МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАІНИ
Національний Транспортний Університет
Кафедра "Автомобілі"
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
З ДИСЦИПЛІНИ “АВТОМОБІЛІ”
Частина 4
Сучасні тенденції розвитку конструкції автомобіля.
для студентів спеціальності
"Автомобілі та автомобільне господарство”
денної форми навчання
Завідувач кафедри “ Автомобілі “
Сахно В.П.
Старший викладач кафедри “Автомобілі”
Ковальчук Г.О.
Київ 2013 р.
ЛЕКЦІЯ
Тема: Сучасні тенденції розвитку конструкцій альтернативних джерел та перетворювачів енергії
Мета : Вивчити сучасні тенденції розвитку конструкцій альтернативних джерел та перетворювачів енергії
Час - 2 години.
Навчально – методичне забезпечення: Мультимедійний проектор, екран, ноутбук, зразки рекомендованої літератури.
Питання з сучасних тенденцій розвитку, що розглядаються:
1.Роторно-поршневих двигунів.
2. Газотурбінних двигунів.
3. Двигунів зовнішнього згоряння.
4. Пневматичних двигунів.
5.Електродвигунів та генераторів.
6.Акумуляторних батарей та паливних елементів.
7. Конденсаторів.
8.Сонячних батарей.
9. Маховичних (інерційних) накопичувачів енергії.
10. Газогенераторних установок.
Список рекомендованої та використаної літератури:
1. Транспортна стратегія України до 2020 року.
2. Концепсія розвитку автомобільної промисловості та регулювання ринку автомобілів у період до 2015 року.
3. Програма розвитку легкового автомобілебудування в Україні до 2020 року.4. Автомобілі. Навчальний посібник. М.Ю. Основенко, В.П. Сахно.1992р.
5. Автомобілі. Основи конструкції, теорія. Навчальний посібник.
В.І. Сирота, В.П. Сахно . 2007 р.
6. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник. В.І.Сирота. 2006 р.
7. Автомобиль. Анализ конструкции, елементы расчета. Учебник.
В.В. Осепчугов, А.К.Фрумкин.
8. Автомобиль. Основы конструкции. Учебник. Н.Н.Вишняков и другие.
9. Автомобілі. Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність: Навч. посібник. . Сахно В.П., Безбородова Г.Б., Маяк М.М., Шарай С.М – К.:
В-во “КВІЦ, 2004. – 174 с.
10. Основи конструкції автомобіля. Навчальний посібник в електронному вигляді. Г.О. Ковальчук, В.П. Сахно. 2011р. - 805с.
11. Автомобільні двигуни. Підручник. Ф.І. Абрамчук та ін. Вид. Арістей. 2006 р. 475 с.
12. Програми самонавчання.
Тенденції запровадження у виробництво нових типів двигунів та джерел енергії:
Електричних двигунів які працюють на сонячних батареях, паливних елементах, або використовують енергію акумуляторів, конденсаторів;
Інерційних накопичувачів енергії;
Повітряних накопичувачів енергії.
Усе більше додатково до двигунів внутрішнього згоряння в трансмісії встановлюються генератори, електродвигуни – генератори, маховичні накопичувачі енергії, які використовують енергію гальмування, що дає можливість покращити експлуатаційні властивості автомобіля.
Поряд із цим на сучасних автомобілях обмежено застосовуються газотурбінні, роторно - поршневі, роторно – лопатні, кульові двигуни, без кривошипно – шатунного механізму.
Джерела енергії зменшують масові показники, металоємність та собівартості виготовлення.
Знижуються експлуатаційні витрати, покращується зручність обслуговування та підвищується надійність і міжремонтний ресурс.
Покращується екологічна безпека роботи двигунів.
Сучасні тенденції розвитку роторно-поршневого двигуна
Двигун має невеликий ресурс роботи і широкого застосування в автомобілях не здобув. Продовжуються роботи по підвищенню ресурсу та удосконаленню роботи двигунів. У зв’язку з невеликими масовими параметрами, двигун має перспективи використання на автомобілях-гвинтокрилах (Skutar M400).
Рис. 1. Роторно-поршневий двигун
Рис. 2. Секція роторно-поршневого двигуна
Сучасні тенденції розвитку роторно-лопатного двигуна
Останнім часом велика увага приділяється можливості використання роторно-лопатного тороїдного двигуна внутрішнього згоряння, який по характеристикам значно ефективніший, нараховує невелику кількість деталей у порівнянні з поршневими двигунами внутрішнього згоряння. Особливу дослідницьку активність по використанню двигунів у гібридних легкових автомобілях проявляє Росія готовлячись до випуску Е-мобіля.
Рис. 3. Зовнішній вигляд дослідницького зразка роторно-лопатного двигуна внутрішнього згоряння
Двигун включає корпус, кришку корпуса, ротор, що складається з двох частин і з подвоєними лопатями, вали та механізми створення одностороннього руху лопатей, підшипники, ущільнення. Системи: живлення, запалювання, охолодження, випуску відпрацьованих газів, запуску, керування та контролю за станом двигуна.
Рис. 4. Чотиритактний роторно-лопатний двигун у розтину
Рис. 5. Ротор та шатунно-важільний механізм роторно-лопатного двигуна.
Принцип дії
Під час руху ротора в одному напряму, лопаті рухаючись з прискоренням, або сповільненням, здійснюють коливання одна відносно іншої та корпуса, створюючи таким чином всередині циліндра замкнуті об’єми змінної величини. При збільшенні обєму між лопатями, здійснюється такт впускання пальної суміші, або робочий хід. При зменшенні обєму між лопатями, здійснюється такт стискання робочої суміші, або випуск відпрацьованих газів. За один оберт ротора здійснюється чотири такта.
Рис. 6. Робочі процеси роторно-лопатного двигуна
Рис. 7. Такт робочого ходу та впуску роторно-лопатного двигуна