Дизельная электростанция

Дизельная электропередача , или дизельная электростанция , представляет собой систему трансмиссии для транспортных средств , приводимых в движение дизельными двигателями на дороге , железнодорожном и морском транспорте . Дизельная электропередача основана на бензиновой электропередаче , системе передачи, используемой для бензиновых двигателей .

Дизельная электропередача используется на железных дорогах дизель -электрическими локомотивами и дизельно -электрическими несколькими единицами , поскольку электродвигатели способны снабжать полный крутящий момент от 0 об / мин . Дизельные электрические системы также используются в морском транспорте , включая подводные лодки, и на некоторых земельных транспортных средствах.

Описание

Определяющая характеристика дизельной электрической передачи заключается в том, что она избегает необходимости в коробке передач , путем преобразования механической силы дизельного двигателя в электрическую энергию (через генератор ) и используя электрическую энергию для привода двигателей тяги , которые продвигают автомобиль механически. Тяговые двигатели могут работать напрямую или через аккумуляторные батареи , что делает автомобиль типом гибридного электромобиля . Этот метод передачи иногда называется электрической трансмиссией, так как он идентичен бензиновой электрической передаче , которая используется на транспортных средствах, работающих на бензиновых двигателях, и турбинной электрической трансмиссии , которая используется для газовых турбин .

Преимущества и недостатки

Дизельная передача - это тип непрерывно переменной передачи . Отсутствие коробки передач устраняет необходимость в переключении передач, что предотвращает неравномерное ускорение, вызванное разъединением сцепления . С вспомогательными батареями двигатели могут работать только на электричестве, например, когда шум или выхлоп из двигателя нарушают чистую воздушную зону . ^{[ 1 ]}

Недостатки дизельной электрической передачи являются потенциальной сложностью, стоимостью и снижением эффективности из -за преобразования энергии. ^{[ сомнительно - обсудить ]} Дизельные двигатели и электрические двигатели известны тем, что имеют высокий крутящий момент при низком обороне, это может оставить высокий обороты с небольшим крутящим моментом. Как правило, бензиновый двигатель в сочетании с электродвигательными двигателями по этой причине. Бензиновый двигатель производит большую часть крутящего момента при высоком обороне, дополненном с низким крутящим моментом электродвигателей.

Корабли

Первый дизельный моторный корабль был также первым дизель -электрическим кораблем, российским танкером Vandal из Branobel , который был запущен в 1903 году. турбинная паровая литерно -списками С момента 1920 -х годов ( сражения с -электрическими силовыми установками использовались движуще На поверхностных кораблях в последнее время увеличилось. Финские , прибрежные защитные корабля Илмаринен и Вайнамёнен проложенные в 1928–1929 годах, были одними из первых поверхностных кораблей, использующих дизельную электрическую передачу. Позже, технология использовалась в дизельных ледоколах . ^{[ Цитация необходима ]}

Во Второй мировой войне военно -морской флот Соединенных Штатов построил дизель -электрические военные корабли. Из-за нехватки машин эскорты эвортов и евартов классов были пушек дизель-электрическими, с половиной их мощности ( Бакли и Рулвово классы были полной мощностью паровой турбины). ^{[ 2 ]} Ветровые с другой стороны ледоколы , , были разработаны для дизельного топлива из -за его гибкости и сопротивления повреждениям. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Некоторые современные дизель -электрические суда, в том числе круизные лайнеры и ледоколы, используют электродвигатели в стручках, называемых азимут -двигателями внизу, чтобы обеспечить вращение на 360 °, что делает суда гораздо более маневренными. Примером этого является симфония морей , крупнейшего пассажирского корабля по состоянию на 2019 год. ^{[ 5 ]}

