إن التوربين هو الطريقة الأكثر فاعلية لزيادة قوة محرك السيارة. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عدد من العوائق الهامة مثل: وجود ثقب توربو ، والتشغيل الأمثل في نطاق سرعة محرك صغير ، ومورد منخفض ، وصعوبة تثبيته في محرك غير مستعد لذلك.
يمكن حل العديد من هذه المشاكل عن طريق التوربينات الكهربائية. باستخدام التوربينات الكهربائية ، يمكن إنشاء ضغط التعزيز الضروري في أي وقت ، ويمكنك الإبطاء دون خوف من انخفاض الضغط. في التوربينات الكهربائية ، لا يوجد جزء ساخن دافئ يصل إلى ألف درجة. هذا له تأثير إيجابي على موارده وسعره وسهولة تركيبه.
ستخصص هذه المقالة لتطورنا في هذا الاتجاه.
ميزات التطوير والتصميمفي الوقت الحالي ، في الصين ، يمكنك شراء العديد من التوربينات الكهربائية ، التي يتم وضعها مباشرة عند المدخل أمام فلتر الهواء. ومع ذلك ، فهي عديمة الفائدة 100٪. لضمان الضغط الضروري وحجم كبير من الهواء الموفر ، يجب أن تكون قوة المحرك الكهربائي حوالي 4 كيلو واط. تمتلك التوربينات الصينية عدة مئات من الطاقة.
لهذه المهمة ، قمنا بتطوير محرك كهربائي بدون فرشاة قادر على توفير ما يصل إلى 5 كيلو واط من الطاقة والذي يمكنه تدوير توربين يصل إلى 50000 دورة في الدقيقة. تم تصميم المحرك خصيصًا بحيث يعطي الطاقة الكاملة بكامل طاقته 93 ٪ ، ثم ينتج 350 واط من الحرارة ، وهو أمر واقعي تمامًا للإزالة ، ومن الناحية النظرية ، يمكن لمحركنا إنتاج دفعة كاملة باستمرار. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول خصائص محركنا
هنا .
لتشغيل هذا المحرك ، قررنا استخدام بطاريتين للسيارة. سيؤدي ذلك إلى تبسيط عملية التشغيل وتكلفة التثبيت بشكل كبير. يتم استخدام بطارية واحدة بشكل قياسي ، والثانية متصلة بها في سلسلة. لإعادة شحن البطارية الثانية ، يتم إعادة توصيلها بالبطارية الأولى من خلال موصلات التتابع عالية الدقة. ستكلف بطاريات الليثيوم أمرًا أكثر تكلفة ، في حين أنها تتطلب شحنًا خاصًا وتشغيلًا دقيقًا جدًا وفقًا لظروف درجة الحرارة الصحيحة.
ومع ذلك ، فإن هذا الحل يحتوي على ناقص. لتشغيل المحرك بكامل طاقته ، هناك حاجة إلى تيار حوالي 250 أمبير ، وبطاريات الرصاص قادرة على إنتاج هذا ، ولكن ليس لفترة طويلة (10-30 ثانية). ثم ستحتاج البطاريات إلى القليل من "الراحة". ومع ذلك ، يبدو لنا أن هذا يكفي تمامًا ، ونادرًا ما يحتاج المحرك إلى الطاقة الكاملة لفترة أطول.
استخدمنا هذا التوربين كالتوربين نفسه (خصائصه متوفرة
هنا أيضًا).
أزلنا كل شيء غير ضروري منه وبددناه تحت جبل المحرك. يتم وضع جميع المحامل مباشرة في المحرك ويتم وضع المكره على عمودها ، مما يعطي تلقائيًا محاذاة لعمود المحرك والمكره. نظرًا لأن التوربين سوف يدور بسرعات عالية جدًا ، فقد التقطنا محامل SKF عالية السرعة الإيطالية الصنع في المحرك.
لكي يعمل المحرك بدون فرش ، تحتاج إلى وحدة تحكم ومثل هذا التيار المرتفع يكون مكلفًا للغاية. ومع ذلك ، اخترنا بشكل خاص تيارات وفولتية حتى ظهرت أقوى وحدة تحكم رخيصة بتكلفة
1500 ص لهذه المهمة. جهاز التحكم هذا على وشك الطاقة الكاملة ويحتاج إلى توفير تبريد جيد جدًا. وحدات التحكم الأكثر قوة هي بالفعل أكثر تكلفة من 10000r.
النتيجة
أظهرت قياسات محركنا للطاقة حتى 1000 واط أن خصائص محركنا (الاستهلاك ، السرعة ، Kv) قريبة تمامًا من تلك المحسوبة أثناء المحاكاة. كان الحجم الكبير من الجزء الثابت والأسلاك النحاسية قادرًا على توفير كفاءة عالية وتدفئة منخفضة. مع القوة المناسبة ، يتسارع التوربين معها إلى السرعة المطلوبة. ولكن للأسف ، لم نتمكن بعد من إجراء اختبارات كاملة بكامل قوتها. عندما تعمل ببطاريتين ، بعد ثانيتين من اكتسابها بأقصى سرعة ، تحترق وحدة التحكم بسبب نقص التبريد المناسب. طلبنا وحدة تحكم جديدة ونخطط لوضعها في خزان بزيت المحولات ، مما يضمن أفضل تبريد لها.
اختبارات فيديو لتشغيل التوربينات بقوة 600 و 1000 وات
الخلاصةونتيجة لذلك ، تمكنا من إنشاء توربين كهربائي يعمل بتكلفة منخفضة وبسيطة التركيب. سيتم اختبار المقبل بالفعل على سيارة حقيقية.
التكلفة التقريبية للمكونات الضرورية:
- المحرك -17000r
- التوربين -20000 ص
- البطارية -3000r
- 4 مرحلات -3000r
- الإلكترونيات الإضافية ، الأنابيب ، مجاري الهواء - 5000r
التكلفة الإجمالية لمجموعة التوربينات ستكون في منطقة 50000r.
ملاحظة
مؤلف هذه الفكرة هو
Frimen3 (frimen3@gmail.com). لقد عمل على هذه المشكلة لفترة طويلة
geektimes.ru/post/252076 وأمرنا بتطوير محرك لهذه المهمة.