С 2013 года реализуется всероссийская программа развития инфраструктуры для электротранспорта в целях его широкомасштабного внедрения. Ученые Южно-Уральского государственного университета работают над созданием инновационных решений, которые помогут воплотить программу в жизнь. Одно из них — силовая установка электромобиля на основе синхронной реактивной машины независимого возбуждения*.
В мире интерес к электромобилям появился в 60-ые годы XX века из-за экологических проблем и роста стоимости топлива. В последние годы электромобили вновь стали набирать популярность. В ЮУрГУ рассчитывают, что разработки ученых университета позволят значительно усовершенствовать технические характеристики отечественных электромобилей.
"Мой проект заключается в том, чтобы разработать электросиловую установку для электромобиля на базе синхронно-реактивной машины независимого возбуждения, — рассказывает автор идеи, аспирант кафедры "Автоматизированный электропривод" Политехнического института ЮУрГУ. Евгений Хаятов. — Раньше такой тип привода как синхронно-реактивная машина не применялся в мобильных электроустановках".
Работа в этом актуальном и практически-значимом исследовании позволила аспиранту стать одним из победителей конкурса "Научная перспектива", проводимого в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100.
Синхронные реактивные машины хорошо подходят для широкого спектра промышленных применений, которые не требуют больших перегрузок или высоких скоростей вращения, а также все чаще применяются для частотно-регулируемых насосов из-за повышенной их эффективности. Но опыта их применения в качестве двигателя для электромобиля еще не было.
На первом этапе ученые провели математическое моделирование двигателя электромобиля при помощи программного обеспечения, которое позволяет исследовать электромагнитные процессы в тесной взаимосвязи с механическими перемещениями.
"Нами была построена 3D модель двигателя. Электродвигатель включает в себя статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. На первом этапе мы изменяли спинку статора, что позволило получить оптимальные параметры. На следующем этапе, варьируя геометрию в созданной 3D модели, мы получили оптимальную геометрию", — продолжает Евгений Хаятов.
3D модель электродвигателя
На базе научно-технического центра "Приводная техника" ЮУрГУ был изготовлен опытный образец ротора. Сейчас учеными ведутся исследования, чтобы доказать его эффективность. Для этого планируется провести опыты на реальном объекте.
"Следующим этапом наших научных исследований будет разработка полупроводникового преобразователя, который входит в состав силовой установки, наряду с тяговыми литий-железо-фосфатными батареями", — поясняет молодой ученый.
Сегодня инженерам открыты большие возможности для развития отрасли электродвигателей. У Евгения Хаятова уже опубликованы научные статьи по результатам исследований, в том числе, в журнале Russian Electrical Engineering**, входящем в базу данных Scopus. В дальнейшем молодой ученый надеется воплотить все свои разработки в жизнь и создать настоящий электромобиль.
* Термин независимое возбуждение означает, что источником тока для обмотки возбуждения (обмотка двигателя, которая создает магнитное поле) является независимый (отдельный) источник.
**Российская электротехника
Calculations of the losses and thermal operation conditions for controlled alternating-current drives
(Перевод: Расчет потерь и тепловых режимов работы регулируемых электроприводов переменного тока)
На правах рекламы
ria.ru
Новый многотопливный двигатель готов к массовому производству. При той же мощности, новый двигатель более чем в 2 раза легче ДВС
17.01.2014 в 14:25, просмотров: 38640Компания Cyclone Power Technologies объявила о завершении разработки и тестирования многотопливного двигателя нового типа. В настоящее время начался этап коммерциализации новинки, а также ее сертификации для автомобильной промышленности. Новый тип двигателя под названием Waste Heat Engine (WHE) является устройством для превращения тепловой энергии сгорающего топлива в механическую работу. Собственно, то же самое делает и двигатель внутреннего сгорания (ДВС), но в отличие от него WHE – это двигатель внешнего сгорания.
Принцип работы WHE очень прост: во внешней камере сгорания происходит нагрев теплоносителя, деионизированной воды, которая в свою очередь толкает поршни или крутит турбину. КПД WHE не превышает таковой у дизельного двигателя, однако двигатель внешнего сгорания имеет несколько преимуществ.
Прежде всего, WHE может потреблять любое топливо: жидкое или газообразное. Это может быть этанол, дизельное топливо, бензин, уголь, биомасса или их смеси – в общем, все что угодно, включая тепло солнечного света, отработанного пара и т.д. Например в первоначальных тестах использовалось топливо, получаемое из кожуры апельсина, пальмового или хлопкового масла, куриного жира. При этом биотопливо можно не разбавлять нефтяным, а значит выброс двигателя WHE может быть более чистым. Поскольку WHE способен работать при относительно низкой температуре в 225 градусов Цельсия, он может использовать для работы самые разные источники тепла.