Газовые турбины также используются для выработки электроэнергии, а некоторые суда используют комбинацию: Queen Mary 2 имеет набор дизельных двигателей в нижней части корабля, а также две газовые турбины, установленные рядом с основной воронкой; Все они используются для генерации электрической мощности, в том числе те, которые используются для управления пропеллерами . Это обеспечивает относительно простой способ использования высокоскоростной, низкопрозрачной выходной мощности турбины для привлечения низкоскоростного винта, без необходимости чрезмерного восстановления передачи. ^{[ Цитация необходима ]}

Подводные лодки

Большинство ранних подводных лодок использовали прямое механическое соединение между двигателем сгорания и пропеллером, переключаясь между дизельными двигателями для поверхностного бега и электродвигателями для затопления. Это был фактически «параллельный» гибрид, так как двигатель и двигатель были связаны с тем же валом. На поверхности двигатель (приводимый в движение двигателем) использовали в качестве генератора для перезарядки батарей и подачи других электрических нагрузок. Двигатель будет отключен для погруженной работы, а батареи питают электродвигатель и также подают все остальные питания. ^{[ 6 ]}

В истинном расположении дизельной электрической передачи, напротив, пропеллер или винты всегда управляются непосредственно или с помощью редуктора с помощью одного или нескольких электродвигателей , в то время как один или несколько дизельных генераторов обеспечивают электрическую энергию для зарядки батарей и управления двигателями. Хотя это решение поставляется с несколькими недостатками по сравнению с прямой механической связью между дизельным двигателем и пропеллером, который первоначально был распространен, в конечном итоге были обнаружены преимущества более важными. Одним из нескольких значительных преимуществ является то, что он механически изолирует шумный отсек двигателя из корпуса внешнего давления и уменьшает акустическую сигнатуру подводной лодки при появлении. В некоторых ядерных подводных лодках также используются аналогичная турбоэлектрическая двигательная система, с движущими турбогенераторами, приводимыми в действие парно-заводы. ^{[ 7 ]}

Среди новаторских пользователей истинной дизельной электропередачи была шведская военно-морской флот с первой подводной лодкой, HMS Hajen (позже переименованным в UB № 1 ), выпущенной в 1904 году и первоначально оснащенного полудизельным двигателем ( двигатель горячих бульбов, прежде всего, предназначенный для Будьте подпитываются керосином), позже замененный настоящим дизелем. ^{[ 8 ]} С 1909 по 1916 год шведский военно -морской флот запустил еще семь подводных лодок в трех разных классах ( 2 -й класс , Laxen класс и Braxen класс ), используя дизельную электрическую передачу. ^{[ 9 ]} В то время как Швеция временно отказалась от дизельной передачи, когда она начала покупать подводные конструкции из-за рубежа в середине 1910-х годов, ^{[ 10 ]} Технология была немедленно вновь вновь введена, когда Швеция снова начала проектировать свои собственные подводные лодки в середине 1930-х годов. С этого момента дизель-электрическая передача постоянно использовалась для всех новых классов шведских подводных лодок, хотя и дополненных воздухозависимой движением (AIP), как это обеспечивает двигатели Stirling, начиная с HMS Näcken в 1988 году. ^{[ 11 ]}

Другим ранним последователем дизельной электропередачи был ВМС США , чье Бюро паровой инженерии предложило его использование в 1928 году. Впоследствии он был опробован на подводных лодках S-3 , S-3 и S-7 , а затем был в производство с Porpoise классом 1930 -х годов. С этого момента он продолжал использоваться на большинстве обычных подводных лодок США. ^{[ 12 ]}

Помимо британского U-класса и некоторых подводных лодок Императорского японского флота , в которых использовались отдельные дизельные генераторы для низкоскоростной работы, лишь немногие флоты, кроме военнослужащих Швеции и США, использовали дизельную электропередачу до 1945 года. ^{[ 13 ]} После Второй мировой войны, напротив, он постепенно стал доминирующим способом движения для обычных подводных лодок. Однако его принятие не всегда было быстрым. Примечательно, что советский флот не вводил дизельную передачу на своих обычных подводных лодках до 1980 года с Paltus классом . ^{[ 14 ]}

