Концепция последовательного гибрида для автоспорта

Автор mikhailin, 23 Дек. 2014 в 14:42

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

mikhailin

Приветствую всех участников форума. Предлагаю в ином ключе посмотреть на применение последовательного гибрида в легковом транспорте. Я имею в виду автоспорт. Извечная проблема практически любой дисциплины в автоспорте, помимо борьбы с весом, - баланс между разгонными характеристиками и маскимальной скоростью.
"Крутильные" двигатели, позволяющие достигать больших скоростей, как правило, имеют неважный момент на "низах" и отвратительный хх, по сравнению с их собрятьми-"тягунами".
Поэтому представляется вполне логичной схема последовательного гибрида (именно гибрида, т. к. нужна буферная емкость, которой нет в обычной электромеханической трансмиссии, дабы не просаживать ДВС генератора по оборотам в момент разгона).
Плюсы данной схемы для автоспорта:
1. ДВС работает в оптимальном режиме, либо в режиме максимальной мощности (много оборотов), но электротрансмиссия с буферной емкостью компенсирует недостаток момента при разгоне.
2. ДВС можно использовать "авиационный", т. е. конвертированный из автомобильного для нужд малой авиации, например оппозит Субару, имеющий малый вес и габариты, приличную мощность, но малый момент. Можно даже оборотистые двухтактники применять.
3. ДВС с навесным можно оформить в съемный подрамник/клетку и очень легко демонтировать для замены между гонками, жесткой механической связи же нет.
4. Этот пункт следует из п. №3: Двигатель можно располагать в необходимом для правильной развесовки месте.
5. Нет сцепления, потенциально проблемного места, более живучая трансмиссия (автоспорт по нагрузкам на трансмиссию = карьерный самосвал).
6. Рекуперация, но не обычная, т. е. при торможении ДВС с генератором заряжает буферную емкость => опять стремительный разгон.
Минусы:
1. Масса электродвигателя, - на задний мост (мне интересно в контексте ралли-рейдов) его прямо не приделать, неподресоренные массы и все такое, т. е. нужен кардан или шрусы, а это - слабое звено.
2. Суперконденсаторы - очень дорого, аккумуляторы - "тяжело".
3. Вопрос устойчивости аккумуляторов к перегрузкам (в контексте ралли).
4. Масса генератора.

С другой стороны - нет коробки (очень дорогой и сложной, например, кулачковой), легкий оборотистый двигатель + правильная развесовка.

В принципе, плюсы весьма "жирные", но почему до сих пор подобная схема не примеятся в автоспорте?

aleks17121960

Скоростной ДВС как генератор-не лучший выбор,лучше типа Вебера,как на Е-Мобиле хотели.Дизель к примеру.Благодаря узкому диапазону работы экономичность весьма будет.Все остальное про параллельный гибрид давно тут рассмотрели,и не в одной теме.Примерные выводы:мощность гены=мощности ЭД,емкость АКБ примерно равна 0.5-1 максимального тока.Это для ее долгой жизни.Все это как-то не монтируется с автоспортом,скорее,с городским авто.
Делай,что должен,и будь,что будет...

apeks

                         Сама идея хорошая и разумная и сейчас есть все узлы и агрегаты для реализации грамотно спроектированого изделия по данной теме. А почему не реализовано в автоспорте то возможно потому что последовательный гирбид труднее реализовать чем просто ДВС+КПП с минимальными весовыми характеристиками. Вообщем надо этим заниматься системно и с достаточным финансированием и тогда по полученому окончательно результату и станет ясно наколько будет лучше такая схема чем обычные ДВС+КПП. Но сделать так чтобы гибрид тем более последовательный был лучше чем просто ДВС+КПП при минимальном весе это очень дорого будет. Нужны агрегаты с высочайшими удельными характеристиками. БОлее адекватным является паралельный гибрид у него нет 4 ступеней преобразования энергии

ups-power


aleks17121960

Цитата: apeks от 23 Дек. 2014 в 15:05
                         Сама идея хорошая и разумная и сейчас есть все узлы и агрегаты для реализации грамотно спроектированого изделия по данной теме. А почему не реализовано в автоспорте то возможно потому что последовательный гирбид труднее реализовать чем просто ДВС+КПП с минимальными весовыми характеристиками. Вообщем надо этим заниматься системно и с достаточным финансированием и тогда по полученому окончательно результату и станет ясно наколько будет лучше такая схема чем обычные ДВС+КПП. Но сделать так чтобы гибрид тем более последовательный был лучше чем просто ДВС+КПП при минимальном весе это очень дорого будет. Нужны агрегаты с высочайшими удельными характеристиками. БОлее адекватным является паралельный гибрид у него нет 4 ступеней преобразования энергии
В целом согласен,но есть два момента:там две ступени преобразования,у ДВС с КПП одна.И второе-за счет работы ДВС в узкой зоне оборотов его КПД можно поднять существенно,тоесть,нужны специально разработаные ДВС для таких генераторов.В этом случае КПД последовательного гибрида может и превзойти просто ДВС-КПП,а в городе и существенно.Ведь на короткие дистанции можно ездить на АКБ,в случае мелких авто и снимать генератор,заряжаясь от сети.При этом благодаря меньшей максимальной мощности ЭД и гены будет и паритет веса.Ведь ЭД может в 2.5 раза отдавать больше номинальной мощности,ДВС-не может,из-за чего его мощности превышены для разгона и подъемов. ;-)
Делай,что должен,и будь,что будет...

mikhailin

Да, похоже все опять упирается в вес. По моим прикидкам, масса связки генератор - электродвигатель для электротрансмиссии на ДВС в 100 л. с. будет в районе 300 кг, если не больше. Я брал в расчет доступные (не по цене, а по возможности покупки, т. е. серийные) синхронные генераторы. С тяговыми двигателями все проще. Вентильных же генераторов на такие малые мощности я не нашел, возможно, плохо искал. Вот на 200 кВт и весом в 700 кг - пожалуйста.