Одно из главных преимуществ WHE – меньшее количество деталей и более простое устройство, чем у ДВС, рассказывает cnews.ru. Внешнее сгорание не требует сложной системы клапанов и газораспределительного механизма, хотя из-за высокого давления необходимо применять высокопрочные материалы. В целом, WHE-DR намного легче традиционного ДВС. Так, типичный 4-цилиндровый блок цилиндров ДВС весит около 90 кг, в то время, как аналогичный алюминиевый блок цилиндров WHE весит около 35 кг.
Стоимость изготовления WHE должна быть не выше, чем стоимостьизготовления аналогичного по мощности ДВС, но при этом новый двигатель будет легче и сможет использовать самые дешевые виды топлива.
Небольшое автомобильное шасси с двигателем WHE мощностью 330 л.с. В центре баки для различных видов топлива: угольный порошок, сжиженный газ (водород, метан и т.д.), жидкое топливо (бензин, биотопливо и т.д.).
Двигатели WHE можно использовать во всем диапазоне мощностей. В частности, небольшие электрогенераторы мощностью от 1 кВт до 10 кВт будут иметь небольшие размеры и смогут питаться любым видом топлива, что крайне важно для аварийных источников энергии. Такие же двигатели можно использовать для небольшой техники, вроде газонокосилок, или составить их в пакеты для применения в промышленности, на морских судах и т.д.
Двигатели WHE среднего размера мощностью 100-400 л.с. идеально подойдут для автомобилей и небольших лодок, а большие двигатели мощностью от 400 до 1000 л.с. – для кораблей.
Благодаря отсутствию дыма, вибрации, меньшему шуму при работе и более экологичному выхлопу, двигатели внешнего сгорания могут использоваться для энергоснабжения городских поездов и других видов общественного транспорта.
www.mk.ru
Изобретение года — новый вид двигателя, который работает исключительно на воздухе.
В Британии появился абсолютно новый двигатель, изобретенный тамошними учеными, который способен составить значительную конкуренцию электрическим батареям в авто и водородным топливным элементам. Новый двигатель работает исключительно на воздухе.
По словам инженеров-разработчиков данного двигателя-Dearman, бюджет для создания двигателя значительно меньше, чем к примеру для производства электробатареи предназначенной для электрокаров. Dearman вырабатывает намного больше энергии, а так же он более безопасен в эксплуатации. Что же касается заправки такого автомобиля, то с данным двигателем вся процедура станет более легкой и быстрой.
Конструкция данного силового агрегата ничем не отличается от обычного двигателя внутреннего сгорания, исключение составляет лишь тот факт, что в данном двигателе нет свечей зажигания, а криогенная жидкость заменяет привычное нам топливо. Жидкий воздух может храниться лишь при температурном режиме в — 160 градусов, температура внешней среды значительно выше данной отметки, поэтому она перегревает воздух и тем самым превращает его в газ. При расширении газ начинает толкать поршень, как привычная нам бензиновая смесь. Что касается выхлопа, то здесь им является простой холодный воздух.
Про признанию рационализаторов, данная криогенная жидкость в качестве энергоносителя имеет большой потенциал, как отмечено RBC Daily. Такая технология в скором будущем возможно заменит все обычные двигатели на экологически чистые. Будут производится двигателя для мотоциклов, автомобилей, кораблей и даже горного оборудования и т.п.
Основным преимуществом этой новейшей технологии является по мнению экспертов, небольшая цена. Почему? Все просто, воздуха в нашей атмосфере достаточно, что касается криогенной жидкости, то ее уже производят и даже реализуют в больших количествах, во всех странах мира и в России в том числе. И кстати, воздух в жидком состояни хранится при очень низком давлении и возможность его воспламенения отсутствует, чего не скажешь о водороде. Именно поэтому резервуары для хранения жидкого воздуха будут стоить значительно дешевле, чем резервуары для водорода.