Железнодорожные локомотивы

Во время Первой мировой войны была стратегическая потребность в железнодорожных двигателях без шлейфов над ними над ними. Дизельная технология еще не была достаточно развита, но было предпринято несколько попыток предшественника, особенно для бензино-электрических передач со стороны французов (Crochat-Collardeau, патент от 1912 года, также используемый для танков и грузовиков) и British ( Dick, Kerr & Co и British Westinghouse ) Около 300 из этих локомотивов, только 96 были стандартными, использовались в различных точках конфликта. ^{[ Цитация необходима ]}

В 1920 -х годах дизельные электрические технологии впервые увидели ограниченное использование в локомотивах коммутатора (Великобритания: Шунтер Локомотивы ), локомотивы, используемые для перемещения поездов вокруг железнодорожных дворов и сборки и разборки. Ранней компанией, предлагающей «нефтяные электрические» локомотивы, была американская локомотивная компания (ALCO). Серия дизель -электрических коммутаторов Alco HH вошла в серии серии в 1931 году. В 1930 -х годах система была адаптирована для оптимизатора , самых быстрых поездов их дня. Дизельные электростанции стали популярными, потому что они значительно упростили способ, которым мотив была передана на колеса, и потому что они были более эффективными и имели значительно сниженные требования к техническому обслуживанию. Прямой трансмиссия может стать очень сложной, учитывая, что типичный локомотив имеет четыре или более оси . Кроме того, дизельный локомотив с прямым приводом потребует непрактичного количества передач, чтобы держать двигатель в его полосе мощности; Соединение дизеля с генератором устраняет эту проблему. Альтернативой является использование Крутящий момент преобразователя или сцепления жидкости в системе прямого привода для замены коробки передач.

Дорога и другие наземные транспортные средства

Автобусы

Также были произведены автобусы на основе дизельного топлива, в том числе гибридные системы, способные работать и хранить электрическую мощность в батареях. Два основных поставщика гибридных систем для дизель -электрических транзитных шин включают системы Allison Transmission и BAE . Новые индустрии Flyer , Gillig Corporation и североамериканская автобусная промышленность являются крупными клиентами для гибридных систем Allison EP, в то время как Orion Bus Industries и Nova Bus являются основным клиентом Hybridrive System BAE. Mercedes-Benz производит свою собственную дизельную систему привода, которая используется в их цитаро . Единственная шина, которая работает на одной дизельной -электрической трансмиссии, - это концептуальная шина Mercedes Benz Cito Low Floor, которая была введена в 1998 году.

Грузовики

Примеры включают:

Крупные горные машины, такие как Liebherr T 282B самосвал L-2350 или колесный погрузчик .
НАСА Транспортеры .
Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid Commercial Truck.
Durastar . Международный гибридный дизель -электрический грузовик ^{[ 15 ]}
Dodge проводит тесты на флотах дизельной версии Dodge Sprinter . ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}
Hyllion Inc. модифицирует несколько полугодовых грузовиков, чтобы работать на дизельной гибридной системе дизельного топлива 6x4HE класса 8. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}
Edison Motors - канадская компания, производящая электрические и дизельные электрические грузовики и пикапы. ^{[ 20 ]}

Концептуальные транспортные средства

В автомобильной промышленности дизельные двигатели в сочетании с электрическими трансмиссиями и мощностью батареи разрабатываются для будущих систем автомобиля. Партнерство для нового поколения транспортных средств было программой кооперативных исследований между правительством США и производителями автомобилей «Большой тройки» ( Daimlerchrysler , Ford и General Motors ), которые разработали дизельные гибридные автомобили. ^{[ Цитация необходима ]}

