Энергоустановки двигателей - Транспорт контрольная работа

Главная

Транспорт
Энергоустановки двигателей

Тяговые аккумуляторные батареи, топливные элементы, комбинированные энергоустановки. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Получение электрической энергии в процессе реакции окисления. Предельная характеристика в трехмерном пространстве.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Характеристики тяговых аккумуляторных батарей
К электрохимическим аккумуляторным батареям, используемым на транспортных средствах, предъявляют следующие требования:
- высокий КПД при заряде и разряде;
- широкий диапазон рабочих температур;
- минимум токсичных газовыделений;
- взрыво- и пожаробезопасность в эксплуатации;
- механическая прочность, и надежность,
- длительный срок службы и хранения;
- минимальные массогабаритные и стоимостные показатели и др.
Тяговые аккумуляторные батареи (ТАБ) - весьма сложная электрохимическая система с непрерывно меняющимися параметрами. За период разряда аккумуляторов в них происходит распад исходных и образование новых химических соединении, перераспределение плотностей электролита, газовыделение и т.д. Поэтому параметры ТАБ могут изменяться в функции времени, режима разряда, температуры и пр.
В условиях эксплуатации ТАБ работают в неустановившихся прерывистых режимах разряда (а при наличии рекуперативного торможения и кратковременных подзарядов) с изменяющимся значением разрядного (зарядного) тока. В связи с этим аналитические выражения, связывающие параметры ТАБ (ток, время разряда, емкость, напряжение батареи и др ), найти весьма сложно, их можно получить только для конкретных типов аккумуляторов и определенных режимов и условий их работы в неудобной для практического применения форме. Поэтому для ТАБ целесообразно пользоваться схемой замещения и графическими зависимостями.

Наиболее общей является схема замещения ТАБ, показанная на рис. 4.1, а, где ЕТАБ - ЭДС ТАБ, изменяющаяся в функции степени разряженности Qр аккумуляторов; R0- активное сопротивление ТАБ, зависящее от степени разряженности аккумуляторов и температуры t электролита, LТАБ- собственная индуктивность ТАБ, имеющая тенденцию к снижению при высокочастотных импульсных режимах разряда вследствие поверхностного эффекта; R1C1,…, RmCm - цепи, характеризующие ЭДС поляризации аккумуляторов и ее изменение (значение ЭДС зависит от степени разряженности ТАБ и температуры электролита, а характер и скорость ее изменения - от тока iТАБ); Rp- сопротивление, характеризующее процесс саморазряда аккумуляторов и зависящее от времени разряда, температуры электролита и срока службы аккумуляторов. Пользоваться такой схемой весьма трудно, но на ее основании можно определить расчетную схему замещения батареи для каждого характерного режима разряда.
Электродвижущаяся сила ТАБ большинства известных электрохимических аккумуляторов не зависит от температуры электролита и окружающей среды и за время полного разряда батареи снижается на 10…15 % от начальной величины.
Значением R0 в ряде случаев можно пренебречь ввиду его малости ( Ом на элемент). Однако, если сопротивление нагрузки соизмеримо или меньше R0, этот параметр необходимо учитывать, так как он в большой мере обусловливает КПД разряда и заряда аккумуляторов. Для всех типов ТАБ сопротивление R0 увеличивается с возрастанием степени разряженности батареи и снижением температуры электролита.
В импульсном режиме ТАБ пульсация ее выходного напряжения определяет полное внутреннее сопротивление, модуль которого
где , и - активное, индуктивное и емкостное сопротивления ТАБ.
Индуктивное сопротивление обусловлено геометрией ТАБ и пространственной ориентацией токопроводящих элементов, образующих контуры с индуктивностью 0,2…1 мкГн на один элемент. Емкостное сопротивление определяется процессами поляризации электролита. Падение напряжения на сопротивлении называется ЭДС поляризации, составляющей 3…10 % от ЕТАБ. Время полного установления ЭДС поляризации достигает нескольких десятков секунд. Однако практически при токах ТАБ свыше 200. А уже через 1 с отклонение ЭДС поляризации от установившегося значения не превышает 3…5 %.
Следует учитывать явление непрерывного саморазряда ТАБ, происходящего вследствие выделения кислорода на положительном электроде и из за конечного значения сопротивления изоляции. За первые сутки хранения в заряженном состоянии при температуре окружающей среды 20 °С за счет саморазряда запасенная энергия ТАБ уменьшается приблизительно на 5 %. При дальнейшем хранении скорость саморазряда падает
Для ТАБ наиболее важными являются внешние характеристики при различных значениях степени заряженности Q (рис.4.2). Эти характеристики конкретного типа ТАБ не зависят от режима разряда. Энергия, отдаваемая ТАБ, напротив, обусловлена режимами разряда.