Критики же уже указывают на то, что у такого двигателя очень мало перспектив, если его брать за основу автомобиля. Вся сложность состоит в том, что воздух очень тяжело хранить сохраняя низкую температу беря в расчет то, что автомобиль находится в движущемся состоянии.
swaper.info
Небольшой эпизод из жизни сегодняшних изобретателей. Евгений Бугров: «Если вся экономика завязана на добыче нефти, то, представьте, зачем им нужна дешёвая энергия, мы им конкуренты, поэтому многие изобретения из России ушли за рубеж…»
Запатентованные Евгением Бугровым, бывшим летчиком из Тюмени, изобретения чем-то напоминают фантастическое завтра. Он предложил принципиально новый вид двигателя, работающего на энергии плазмы. «Летающая тарелка» может развивать скорость до 200 тыс километров в час. Это изобретение предназначено для применения в авиации и Космосе. В нем используется плазма инертных газов. Поэтому летать такой аппарат может на огромных скоростях совершенно бесшумно...
Его идеями сейчас активно интересуются за рубежом. Но Евгений Бугров уверен, что его технологии должны начать применяться в России.
Источник - www.kramola.info
* Дополнительная информация:
Опыты с плазмой в Космосе. Неоднородность пространства
Ещё одно экспериментальное подтверждение Неоднородности пространства, о котором впервые, более двадцати лет назад, поведал в своих книгах русский учёный, Николай Викторович Левашов.
Плазменный кристалл. Эксперимент с 4-м состоянием вещества - плазмой. Такого, что увидели ученые в невесомости - не увидишь на Земле. Плазма, как оказалось не жидкая, а имеет кристаллическую решетку. Эксперимент поразил ученых - оказывается завихрения возникающие в плазме в точности повторяют строение и зарождение нашей галактики... Если же плазму охлаждают криогенно она формируется в почти точную копию строения ДНК спиралеобразную форму...
* О Сущности, Разуме и многом другом... http://www.levashov.info - официальный сайт удивительного человека, русского учёного, целителя, писателя - академика Николая Левашова
pandoraopen.ru
Большинство мотоциклистов наверняка знает о существовании радиальных и роторных двигателей, а некоторые имеют представление даже о ротативных. Если вкратце, то в радиальных поршневых моторах блок цилиндров закреплен неподвижно, а крутится коленвал. В роторно-поршневых внутри цилиндра движется ротор. В ротативных двигателях, на вид похожих на радиальные, уже блок цилиндров вращается вокруг неподвижного коленвала.
|
| Мотоцикл с радиальным би-ротативным ДВС |
А вот инженеры бюро Devaere Engineering придумали новый тип ДВС: радиальный би-ротативный. Это двигатель, в котором вращаются и коленвал, и блок цилиндров, но в противоположном направлении, в результате чего получается радиальный би-ротативный сбалансированный поршневой ДВС (Radial Bi Rotary Balanced Piston Combustion Engine).
|
| Радиальный би-ротативный сбалансированный поршневой ДВС |
Это четырехтактный двигатель, в котором можно изменять размер и расположение впускных и выпускных отверстий, посредством чего можно добиться эффекта рециркуляции выхлопных газов или увеличить рабочий ход поршня (3-й такт), т.е. воспроизвести цикл Аткинсона.
|
| Радиальный двигатель и мотоцикл с ним Rotec Engeneering R2800 |
Двигатель RBR работает очень плавно, он экологичен и экономичен. Вращение цилиндров и коленвала в противоположные стороны снижает гироскопический эффект и скорость относительного контрвращения, что, в зависимости от выбранной планетарной передачи, повышает эффективные обороты двигателя относительно актуальных.
|
| Ротативный (вверху) и роторно-поршневой двигатель |
Наиболее применим такой двигатель, как и обычный радиальный, может быть в авиации, но не исключено его использование в мотостроении и других областях. При желании его даже можно вмонтировать в колесо.
источник mail.ru
supermotoclub.mirtesen.ru
Новый тип двигателя сгорания прошел весь цикл испытаний и готов к массовому производству. Не исключено, что новый простой многотопливный мотор сможет заменить привычный двигатель внутреннего сгорания.
Компания Cyclone Power Technologies объявила о завершении разработки и тестирования многотопливного двигателя нового типа. В настоящее время начался этап коммерциализации новинки, а также ее сертификации для автомобильной промышленности.
Новый тип двигателя под названием Waste Heat Engine (WHE) является устройством для превращения тепловой энергии сгорающего топлива в механическую работу. Собственно, то же самое делает и двигатель внутреннего сгорания (ДВС), но в отличие от него WHE – это двигатель внешнего сгорания.
