«Механический выпрямитель» может покрыть до 8% энергопотребления гибридного автомобиля

«Механический выпрямитель» может покрыть до 8% энергопотребления гибридного автомобиля

Разработчики из Университета штата Нью-Йорк в Стони-Брук предложили новый вариант использования энергии раскачивания автомобиля на неровностях, сегодня уходящей в нагрев (и износ) амортизаторов. На испытаниях они добились снижения расхода топлива для гибридов на 8%.

На неровной дороге значительная часть энергии автомобиля уходит в бесполезное тепло, выделяемое амортизаторами. Ранние попытки использовать их энергию были слишком ломкими или слишком дорогими и сложными. Новое устройство регенерации механической энергии подошло к проблеме с другой стороны.
Изобретатели из (США) предложили новый вариант использования энергии раскачивания автомобиля на неровностях, сегодня уходящей в нагрев (и износ) амортизаторов.

«Механический выпрямитель» может покрыть до 8% энергопотребления гибридного автомобиля

Казалось бы, ничего сложного: шестерня передаёт вращение на коническую зубчатую передачу, которая крутит небольшой генератор. Однако столь просто преобразовать хаотичные колебания в периодические удалось впервые. (Здесь и ниже иллюстрации Lei Zuo.)
Океанские волны, сотрясающие корабль, стыки рельс или дорожные ямы — все они передают на корпус транспортного средства серьёзные вибрации. Беда в том, что вибрации эти нерегулярные, уникальной интенсивности, да и приходят с разных сторон. На дорожных ямах машина всё время качается с разными интервалами, а любой преобразователь энергии, естественно, работает с разной эффективностью при разной частоте колебаний. Более того, сила ударов на крупных неровностях может вывести из строя сам рекуператор энергии раскачивания.

Новый тип электромеханического рекуператора конвертирует нерегулярные колебания в регулярные, да ещё и направленные всегда в одну и ту же сторону. Авторы сравнивают устройство с электрическим выпрямителем, преобразовывающим переменный ток в постоянный. По их расчётам, стандартная машина на ровной дороге вырабатывает раскачиванием (в зависимости от массы и жёсткости подвески) от 100 до 400 Вт. Смонтировав устройство на обычном Chevrolet Suburban, исследователи замерили выработку энергии в неспешном городском ритме и обнаружили, что при средней скорости в 24 км/ч каждый регенератор механических потерь, уходящих на раскачивание автомобиля, вырабатывает от 15 до 100 Вт (на машине их, ясное дело, четыре).
Такая подпитка для обычной бензиновой машины сокращает расход топлива на 2% (без кондиционера и музыкального сопровождения) или на 4% (с ними), поскольку энергия, получаемая от раскачиваний на неровностях, может идти только на подпитку аккумулятора. В гибридных авто (они тоже испытывались), где электроэнергия может использоваться не только для прослушивания музыки и работы кондиционера, но и для вращения электромоторов, подпитка снизила потребление горючего в среднем на 8%. Такие же результаты теоретически должны быть и у электромобилей.

«Механический выпрямитель» может покрыть до 8% энергопотребления гибридного автомобиля

Установка рекуператора энергии колебаний проста и не требует никаких изменений в конструкции автомобиля.
Самое же главное в том, что, преобразуя энергию колебаний всё время в одном направлении и придавая ей всегда одинаковую частоту, устройство полностью устраняет вероятность разрушения при большой шоковой нагрузке (попадание колесом в незакрытый люк), что впервые позволяет говорить о практичном с точки зрения живучести устройстве такого рода.

На испытаниях прототипов удалось добиться преобразования 60–70% энергии раскачивания в электрическую, что весьма и весьма неплохо. По сути, это означает, что срок службы амортизаторов должен утроиться, ведь нагрузка на них тоже сократится втрое. Одно это должно наполовину «оплатить» устройство, ну а экономия топлива для обычной машины окупит рекуператор через 3–4 года для машины с ДВС и через 2–3 года для гибрида и электромобиля. Для автобусов и грузовиков из-за их радикально большей массы рекуператор вернёт свою стоимость через год–два.
Перспективы у изобретения есть и на железной дороге. Вибрация поездов может обеспечить энергией светофоры и барьеры на железнодорожных переездах.
А ещё исследователи надеются, что их устройство пригодится американским войскам в Афганистане. Благодаря , близкой к семейству Бушей, тамошний литр бензина обходится военным в $110 (!), поэтому для среднего армейского грузовика в Кабуле окупаемость не превысит месяца.
Ну а вдалеке разработчикам видится море: волны, сегодня бесполезно бьющие в борта кораблей, могут стать эффективным источником дополнительного энергоснабжения даже для крупных судов...
Подготовлено по материалам Phys.Org.

источник: science.compulenta.ru

Расскажите друзьям

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Больше информационных новостей

Количество модных тенденций и оригинальных решений по устройству интерьера с…

Подробнее

Об открытии расчетного счета на данный момент задумываются многие еще…

Подробнее

Количество новостей, касающихся внешней политики за последний год возросло в…

Подробнее

Распознавание лиц в наше время становится все более реальным. Теперь,…

Подробнее
Недавно опубликованы

В издании Science были опубликованы технические детали литий-кислородной батареи, именуемой…

Подробнее

Количество новостей, касающихся внешней политики за последний год возросло в…

Подробнее

Хоть время СССР давно прошло, и Россия вступила на путь…

Подробнее

Если вдруг в разговоре с кем-то вы услышали такое сленговое…

Подробнее