Ваши рассуждения упускают одну маааааааааленькую деталь. КПД ДВС далеко не 100% и к тому же он(КПД) весьма сильно зависит от режима работы двигателя.
Смею заметить, что мы говорим не про ДВС (ДВС, как первичный источник энергии, во всех схемах можно сделать одинаковым), а про схему накопления/рекуперации энергии.
ДВС выдает автомобилю энергию в "механическом" виде, т.е. именно в том, который требуется колесам.
Накапливать и рекуперировать ее можно в двух видах:
1. в том же "механическом"
2. в электрическом.
В первом случае используется маховик. Двигатель его крутит, а когда требуется "добавка" автомобилю, то маховик крутит колеса вместе с движком. Ни каких преобразований энергии (ведь именно преобразование энергии из одного вида в другой - это самая затратная процедура). Только передача от точки до точки (на передаче КПД очень высок).
Во втором случае используется связка генератор-конденсатор-электродвигатель.
Энергия проходит ДВОЙНОЕ преобразование:
- сначала из механической в электрическую в генераторе (с потерями, заметно бОльшим, чем при простой передаче)
- передается в конденсатор
- затем вновь преобразуется, но в обратном направлении в электродвигателе, из электрической в механическую (то, что нужно колесу), и опять с существенными потерями.
При рекуперации она снова проходит преобразование, а при возвращении рекуперированной энергии в колеса - ЕЩЕ раз!
Возникает вопрос: ЗАЧЕМ этот огород?
Мы же не банкиры, которым требуется максимально и незаметно "обуть" клиента простым передергиванием денег из коробочки в коробочку под видом услуг!
Наша задача - максимально эффективное ПОЛЕЗНОЕ использование энергии.
А полезное использование в автомобиле - движение, т.е. "механическая" (кинетическая) энергия.
Добавлено через 2 минуты
При использовании дифференциальных бесступенчатых передач (а без них супермаховик - это просто кусок мусора) ДВС будет ВСЕГДА работать в оптимальном режиме (на заданных оборотах), как и при генерации электричества.
При использовании дифференциальных бесступенчатых передач (а без них супермаховик - это просто кусок мусора) ДВС будет ВСЕГДА работать в оптимальном режиме (на заданных оборотах), как и при генерации электричества.
Это интересно каким таким образом??? Почему всё так просто, а до этого еще никто не додумался?
Конечно, если КПД электрогенераторов и электродвигателей ПОСТОЯННОГО тока (а именно такие планируется использовать в ё-мобиле) достигнет 98%, в чем я ПОКА сильно сомневаюсь (электромашины на постоянном токе всегда имели КПД ниже, чем на переменном, а выше 98% уже просто "некуда"), то тогда выгода, даваемая отсутствием многократного преобразования энергии в схеме с маховиком, окупается существенной простотой конструкции электрической схемы, что при массовом производстве приведет к невысокой цене. А так же к легкости модернизации и внесения изменений в конструкцию, что положительно скажется на развитии таких проектов.
Но повторюсь, КПД 98% для двигателя на постоянном токе - это, ИМХО, пока только заоблачные мечты, желаемое, выдаваемое за действительное в целях рекламы.
Добавлено через 11 минут
Цитата:
Сообщение от IT-squirrel
Это интересно каким таким образом??? Почему всё так просто, а до этого еще никто не додумался?
Обратитесь к разделу механики "Дифференциальные бесступенчатые передачи".
Всё уже давно изучено и расписано.
Просто популярности это направление не получило в силу косности мышления масс, а особенно чиновников, осуществляющих регулирование развития прогресса при помощи "денежных краников".
Человеческое сознание очень инерционно и стереотипно. Практически все уже давно сказали себе в душЕ, что шестеренки - это каменный век, это скучно, уныло и бесперспективно. Вот электричество - это здорово, красиво и просто (хотя до сих пор ни кто толком не объяснил его фундаментальную природу).
Но так о механике думают те, кто либо вовсе не в теме, либо, грубо выражаясь, не в силах осознать механизм сложнее двух прямозубых шестерен. Да что там говорить! Добрая половина "простых" людей даже физики простого рычага не понимают!
Поскольку, по закону диалектики, прогресс развивается "по спирали", то к механике мы еще вернемся на новом "витке". Видимо сейчас для этого еще не время в силу вышеописанных причин.
Добавлено через 5 минут
Для справки, несколько фактов о судьбе новых истин в науке.
(прошу прощения за флуд, но интересно. Написал всё это НЕ Я, взято из какой-то научно популярной передачи о перспективах физики).
Фейнман в одной из лекций в известном учебнике по физике говорил: "Современная физика - это сплошное надувательство. Мы узнаём в результате исследований много интересных вещей, но не понимаем ни того, ни другого."
Со времён Ньютона фактически ни чего не прибавилось, конкретных разработок много, а обобщённых идей нет.
Судьба новых истин в науке ни когда не была легкой.
В конце 18 века французская академия наук, рассматривая факты о падении метеоритов, категорически заявила: "Этого не может быть! Камни с неба падать не могут!"