Блок цилиндров двигателя WHE. При той же мощности, двигатель WHE более чем в 2 раза легче ДВС
Принцип работы WHE очень прост: во внешней камере сгорания происходит нагрев теплоносителя, деионизированной воды, которая в свою очередь толкает поршни или крутит турбину. КПД WHE не превышает таковой у дизельного двигателя, однако двигатель внешнего сгорания имеет несколько преимуществ.
Прежде всего, WHE может потреблять любое топливо: жидкое или газообразное. Это может быть этанол, дизельное топливо, бензин, уголь, биомасса или их смеси – в общем, все что угодно, включая тепло солнечного света, отработанного пара и т.д. Например в первоначальных тестах использовалось топливо, получаемое из кожуры апельсина, пальмового или хлопкового масла, куриного жира. При этом биотопливо можно не разбавлять нефтяным, а значит выброс двигателя WHE может быть более чистым. Поскольку WHE способен работать при относительно низкой температуре в 225 градусов Цельсия, он может использовать для работы самые разные источники тепла.
Одно из главных преимуществ WHE – меньшее количество деталей и более простое устройство, чем у ДВС. Внешнее сгорание не требует сложной системы клапанов и газораспределительного механизма, хотя из-за высокого давления необходимо применять высокопрочные материалы. В целом, WHE-DR намного легче традиционного ДВС. Так, типичный 4-цилиндровый блок цилиндров ДВС весит около 90 кг, в то время, как аналогичный алюминиевый блок цилиндров WHE весит около 35 кг.
Стоимость изготовления WHE должна быть не выше, чем стоимость изготовления аналогичного по мощности ДВС, но при этом новый двигатель будет легче и сможет использовать самые дешевые виды топлива.
Небольшое автомобильное шасси с двигателем WHE мощностью330 л.с. В центре баки для различных видов топлива: угольный порошок, сжиженный газ (водород, метан и т.д.), жидкое топливо (бензин, биотопливо и т.д.)
Двигатели WHE можно использовать во всем диапазоне мощностей. В частности, небольшие электрогенераторы мощностью от 1 кВт до 10 кВт будут иметь небольшие размеры и смогут питаться любым видом топлива, что крайне важно для аварийных источников энергии. Такие же двигатели можно использовать для небольшой техники, вроде газонокосилок, или составить их в пакеты для применения в промышленности, на морских судах и т.д.
Двигатели WHE среднего размера мощностью 100-400 л.с. идеально подойдут для автомобилей и небольших лодок, а большие двигатели мощностью от 400 до 1000 л.с. – для кораблей.
Благодаря отсутствию дыма, вибрации, меньшему шуму при работе и более экологичному выхлопу, двигатели внешнего сгорания могут использоваться для энергоснабжения городских поездов и других видов общественного транспорта.
maxpark.com
Большинство наших читателей наверняка знает о существовании радиальных и роторных двигателей, а некоторые имеют представление даже о ротативных. Если вкратце, то в радиальных поршневых моторах блок цилиндров закреплен неподвижно, а крутится коленвал. В роторно-поршневых внутри цилиндра движется ротор. В ротативных двигателях, на вид похожих на радиальные, уже блок цилиндров вращается вокруг неподвижного коленвала.
|
Мотоцикл с радиальным би-ротативным ДВС |
А вот инженеры бюро Devaere Engineering придумали новый тип ДВС: радиальный би-ротативный. Это двигатель, в котором вращаются и коленвал, и блок цилиндров, но в противоположном направлении, в результате чего получается радиальный би-ротативный сбалансированный поршневой ДВС (Radial Bi Rotary Balanced Piston Combustion Engine).
|
Радиальный би-ротативный сбалансированный поршневой ДВС |
Это четырехтактный двигатель, в котором можно изменять размер и расположение впускных и выпускных отверстий, посредством чего можно добиться эффекта рециркуляции выхлопных газов или увеличить рабочий ход поршня (3-й такт), т.е. воспроизвести цикл Аткинсона.
|
Радиальный двигатель и мотоцикл с ним Rotec Engeneering R2800 |
Двигатель RBR работает очень плавно, он экологичен и экономичен. Вращение цилиндров и коленвала в противоположные стороны снижает гироскопический эффект и скорость относительного контрвращения, что, в зависимости от выбранной планетарной передачи, повышает эффективные обороты двигателя относительно актуальных.
|
Ротативный (вверху) и роторно-поршневой двигатель |
Наиболее применим такой двигатель, как и обычный радиальный, может быть в авиации, но не исключено его использование в мотостроении и других областях. При желании его даже можно вмонтировать в колесо
nastarte.net
