ТРАНСПОРТ в России
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>
Страницы:  1 2Все>>
Страница: 1 из 2
Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Льготник  24.02.2009 18:14

Я тут подумал немного насчёт такой схемы. Вот говорят, что обычная электротрансмиссия имеет КПД 70 процентов. За счёт асинхронника КПД можно поднять. Но потери в генераторе всё равно же будут?
А что есть эти потери уменьшить путём распараллеливания потока мощности? То есть от двигателся идёт вал, приходит к дифференциалу, от дифференциала один вал идёт в генератор, другой к ведущему мосту. На старте вал, идущий к мосту, не вращается, поэтому вся мощность двигателя идёт в генератор, и потери такие же, как и в обычной электротрансмиссии. Но по мере ускорения вал, идущий к мосту, раскручивается и забирает на себя часть мощности. То есть часть мощности (и этот процент по мере ускорения увеличивается) идёт на колёса чисто механически, без потерь! При этом генератор должен работать так, чтобы обороты двигателя были оптимальными для ускорения, оптимальное значение лежит чуть ниже оборотов максимальной мощности. В какой-то момент специальная тормозная лента полностью останавлиает вал, идущий к генератору - и тогда автобус едет на прямой передаче.
При этом, если использовать не электродвигатель с приводом на тот же ведущий мост, а мотор-колёса, то отпадает необходимость нагружать мост, связанный с двигателем - ведь сцепная масса нужна на старте, а на старте автобус ничем не отличается от обычного на мотор-колёсах.
Кто-нибудь что-нибудь из того, что я наговорил - понял?
В общем такая схема применяется ли где-либо?

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
ZavGar  24.02.2009 21:25

Говорить о том, что

Льготник писал(а):
-------------------------------------------------------
часть мощности (и этот
> процент по мере ускорения увеличивается) идёт на
> колёса чисто механически, без потерь!
---

нельзя! Механическая трансмиссия имеет ограниченный КПД, и чем скорость вращения выше, тем КПД ниже (сопротивление перемешиваемого масла).

Далее. Дифференциал (симметричный) выдаёт строго равный момент на оба выходных вала (с учётом коэффициента блокировки, а это - 3-7 %). Таким образом, невозможно (кроме использования тормоза, ленточного, например) подобрать выгодное соотношение моментов, передаваемых электрической и механической частью.
А это соотношение зависит весьма причудливо от многих параметров движения и нагрузки транспортного средства. К тому же, ленточный тормоз, работающий с пробуксовкой, будет экстремально греться и снижать КПД.
Симметричный дифференциал с заторможенным одним выходным валом будет работать как ускоряющий редуктор (в 2 раза), а не как прямая передача.
Наконец, если одна часть трансмиссии работает только периодически, во всех остальных режимах является бесполезным балластом, ухудшающим тягово-скоростные и экономические показатели подвижного состава, резко и неоправданно увеличивает объём ТО и ремонта, стоимость основных средств и т.д. Мотор-колёса увеличивают величину неподрессоренной массы, момент инерции трансмиссии, передние мотор-колёса значительно ухудшают устойчивость и управляемость.

Вывод: графики зависимости эффективности электрической и механической трансмиссий в зависимости от грузоподъёмности ПС пересекаются в некоторой точке, называемой точкой равной эффективности.
При меньшей грузоподъёмности эффективнее механическая трансмиссия, при большей - электрическая. Гибрид всегда будет иметь эффективность "ниже нижней".

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Льготник  24.02.2009 21:42

ZavGar писал(а):
-------------------------------------------------------
> нельзя! Механическая трансмиссия имеет
> ограниченный КПД, и чем скорость вращения выше,
> тем КПД ниже (сопротивление перемешиваемого
> масла).

Какого масла? Нету там масла. Просто шестерёнки от двилателя к колёсам.

> Далее. Дифференциал (симметричный) выдаёт строго
> равный момент на оба выходных вала (с учётом
> коэффициента блокировки, а это - 3-7 %).

Да, именно так.

> Таким
> образом, невозможно (кроме использования тормоза,
> ленточного, например) подобрать выгодное
> соотношение моментов, передаваемых электрической и
> механической частью.