Та же академия наук:
- обругала и обвинила в шарлатанстве ученого Месснера, открывшего магнитотерапию,
- не признала и высмеяла громоотвод Франклина и противовоспалительную вакцину Дженнера,
- обозвала утопией паровой котел Фултона.
Чуть позже, академики той же академии выгнали из зала самого Эдиссона, когда услышали живой голос из изобретенного им фонографа. Прообраз магнитофона был признан дьявольскими проделками.
А в конце своей жизни уже великий Эдиссон точными математическими рассчетами доказывал, что летательные аппараты тяжелее воздуха невозможны в принципе (братья Райт не знали об этом, и построили самолет).
Знаменитый Герц, один из создателей теории электричества, утверждал, что использовать электросигналы для передачи информации нельзя, т.к. препятствия их ослабляют. А мы сегодня имеем радио, телевидение, интернет.
Гениальный физик Резерфорд, исследователь атомного ядра, был уверен, что атомная энергия не может иметь практического использования.
Когда известный русский хирург Пирогов потребовал, чтобы врачи оперировали в белых прокипяченных халатах, ибо их обычная одежда может нести опасные микробы, коллеги упрятали его в сумасшедший дом. Через три дня, правда, выпустили, не найдя нарушений в психике.
Каждый школьник знает закон Ома U=I*R, но мало кто знает, что за это открытие Ома не только выгнали с работы и объявили сумасшедшим, но еще 20 лет не допускали в науку.
Та же участь постигла и Рудольфа Ланского из Праги, открывшего четыре группы крови. Его тоже объявили помешанным. Когда же доктор Ландштайнер доказал правоту Ланского, то получил Нобелевскую премию.
Даже рукопись Ньютона много лет пролежала в архиве Королевского общества.
А известный физик Лорд Кельвин, сам первооткрыватель многих законов, назвал надувательством все опыты с рентгеновскими лучами.
Из подобных смертных приговоров состоит книга в 400 с лишним страниц.
Оценка выдающихся событий была зачастую столь ошибочной и враждебной, что убивала не только идею, но и ее создателей.
Сегодня трудно поверить, что когда-то английское Королевское общество отказалось даже опубликовать доклад Джоуля и Майера о термодинамике. И Майер, не выдержав насмешек ученых коллег, выбросился из окна.
Не так давно покончил с собой, не вынеся травли, пущинский ученый, создатель искусственной голубой крови, профессор Белоярцев. В результате искусственная кровь изобретена не у нас, а в США.
Становится понятно, почему великий физик Макс Планк с такой горечью писал: "Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают, но чаще так, что эти противники постепенно вымирают, а новое поколение усваивает истину сразу."
Увы, это не утратило силу и в наши дни.
Ю.А. Фомин, ученый-физик:
"...Здесь, в значительной степени, действует страх. Ученые чувствуют, что что-то не так в том, что они излагают. И когда появляется новая идея, которая в корне перечеркивает все их взгляды, то естественно появляется страх за свое место, за свое кресло. Один ученый мне прямо сказал: "Что ж вы хотите, чтобы всё, чему меня учили, чему я учил других, чтобы это всё выкинуть за борт? Я не могу пойти на это. Меня не простят мои коллеги."
Добавлено через 15 минут
Цитата:
Сообщение от firefly
Данное утверждение не помешало бы обосновать. И заодно сравнить с потерями энергии при передаче механического усилия на маховик и обратно.
Для подробного, разжеванного, обоснования этого понадобится три таких форума. Поэтому делать это тут ни кто не будет. Да и кто будет это читать? А тем более ДУМАТЬ...
Если очень интересно, погуглите, хотя бы (а лучше взять соответствующие труды из библиотеки), на тему КПД механических трансмиссий, КПД электрогенераторов и КПД электродвигателей постоянного и переменного тока (синхронных и асинхронных).
Не забудьте про анализ методик, по которым измерялись данные КПД (ибо, как известно с древнейших времен, выигрывает не тот, за кого голосовали, а тот, кто считает).
Просто популярности это направление не получило в силу косности мышления масс, а особенно чиновников, осуществляющих регулирование развития прогресса при помощи "денежных краников"
Крупным автокомпаниям по моему это всё до лампочки
А мне нравится идея с супермаховиком и интуитивно почему то кажеться, что ресурс у него будет выше чем у гибрида, однако у меня сомнения, что супермаховик можно будет до необходимых оборотов при притормаживании и вот суперконденсатор заряжаться будет все равно.
А мне нравится идея с супермаховиком и интуитивно почему то кажеться, что ресурс у него будет выше чем у гибрида, однако у меня сомнения, что супермаховик можно будет до необходимых оборотов при притормаживании и вот суперконденсатор заряжаться будет все равно.
Идея действительно очень неплоха. В принципе (в теории) она намного лучше электрической схемы. А вот что будет на практике - это пока вопрос, и вопрос большой (о чем и говорят участники форума). Очень много всяких дополнительных, подчас, непредсказуемых, условий вводит в подобные задачи наша жизнь.
К сожалению, этот вопрос спорами не решить. Всё покажет только практика.
