Навигация
Применение альтернативных видов топлива РПД
34249
знаков
0
таблиц
14
изображений
5.3 Применение альтернативных видов топлива РПД
Поиски альтернативных видов топлива для автомобилей заставил вновь обратить внимание на роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Разработчики Mazda уверяют, что по природе своей роторно-поршневой агрегат гораздо лучше приспособлен для работы на водороде, нежели традиционные моторы.
В отличие от многих автопроизводителей, приступивших к своим водородным опытам на базе топливных элементов, Mazda начала колдовать с водородом, рассчитывая на свой РПД. Первый образец появился еще в 1991 году — автомобиль носил индекс HR-X. Однако по сути своей, это был бутафорский концепт. Через два года появилась модифицированная версия — HR-X2. Тогда же были проведены работы по адаптации модели МХ-5 к водородному РПД. В 1995 году Mazda Capella Cargo уже проходила дорожные испытания. В 2003 году появилась привычная нам RX-8 с водородным РПД. Но лишь 15 февраля 2006 года японские власти дали разрешение на реализацию таких машин корпоративным клиентам в лизинг. Наконец, 23 марта того же года первые лизинговые Mazda RX-8 Hydrogen RE нашли своих владельцев.
Водородная RX-8, естественно, может ездить и на бензине, причем с гораздо большим успехом. Удельная мощность ее мотора на водороде составляет лишь 61,2 кВт/л. Однако этот результат выглядит скромным только в сравнении с аналогичным показателем работы РПД на бензине. Если взглянуть на бензиновые двигатели, оснащенные впрыском во впускные коллекторы, выяснится, что это совершенно стандартная цифра.
На двухроторном (или, как его еще называют, двухсекционном) двигателе Renesis, которым оснащен RX-8 Hydrogen RE, впрыск водорода происходит непосредственно в камеру сгорания, а точнее в тот сектор, где происходит образование горючей смеси. Благо, что в отличие от плотной компоновки головок цилиндров кривошипно-шатунных моторов места для установки форсунок под водород в РПД предостаточно.
Куда же разработчики спрятали емкость под газ? Два баллона находятся в багажном отделении. Заправочная горловина под водород расположена правому борту, на другой стороне — I новая горловина. Бензобак размещу сиденьями второго ряда.
На сегодняшний день конструкторы используют два варианта хранения водорода в автомобиле. В первом случае водород хранится в жидком состоянии при относительно небольшом давлении. Такое решение требует постоянно поддержания очень низкой температуры, близкой к абсолютному нулю (по шкале Кельвина). Этот вариант требует дополнительных устройств, обеспечивающих теплоизоляцию.
По прогнозам специалистов, более двух недель держать в баке водород не представляется возможным, поскольку он неизбежно начнет нагреваться и давление в баке будет подниматься. При этом во избежание аварийной ситуации сработает предохранительный клапан, стравливая водород в атмосферу.
Рис. 26
Японские конструкторы остановились на втором варианте хранения — в газообразном состоянии и под большим давлением. Комплекс конструкторских мер, направленных на поддержание необходимых 350 бар (35 МПа), обходится гораздо дешевле, несмотря на то, что потенциальная опасность такой конструкции выше.
Не окажется ли роторно-поршневой двигатель всего лишь промежуточной стадией освоения водорода как топлива для автомобилей? Акихиро Кашиваги — руководитель проекта уверен в его перспективности: "Водородный РПД "загрязняет" атмосферу только водой. Renesis, конечно, проигрывает в эффективности приводу на базе топливных элементов, однако возможность совместного использования традиционного бензина и водорода дают потребителю массу преимуществ. Но самый большой плюс подобной конструкции, с точки зрения г-на Кашиваги, заключается в сравнительной дешевизне производства водородного РПД. Тем не менее в соревновании с обычным автомобилем Mazda RX-8 Hydrogen RE пока проигрывает. Даже если отвлечься от проблем, связанных с добычей дешевого водорода (в чистом виде этот газ в природе не встречается), тот факт, что машина до сих пор не дошла до массового потребителя, говорит о многом. Предполагаемые розничные цены и стоимость обслуживания при повседневной эксплуатации на сегодняшний день настолько высоки, что продажи RX-8 Hydrogen RE совершенно бессмысленны. Действительно, в пересчете на европейскую валюту ежемесячный лизинговый платеж составляет около трех тысяч евро, что за 30-месячный период составит 90000 евро. Для сравнения, самая дешевая версия бензиновой RX-8 обходится российскому покупателю чуть дороже $45 000.
