Россиянын ойлоп табуулары - сызыктуу генератор

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-07 16:27

Бул макала "катаал техникалар" үчүн кызыктуу болот - бул ички күйүүчү кыймылдаткычтын альтернатива макети жөнүндө айтылат. Бул орустардын тапкычтыгынын дагы бир ырастоосу: бул типтеги кыймылдаткычтар - линиялык - чет өлкөлөрдө жаңыдан иштелип чыга баштады.

Тарыхый жактан алганда, салттуу электр энергиясын өндүрүүчү түзүлүштөр магнит талаасында орамдарды жылдыруу үчүн айлануучу кыймылды колдонушкан. Мындай түзүлүштөр ар кандай винттердин жардамы менен кыймылга келтирилет: гидротурбиналар, газ турбиналары, шамал ж.б. Салттуу ички күйүүчү кыймылдаткыч да кыймылдаткычтардын бири. Мындай винттерде күйүүчү майдын химиялык энергиясы бир нече жолу өзгөрүүгө дуушар болот: адегенде поршеньдердин котормо кыймылына, андан кийин иінді валдын айлануу кыймылына, андан кийин гана электр тогуна.

Мындай трансформациянын зарылдыгы механикалык жоготууларга да, бүтүндөй кыймылдаткычтын конструкциясынын татаалдашына да алып келет. Биз баарыбыз физиканын экспериментинде бир эле сүрөттү көрдүк: мугалим туруктуу магнитти алып, аны индуктордо алдыга жана артка жылдыра баштайт. Бул учурда чыңалуу катушканын терминалдарында пайда болот. Принципиалдуу жаңы типтеги электр генераторлорунун түзүлүүчү конструкциясы менен биз айланма кыймылга ортоңку өзгөртүүлөрсүз электр тогун генерациялоо үчүн кайталанма кыймылды колдонуу мүмкүнчүлүгүн камсыз кылабыз.

Биз тарабынан иштелип чыккан сызыктуу генератордо (мындан ары - LG) цилиндр капкактарынын ордуна бири-бирине катуу бекитилген эки тышкы поршень орнотулган. Бул технологиялык чечим биз төмөндө талкуулай турган бир нече факторлор менен шартталган.

Цилиндрдеги салттуу кыймылдаткычтарда күйүүчү май күйүү учурунда пайда болгон газ басымынан поршень бир багытта кыймылдай баштайт, бирок инерция мыйзамдарына ылайык, цилиндр өзү да карама-каршы багытта кыймылдай баштайт. Ошондуктан ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардын иштеши дайыма титирөө менен коштолот. Аны өчүрүү үчүн татаал технологиялык ыкмалар колдонулат, бул кыймылдаткычты өндүрүүнүн наркынын өсүшүнө алып келет. Мисалы, кранк вал айланганда нымдуу титирөө үчүн ага кошумча компенсациялык салмактар орнотулат, бул муунду валдын массасынын өсүшүнө алып келет. Бүгүнкү күндө кранк валдын массасынын болжол менен 40% компенсациялык салмактарды түзөт.

Эми иштелип чыккан LG дизайнына кайрылалы. Биз түздөн-түз электр тогун жаратуу үчүн поршеньдердин алдыга кыймылын колдонобуз. Схематикалык схеманы карай турган болсок, анда эки ички поршень бири-бирине катуу туташуу аркылуу, ал эми эки тышкы поршень бир эле жол менен туташтырылганын аныктай алабыз. Ал бизге эмне берет?

Алгачкы жана эн башкысы мотордун конструкциясын туп-тамырынан бери жецилдетуу. Бул кыймылдаткычта ийкемдүү вал, таратуучу вал, кранк валдан экстрадициялык валга өткөргүч, алуу жана чыгаруу клапандары сыяктуу бөлүктөрү жок. Конструкциясын жөнөкөйлөштүрүү менен кыймылдаткычтын баасы кескин төмөндөйт.

Экинчи. Биз сунуш кылган эки ички поршень менен эки тышкы поршеньдин айкалышы бул LGнин иштешинде титирөөнүн дээрлик толугу менен жок болушун камсыз кылат. Бул кантип болот? Күйүүчү майдын күйүүсү цилиндрлердин биринде болуп, экинчисинде ошол эле учурда аба же күйүүчү май аралашмасы кысылып калат дейли. Бул учурда ички поршеньдер, мисалы, оңго, андан кийин сырткы поршеньдер солго жылат. Эгерде тышкы поршеньдердин массасы ички поршеньдердин массасына барабар болсо, анда поршендердин кыймылынан келип чыккан инерциялык күчтөр өз ара компенсацияланып, кыймылдаткычтын корпусуна берилбейт. Бул LG-ди ультра жеңил фундаментке орнотууга жана титирөөнү басаңдатуучу аппараттардан баш тартууга мүмкүндүк берет. Бул дагы генератордун наркынын төмөндөшүнө алып келет.

