Ну и про энергопотребеление
ЭУР почитай. Есть проблемы. Именно поэтому своя ниша у комбинированных систем, в которых ЭУР-овская часть является
более точным инструментом, когда это требуется (включая всякие ништяки), а вторая - гидравлика - актуальна.

Про гидро-аккумуляторы. Это тема весьма интересная. Давления там приличные. И объема в 35-40 литров, для помощи
гидравлике, при переходных процессах, вполне должно хватить. Ведь в таких системах главное - это стронуть с места,
дальше - легче.

Про Теслу не интересно. Фуфель дутый... Пока не появится мощный, ёмкий и мега-многозарядный источник с пофигизмом
на низкие температуры, можно только тележки обкатывать, плодя версии 1.1 - 1.99999
И как это принято у них там, в мире крутого бизнеса, соответствии с S-кривой развития, умные будут сидеть на берегу,
кушать попкорн, и внимательно мониторить стартапы и прочие ресурсы по линии мега-аккумуляторов. И как только такой
появится, вот туда и нужно будет вложиться. А тележки к тому моменту уже вылижут.

[Юджин]

Пусть делают. Эксплуатация покажет. На Сахалине эксплуатируются тепловозы с такой передачей, и эксплуатируются от безысходности (морская вода при штормах перекатывает через пути). Возни с ними, насколько мне известно, очень много. Поэтому только реальная эксплуатация даст понять, стоит оно того, или нет.

[Юджин]

П.С. Но если машины с такой передачей зарекомендуют себя надёжными и экономичными, несомненно, буду стремиться к приобретению такой!

[Юджин]

Про Теслу не интересно. Фуфель дутый... Пока не появится мощный, ёмкий и мега-многозарядный источник с пофигизмом
на низкие температуры, можно только тележки обкатывать

Именно этим Маск и занимается. Любая техническая проблема может быть решена при наличии достаточного количества времени и средств. За электромобилем будущее, а его относительное ннсовершенство на сегодняшний день - лишь следствие умышленного торможения развития автономных источников энергии нефтяными лоббистами. С учётом истощения запасов нефти в мире, переход на электромобиль или подобное автономное средство передвижения без ДВС неизбежен. Развитие технической мысли не стоит на месте, стимул для совершенствования накопителей энергии появился именно с появлением электромобиля подобно тому как геометрия появилась благодаря нуждам практики.

[ВЕЛ]

Соглашусь лишь отчасти.
1. На нашем же форуме была статья по Теслу и её "отца". Главное отличие от китайских
электромобилей, коих в поднебесной очень много - реклама и маркейтинг, возведение
довольно средней тележки до уровня "тоехнологического совершенства и откровения от
Илона Маска".
Ну, короче, дутый фуфель. У тех же японцев есть более интересные наработки, но не суть...

2. Про кончину ДВС. Не дождётесь! Вангую, в ближайшие 100-150 лет нам это не грозит.
Потому что:
а) совершенствуются ДВС (снижается расход + внедрение гибридных схем)
б) После нефти начнется эпоха GTL станций и заводов по производству синтетического
топлива из природного газа. С появлением новых технологий преобразования "холодным"
катализом, перспективы очень хорошие. Причем переход будет плавный. Как только
стоимость произведенного из нефти бензина и дизтоплива сравняются с синтетическим,
сразу начнется замещение. Причем эффект применения чистого синтетического топлива
вкупе с навороченными технолгически ДВС даст отличный эффект.
в) Гибриды в паре с ДВС также отсрочат кончину ДВС, поскольку будут прекрасно дополнять
друг друга

[Юджин]

Слава, если через 50 лет в массовой эксплуатации останутся ДВС, то смысла в техническом прогрессе нет, и у горнила науки стоят шарлатаны. ДВС можно совершенствовать до бесконечности, вваливая в их псевдоусовершенствование огромные деньги, и наживаясь на этом. Однако ДВС останется ДВС, со всеми его жуткими недостатками.
Помнишь компакт-кассеты?
В юности я потратил уйму времени, пытаясь усовершенствовать качество записи, играясь с разными системами подмагничивания, и т.д., и т.п. Но в начале 1990-х годов пришёл CD, и убил винил; затем пришёл перезаписываемый CD, и убил аналоговую магнитную запись, которую незадолго до этого пытался убить Панасоник, выпустив аппараты, могущие в цифре на кассеты; потом пришли накопители на эффекте туннелирования полупроводника, и убили компакт-диск. То же будет и с ДВС; это будет правильно, и ничего трагичного в этом я не вижу.

[лонжерон23]

Суммарная мощность двигателей автомобилей превышает мощность всех электростанций. У человечества просто не хватит электричества, чтоб зарядить все "батарейки" электромобилей, если отказаться от ДВС.