Она в общем случае определяется согласно

Отношение полезной энергии , отданной батареей за время ее полного разряда, к начальному запасу энергии есть КПД разряда ТАБ:
где - потери энергии на внутреннем сопротивлении батареи.
Поскольку при любом разрядном токе степень заряженности аккумуляторной батареи с течением времени падает, то внешние характеристики ТАБ целесообразно давать в пространственной системе координат (см. рис. 4.3).
Полезная мощность батареи является функцией разрядного тока и формы его кривой, степени разряженности, температуры электролита и определяется выражением
На рис. 4.4 представлены зависимости при различной степени заряженности для ТАБ типа 72ЭЖНТ-160У2.Дифференцируя (1.1) и приравнивая результат нулю, получим предельный максимальный пусковой ток, соответствующий наибольшей мощности
Так как по мере разряда батареи уменьшается ЭДС и возрастает внутреннее сопротивление, то максимальный пусковой ток следует вычислять для Q = 20…25 %. Например, для батареи указанного типа максимальный пусковой ток не должен превышать 420 А.
2. Характеристики топливных элементов
В отличие от ТАБ, позволяющих аккумулировать электрическую энергию для последующей отдачи её потребителю, топливные элементы предназначены только для получения электрической энергии в процессе реакции окисления. Также как и ТАБ батареи топливных элементов (БТЭ) сравниваются по внешним характеристикам UБТЭ(IБТЭ). Внешняя характеристика имеет падающий характер, причем значение динамического сопротивления обусловливается удельным расходом реагентов (топлива и окислителя , если это не кислород воздуха) и реализуемой мощностью.

В рабочем диапазоне тока нагрузки внешняя характеристика ЭУ этого типа может быть аппроксимирована уравнением
где - напряжение ЭУ при ; - коэффициент жесткости внешней характеристики ЭУ, определяемый динамическим сопротивлением и соответствующий удельному расходу топлива . Указанные характеристики представлены на рис.4.5 кривыми (предельная ) и (частичная ).
аккумуляторный батарея топливный электрический

Чтобы исключить превышение допустимой нагрузки на единичный элемент БТЭ и вместе с тем обеспечить необходимый диапазон изменения тока , применяют последовательно-параллельное переключение элементов или их групп. Тогда, если ЭУ содержит всего п элементов, то внешние характеристики и (рис.4.5) соответствуют их последовательному соединению
характеристики (предельная, ) и (частичная, ) - параллельному соединению элементов в т ветвей с п/т последовательно включенными элементами в каждой ветви

На рис.4.6 представлены зависимости энергоустановки с топливными элементами. Здесь кривые , соответствуют характеристикам , на рис.4.4; прямые и суть ограничения мощности в функции ,, . При переключении элементов с последовательного на параллельное соединение кривые , (рис.4.5) соответствуют внешним характеристикам , (см. рис.4.4).
Функциональная связь в БТЭ между параметрами , , t для случаев и в трехмерном пространстве состояний изображается (рис. 4.7) поверхностями и .
Таким образом, внешние характеристики БТЭ - и зависимости варьируют только с изменением параметров управления, а именно: (или ), п, т в интервале токов нагрузки в течение времени все ограничения внешних характеристик остаются неизменными, т.е. они инвариантны количеству запасенной или израсходованной энергии.
3. Характеристики комбинированных энергоустановок