А не надо ничего тормозить при ускорении. Да, будут равные моменты. Но мощность (из-за разности скоростей) будет самораспределяться. Управляться соотношение будет только генератором - либо генератор крутить легко, но каждый оборот даёт мало энергии, либо генератор крутить тяжело, но каждый оборот даёт много энергии. Нужна непрерывная градация между этими состояниями.

> К тому же, ленточный
> тормоз, работающий с пробуксовкой, будет
> экстремально греться и снижать КПД.

Боже упаси! Никаких пробуксовок. Либо вал к генератору вращается, либо нет.

> Симметричный дифференциал с заторможенным одним
> выходным валом будет работать как ускоряющий
> редуктор (в 2 раза), а не как прямая передача.

Хорошо, как редуктор. Хотя это смотря как подобрать размеры шестерёнок.

> Наконец, если одна часть трансмиссии работает
> только периодически, во всех остальных режимах
> является бесполезным балластом, ухудшающим
> тягово-скоростные и экономические показатели
> подвижного состава, резко и неоправданно
> увеличивает объём ТО и ремонта, стоимость основных
> средств и т.д. Мотор-колёса увеличивают величину
> неподрессоренной массы, момент инерции
> трансмиссии, передние мотор-колёса значительно
> ухудшают устойчивость и управляемость.

По массе и сложности единственное отличие от мотор-колёсной схемы с генератором (которой не так уж и брезгуют) - это дополнительный механический вал, повышающий КПД трансмиссии.

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
ZavGar  24.02.2009 21:58

Льготник писал(а):
-------------------------------------------------------

> Какого масла? Нету там масла. Просто шестерёнки от
> двилателя к колёсам.
>
---
Как это: механическая трансмиссия без масла? А шестерёнки кто смазывать будет?
В коробку и ведущий мост грузовика и автобуса заливается масло объёмом более 10 литров. И в холодном состоянии оно гуще мёда!


---
. Нужна
> непрерывная градация между этими состояниями.
....
> Никаких пробуксовок. Либо вал к
> генератору вращается, либо нет.
> ---
Как соотнести эти два утверждения между собой?
---

> > Симметричный дифференциал ...
Хотя это смотря как
> подобрать размеры шестерёнок.
---
Симметричный потому и симметричный, что размеры выходных колёс - одинаковы.
Несимметричный (планетарный) выдаёт различный момент на выходных валах и ускоряет незаторможенный вал в число раз, отличное от 2-х.
---
> > Наконец, если одна часть трансмиссии работает
> > только периодически, ...

>
> По массе и сложности единственное отличие от
> мотор-колёсной схемы с генератором (которой не так
> уж и брезгуют) - это дополнительный механический
> вал, повышающий КПД трансмиссии.
---

Если конструкция (типоразмер) ТС позволяет ожидать приемлемого КПД от электрической трансмиссии, введение механической "добавки" не повысит КПД!
(см мой пост выше).

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Льготник  24.02.2009 22:05

ZavGar писал(а):
-------------------------------------------------------
> Как это: механическая трансмиссия без масла? А
> шестерёнки кто смазывать будет?

И каковы потери в этой смазке? Насколько я знаю, КПД механической передачи что-то около 99 процентов.

> > Никаких пробуксовок. Либо вал к
> > генератору вращается, либо нет.
> > ---
> Как соотнести эти два утверждения между собой?

Скорость вращения вала, идущего к генератору, регулируется только режимом работы генератора. Всё. И лишь при наборе определённой скорости при помощи тормозной ленты или иного механизма этот вал резко и ПОЛНОСТЬЮ останавливается, чтобы весь поток направить в механическую часть. Ценой падения оборотов. Будет как переключение на следующую передачу.

> Симметричный потому и симметричный, что размеры
> выходных колёс - одинаковы.

Да.

> Несимметричный (планетарный) выдаёт различный
> момент на выходных валах и ускоряет
> незаторможенный вал в число раз, отличное от 2-х.

У дифференциала есть и другие параметры. Не только соотношение ведомых шестерёнок, например, а ещё и соотношение ведущей и ведомой. Путём подбора этого соотношения можно подобрать нужное нам "передаточное число" для "высшей передачи". Наконец, ещё есть редуктор заднего моста, который тоже можно брать с разным передаточным отношением.

