Исследователи DLR представляют оригинальной конструкции устройство для увеличения пробега электромобилей

Исследователи Немецкого центра космонавтики и воздухоплавания DLR в Штутгарте разработали новую концепцию привода, для того чтобы увеличить дальность действия электромобилей: линейный генератор со свободными поршнями это двигатель внутреннего сгорания, который производит ток. Этот ток приводит в действие электромобиль, если батарея разряжена. В противоположность к традиционным удлинителям радиуса действия, в линейном генераторе со свободными поршнями могут применяться различные виды топлива.

Стенд с линейным генератором

Штутгартские исследователи концепции автомобиля института DLR доказали реальность этой технологии на специально для этого разработанном стенде. Таким образом они первые в мире, кому удалось, ввести в эксплуатацию такой преобразователь энергии, состоящий из части (детали) сгорания, линейного генератора и пневматического упругого элемента. «Инновационные решения подобные линейному генератору со свободными поршнями помогают сделать повседневностью езду на транспорте с электрическим приводом и свидетельствуют о научном потенциале земли Баден-Вюртемберг”, подытожил Рольф Шумахер, министериальдиректор в министерстве финансов и экономики земли Баден-Вюртемберг по поводу публичного представления проекта.

Новая разработка с работоспособным регулированием

...

Принцип действия этого привода известен инженерам с давних пор. Посредсвом встраивания пневматического упругого элемента исследователям DLR впервые удалось сделать систему стабильной в эксплуатации. При этом требованием было, разработать особенно работоспособную механику с высокодинамичным регулированием, которое управляет сложным взаимодействием отдельных компонентов», описывает новшество профессор Ульрих Вагнер, председатель подразделения DLR по энергии и средствам сообщения.

Пункт управления лаборатории генераторов в институте проблем транспорта DLR

Линейный генератор со свободными поршнями работает подобно традиционному двигателю внутреннего сгорания. Но он не сразу преобразовывает линейное движение поршня в вращательное движение коленчатого вала, а непосредственно производит электрический ток. В камере сгорания смесь воздуха с топливом воспламеняется, и, расширяясь, толкает поршни в направлении газовых пружин. Последние сжимаясь, затормаживают поршни и перемещают их назад. Линейный генератор преобразовывает энергию движения поршня в электрический ток, который и питает электромотор. Разработанное специалистами DLR регулирование управляет, например, движением поршня с точностью до одной десятой миллиметра. Одновременно блоком управления распознаются и выравниваются колебания в процессе сгорания топлива.

Оптимальный режим эксплуатации посредством варьируемых свойств

В сравнении с традиционными технологиями привода на ведущие колеса линейный генератор со свободными поршнями позволяет гибко изменять соотношение степени сжатия, скорость движения поршней и камеру сгорания. Поэтому можно применять различные виды топлива начиная с бензина, дизельного топлива и природного газа и заканчивая этанолом или водородом. Используя варьируемые свойства и исходя из скорости и ходовых качеств автомобиля, можно всегда настроить «экстендер» (устройство увеличения пробега) на оптимальный режим эксплуатации. «Следовательно, мы можем так настроить режим двигателя при езде, что бы проделывать путь по возможности эффективно и экологически безопасно», резюмирует руководитель института транспортных средств DLR, профессор Хорст Э. Фридрих. В то же время линейный генератор обходится малым количеством деталей. Например, отпадает необходимость применять коленчатый и распределительный валы, без которых по определению не мыслим любой традиционный поршневой мотор.

Делать электромобили более гибкими

Особенно действенно работающий экстендер такой как линейный генератор со свободными поршнями больше не является только аварийным агрегатом. Линейный генератор позволяет, использовать на электромобилях существенно более малые аккумуляторы и, благодаря этому, как можно лучше использовать достоинства езды на электромобиле: короткие дистанции до 50 км, например в центре города, можно преодолевать на чисто электрической тяге. Для более длинных дистанций включается «экстендер». Он предлагает привычную безопасность и независимость какую дает двигатель внутреннего сгорания. «Экстендер», являясь переходной технологией, делает передвижение на электромобиле интересным широкой публике.

Передача технологии в промышленность

«С помощью нашего функционального демонстратора мы впервые показали, что принцип линейного генератора со свободными поршнями можно применять и в дальнейшем. «Следующий шаг это дальнейшее развитие этой технологии и постройка прототипа», объясняет руководитель института Фридрих. Для этого DLR заключила договор с компанией Universal Motor Corporation GmbH о передаче технологии и будет осуществлять научное сопровождение дальнейших работ.

Текст находится в обработке

OPOC-мотор: 200 млн. долларов для двухтактника