«Крейсер третьего миллиарда», попытка коммерциализации дизель-электрического автомобиля в начале 1980-х годов. ^{[ Цитация необходима ]}
General Motors Precept
Форд вундеркинд
Dodge Intrepid Esx
Ford Reflex - это дизельный гибридный концептуальный автомобиль. ^{[ 21 ]}
Zytek разработал дизельную гибридную трансмиссию. ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}
Peugeot 307 Hybrid HDI
Citroën C-Cactus ^{[ 24 ]}
Opel Flextreme
Top Gear Hammerhead Eagle I-Thrust
Rivian Automotive разрабатывал дизельный электрический двигатель, который должен достичь приблизительно 90 миль на галлон США (2,61 л/100 км) в городе и более 100 миль на галлон США (2,35 л/100 км) на шоссе. ^{[ 25 ]}

Военные транспортные средства

Дизель -электрическое движение было опробовано на некоторых военных транспортных средствах , таких как танки . Прототип TOG1 и TOG2 Super Heavy Tanks второй мировой войны использовал двойные генераторы, управляемые дизельными двигателями V12. Более поздние прототипы включают модульный бронированный транспортный автомобиль SEP и T95E . Будущие резервуары могут использовать дизельные электрические диски для повышения эффективности топлива при одновременном снижении размера, веса и шума электростанции. ^{[ 26 ]} Попытки с дизель -электрическими приводами на колесных военных транспортных средствах включают неудачу в ACEC Cobra , MGV и XM1219 вооруженного роботизированного транспортного средства . ^{[ Цитация необходима ]}

Смотрите также

Система распределения постоянного тока (судоходное движение)
Бензиновая - электрическая передача
Турбинная электростанция (он же турбоэлектрический)

Ссылки

^ Tinsley2023-08-11T10: 37: 00, Дэвид. «Питание аккумулятора для чистой воздушной зоны Темзы» . Моторизм . Получено 2023-09-27 . {{cite web}}: CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Сильверстоун, Пол Х (1966). Американские военные корабли Второй мировой войны . Doubleday и компания. С. 153–167.
^ Сильверстоун (66), стр .378
^ "Uscg icakbreakers" . История резака береговой охраны США . Береговая охрана Соединенных Штатов . Получено 2012-12-12 .
^ «Класс оазисов | крупнейшие в мире круизные сураза | Круизы Королевского Карибского бассейна» . Оазис класс . Получено 25 января 2021 года .
^ Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .
^ «Детали замены класса в Огайо» . Военно -морской институт США . 1 ноября 2012 года . Получено 2020-05-26 .
^ Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 12-15. ISBN 9185944-40-8 .
^ Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 18-19, 24-25. ISBN 9185944-40-8 .
^ Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 16–17, 20–21, 26-29, 34–35, 82. ISBN 9185944-40-8 .
^ Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 40–43, 48–49, 52–61, 64–67, 70–71. ISBN 9185944-40-8 .
^ Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .
^ Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .
^ Никoлaeв, A.C. "Проект "Пaлтyc" (NATO-"Kilo")" . Энциклопедия отeчествeннoгo подводнoгo флотa . Retrieved 2020-06-02 .
^ «Международное начало гибридного производства - etrucker» . Архивировано с оригинала на 2008-05-06 . Получено 2007-12-08 .
^ «Motor1.com - обзоры автомобилей, автомобильные новости и анализ» . Motor1.com . Архивировано из оригинала на 2007-08-07.
^ «Dodge Offical Site - Muscle Cars & Sports Cars» . www.dodge.com . Архивировано из оригинала 2007-11-19.
^ «Первый гибридный дизельный электрический грузовик от Hyliion, Дана доставлена в Penske» .
^ "Гибрид" .
^ "Эдисон Моторс" .
^ «Дизельный гибридный концептуальный автомобиль также нажимает на солнце» . NBC News . 10 января 2006 года. Архивировано с оригинала 12 марта 2008 года.
^ «Первая в мире доступная дизельная гибридная трансмиссия» . www.gizmag.com . 14 декабря 2006 года. Архивировано с оригинала 2012-10-20.
^ «Британская компания Zytek разрабатывает доступную сверхэффективную дизельную гибридную систему» . Архивировано из оригинала 2011-01-02.
^ «Auto News: сообщением о новостях автомобилей и отчетах о первом движении» . Автомобильное соединение . Архивировано с оригинала на 2008-05-06.
^ «Rivian Automotive - волны перемен» . Автомобиль. 11 августа 2011 года. Архивировано с оригинала 28 августа 2011 года . Получено 11 августа 2011 года .
^ «Электрические/гибридные электрические автомобили для военных применений», Военные технологии (Moench Verlagsgesellschaft MBH) (9/2007): 132–144, сентябрь 2007 г., стр. 132–144