На счет ресурса (износоустойчивости) я склоняюсь в пользу электрики. В электрической схеме очень намного меньше деталей, чем в бесступенчатых диф.трансмиссиях. И сложность их изготовления намного меньше. По сути, это только старые добрые подшипники и пара-тройка простых шестерен. А в диф.передачах деталей уйма, и они весьма непросты в изготовлении (поэтому, скорее всего, дороги).
А по поводу оборотов маховика при торможении (рекуперации) сомневаться не стоит. Эти самые бесступенчатые диф.трансмиссии могут передавать энергию в широком диапазоне оборотов, и с очень большим диапазоном передаточных чисел, с относительно высоким КПД. Так что почти вся энергия торможения попадет в маховик, и раскрутит его именно до той скорости, кототая будет соответствовать полученной им энергии. А иначе и быть не может. Энергия торможения должна по-любому куда-то деться. Она не может исчезнуть. А вариантов у нее всего два:
1. в тепло
2. в скорость маховика
Если первая часть будет большой (низкий КПД диф.передачи), то такая коробка просто очень скоро развалится. Ведь при быстром торможении выделяется огромная мощность, порой, тысячи лошадиных сил, т.к. энергия движения авто сконцентрирована в очень коротком промежутке времени (в виде короткого импульса).
Если первая часть будет будет малой (высокий КПД диф.передачи), то мощный импульс торможения будет поглощен в основном на раскрутку маховика. А значит потом его можно использовать.
К слову, очень короткое время на поглощение энергии (на разгон маховика) при торможении добавляет требование к чрезвычайно высокой прочности на кручение валов и шестерен, передающих энергию на маховик (прибавляй к стоимости).
По сути, борьба между электрической и механической схемами накопления/рекуперации энергии вертится вокруг КПД электромашин и диф.передач, и сложности (стоимости, сроке службы) оных.
Повторюсь, точный ответ на это может дать только практика.
Добавлено через 11 минут
Цитата:
Сообщение от IT-squirrel
Крупным автокомпаниям по моему это всё до лампочки
А крупные автокомпании управляются кем?
Правильно, чиновниками-начальниками, осуществляющими регулирование развития прогресса при помощи "денежных краников".
А т.к. они - тоже люди, то обладают теми же проблемами косности мышления, что и "простые смертные".
Поди попробуй переубедить такого бонза в необходимости развития направления (вложения туда кучи его денег), которое, по его мнению, сплошной маразм и каменный век. Тут, брат, такие чудеса акробатики нужны, что ты!
Тем более, когда 100% гарантии на успех ни в чем дать нельзя. А буржуи никогда не рискуют деньгами.
"- Белкин! Большими деньгами - НЕ РИСКУЮТ!" (к/ф Брат 2) :-)
Поэтому революционные вещи делаются одиночками и маленькими фирмочками, у которых денег нет (а поэтому настоящие прорывы - большая редкость).
И вот если они выживут и докажут свою правоту, тогда богач купит их с потрохами, и будет везде говорить, что это разработка GM или Toyota.
Пример - Microsoft постоянно скупает на корню крупных и мелких разработчиков вместе с их продуктами, а потом ставит на всё это свою наклеечку.
При использовании дифференциальных бесступенчатых передач (а без них супермаховик - это просто кусок мусора) ДВС будет ВСЕГДА работать в оптимальном режиме (на заданных оборотах), как и при генерации электричества.
Из всего этого гигантского сообщения, лишь этот абзац хоть немного соответствует тому, что я написал.
А теперь давайте просто прикинем:
Для вашей схемы потребуется: ДВС, супермаховик, что-то обеспечивающее "дифференциальные бесступенчатые передачи", что-то обеспечивающее связь между супермаховиком и ДВС (ибо не могут они быть жёстко скреплены)
Для схемы ё-мобиля требуется: ДВС, 2 электродвигателя, буфер из суперконденсаторов, силовой кабель.
А теперь просто посмотрите что из перечисленного уже реально есть и в общем-то проверено годами, а что надо разрабатывать и вкладывать в это гигантские ресурсы.
+ ну не верю я в долговечность механических схем, имеющих элементы постоянно раскручиваемые с 0 до 60000 оборотов и наоборот.
электромашины на постоянном токе всегда имели КПД ниже, чем на переменном
это не так. машины постоянного тока теряли много энергии на коллекторе. трущиеся щетки, пыль, искрение.
теперь же, с развитием вычислительной техники, обмотки переключает процессор, путем подачи управляющих сигналов на мосфеты. И тут вдруг выяснилось, что кпд машин постоянного тока существенно выше, чем у машин переменного. даже в авторстве китайцев эти электродвигатели дают 90-95% кпд, в зависимости от мощности.
тут же Бирюков рассказал о некоем материале, применение которого позволило еще повысить эту цифру.
Цитата:
+ ну не верю я в долговечность механических схем
жесткие диски в компах живут довольно долго по 10 лет - нормальное явление. правда там 5-15 тысяч оборотов в зависимости от модели, не 60.
__________________
вопрос инженеру по гарантии: у меня Лада Калина, езжу каждый день уже два года и до сих пор ничего не сломалось, что я делаю не так?
Линейный вид