Внешняя характеристика комбинированной энергоустановки (КЭУ) сочетанием источников энергии, когда используют два различных типа ТАБ, обусловлена их свойствами и представляет собой нелинейную функцию нагрузки ТЭД и времени работы привода в режимах тяги и рекуперативного торможения. Поэтому определяющим критерием при оценке подобной энергоустановки остается обеспечение максимального пробега электромобиля при наиболее рациональном использовании запасенной энергии.
В КЭУ со вторым сочетанием источников, где пусковой источник - ТАБ, а тяговый - теплоэлектрический преобразователь (ТЭП), аккумуляторная батарея работает непродолжительное время, имеет сравнительно небольшой запас энергии и обеспечивает в основном требуемую динамику разгона электромобиля, а его общий пробег за транспортный цикл осуществляется за счет энергии ТЭП, у которого способы пополнения запаса энергии (топлива) и влияние режимов на внешние характеристики не являются определяющими показателями. Иначе: внешние характеристики КЭУ обусловлены как типом применяемых источников и их режимами в течение транспортного цикла электромобиля, так и соответствующим сочетанием свойств и характеристик каждого из них.
Внешние характеристики двух указанных типов КЭУ приведены на рис. 4.8 и 4.9 (для упрощения характеристики ТАБ показаны линейными).

На рис. 4.10 и 4.11 внешние характеристики ТАБ и КЭУ показаны для моментов начала и конца цикла. В рабочем интервале токов характеристики пускового источника и ; тяговых источников: аккумулятора и , теплоэлектрического преобразователя . При выборе пускового источника следует обеспечивать выполнение условия . Запас по току () должен быть таким, чтобы при пуске электромобиля на зажимах КЭУ было необходимое напряжение, соответствующее ординатам точек (рис. 4.8 и 4.9). Тогда внешние характеристики КЭУ суть кривые , в момент и кривые , в момент .
На рис. 4.8 и 4.9 приведены также зависимости Рэу(Iэу), соответствующие началу и концу транспортного цикла.

