mynd
„Hitanýting“ er mál sem alltaf er rætt í eldsneytisbílum. Ef þú vilt mikla afköst þarftu mikla afköst og ef þú vilt litla eldsneytisnotkun þarftu líka mikla afköst. En hversu háum staðli getur varmanýtni brunahreyfils náð?
Hæsta staðall fyrir fjöldaframleidda vélar fer ekki yfir 45%. Sem stendur hefur 1,5L NA Atkinson hringrás BYD hæsta staðlin, 43,02%. Staðlar fyrir flestar vélar eru um 35%. Hitanýtni dísilvéla er á bilinu 35% til 45%, sem er ekki mjög hátt.
Er einhver leið til að auka verulega hitauppstreymi vélarinnar? Ef hægt er að hækka það í helming eða jafnvel tvöfalda það sem nú er, hvernig mun framtíð eldsneytisbíla líta út?
mynd
Hitanýtni brunahreyfla getur ekki verið mikil, sem er mjög hjálparlaus staðreynd; vélarnar með mjög mikilli hitauppstreymi sem enn liggja á rannsóknarstofunni eru rúmlega 50% og efnin sem þeir nota eru „keramik samsett efni“. Svokallað keramik hér er notað til að brenna Hugmyndin um keramik til að búa til flöskur og krukkur er öðruvísi. Þetta er hágæða nanósamsett efni og framleiðslukostnaður er mjög hár.
Og jafnvel hitauppstreymi þessarar keramikvélar er aðeins um 50%. Hvað takmarkar varmanýtni brunahreyfla? ! Vísaðu til myndarinnar hér að neðan.
mynd
Inntaks- og útblásturstap, slittap, kælingartap og brunatap, það ýktasta af þessum tapi er „kælingartap“; svokallaðar brunahreyflar eða ytri brunahreyflar eru „hitavélar“ sem reiða sig á varmaorkuna sem myndast við brennslu eldsneytis. , og síðan breytt í vélræna orku, það er kraft, í gegnum flókna vélrænni uppbyggingu.
Annað lögmál varmafræðinnar segir að varmaorka berist frá háhitahlutum yfir í lághitahluti. Logahitastig eldsneytisbrennslu er mjög hátt. Bensín getur náð 1200 gráðum og dísel getur náð 1800 gráðum. Það má sjá hversu ýkt varmaorkan sem myndast er; og líkamshiti vélarinnar Hann er mun lægri en logahitastigið, en efni vélarinnar hefur einnig takmörk. Ef það fer yfir þröskuldinn mun það bráðna. Þess vegna mun efnið gleypa mikið magn af hitaorku, en það getur ekki aðeins tekið upp varmaorku, svo kælikerfi er nauðsynlegt.
mynd
Kælikerfið skiptist í tvo hluta. Einn er ytri rafeindaviftan og loftflæðið sem gleypir hitaorku líkamans utan frá til að kæla hann niður. Hinn er innri frostlegi kælivökvinn sem gleypir varmaorkuna sem myndast við bruna og kælir hana innan frá. Aðeins þannig er hægt að koma í veg fyrir að vélarefnin bráðni. Skemmdir, en þetta mun einnig tapa (gleypa) mikið magn af hitaorku og sá hluti sem hægt er að breyta í orku mun minnka mikið.
mynd
Þannig að ef þú vilt bæta hitauppstreymi vélarinnar er kjarninn að draga úr kælitapinu. Leiðin til að draga úr því er að auka hitaþolsmörk vélarefnisins. Sem stendur virðist sem hágæða efni sem hægt er að velja séu afar takmörkuð. Nano-keramik samsett efni geta komið til greina, en með þessu efni Kostnaður við að smíða vél væri fáránlegur.
Fyrir vikið er brunahreyfillinn kominn í óendanlega hringrás. Framleiðslukostnaður afkastamikilla brunahreyfla er afar hár og enginn möguleiki á vinsældum. Hitanýtni brunahreyfla úr venjulegum efnum getur ekki verið mikil og mörk afl og eldsneytisnotkunar eru mjög lág.
mynd
Það er óraunhæft að búast við að bæta varmanýtni brunahreyfla nema bylting verði í efnisfræði, en það verður engin bylting. Þess vegna getum við aðeins notað aðra tækni til að búa til afkastamiklar vélar innan umfangs núverandi efna. Stefnan til að ná mikilli skilvirkni er að „brenna ekki olíu“!
Svo sem rafmótorar.
Rafstraumsinntakið til mótorsins sem vindur í gegnum rafhlöðupakkann myndar rafsegulsvið, sem getur knúið snúninginn með því að "hrinda gagnkvæmt frá" segulskautum varanlegs segulsins eða segulskautum annars setts spóla; uppbyggingin getur verið mjög einföld, en lykilatriðið er meginreglan um að umbreyta vélrænni orku. Segulsvið í stað varmaorku er vandamálið við kælingatap leyst. Rafræn uppbyggingin er mjög einföld og vélrænt viðnámstap er einnig mjög lítið.
mynd
Þess vegna geta "varma skilvirkni" mörk mótorsins verið mjög ýkt og ofur-hár staðall samstilltur segulmótor getur náð 97,5%! Þetta er hæð utan seilingar fyrir brunahreyfla. Ósamstilltir AC mótorar hafa lítið tap á háhraðasviðinu. Ef líkt og ólíkt er notað saman verður skilvirkni rafdrifskerfisins mjög ákjósanleg.
mynd
Hægt er að smíða afkastamikil, afkastamikil og lítilli orkunotkun með venjulegum efnum. Svo virðist sem engin ástæða sé til að nenna að rannsaka brunahreyfla lengur; það sem þarf að brjóta núna er framleiðslukostnaður rafgeyma. Svo lengi sem hægt er að búa til rafhlöður með miklum þéttleika og litlum tilkostnaði, geta Power rafhlöður og rafknúin farartæki beint komið í stað eldsneytisbíla;
Fyrir þetta var aðeins nauðsynlegt að nota tengiltvinntækni og tækni með útvíkkuðum drægni til að leyfa brunavélinni að gegna hlutverki „rafalls“ í farartækinu. Vélin myndi keyra á lágum hraða og umbreyta litlu magni af raforku til að mæta venjulegum aksturskröfum hánýtni mótorsins. Fyrir bíla jafngildir þessi háttur því að hitauppstreymi drifkerfisins nái afar háum kröfum, svo það er engin þörf á að hafa áhyggjur af brunavélinni lengur.
