Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекцій Вступ.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
2.75 Mб
Скачать

7.8 Нітінолові двигуни.

Нітінол - це нікелево-титановий сплав (55% - нікелю і 45% - тита­ну). При кімнатній температурі шматочок нітінолового дроту має таку ж міцність, як сталь. Але занурити його в холодну воду і дріт стає м'яким і податливим, зігнути його і він залишиться зігнутим. А потім занурте його в гарячу воду, він раптово "оживе" в ваших руках, роз­прямиться з величезною силою , як пружина, і прийме свою початкову форму.

Тобто, ми маємо систему перетворення енергії, яка вимагає лише зміни температури для вивільнення сил. Нітінол має другу дивну вла­стивість - його можна неодноразово згинати.

В 1973 році в США інженер Бенкс створив перший нітіноловий те­пловий двигун. Він являє собою горизонтально установлене колесо, поміщене на центральному валі. З кожної спиці колеса звішується підковоподібна нітінолова петля, кінці якої прикріплені до втулки, здатної переміщатись вздовж спиці. Коли чергова петля занурюється у гарячу ванну, встановлену під колесом, вона намагається розігнутись і частина цієї енергії витрачається на розкручування колеса.

В теперішній час на 100 модифікацій нітінолових двигунів видані патенти. Спеціалісти прийшли до висновку , що нітінолові двигуни зможуть перетворити енергію більш економічним способом, ніж яде­рні реактори чи фотоелектричні елементи. Нітінолові двигуни змо­жуть використати відпрацьоване тепло, на яке зараз витрачається бі­льше двох третин всієї енергії, , що використовується промисловими підприємствами, і перетворити його в корисну механічну роботу.

Інженери вивчають зараз можливість об'єднання ряду нітінолових двигунів , розрахованих на роботу при температурах , що поступово знижується і встановлених вздовж потоку гарячої води, що викидаєть­ся промисловими підприємствами.

Звичайно, нітінолові двигуни будуть, в основному, стаціонарними, тобто вони не зможуть встановлюватись на рухомі транспортні заходи . Але, очікується, в ближньому майбутньому вони викличуть справж­ню революцію. Нітінолові сплави, що володіють пам'яттю, можуть бути незамінними матеріалами для автолюбителів.

Так, щоб видалити вм'ятину на кузові автомобіля , зробленого із нітінолу, не треба запи­суватися в чергу на ремонт, їхати на станцію техобслуговування чи працювати самому рихтувальним молотком. Треба лише підставити пом'ятий бік під сонячне тепло.

7.9 Сонцемобілі.

Сонцемобілі появились з винайденням фото­електричних перетворювачів(сонячних батарей) достатньо великої потужності, в яких енергія світла перетворюється в електричний струм в нашому випадку електричний струм, який виробляється соня­чними батареями, живить двигун і заряджає акумулятори. Сонцеавто­мобілі з сонячними батареями появились порівняно недавно, прибли­зно 20 років тому. Вони є екологічно чистими, але надзвичайно доро­гими і використовуються в основному при автомобільних гонках, де і проходять випробування. Спеціалісти, які створюють сонцеавтомобілі, використовують самі легкі і міцні конструкційні матеріали, високоефективні системи елек­троприводу, останні досягнення аеродинаміки, геліотехніки, електро­техніки та інших наук.

Спеціалісти, які створюють сонцеавтомобілі, вважають, що соняч­ний транспорт стане конкурувати з автомобільним тільки тоді, коли ефективність доступних по ціні сонячних елементів складе 40-50%. Поки що коефіцієнт їх корисної дії має 10-12%. Так, наприклад, дво­місний сонцеавтомобіль "Мрія" обійшовся японській автомобільній компанії "Хонда" у два мільйони доларів. Але кошти були витрачені недаремно. Трасу австралійського ралі 1996 року довжиною 3000 км він пройшов з середньою швидкістю 90 км/год.

Для сонцеавтомобілів сконструювали спеціальні легкі безколекто-рні двигуни постійного струму з магнітами з рідкоземельних металів, коефіцієнт корисної дії яких досягає 98%.

У 1993 році на трьох сонцеавтомобілях - лідерах транс австралійсь­ких гонок вперше низькооборотні двигуни встановили безпосередньо в маточини ведучих коліс. Це застосування в сонцеавтомобілях дозво­лило відмовитись від трансмісії і довести ККД приводу до 96-97%.