ИМПУЛЬС ЭКОНОМИИ
Теперь уже и самые «непродвинутые» обыватели чуть не каждый день беспокоятся: «Что там решила ОПЕК?», «Как там цены на нефтепродукты?» Поскольку от этих цен зависит стоимость перевозок, а стало быть, и любых товаров. Не говорю уж об автовладельцах, большинство которых стараются сократить количество и дальность своих поездок: все более дефицитный и постоянно дорожающий бензин может и разорить. Да и от этих ДВС скоро вообще дышать нечем будет. Не удивительно поэтому, что сегодня все большей популярностью пользуются гибридные автомобили, бензиново-электрические, имеющие чрезвычайно низкий расход топлива и более высокую, чем обычные ДВС, экологичность, поскольку в энергосистеме таких гибридов важное место занимает мотор-генератор. Система рекуперации в них позволяет использовать энергию, выделяющуюся при торможении с большой пользой. Однако, считает тульский изобретатель А.Рыбаков, возможности электропривода в этих автомобилях используются далеко не полностью. При торможении машины, когда мотор работает в режиме генератора, генерирование энергии возможно только на высоких скоростях. А в городе, когда при нынешнем трафике особо не разгонишься, генератор энергии практически не выдает. Дабы исправить положение, Анатолий Александрович разработал две схемы электроприводов, генерирующих электроэнергию при любых скоростях: с электромагнитным и пьезотрансформаторным насос-генераторами.
Первый привод действует так (рис.1).
На катушку якоря 1 автоматизированная система управления подает электрический импульс. Протекающий по катушке ток создает на торцах якоря 2 разноименные магнитные полюса, благодаря чему левый торец его выталкивается из зазора постоянного статорного магнита 3, а правый, наоборот, втягивается в зазор такого же магнита 4. Якорь движется слева направо и выдавливает находящуюся в его полости жидкость, например масло, из правой торцевой полости по каналу 5 в полость толкателя 6. Затем жидкость из полости толкателя 7 по каналу 8 поступает в левую торцевую полость якоря, и толкатели движутся слева направо. Толкатели скользят по передаточной шайбе 9, и она заставляет вращаться эксцентрик 10, а тот приводит в действие и вал привода 11. Когда якорь достигнет крайне правого положения, автоматика меняет направление тока в катушке якоря и переводит клапаны 12 и 13 в противоположные положения. Якорь начинает двигаться справа налево, и жидкость из его левой полости через открывшийся клапан 13 продолжает поступать в толкатель 6, а из полости толкателя 7 по каналу 8 и клапан 12 — в правую торцевую полость якоря. Система управления через каждые пол-оборота в дальнейшем меняет направление потока жидкости. Чтобы обеспечить равномерный момент силы на валу, одновременно действует мотор-насос 14, подавая жидкость, поступающую к нему от толкателей 6 и 7, в толкатели 15 и 16, но со сдвигом фазы. Для сглаживания пульсаций в приводе имеются демпферы 17. Амплитуда и длительность интервалов времени между импульсами электроэнергии постоянны при любых нагрузках. Если же нагрузка снижается на малых скоростях, автоматизированная система управления после каждого хода якоря переводит клапан 12 или 13 в противоположное положение и жидкость свободно перетекает из его полости в полость толкателей до тех пор, пока не потребуется сообщить валу очередной импульс энергии.
При торможении автомобиля насос работает в режиме генератора. Вал привода через эксцентрик 10 вращает шайбу 9, и толкатели совершают возвратно-прямолинейные движения. Система управления через клапаны направляет жидкость в торцевые полости якоря, он колеблется внутри магнита, в результате чего генерируются электрические импульсы. Есть и другие особенности, позволяющие такому насос-генератору работать стабильно при любых скоростях и режимах движения машины, а также осуществлять любые виды торможения с помощью перекачки жидкости в полости различных толкателей и манипуляциями с клапанами, осуществляемыми автоматически.
Работа другого гибридного привода с пьезотрансформаторным насос-генератором (пат. 2191920), основана на преобразовании механической энергии в электрическую и обратно с помощью пьезоэлектрического эффекта. Перекачка жидкости через насос-генератор происходит благодаря подаче зарядов на пьезоэлементы 1 и 2 (рис.2).
При этом пьезоэлемент 1 увеличивается в объеме и жидкость из его полости через открытый клапан 3 поступает в полость толкателя 4. Пьезоэлемент 2 одновременно уменьшается в объеме и в его полость сквозь открытый клапан 6 поступает жидкость из полости толкателя 5. Когда пеьезоэлементы достигают пределов своих деформаций, система управления меняет знаки зарядов на их активных гранях и переводит клапаны 3, 6, 7 и 8 в противоположные положения. Процесс повторяется и приводной вал вращается, а при торможениях энергия генерируется так же, как и в приводе с электромагнитным насос-генератором.
Эти приводы могут работать не только в автомобилях, но и повсюду, где нагрузка может непредсказуемо меняться. Например, в ветроустановках, станках, сельскохозяйственных и строительных машинах. Анатолий Александрович уверен, что, поскольку его привод проще электромеханических и не включает в себя обязательных для них механизмов сцепления, оперативного и стояночного торможения, реверса и редуктора, он и стоить будет дешевле, особенно при массовом изготовлении. Приводы Рыбакова динамичны, действуют мгновенно, экономичны, имеют постоянный КПД на всех режимах нагрузки и гораздо экологичнее обычных ДВС. Стоит приглядеться к ним повнимательнее.
О.СЕРДЮКОВ