В СТПЭ с КЭУ источники энергии могут питать ТЭД одновременно или поочерёдно. При одновременной работе (рис. 4.10а) один из источников энергии (здесь ТЭП) функционирует непрерывно при постоянной мощности генератора . Требуемая в течение времени пуска и разгона максимальная мощность достигается суммированием мощности и разрядной мощности аккумуляторной батареи , обеспечивая энергию расходуемую на разгон подвижного состава до установившейся скорости . По окончании разгона в момент времени ТАБ отключают; поддержание постоянной скорости движения в течение времени осуществляется за счет части мощности генератора , обусловливая расход энергии . В момент подвижного состава переводят в режим выбега в течение времени . Далее за время идет процесс торможения. Энергия , которую дает генератор, расходуется на подзаряд батареи: за время - за счет мощности , а за время , - за счет мощности .
При поочерёдной работе источников (рис. 4.10б) в течение времени работает только ТАБ и при достижении скорости включают второй источник, а батарею отключают. Мощность за время расходуется как на поддержание заданной скорости, так и на подзаряд ТАБ, а за время -- только на восстановление запаса энергии батареи.
Для КЭУ с пусковым (ТАБ) и тяговым (ТЭП) источниками, работающими одновременно, предельная внешняя характеристика в трехмерном пространстве (,,) соответствует поверхности . Здесь отрезки соответствуют напряжению .
Надежность и ремонт машин Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2009.
Петров Ю.Н. и др. Основы ремонта машин. М.: Колос, 2008.
Ремонт машин Под ред. Тельнова Н.Ф. - М.: Агропромиздат, 2007. 560 с.
Российская автотранспортная энциклопедия. Техническая эксплуатация. Том 3. М.: 2008.
Сергеев А.Г. Метрологическое обеспечение автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 2008. 247 с.
Спичкин Г.В. и др. Диагностирование технического состояния автомобилей. М.: Высшая школа, 2007.
Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. Под ред. Е.С. Кузнецова. М.: Транспорт, 2007. 413 с.
Техническая эксплуатация автомобилей Под ред. Г.В. Крамаренко. - М.: Транспорт, 2007.
Технологическое оборудование для ТО и ремонта легковых автомобилей. М.: Транспорт, 2008. 176 с.
Эксплуатация электронных средств технического диагностирования сельскохозяйственной техники. Костенко С.И. и др. - Высшая школа, 2007. 54 с.
Назначение, устройство и работа аккумуляторной батареи. Причины и признаки неисправности аккумуляторной батареи. Технологический процесс диагностики аккумуляторной батареи и ремонта карбюратора. Влияние неисправных аккумуляторных батарей на экологию. реферат [606,9 K], добавлен 16.01.2012
Характеристика технических данных, устройства и работы аккумуляторной батареи. Особенности приготовления электролита из твердой и жидкой щелочи. Принципы приведения в рабочее состояние гальванических элементов. Правила безопасной эксплуатации прибора. реферат [23,4 K], добавлен 26.01.2011
Многообразие вариантов использования вторичных энергоресурсов главных двигателей и способов выработки тепловой и электрической энергии на судах. Валогенераторные, турбокомпаундные и комбинированные (валогенератор-турбокомпаунд) системы и их применение. реферат [991,2 K], добавлен 13.08.2014
Рассматриваются топливные насосы для судовых двигателей внутреннего сгорания. Устройство насосов разных типов, их назначение и принципы действия. Условия применения и эксплуатации топливных насосов в зависимости от их типов и видов судовых двигателей. реферат [3,2 M], добавлен 13.10.2008
Ознакомление с устройством, расположением и креплением системы питания дизелей. Топливные баки. Топливные фильтры. Топливоподкачивающие насосы. Воздухоочиститель. Впускные трубопроводы. Выпускные трубопроводы. Топливные насосы высокого давления. практическая работа [1,1 M], добавлен 24.06.2008
Особенности топливных систем с кулачковым приводом впрыскивающих плунжеров. ТПА с распределительными насосами. Аккумуляторные топливные системы с электроуправлением типа CR. Принцип работы насоса форсунки и безреечные ТНВД с электромагнитным управлением. реферат [64,7 K], добавлен 09.12.2008
Назначение и параметры контейнеровоза. Характеристики судовой энергетической установки и ее элементов, предъявляемые требования к их надежности и экономичности. Типовой рейс судна, его эксплуатационно-ремонтный цикл. Структура подчиненности экипажа судна. курсовая работа [217,6 K], добавлен 25.04.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Энергоустановки двигателей контрольная работа. Транспорт.
Практическая Работа 1 Свойства Уксусной Кислоты
Эссе Осенний Курск
Реферат: Sex Without Love Essay Research Paper Sex
Контрольная работа: Засоби індивідуального захисту людей
Дипломная работа: Бухгалтерский учет денежных средств на ОАО ВМП "Авитек"
Реферат: Ideal Women Essay Research Paper American women
План Работы Практического Психолога
Сочинение На Тему Что Значит Быть Собой
Курсовая Работа На Тему Бронхиальная Астма У Кошек
Издания Собраний Сочинений Пушкина
Реферат по теме Джон Кейдж (Cage)
Курсовая работа: Луговое и полевое кормопроизводство. Скачать бесплатно и без регистрации
Правовой Статус Налоговых Органов Курсовая Работа
Курсовая работа по теме Лидерство в неформальных группах молодежи
Курсовая работа: Учет основных средств и амортизации на предприятии
Реферат по теме Трубопровідний транспорт України
Когда Родители Должны Гордиться Своими Детьми Сочинение
Сочинение Народной Сказки Царевна Лягушка
Курсовая работа по теме Религиозные сепаратистские движения в Индии
Экономика Реферат Қазақша
Правила игры в баскетбол - Спорт и туризм реферат
Переклади творів Гете - Иностранные языки и языкознание дипломная работа
Направление реформирования АПК России - Сельское, лесное хозяйство и землепользование реферат