Дизель электрическая трансмиссия автомобиля
Дизель-электрическая трансмиссия — Diesel–electric transmission
Дизель-электрической передачи , или дизель-электрической трансмиссии является система передачи для транспортных средств , работающих на дизельных двигателей в дороге , железнодорожным и морским транспортом . Дизель-электрическая трансмиссия основана на бензиново-электрической трансмиссии , очень похожей системе трансмиссии, используемой для бензиновых двигателей .
Дизель-электрический передачи используется на железных дорогах по дизель-электрических локомотивов и дизель-электрических несколько единиц , так как электродвигатели имеют возможность поставлять полный крутящий момент при 0 оборотов в минуту . Дизель-электрические системы также используются на морском транспорте , включая подводные лодки, и на некоторых наземных транспортных средствах.
Описание
Определяющей характеристикой дизель-электрической трансмиссии является то, что она устраняет необходимость в коробке передач за счет преобразования механической силы дизельного двигателя в электрическую энергию (через динамо-машину ) и использования электрической энергии для привода тяговых двигателей , которые приводят в движение транспортное средство. механически. Тяговые двигатели могут питаться напрямую или от аккумуляторных батарей , что делает транспортное средство типом гибридного электромобиля . Этот метод передачи иногда называют электрической трансмиссией , поскольку он идентичен бензиново-электрической трансмиссии , которая используется на транспортных средствах с бензиновыми двигателями, и турбинно-электрической трансмиссии , которая используется для газовых турбин .
Преимущества и недостатки
Отсутствие коробки передач дает несколько преимуществ, так как устраняет необходимость переключения передач, тем самым устраняя неравномерность ускорения, вызванную отключением сцепления .
Корабли
Первым дизельным мотором был также первый дизель-электрический корабль, русский танкер Вандал из Бранобеля , который был спущен на воду в 1903 году. Паротурбинно-электрические двигательные установки использовались с 1920-х годов ( линкоры класса Теннесси ) с дизель-электрическими силовыми установками. надводных кораблей в последнее время увеличилось. В финских прибрежных обороны кораблей Илмаринен и Вяйнямейнен заложены в 1928-1929 годах, были в числе первых надводных кораблей для использования дизель-электрической трансмиссией. Позже эта технология была использована на дизельных ледоколах .
Читайте также: Тяга рулевая уаз буханка размеры
Во время Второй мировой войны ВМС США строили дизель-электрические надводные корабли. Из — за нехватки машин разрушителя сопровождение этих Эвартсов и Cannon классов было дизель-электрический, с половиной их разработанными лошадиными силами (The Buckley и Rudderow классы были полной мощность паровой турбины электрической). С другой стороны, ледоколы класса Wind были разработаны для дизель-электрических двигателей из-за их гибкости и устойчивости к повреждениям.
Некоторые современные дизель-электрические суда, включая круизные лайнеры и ледоколы, используют электродвигатели в отсеках, называемых азимутальными подруливающими устройствами, внизу, чтобы обеспечить вращение на 360 °, что делает суда гораздо более маневренными. Примером этого является Symphony of the Seas , крупнейшее пассажирское судно на 2019 год.
Газовые турбины также используются для выработки электроэнергии, и на некоторых судах используется комбинация: Queen Mary 2 имеет набор дизельных двигателей в днище корабля плюс две газовые турбины, установленные рядом с главной воронкой; все они используются для выработки электроэнергии, включая те, которые используются для привода гребных винтов. Это обеспечивает относительно простой способ использования высокоскоростной выходной мощности турбины с низким крутящим моментом для привода тихоходного гребного винта без необходимости использования чрезмерного понижающего редуктора.
Подводные лодки
Большинство ранних подводных лодок использовали прямое механическое соединение между двигателем внутреннего сгорания и гребным винтом, переключаясь между дизельными двигателями для надводного плавания и электродвигателями для подводного движения. Фактически это был гибрид «параллельного» типа, поскольку двигатель и двигатель были соединены с одним валом. На поверхности двигатель (приводимый в движение двигателем) использовался в качестве генератора для перезарядки батарей и питания других электрических нагрузок. Двигатель будет отключен для работы под водой, а батареи будут питать электродвигатель, а также всю остальную энергию.
