TMM_Leonov (514470), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Система с гидроаккумулятором имеет более высокий КПД, чемгидросистема с насосом постоянной производительностии управлением перепуском сжатой жидкости в бак.1.2.2.4. Характеристики рабочих машинРоторные рабочие машиныВ рабочих машинах процесс совершается за счет подвода механической работы (энергии) от двигателя. Наибольшей простотой отличаются роторные машины, которые(рис.1.16) используются в качестве рабочего органа лопатки (гребные винты судов, осевые компрессоры и насосы,гидротормозы и т.п.).Момент сопротивления Mсопр = kwn роторных машин(см. рис.
1.16) является функцией скорости вала w, где:k – коэффициент; n > 1 – показатель степени. Крутизна∂M сопрхарактеристики= f (ω) зависит от угла наклона∂ωлопасти b к оси вращения винта. Это явление используется в винтах регулируемого шага, в которых можно получить семейство кривых разнойпроизводительности при различных наклонах b.Поршневые компрессоры и насосыПоршневые компрессоры и насосы используются длясжатия рабочих тел. Принципы их работы похожи, но отличия заключаются в рабочем теле. У компрессоров рабочим телом являются газы, обладающие значительной сжимаемостью, у насосов – жидкости, сжимаемостью которыхможно пренебречь. Управление производительностью осуществляется перепуском рабочего тела на впуск или изменением скорости вращения вала. В качестве механизма391.2.
Функциональные элементымашинного агрегатаMβ1Mсопрβ2β3ωββ41β5ω2абРис. 1.16. Схема (а) и характеристики (б)винта регулируемого шага:1 – вал; 2 – лопасть винтапоршневых насосов и компрессоров используется кривошипно-ползунный (см. рис.1.5). Процессы в одноступенчатых компрессорах и насосах осуществляются за один оборот кривошипа в два такта.1.
Сжатие, когда при движении поршня вверх оба самодействующих клапана закрыты. При достижении рабочегодавления автоматически открывается выпускной клапани газы из цилиндра вытесняются в ресивер. Работа за циклсжатия отрицательна.2. Всасывание, когда при движении поршня вниз сначала происходит снижение давления в мёртвом пространствецилиндра, а затем под действием разряжения открываетсявсасывающий клапан и происходит заполнение цилиндра.При давлении ниже атмосферного будет преодолеватьсясила сопротивления и затрачиваться работа, которая имеетотрицательный знак, определяемый косинусом угла давления 180о между силой давления и скоростью поршня.Плунжерный топливный насос высокого давлениярегулируемой производительности с управлением от ЭВМПлунжерный топливный насос высокого давления(ТНВД) регулируемой производительности применяется для впрыскивания топлива через форсунку в цилиндрдизеля как было показано на (см.
рис. 1.8.). Такой насосГлава 1. Строение и характеристики машин401110129к ЭВМ8765134321ωРис. 1.17. Топливный насос высокого давления ТНВД дизеля:1 – кулачок; 2 – толкатель; 3 – пружина; 4 – плунжер; 5 – отсечнаякромка плунжера; 6 – отсечное отверстие гильзы; 7 – полость низкого давления; 8 – электромагнитный клапан (ЭМК); 9 – отверстие(ЭМК); 10 – форсунка; 11 – трубопровод; 12 – запорный клапан,13 – гильза1.2. Функциональные элементымашинного агрегата41(рис.
1.17) состоит из корпуса с полостью, заполняемойтопливом низкого давления р = (5÷6)⋅105 Па. Внутри корпуса располагается связанный с коленчатым валом распределительный вал с числом кулачков 1, равным числу цилиндров. Толкатель 2 прижимается к кулачку 1 пружиной3 и соединён с плунжером 4, двигающимся в гильзе 13,закрепленной в корпусе насоса.
Внутри корпуса расположен управляемый микроЭВМ электромагнитный клапан(ЭМК) 8 с пружиной, который закрывает отверстие 9, сообщающее полость низкого давления 7 с надплунжернымпространством гильзы 13, где происходит сжатие топлива.В нижней части гильзы 13 выполнено отсечное отверстие6, сообщающее полости высокого и низкого давлений, которое перекрывается плунжером 4 на части его хода. Придвижении плунжера 4 вниз полость высокого давления надплунжером заполняется топливом, поступающим из полости низкого давления 7.В начальный период подъема плунжера 4 часть топливавытесняется через нормально открытое отверстие 9 обратно в полость низкого давления. Когда (по сигналу ЭВМ)ЭМК 8 перекроет отверстие 9 в гильзе 13, давление топлива над плунжером 4 повышается и топливо под давлением р = (200 ÷1000)⋅105 Па поступает через трубопровод11 и запорный клапан 12 к форсунке 10.