> Если конструкция (типоразмер) ТС позволяет ожидать
> приемлемого КПД от электрической трансмиссии,
> введение механической "добавки" не повысит КПД!
> (см мой пост выше).

См выше.

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
ZavGar  24.02.2009 22:31

Льготник писал(а):
-------------------------------------------------------

> И каковы потери в этой смазке? Насколько я знаю,
> КПД механической передачи что-то около 99
> процентов.
--
Увы! Не хочу ворошить курс "Деталей машин", но наличие всего одного(!) подшипника снижает КПД на 0,5%. Одно зубчатое зацепление - на 1-3% как минимум.
Это касается силовых передач, с густым маслом.
Кстати, разжижение масла в механических передачах, не имеющих водяной рубашки для подогрева от двигателя происходит только за счёт подогрева из-за механических потерь.
Сколько киловатт необходимо затратить, чтобы задний мост имел температуру хотя бы +25 градусов при температуре окружающего воздуха, например, минус 15?
---


>
> У дифференциала есть и другие параметры. Не только
> соотношение ведомых шестерёнок, например, а ещё и
> соотношение ведущей и ведомой.
---

У дифференциала _нет_ ведущей шестерни. Крутящий момент подводится к подвижным осям сателлитов. А сателлиты - паразитные шестерни. Они не изменяют передаточное отношение. (Несимметричные дифференциалы с коническими колёсами на практике автомобилестроения не применяются).
Распределение моментов определяется отношением числа зубьев выходных колёс (планетарного дифференциала).

Toyota Prius устроит?
Дмитрий Ганин  24.02.2009 22:56

Льготник писал:
-------------------------------------------------------

> А что есть эти потери уменьшить путём
> распараллеливания потока мощности? То есть от
> двигателся идёт вал, приходит к дифференциалу, от
> дифференциала один вал идёт в генератор, другой к
> ведущему мосту.
...
> В общем такая схема применяется ли где-либо?

Toyota Prius:
"Двигатель и тяговый электромотор в паре образуют бесступенчатый электромеханический «автомат» PSD (Power Split Device – 2-поточная трансмиссия). Они связаны цилиндрическим дифференциалом, который делит мощность бензинового д.в.с. на 2 потока: один направляется к ведущим колесам, а другой вращает альтернатор-стартер. Напряжение от альтернатора либо идет на подзарядку аккумулятора, либо питает тяговый электромотор."

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Льготник  24.02.2009 23:31

ZavGar писал(а):
-------------------------------------------------------
> Это касается силовых передач, с густым маслом.
> Кстати, разжижение масла в механических передачах,
> не имеющих водяной рубашки для подогрева от
> двигателя происходит только за счёт подогрева
> из-за механических потерь.

Это плохо. Интересно тогда, каков КПД высшей передачи в низкопольнике, с редукторами портального моста? А если мотор расположен поперечно? Неужели настолько всё плохо. Не может быть, иначе везде бы применяли электро-трансимиссию.

> У дифференциала _нет_ ведущей шестерни.

Ну я просто под дифференциалом понимал планетарную передачу+угловой редуктор (как в ведущем заднем мосту). Ну ладно, редуктор уберём, оставим планетарную передачу. Можно выбрать соотношение выходных моментов по своему усмотрению, здесь не принципиально их равенство.
Даже если скорость вращения после планетарной передачи как-то меняется - ну в задний мост редуктор другой вставим, не беда. То есть механическая часть трансмиссии будет состоять из этой самой планетарной передачи и ведущего моста.

Re: Toyota Prius устроит?
Льготник  24.02.2009 23:33

Дмитрий Ганин писал(а):
-------------------------------------------------------
> Toyota Prius:
> "Двигатель и тяговый электромотор в паре образуют
> бесступенчатый электромеханический «автомат» PSD
> (Power Split Device – 2-поточная трансмиссия). Они
> связаны цилиндрическим дифференциалом, который
> делит мощность бензинового д.в.с. на 2 потока:
> один направляется к ведущим колесам, а другой
> вращает альтернатор-стартер. Напряжение от
> альтернатора либо идет на подзарядку аккумулятора,
> либо питает тяговый электромотор."