Напротив, в настоящей дизель-электрической трансмиссии гребной винт или гребные винты всегда приводятся в действие напрямую или через редукторы одним или несколькими электродвигателями , в то время как один или несколько дизельных генераторов вырабатывают электрическую энергию для зарядки аккумуляторов и приведения в движение двигателей. Хотя это решение имеет как недостатки, так и преимущества по сравнению с прямым механическим соединением между дизельным двигателем и воздушным винтом, которое изначально было наиболее распространенным устройством, в конечном итоге преимущества оказались более важными. Одним из нескольких значительных преимуществ является то, что он механически изолирует шумный моторный отсек от внешнего прочного корпуса и снижает акустическую сигнатуру подводной лодки при всплытии. На некоторых атомных подводных лодках также используется аналогичная турбоэлектрическая двигательная установка с силовыми турбогенераторами, приводимыми в действие паром реакторной установки.
Среди первопроходцев, использующих настоящую дизель-электрическую трансмиссию, был ВМС Швеции со своей первой подводной лодкой HMS Hajen (позже переименованной в Ub № 1 ), спущенной на воду в 1904 году и первоначально оснащенной полудизельным двигателем (двигатель с горячей лампой в первую очередь предназначался для будет работать на керосине), позже замененный настоящим дизелем. С 1909 по 1916 г. шведский флот начал еще семь подводных лодок в трех разных классов ( второй класс , Laxen класса и Braxen класса ), все это с помощью дизель-электрической трансмиссией. В то время как Швеция временно отказалась от дизель-электрической трансмиссии, поскольку она начала закупать конструкции подводных лодок из-за рубежа в середине 1910-х годов, технология была немедленно восстановлена, когда Швеция снова начала проектировать свои собственные подводные лодки в середине 1930-х годов. С этого момента дизель-электрическая трансмиссия последовательно использовалась для всех новых классов шведских подводных лодок, хотя и дополнялась воздушно-независимой силовой установкой (AIP), которую обеспечивали двигатели Стирлинга, начиная с HMS Näcken в 1988 году.
Другим первооткрывателем дизель-электрической трансмиссии был ВМС США , чье Бюро паровой инженерии предложило ее использовать в 1928 году. Впоследствии она была опробована на подводных лодках S- класса S-3 , S-6 и S-7, прежде чем была введена в эксплуатацию. в производство с классом Морская свинья 1930-х годов. С этого момента он продолжал использоваться на большинстве обычных подводных лодок США.
Помимо британского U-класса и некоторых подводных лодок Императорского флота Японии, которые использовали отдельные дизель-генераторы для работы на малой скорости, несколько военно-морских сил, кроме Швеции и США, широко использовали дизель-электрическую трансмиссию до 1945 года. После Второй мировой войны Напротив, он постепенно стал доминирующим двигателем для обычных подводных лодок. Однако его принятие не всегда было быстрым. Примечательно, что ВМФ СССР не использовал дизель-электрическую трансмиссию на своих обычных подводных лодках до 1980 года с классом Paltus .
Железнодорожные локомотивы
Во время Первой мировой войны возникла стратегическая потребность в железнодорожных локомотивах без дымовых шлейфов над ними. Дизельная технология еще не была достаточно развита, но было предпринято несколько попыток предшественников, особенно для бензиновых и электрических трансмиссий французами (Crochat-Collardeau, патент от 1912 года также используется для танков и грузовиков) и британцами ( Dick, Kerr & Co и British Westinghouse. ). Около 300 таких локомотивов, из них 96 стандартной колеи, использовались в различные моменты конфликта. Еще до войны 57-тонный газоэлектрический кузов GE производился в США.
В 1920-х годах дизель-электрическая технология впервые увидела ограниченное применение в стрелочных переводах (или маневровых машинах ), локомотивах, используемых для перемещения поездов на железнодорожных станциях, а также их сборки и разборки. Первой компанией, предлагающей локомотивы «Ойл-Электрик», была Американская локомотивная компания (ALCO). Серии ALCO HH дизель-электрического переключателя поступил в серийное производство в 1931 г. В 1930 — х годах, система была адаптирована для streamliners , самые быстрые поезда своего времени. Дизель-электрические силовые установки стали популярными, потому что они значительно упростили способ передачи движущей силы на колеса, а также потому, что они были более эффективными и значительно снижали требования к техническому обслуживанию. Трансмиссии с прямым приводом могут быть очень сложными, учитывая, что типичный локомотив имеет четыре или более осей . Кроме того, тепловозу с прямым приводом потребуется непрактичное количество передач, чтобы двигатель оставался в пределах своего диапазона мощности; подключение дизеля к генератору устраняет эту проблему. Альтернативой является использование гидротрансформатора или гидравлической муфты в системе прямого привода для замены коробки передач. Гидравлические трансмиссии считаются несколько более эффективными, чем дизель-электрические.