Үчүнчү. Салттуу кыймылдаткычты алып, ишке киргиздик дейли. Ал цилиндрдеги поршень кыймылынын жыштыгы менен аныктала турган белгилүү бир ийкемдүү валдын ылдамдыгына ээ болот. Эми биз LHди алып, аны цилиндрдеги поршеньдин кадимки кыймылдаткычтагыдай эле такылдатуу ылдамдыгына коёбуз. Ошол эле учурда LG цилиндриндеги газдардын кеңейүү ылдамдыгы кадимки кыймылдаткычка салыштырмалуу кеңейүү камерасынын өзүнөн эки эсе чоң болот жана бул бизге жөнөкөй тил менен айтканда, газдардан көбүрөөк энергия алуу мүмкүнчүлүгүн берет., бул LGнин жалпы натыйжалуулугун жогорулатууга алып келет …

Теориялык эсептөөлөрдү жүргүзгөндөн кийин төмөнкү көрсөткүчтөрдү алдык

• Поршеньдин сокку ылдамдыгы = 500
• Цилиндр диаметри = 372 мм
• Поршеньдик сокку = 439 мм
• Толук узундугу ЛГ = 6000мм
• Толук туурасы жана бийиктиги ЛГ = 1000мм
• Көрсөткүчтүн эффективдүүлүгү = 51,38%
• Натыйжалуу натыйжалуулугу = 49,85%
• Күйүүчү май керектөө = 171,3 гр / (кВт * саат)
• Кубат = 1000 кВт

Бардык эсептөөлөр күчөтүү басымы = 0,11 МПа (жумшак айтканда, үй чач кургаткычтан) жүргүзүлдү. Эгерде генераторго кошумча газ турбинасы орнотулган болсо, анда генератордун кубаттуулугун геометриялык өлчөмдөрдү көбөйтпөстөн көбөйтүүгө болот

Бирок муну менен да, LG натыйжалуулугу абдан таасирдүү болуп чыкты. Салыштыруу үчүн, заманбап автомобиль кыймылдаткычтарынын орточо натыйжалуулугу 40% дан ашпайт, ал эми цилиндрдеги поршендик такты болжол менен 2,0 - 2,5 метрди түзгөн деңиздик узун тактылуу кыймылдаткычтар гана !!!, эффективдүү индикаторуна 45-50 жакындайт. %.

Бул эсептөөлөрдөн көрүнүп тургандай, сунушталган LG узун цилиндр формага ээ. Анын диаметри LG узундугу катышы 6 1tse болуп саналат. Кээ бирөөлөр бул анын чоң кемчилиги деп айтышы мүмкүн. Кээ бир учурларда, ооба. Бирок, инженерлер сыяктуу ойлонолу.

Кадимки машинаны, тагыраак айтканда, анын кыймылдаткычын жана иштөө режимдерин карап көрөлү. Биз шаар аркылуу саатына 60 км ылдамдыкта өтөбүз (көпчүлүк учурларда бул шаарда эң жогорку уруксат берилген ылдамдык). Бул менен салттуу кыймылдаткычта эмнебиз бар? Ал эми бизде болжолдонгон кубаттуулуктун жарымынан кем эмес иштейт деген факты бар. Ким билет, жакшы, ким билбейт, биз аларга азыр бир сонун нерсени айтабыз. Цилиндрдин ичиндеги процесстерди эсептөө өтө татаал иш болгондуктан жана кыймылдаткычтын ар кандай режимдеринде иштөө параметрлери бир кыйла айырмаланышы мүмкүн, көпчүлүк учурларда кыймылдаткычтын конструкциясы (бул такыр бардык көрсөткүчтөрдү билдирет, мисалы, кабыл алуунун диаметрлери жана чыгаруучу клапандар, берилген абанын көлөмү, анын температурасы ж.б.) жана анын эффективдүүлүгү номиналдык режимде иштегенде эсептелет. Бул кыймылдаткычтын максималдуу натыйжалуулугун номиналдык режимде иштегенде гана жетишилет дегенди билдирет. Башка бардык учурларда, мисалы, жарым-жартылай жүктөө же ашыкча жүктөө, мотордун эффективдүүлүгү ар дайым мүмкүн болгон максималдуудан аз болот. Биздин LG да бул кемчиликтен куру эмес. БИРОК. Бирок биз унаага бир LG эмес, эки орнотууну сунуштайбыз. Машинаны максималдуу ылдамдыкта жылдыруу үчүн 70 кВт күч керек дейли. Машинага 35 кВт кубаттуулуктагы эки ЛГны беребиз. Ал бизге эмне берет? Ал эми бул бизге шаарда айдап баратканда бир гана LH колдонсок болот, ал эми экинчиси өчүрүлөт. Бул LG шаарда айдоодо номиналдык режимде иштеп, максималдуу эффективдүүлүккө ээ болушуна алып келет. Ал эми бул шаардык циклде бензинди керектөөнүн төмөндөшү. Андан тышкары, бир LH иштебей калса, бизде экинчи LH бар. Ооба, сиз максималдуу ылдамдыкта бара албайсыз, бирок, жок дегенде, эвакуаторсуз эле жакынкы тейлөө борборуна жете аласыз. Мен мындай макеттин бардык артыкчылыктарын сүрөттөп бербейм, көпчүлүк айдоочулар бул эмне жөнүндө экенин дароо түшүнүшөт. Бирок белгилегим келет, салттуу кыймылдаткычтар алардын көлөмүнө жана кыймылдаткыч массасынын өндүрүлгөн кубаттуулукка (салыштырмалык гравитация деп аталган) көрсөткүчтөрүнө байланыштуу кош жайгаштырууга жол бербейт. Ал эми биздин LG ага уруксат берет.