При дальнейшемдвижении плунжера 4 вверх подача топлива в цилиндр продолжается до тех пор, пока отсечная кромка 5 плунжера 4не откроет отсечное отверстие 6 в гильзе 13. В результатедавление топлива в форсунке резко падает, подача топлива прекращается, несмотря на продолжающееся движениеплунжера 4 вверх. Управление количества подаваемоготоплива G в форсунку 10 достигается закрытием ЭМК 8с помощью ЭВМ. Более простые ТНВД имеют механическое управление топливоподачей путём поворота плунжера,имеющего винтовую отсечную кромку 5.1.2.2.5.
Перспективные гибридные машиныВ настоящее время ещё не выработано «классической»схемы электромобиля и выпускаются экспериментальныеобразцы машин. Схема машины, которую мы рассмотрим,является достаточно сложной, но обладает рядом преимуществ. Гибридный автомобиль по схеме рис. 1.18 может42Глава 1. Строение и характеристики машин34281105697Рекуперация при торможенииРис.1.18. Принципиальная схема гибридного автомобиля:1 – ДВС; 2 – коробка передач; 3, 4 – колеса; 5 – редуктор;6 – обратимый электромотор – генератор; 7 – аккумулятор;8 – электрогенератор; 9 – устройство зарядки аккумулятораот внешней сети; 10 – управляющее устройство олучать движение от электродвигателя, работающегопот аккумулятора, заряжаемого от стационарной сети.
Потакой схеме работают самые простые электромобили, необладающие значительной автономностью. Автомобиль может быть оснащен ДВС 1 малой мощности как для зарядкиаккумулятора 7, так и для привода колес 3. Схема электромобиля с приводом колёс от электродвигателя (ЭДВ)позволяет использовать рекуперацию энергии при торможении путём перевода ЭДВ в генераторный режим для подзарядки аккумулятора.Таким образом, гибридный автомобиль может быть использован при различных комбинациях основных элементов, управляемых от бортовых миниЭВМ. Его преимущество – высокая экономичность расхода энергии и низкаястепень загрязнения атмосферы выхлопными газами ДВС,который служит в качестве резерва дополнительной мощности или для подзарядки аккумулятора при отсутствииэлектрической стационарной сети.
Недосататком этой машины является малонадежный тяжелый и дорогой электрический аккумулятор. Поэтому продолжаются исследованияпо созданию более эффективных аккумуляторов энергии,классификация которых основывается на роде аккумулируемой энергии:1.2. Функциональные элементымашинного агрегата4321Рис.
1.19. Маховичный аккумулятор с электромотор-генератором:1 – электромотор-генератор; 2 – маховик• электрический аккумулятор;• пневматический аккумулятор;• гидравлический аккумулятор;• механический аккумулятор (пружина);• маховичный аккумулятор.По величине удельного запаса энергии на единицу масса маховичный аккумулятор конкурирует с электрическим.Однако электрическая энергия предоставляет наибольшиеудобства для использования потребителем.
Поэтому целесообразно объединение маховичного аккумулятора с обратимым электрическим мотор-генератором, управляемымот ЭВМ (рис. 1.19). Запас механической энергии накапливается в маховике, выполненным из намотанной на валленты и вращающемся в вакууме для снижения механических потерь. Соединённый с валом мотор-генератор обеспечивает обмен энергии между маховиком и потребителемв наиболее удобной для последнего электрической формеэнергии.В настоящее время получают распространение дизельэлектрические агрегаты (ДЭА), объединяющие дизельныйдвигатель и электродвигатель, у которых расход энергиив неустановившихся режимах на 15–20% ниже традиционных ДВС.
На установившемся режиме ДЭА может работатькак дизель или как электродвигатель, в режиме разгона используется суммарная мощность ДВС и электродвигателя,питаемого от аккумулятора. При торможении дизель отключается, а электродвигатель переводится в режим генераторадля подзарядки аккумулятора. Повышение экономичностиДЭА объясняется снижением номинальной мощности ДВСи использованием при разгонах электродвигателей, которые при рекуперативном торможении машины переводятсяГлава 1. Строение и характеристики машин446Бортовой компьютер7893121045Рис. 1.20. Схема управления грузовогоавтомобиля от бортовой ЭВМ:1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка передач;4 – замедлитель; 5 – тормозные колодки; 6 – водитель;7–10 – управляющие устройствав режим электрогенераторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