Во, спасибо, значит то что я "изобрёл", уже применили хитрые японцы под хитроумным названием. А вот есть ли данные о сравнительном расходе топлива для этой машины?

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Олег Измеров  25.02.2009 10:40

Льготник писал(а):
-------------------------------------------------------
> Я тут подумал немного насчёт такой схемы.
Это называется электромеханическая передача и это известно с 30-х годов.

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Дем  25.02.2009 14:49

на самом деле тут надо думать, почему КПД такой и как его можно увеличить. А такой он в первую очередь потому, что используется заточенный под механическую передачу ДВС. Раз уж переходим на электротрансмиссию - надо из него убирать всё лишнее, включая коленвал.

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
svh  25.02.2009 15:48

Дем писал(а):
> электротрансмиссию - надо из него убирать всё
> лишнее, включая коленвал.
Т.е. роторный двигатель? У него на данный момент недостатков больше, чем достоинств.

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
Олег Измеров  25.02.2009 15:52

Дем писал(а):
-------------------------------------------------------

> Раз уж переходим на
> электротрансмиссию - надо из него убирать всё
> лишнее, включая коленвал.
МГД-генератор?

Re: Двухпоточная электрическая трансмиссия.
A-Lex-Is  25.02.2009 16:58

Цитата
МГД-генератор?
...С использованием в качестве рабочего тела плазменной смеси дейтерия и трития. Невозможно будет использовать такое устройство.

А может, детонационный МГД-генератор на природном газе с добавкой щелочных металлов, реализованный в виде компрекса с турбогенератором. (-)
Олег Измеров  25.02.2009 20:06

0

А выхлопы какие «экологичные» будут? (-)
Aq_  26.02.2009 01:40

0

Вращательное движение меняем на поступательное?
Aq_  26.02.2009 01:48

Дем писал(а):
-------------------------------------------------------
> механическую передачу ДВС. Раз уж переходим на
> электротрансмиссию - надо из него убирать всё
> лишнее, включая коленвал.

САБЖ?

1) Вместо маховика НЯП для каждого цилиндра будет пружина? И через сколько срабатываний надо будет её менять?

2) НЯП, электрогенератор будет выглядеть как цилиндр с расположенными в нём обмотками «статора», внутри которого будет поступательно туда-сюда двигаться намагниченный «ротор» со своими обмотками. То есть принцип -- тот же, что и в динамических микрофонах. Но каков будет КПД такого генератора?

И где применялось? Я с электротрансмиссией только ЗИЛ-154 припоминаю, и то тот был однопоточный. (-)
Льготник  26.02.2009 12:17

Олег Измеров писал(а):
-------------------------------------------------------
> Это называется электромеханическая передача и это
> известно с 30-х годов.

За рубежом в отдельных конструкциях. В дрезинах, например. (-)
Олег Измеров  26.02.2009 12:36

0

Re: Вращательное движение меняем на поступательное?
Дем  26.02.2009 15:46

Aq_ писал(а):
-------------------------------------------------------
> САБЖ?
Ага :)

> 1) Вместо маховика НЯП для каждого цилиндра будет
> пружина? И через сколько срабатываний надо будет
> её менять?

Нет, там будет второй цилиндр. И расширяющиеся после сгорания газы в одном будут сжимать топливовоздушную смесь в другом и наоборот.
По принципу свободнопоршневого генератора.
А соединив четыре цилиндра - получаем четырёхтактник.

> 2) НЯП, электрогенератор будет выглядеть как
> цилиндр с расположенными в нём обмотками
> «статора», внутри которого будет поступательно
> туда-сюда двигаться намагниченный «ротор» со
> своими обмотками. То есть принцип -- тот же, что и
> в динамических микрофонах. Но каков будет КПД
> такого генератора?

Намагниченный внешним полем, как в асинхроннике. Для нормального КПД нужен весьма хитрый профиль намагничивания, но на IGBT это раз плюнуть.

Страницы:  1 2Все>>
Страница: 1 из 2
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>


©  "ТРАНСПОРТ В РОССИИ", 2003-2021.
©  Дизайн - интернет-ателье "Рузайн" (Rusign), 2003.
Rambler's Top100
AT.

[ Generated in 0.013 seconds ]