Источник статьи: http://ru.qaz.wiki/wiki/Diesel%E2%80%93electric_transmission
Дизель-электрическая трансмиссия
Дизель-электрической передачи , или дизель-электрической трансмиссии является система передачи для транспортных средств , работающих на дизельных двигателей в дороге , железнодорожным и морским транспортом . Дизель-электрическая трансмиссия основана на бензиново-электрической трансмиссии , очень похожей системе трансмиссии, используемой для бензиновых двигателей .
Дизель-электрическая трансмиссия используется на железных дорогах дизель-электрическими локомотивами и дизель-электрическими агрегатами , так как электродвигатели могут обеспечивать полный крутящий момент при 0 об / мин . Дизель-электрические системы также используются на морском транспорте , включая подводные лодки, и на некоторых наземных транспортных средствах.
Определяющей характеристикой дизель-электрической трансмиссии является то, что она устраняет необходимость в коробке передач за счет преобразования механической силы дизельного двигателя в электрическую энергию (через динамо-машину ) и использования электроэнергии для привода тяговых двигателей , которые приводят в движение транспортное средство механически. Тяговые двигатели могут питаться напрямую или от аккумуляторных батарей , что делает транспортное средство типом гибридного электромобиля . Этот метод передачи иногда называют электрической трансмиссией , поскольку он идентичен бензиново-электрической трансмиссии , которая используется на транспортных средствах с бензиновыми двигателями, и турбинно-электрической трансмиссии , которая используется для газовых турбин .
Отсутствие коробки передач дает несколько преимуществ, поскольку устраняет необходимость переключения передач, устраняя, таким образом, неравномерность ускорения, вызванную отключением сцепления .
Первым дизельным мотором был также первый дизель-электрический корабль, русский танкер Вандал из Бранобеля , который был спущен на воду в 1903 году. Паротурбинно-электрические двигательные установки использовались с 1920-х годов ( линкоры класса Теннесси ) с дизель-электрическими силовыми установками. надводных кораблей в последнее время увеличилось. В финских прибрежных обороны кораблей Илмаринен и Вяйнямейнен заложены в 1928-1929 годах, были в числе первых надводных кораблей для использования дизель-электрической трансмиссией. Позже эта технология была использована на дизельных ледоколах . [ необходима цитата ]
Во время Второй мировой войны ВМС США строили дизель-электрические надводные корабли. Из — за нехватки машин разрушителя сопровождение этих Эвартсов и Cannon классов было дизель-электрический, с половиной их разработанными лошадиными силами (The Buckley и Rudderow классы были полной мощность паровой турбины электрической). [1] В Ветра -class ледокола , с другой стороны, были разработаны для дизель-электрической силовой установкой из — за своей гибкости и устойчивости к повреждениям. [2] [3]
Некоторые современные дизель-электрические суда, включая круизные лайнеры и ледоколы, используют электродвигатели в отсеках, называемых азимутальными подруливающими устройствами, внизу, чтобы обеспечить вращение на 360 °, что делает суда гораздо более маневренными. Примером этого является Symphony of the Seas , крупнейшее пассажирское судно по состоянию на 2019 год [4].
Газовые турбины также используются для выработки электроэнергии, и на некоторых судах используется комбинация: Queen Mary 2 имеет комплект дизельных двигателей в днище корабля плюс две газовые турбины, установленные рядом с главной воронкой; все они используются для выработки электроэнергии, включая те, которые используются для привода гребных винтов. Это обеспечивает относительно простой способ использования высокоскоростной выходной мощности турбины с низким крутящим моментом для привода тихоходного гребного винта без необходимости использования чрезмерного понижающего редуктора. [ необходима цитата ]
Подводные лодки
Большинство ранних подводных лодок использовали прямое механическое соединение между двигателем внутреннего сгорания и гребным винтом, переключаясь между дизельными двигателями для надводного хода и электродвигателями для подводного движения. Фактически это был гибрид «параллельного» типа, поскольку двигатель и двигатель были соединены с одним валом. На поверхности двигатель (приводимый в движение двигателем) использовался в качестве генератора для перезарядки батарей и питания других электрических нагрузок. Двигатель будет отключен для работы в погруженном состоянии, а батареи будут питать электродвигатель, а также всю остальную энергию. [5]