Есть много хороших бензиновых моторов с ломовым моментом и мощностью 300 л. с. и весом в те же 300 кг и даже меньше, причем с очень приличным ресурсом. Если пожертвовать ресурсом, то массогабаритные показатели ДВС становятся вообще вне конкуренции. Похоже идея оказалась мертворожденной, либо имеющей право на жизнь лишь при использовании "космических" технологий и специальных разработок, как в приведенном видео.

aleks17121960

На самом деле тут именно важен вес и цена.И для городских автомобильчиков,трайков развозных все работает и недорого.До 6кВт есть и генераторы вентильные готовые,и движки.Все это в Китае вовсю ездит тысячами,даже на коленке сделаное.А вот для мощных машин и спорта-дорогие НИОКР и бешеные деньги.Пока,по крайней мере. ;-)
Делай,что должен,и будь,что будет...

mikhailin

Надежда еще есть, найти бы только генератор на 20 кВт весом до 100 кг включительно и ценой до 100 - 150 т. р... Тогда вариант создания трофи-прототипа Т3 массой 1500 кг и очень резвым разгоном до 100 км/ч на 33 дюймовых колесах станет реальным. Из плюсов - замечательные тяговые характеристики, упрощение трансмиссии и повышение ее живучести, а также весьма примечательная динамика.

Остается, правда, решить вопрос с купанием в болоте электрооборудования, но некоторые соображения на этот счет есть, например, можно использовать кузов типа лодки, как на плавающих вездеходах.

apeks

                   Сделать можно всё. Где деньги? Это очень дорогостоящее занятие. Нужно покупать очень дорогие агрегаты и работа очень ответственая и стоит дорого. Так что когда будут деньги тогда и будет спортивный гибрид с уникальными характеристиками соединяющий достоинства ДВС+КПП и электросиловой части. Всё решается при наличии денег. В прошлом году ездил я на север делать самоходный сварочник последовательный гибрид.Никто кроме директора наверно до конца не верил , все ходили плевались то то был шок когда машина поехала с перекрытием проектного задания на 30-50%. Так что будут деньги будет машина

Steel RAT

[user]mikhailin[/user], в спортивном авто важна такая характеристика, как удельная мощность.
Т.е. мощность приходящаяся на единицу массы.
И ваш гибрид будет в постоянном проигрыше, как по весу, так и по мощности.
На спортивном движке диапазон рабочих оборотов очень узкий и мощность там максимальная. Поэтому он работает в оптимальном режиме всегда. Чему очень способствует КПП.
Динамика на ралли рейдах вообще не упала. Это не дрэг-рэйсинг.  :hello:
Массовая культура - синоним низкого качества.
Люди... они какие-то странные. По одному и тому же поводу каждый думает что-то своё.

apeks

Вот именно. И нужно сконструировать построить и довести до ума такой гибрид который прибавку в весе за счет ТЭД и АКБ превратит в плюс а не в минус. Это сложнои дорого. Это как по канату над пропастью пройти.

МВГ

Цитата: apeks от 28 Дек. 2014 в 14:12
нужно сконструировать построить и довести до ума такой гибрид который прибавку в весе за счет ТЭД и АКБ превратит в плюс а не в минус.
В тепловозе это в плюс идёт, на "сороконожках" ракетовозах в плюс, а в легковом автомобиле — только в минус.

apeks

                  В тепловозе и в ракетотранспортах там не гибрид , там просто электротрансмиссия которая работает как очень гибкий трансформатор мощности. Тогда как постройка настоящего спортивного гибрида имеет другую задачу увеличить удельные характеристики силовой установки так чтобы увеличение веса на ТЭД+АКБ пошло на пользу. Именно это и сложно сделать но реально.

georgy31

#13
Цитата: apeks от 29 Дек. 2014 в 13:57
                  В тепловозе и в ракетотранспортах там не гибрид , там просто электротрансмиссия которая работает как очень гибкий трансформатор мощности. Тогда как постройка настоящего спортивного гибрида имеет другую задачу увеличить удельные характеристики силовой установки так чтобы увеличение веса на ТЭД+АКБ пошло на пользу. Именно это и сложно сделать но реально.
Это всё очень просто реализуется при гидроприводе. Мы в своём авиагибриде на взлёте легко увеличили мощность в 10!!! раз. Двигатель в 36 сил выдавал примерно сил 300 по самым скромным рассчётам. В автомобиле такое сделать вообще элементарно, там вес не сильно лимитирует. :-)

Piramidon

Махолёта нет. Тема закрыта. Ушёл на заслуженный отдых.
Этим все сказано.

georgy31


Piramidon

Цитата: georgy31 от 10 Янв. 2015 в 09:38
На нэт и суда нет  ;-) Но был же всё таки.
Проект или мысли в слух?

mikhailin

Цитата: georgy31 от 09 Янв. 2015 в 21:38
Это всё очень просто реализуется при гидроприводе. Мы в своём авиагибриде на взлёте легко увеличили мощность в 10!!! раз. Двигатель в 36 сил выдавал примерно сил 300 по самым скромным рассчётам. В автомобиле такое сделать вообще элементарно, там вес не сильно лимитирует. :-)
А где про это можно почитать? 300 сил на взлете с помощью гидроаккумулятора?