[ВЕЛ]

Плюсую Игорю.
Полагаю, что активное развитие электромобилей возможно лишь при активном
строительстве генерирующих мощностей на базе АЭС, ну и в перспективе - термоядерных АЭС.
А иначе - х.з.
конечно логично в пустынях ставить световые генерирующие панели.
в странах с активной деятельность геотермальных источников - геотермальные станции.
В странах с ветряной активностью - ветряки.
Но нам, с нашим климатом, без АЭС, походу, никак...

[Юджин]

Суммарная мощность двигателей автомобилей превышает мощность всех электростанций. У человечества просто не хватит электричества, чтоб зарядить все "батарейки" электромобилей, если отказаться от ДВС.

забавная байка от нефтелоббистов. Вы не поверите, но суммарная мощность всех электрических лампочек тоже превышает мощность всех электростанций. И что с того? Это означает, что мы никогда не будем массово пользоваться электроосвещением, и перейдём на лучины?

[лонжерон23]

Пример с лампочками не подходит. Дело в том, что потребная мощность по зарядке электромобилей придётся на 18 - 19 часов, когда люди вернутся с работы и поставят их на зарядку. Все сразу поставят ! Это будет энергетический коллапс.

[Юджин]

Колларс на отдельно взятой зарядной станции. Это не та проблема, которая может поставить крест на электромобиле. Можешь поверить мне как специалисту, можешь почитать техническую литературу. Могу навскидку назвать варианты её решения уже сейчас.

[лонжерон23]

на отдельно взятой зарядной станции.

Скорее, в одном отдельно взятом часовом поясе.

варианты её решения

Давай, с интересом почитаем.

[ВЕЛ]

Варианты действительно существуют, и очень даже интересные.
Например аккумуляторы энергии, которые берут электрическую энергию и раскручивают
супермаховик, помещенный в вакууме, вращающийся на огромных оборотах на магнитном подвесе.
Затем кинетическую энергию маховика преобразовывают в электрическую. Таким образом
можно очень легко избежать пиковых нагрузок для всего дома. КПД такого супермаховика
достигает 98%. Первые эксперименты с супермаховиками начались еще в 50-е - 60-е годы.
Но тогда их пытались приспособить на транспорте, и там эффект гироскопа мешал их
применению. Полагаю, что тогда их не рассматривали в качестве аккумуляторов электроэнергии
для домов. Энергии было - завались...
Полагаю, именно внедрение гибридов и электромобилей подтолкнет науку и промышленность
в этом направлении. И всякие там чудо зарядные станции от жулика илона маска нафик не будут
нужны для накопления энергии в домах. Но такие чудо аккумуляторы особенно будут востребованы
в коттеджах.

[Юджин]

Давайте посчитаем.
1. Обойдёмся без гигантизма. Пусть количество электромобилей на 1000 человек населения составляет 100 единиц, т.е., на 10 человек 1 электромобиль (ЭМ). На 145000000 населения количество ЭМ составит 14500000.
2. На каждом ЭМ установлена батарея ёмкостью, например, 80 кВт*ч, и с учётом КПД и прочих потерь для её 90%-ного заряда требуется 100 кВт*ч.
Пробег после 90% заряда составляет 300 км (кондиционер, отопитель, прочие потери). Таким образом, батарею нужно полностью (на 90%) заряжать 1 раз в трое суток.
3. Таким образом, годовое потребление электроэнергии одним ЭМ составит 365/3*100=12167 кВт*ч.
4. Годовое потребление электроэнергии всеми электромобилями России составит 12167*14500000=176,4 млрд. кВт*ч
5. Годовая выработка электроэнергии электростанциями России составляет 1049,9 млрд. кВт*ч (2015 г.). Потребление электроэнергии ЭМ в этом случае составит 16,8% от общего количества выработанной электроэнергии. Итак, первый миф о некоем превышении мощности двигателей ДВС на всех автомобилях мощности электростанций развенчан. Отсюда же возникает развенчание второго мифа - о коллапсе. Вероятностная оценка (коэффициент спроса) подсказывает, что коллапс - вопрос не производства, а распределения электроэнергии.
6. Продолжаю изгаляться. Установленная мощность всех электростанций страны - 232400000 кВт. При 100% загрузке эта мощность выработает 2035,8 млрд. кВт*ч электроэнергии. Здравый смысл подсказывает, что это невозможно, и при проценте простоя оборудования электростанций на ремонте, скажем... ... ...20% (замечу, что это, по моему разумению, весьма высокий процент!), получим годовую выработку 2035,8*0,8=1628,7 млрд. кВт*ч. Таким образом, мы при имеющихся мощностях электростанций страны недовырабатываем 578,8 млрд. кВт*ч электроэнергии, что в 3,3 раза превышает потребность в электроэнергии для ЭМ.
Исходя из вышеизложенного, энергетическая инфраструктура России способна удовлетворить потребность в количестве электромобилей 330 единиц на 1000 человек населения.
Вопросы?

[Юджин]

лонжерон23
ВЕЛ
Написал. Читайте с интересом.