Внешние ссылки

[1] Tinsley2023-08-11T10: 37: 00, Дэвид. «Питание аккумулятора для чистой воздушной зоны Темзы» . Моторизм . Получено 2023-09-27 . {{cite web}}: CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[Silverstone-2] Сильверстоун, Пол Х (1966). Американские военные корабли Второй мировой войны . Doubleday и компания. С. 153–167.

[3] Сильверстоун (66), стр .378

[USCG_Icebreakers-4] "Uscg icakbreakers" . История резака береговой охраны США . Береговая охрана Соединенных Штатов . Получено 2012-12-12 .

[5] «Класс оазисов | крупнейшие в мире круизные сураза | Круизы Королевского Карибского бассейна» . Оазис класс . Получено 25 января 2021 года .

[6] Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .

[7] «Детали замены класса в Огайо» . Военно -морской институт США . 1 ноября 2012 года . Получено 2020-05-26 .

[8] Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 12-15. ISBN 9185944-40-8 .

[9] Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 18-19, 24-25. ISBN 9185944-40-8 .

[10] Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 16–17, 20–21, 26-29, 34–35, 82. ISBN 9185944-40-8 .

[11] Гранхольм, Фредрик (2003). От акулы до Сёдерманленда: шведские подводные лодки в течение 100 лет . Ассоциация военно -морской литературы. стр. 40–43, 48–49, 52–61, 64–67, 70–71. ISBN 9185944-40-8 .

[12] Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .

[13] Фридман, Норман (1995). Американские подводные лодки до 1945 года: Иллюстрированная история дизайна . Военно -морской институт Пресс. С. 259–260. ISBN 978-1-55750-263-6 .

[14] Никoлaeв, A.C. "Проект "Пaлтyc" (NATO-"Kilo")" . Энциклопедия отeчествeннoгo подводнoгo флотa . Retrieved 2020-06-02 .

[15] «Международное начало гибридного производства - etrucker» . Архивировано с оригинала на 2008-05-06 . Получено 2007-12-08 .

[16] «Motor1.com - обзоры автомобилей, автомобильные новости и анализ» . Motor1.com . Архивировано из оригинала на 2007-08-07.

[17] «Dodge Offical Site - Muscle Cars & Sports Cars» . www.dodge.com . Архивировано из оригинала 2007-11-19.

[18] «Первый гибридный дизельный электрический грузовик от Hyliion, Дана доставлена в Penske» .

[19] "Гибрид" .

[20] "Эдисон Моторс" .

[21] «Дизельный гибридный концептуальный автомобиль также нажимает на солнце» . NBC News . 10 января 2006 года. Архивировано с оригинала 12 марта 2008 года.

[22] «Первая в мире доступная дизельная гибридная трансмиссия» . www.gizmag.com . 14 декабря 2006 года. Архивировано с оригинала 2012-10-20.

[23] «Британская компания Zytek разрабатывает доступную сверхэффективную дизельную гибридную систему» . Архивировано из оригинала 2011-01-02.

[24] «Auto News: сообщением о новостях автомобилей и отчетах о первом движении» . Автомобильное соединение . Архивировано с оригинала на 2008-05-06.

[Automo-25] «Rivian Automotive - волны перемен» . Автомобиль. 11 августа 2011 года. Архивировано с оригинала 28 августа 2011 года . Получено 11 августа 2011 года .

[26] «Электрические/гибридные электрические автомобили для военных применений», Военные технологии (Moench Verlagsgesellschaft MBH) (9/2007): 132–144, сентябрь 2007 г., стр. 132–144

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]