История создания электрических автомобилей. Аккумуляторная батарея, электродвигатели как новое в автомобилестроении. Принцип работы гибридного привода. Экономная эксплуатация новых машин. Альтернативные источники энергии: биологическое дизельное топливо.
Аннотация к работе
Развитие гибридных автомобилейВо все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация, научно-техническая революция, а также естественно-географические, экономические, политические, социальные и другие фундаментальные факторы привели к тому, что транспорт мира получил невиданное развитие как в масштабном (количественном), так и в качественном отношениях. Наряду с ростом протяженности сети путей сообщения традиционные виды транспорта подверглись коренной реконструкции: значительно увеличился парк подвижного состава, во много раз поднялась его провозная способность, повысилась скорость движения. В большинстве видов транспорта работает тот или иной двигатель, и на сегодняшний день в большинстве случаев это либо дизель, либо двигатель внутреннего сгорания, либо электродвигатель, либо турбореактивный двигатель. Электродвигатель по своим характеристикам лучше многих других приводов, в частности он более устойчив к переменным нагрузкам, не требует сложных систем передачи, КПД двигателя значительно выше (поскольку в нем меньше механически двигающихся частей, соответственно ниже процент механического износа), кроме того электродвигатель более дешевый по сравнению со своими собратьями.Главной причиной начала производства гибридных автомобилей стал спрос потребителей на подобные автотранспортные средства, вызванный высокими ценами на топливо и постоянным повышением требований к экологичности машин. Первым автомобилем с гибридным приводом считается Lohner-Porsche. В 1980 году компания Volvo проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Так, работы советского ученого Нурбея Гулиа привели к созданию прототипа гибридного автомобиля на базе автомобиля-грузовика УАЗ-450, где накопителем энергии являлся маховик, трансмиссией - особый вариатор. Несмотря на различные принципы действия этих "гибридов" эффективность их оказалась близкой друг к другу - расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа - в несколько раз.Гибридный автомобиль - это транспортное средство, оснащенное современным экологически чистым дизельным или бензиновым двигателем, электродвигателем-генератором небольшой мощности, автоматизированной коробкой передач и достаточно большим блоком аккумуляторных батарей. Это означает, что транспортное средство может приводиться в действие отдельно от автомобильного ДВС или от одного электродвигателя, или от обеих силовых установок одновременно. Уже давно разработан и производится последовательный электрогибридный привод, то есть когда двигатель соединяется с электрогенератором, а вместо механической коробки передач и системы карданных валов используются электрические провода и мотор-колеса. Применение последовательной гибридной схемы обусловлено огромными сложностями при передаче механическим путем очень большого крутящего момента на приводные колеса мощного транспортного средства. Схема работы автомобиля с параллельным гибридным приводом аналогична, но значительно модифицирована, в первую очередь изза включения в нее очень высокотехнологичного узла - электродвигателя с функцией генератора, который монтируют между сцеплением и автоматизированной коробкой передач, а также наличия блока аккумуляторных батарей, но в отличие от электромобиля меньшей емкости и, следовательно, более легких.Это автомобиль, использующий для привода ведущих колес разнородную энергию. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки. Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причем в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса - Lexus LS 600h. Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов. Гибридные автомобили в США занимают 2,15 % рынка новых легковых автомобилей.Биотопливо - это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки биологических отходов. Различается жидкое биотопливо (для двигателей внутреннего сгорания, например, этанол, метанол, биодизель), твердое биотопливо (дрова, брикеты, топливные гранулы, щепа, солома, лузга) и газообразное (биогаз, водород). По оценкам авторов проекта, нынешние возможности сельского хозяйства Европы способны обеспечить таким топливом от половины до 80% всех легковых дизелей. Полученную смесь очищают - горючее готово.