Учурда бизде эки LH модели бар. Биз биринчи моделди, мындайча айтканда, бутубуздун астынан тапканыбызды - цилиндрлерден жана поршендерден тартып мопеддерге чейин чогулттук. Натыйжада биз аны күйүүчү май менен иштеткен жокпуз, бирок титирөө жок экенине ынандык. Сыноолор кысылган аба менен жүргүзүлүп, синхронизатор катары түтүктөрдөгү пружиналар колдонулган. Бул тууралуу видеону бул видеодон көрө аласыз:

Азыр биз экинчи моделди дээрлик бүтүрдүк, анын деталдары биздин чиймелерибиз боюнча толугу менен 0дөн түзүлдү. 2013-жылдын күз айларында биз монтаждоону аяктап, иштеген LG, ошондой эле анын реалдуу мүнөздөмөлөрүн көрсөтө алабыз деп үмүттөнөм.

Биз көптөгөн компанияларды биздин өнүгүүбүзгө кызыктырууга аракет кылдык. Украинадагы жана Россиядагы ар кандай автозаводдор менен байланыштык. Бирок копчулук учурда ой класс, бирок бул мотор бузулбайт, ага запастык тетиктерди чыгарбасак кайдан пайда табабыз дешет, ал эми ендуруш керек. кайра жасалат, бул акча. Мекен учун уят. Мындай LG чыгаруу менен Россия бир нече жылдын ичинде кыймылдаткыч курууда лидер боло алат. Ошентип, биз чет элдик машиналарды сатып алып, экономиканы көтөрүп, биздин өлкөдө эмес адамдарды жумуш менен камсыз кыла беребиз. Мен кыймылдаткыч куруунун келечеги линиялык машиналарда деп так айта алам. Азыр кээ бир өлкөлөрдө ар кандай сызыктуу кыймылдаткычтар жигердүү иштелип жатат: Австралияда - PemPec Motors, Англияда - Libertine FPE Limited (видео презентация), Чехияда - Чехиялык техникалык университет (долбоор сайты), АКШда - The Automotive Жүргүзүүнү башкаруу лабораториясы (APCL) … Ким биринчи турса, тапочкасын ала турган учур келди. Эми биз акыры бул тармакта биринчи боло алабыз, анткени биздин сызыктуу генератордун дизайны долбоорлоо жагынан да, эксплуатациялоо жагынан да жогоруда айтылгандардын баарынан алда канча жакшы.

LG боюнча иш 2008-жылы башталган. Бирок тетиктерди бир нускада заказ кылуунун баасы чоң болгондуктан, алар ушул күнгө чейин аткарылып келет. Бул убакыттын ичинде дизайн бир нече жолу өзгөртүлгөн. Маселен, бугунку кунде биз тышкы жана ички поршень-дердин ортосундагы механикалык синхронизатордон баш тарттык жана аларга ток киргизген кезде катушкалар пайда кылган поршеньдердин кыймылына каршылык керсетуунун эсебинен гана синхрондоштурууну камсыз кылдык. Ошондой эле, LG үчүн тетиктерди түзүп жатканда, сиз алгач кысуу камерасынын көлөмүн өзгөртүү мүмкүнчүлүгүн орното аласыз жана бул бир нече сааттын ичинде дизайнын өзгөртпөстөн LG иштен которулушуна алып келет. бензин, мисалы, спирт же май менен иштөө үчүн (салттуу кыймылдаткычтарда, эгерде кыймылдаткыч бензин үчүн иштелип чыккан болсо, анда аны көбүрөөк илешкектүү отунга өткөрүү мүмкүн эмес, биринчи кезекте, компрессиялык камеранын белгиленген көлөмүнө байланыштуу). Бул LH мүнөздүү кээ бир кемчиликтерден арылууга мүмкүндүк берген кээ бир башка кичинекей нерселер иштелип чыккан. Тилекке каршы, көз ачып-жумгуча кандайдыр бир идеялар уурдалып кеткен биздин соода дүйнөбүздө дизайндын бардык нюанстары жөнүндө айта албайбыз.

Эгерде, ошентсе да, кимдир-бирөө бул LG өндүрүшүнө кызыкдар болсо, анда бул чыгарманын авторлорунун бири менен байланышуу үчүн бул жерде.

: oleg_goodzon

:

: 394774068

: +380966912777

Урматтоо менен, Олег Гуняков жана Владимир Кузнецов.