Напротив, в настоящей дизель-электрической трансмиссии гребной винт или гребные винты всегда приводятся в действие напрямую или через редукторы одним или несколькими электродвигателями , в то время как один или несколько дизельных генераторов вырабатывают электрическую энергию для зарядки аккумуляторов и приведения в движение двигателей. Хотя это решение имеет как недостатки, так и преимущества по сравнению с прямым механическим соединением между дизельным двигателем и гребным винтом, которое изначально было наиболее распространенным устройством, в конечном итоге преимущества оказались более важными. Одним из нескольких значительных преимуществ является то, что он механически изолирует шумный моторный отсек от внешнего прочного корпуса и снижает акустическую сигнатуру подводной лодки при всплытии. На некоторых атомных подводных лодках также используется аналогичная турбоэлектрическая двигательная установка с двигательными турбогенераторами, приводимыми в действие паром реакторной установки. [6]
Среди первопроходцев, использующих настоящую дизель-электрическую трансмиссию, был ВМС Швеции со своей первой подводной лодкой HMS Hajen (позже переименованной в Ub № 1 ), спущенной на воду в 1904 году и первоначально оснащенной полудизельным двигателем (двигатель с горячей лампой в первую очередь предназначался для будет работать на керосине), позже замененный настоящим дизелем. [7] С 1909 по 1916 г. шведский флот начал еще семь подводных лодок в трех разных классов ( второй класс , Laxen класса и Braxen класса ), все это с помощью дизель-электрической трансмиссией. [8] В то время как Швеция временно отказалась от дизель-электрической трансмиссии, поскольку она начала закупать конструкции подводных лодок из-за границы в середине 1910-х годов, [9] технология была немедленно восстановлена, когда Швеция снова начала проектировать свои собственные подводные лодки в середине 1930-х годов. С этого момента дизель-электрическая трансмиссия последовательно использовалась для всех новых классов шведских подводных лодок, хотя и дополнялась воздушно-независимой силовой установкой (AIP), обеспечиваемой двигателями Стирлинга, начиная с HMS Näcken в 1988 году [10].
Другим первооткрывателем дизель-электрической трансмиссии был ВМС США , чье Бюро паровой техники предложило использовать ее в 1928 году. Впоследствии она была опробована на подводных лодках S- класса S-3 , S-6 и S-7, прежде чем была введена в эксплуатацию. в производство с классом Морская свинья 1930-х годов. С этого момента он продолжал использоваться на большинстве обычных подводных лодок США. [11]
Помимо британского U-класса и некоторых подводных лодок Императорского флота Японии, которые использовали отдельные дизель-генераторы для работы на малой скорости, немногие военно-морские силы, кроме Швеции и США, широко использовали дизель-электрическую трансмиссию до 1945 года. [12] После Вторая мировая война, напротив, постепенно стала доминирующей движущей силой для обычных подводных лодок. Однако его принятие не всегда было быстрым. Примечательно, что ВМФ СССР не использовал дизель-электрическую трансмиссию на своих обычных подводных лодках до 1980 года с классом Paltus . [13]
Во время Первой мировой войны возникла стратегическая потребность в железнодорожных локомотивах без дымовых шлейфов над ними. Дизельная технология еще не была достаточно развита, но было предпринято несколько попыток предшественников, особенно для бензиновых и электрических трансмиссий французами (Crochat-Collardeau, патент от 1912 года также используется для танков и грузовиков) и британцами ( Dick, Kerr & Co и British Westinghouse. ). Около 300 таких локомотивов, из них 96 стандартной колеи, использовались в различные моменты конфликта. Еще до войны 57-тонный газоэлектрический кузов GE производился в США. [ необходима цитата ]
В 1920-х годах дизель-электрическая технология впервые получила ограниченное применение в стрелочных переводах (или маневровых машинах ), локомотивах, используемых для перемещения поездов по железнодорожным станциям, а также их сборки и разборки. Первой компанией, предлагающей локомотивы «Ойл-Электрик», была Американская локомотивная компания (ALCO). Серии ALCO HH дизель-электрического переключателя поступил в серийное производство в 1931 г. В 1930 — х годах, система была адаптирована для streamliners , самые быстрые поезда своего времени. Дизель-электрические силовые установки стали популярными, потому что они значительно упростили способ передачи движущей силы на колеса, а также потому, что они были более эффективными и значительно снижали требования к техническому обслуживанию. Трансмиссии с прямым приводом могут стать очень сложными, учитывая, что типичный локомотив имеет четыре или более осей . Кроме того, тепловозу с прямым приводом потребуется непрактичное количество передач, чтобы двигатель оставался в пределах своего диапазона мощности; подключение дизеля к генератору устраняет эту проблему. Альтернативой является использование гидротрансформатора или гидравлической муфты в системе прямого привода для замены коробки передач. Гидравлические трансмиссии считаются несколько более эффективными, чем дизель-электрические. [14]
https://overs-energy.ru/dizel-elektricheskaya-transmissiya-avtomobilya/