Впрочем, по прогнозам специалистов, уже к 2025 году более четверти мирового автопарка будет использовать в качестве топлива водород. Сколько из этого количества придется на традиционные ДВС и как будет меняться пропорция по мере удешевления себестоимости производства компонентов привода на топливных элементах? Увидим в ближайшие годы.
5.4 Применение треугольника Рело в грейферном механизме в кинопроекторах
Также треугольник использовался в грейферном механизме в кинопроекторах. Двигатели дают равномерное вращение оси, а чтобы на экране было четкое изображение, пленку мимо объектива надо протянуть на один кадр, дать ей постоять, потом опять резко протянуть и так 18 раз в секунду. Именно эту задачу решает грейферный механизм. Он основан на треугольнике Рело, вписанном в квадрат и двойном параллелограмме, который не дает квадрату наклоняться в стороны. Действительно, т.к. длины противоположных сторон равны, то среднее звено при всех движениях остается параллельным основанию, а сторона квадрата всегда параллельной среднему звену. Чем ближе ось крепления к вершине треугольника Рело, тем более близкую к квадрату фигуру описывает зубчик грейфера.
Заключение
Колесо, изобретенное несколько тысяч лет назад, произвело переворот в жизни человека. Постоянство ширины явилось для колеса определяющим свойством, следствием которого явилось техническое завоевание мира. Я в своей работе попытался распространить это свойство на другие фигуры этого семейства, семейства фигур постоянной ширины.
Систематизируя и углубляя теоретические знания, я в треугольнике Рело (самой известной после круга фигуры постоянной ширины) обозначил его сильные и слабые стороны. Изучил основные свойства фигур постоянной ширины, историю изобретения, рассмотрел области применения фигур постоянной ширины и изучить их свойства, пытался доказать, что из всех фигур постоянной ширины треугольник Рело имеет наименьшую площадь.
Рассмотрел применение треугольника Рело в некоторых механических устройствах, в автомобильных двигателях. Поиски альтернативных видов топлива для автомобилей заставил вновь обратить внимание на роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Разработчики Mazda уверяют, что по природе своей роторно-поршневой агрегат гораздо лучше приспособлен для работы на водороде, нежели традиционные моторы. По прогнозам специалистов, уже к 2025 году более четверти мирового автопарка будет использовать в качестве топлива водород. Сколько из этого количества придется на традиционные ДВС и как будет меняться пропорция по мере удешевления себестоимости производства компонентов привода на топливных элементах? Увидим в ближайшие годы.
Отличительные свойства треугольника Рело находят множество применений. Это доказывает, что мы должны более тщательно изучить свойства фигур постоянной ширины и находить им ещё больше применений.
Литература
1. Сайт в Интернете: http://aurahome.narod.ru
2. Сайт в Интернете: http://passagen.se
3. Бронштейн, И.Н., Семендяев, К.А., Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. – М.:Просвещение,1962.
4. Дорофеев, Г.В., Шарыгин, И.Ф., Суворова, С.Б. Математика. – М.:Просвещение,1987.
5. Коксетер, С.М., Грейтцер, С.Л., Новые встречи с геометрией. – М., Наука, 1978.-223с.
6. Конфорович, А.Г., Некоторые математические задачи. – Киев, Родная школа, 1981.-189с.
7. Кушнир, И.А., Треугольник в задачах. – Киев, Лебедь, 1994.-104с.
8. Спецвыпуск "За Рулем", 2007, с. 96-101
9. Техника и наука, 1982, №7, с.14-15.
10. Техника и наука, 1983, №10, с.19-21.
11. Учебно-методическая газета "Математика".
Похожие работы
... меньше 180° (см. рисунок). Выпуклый многоугольник всегда расположен в одной полуплоскости относительно каждой прямой, проходящей через его сторону. Выпуклыми фигурами являются: треугольник, параллелограмм, трапеция, круг, эллипс (рис.1). На рис.2 приведены примеры невыпуклых фигур. Имеются полезные утверждения, которые ...
... характеристику основных знаний умений и навыков по данной специальности. Тифлопедагог дошкольного образовательного учреждения является ведущим специалистом, координирующим и направляющим коррекционно-педагогическую работу. В общем коррекционно-педагогическом процессе, осуществляемом в детском саду для детей с нарушением зрения, специальные коррекционные занятия тифлопедагога играют роль про ...
... контактов обеспечивается выбором их материала и конструкции при использовании одноступенчатой системы. В заключение отметим, что в настоящее время начинают широко применяться электрические аппараты с герметизированными контактами и контактами, работающими в глубоком вакууме. Жидкометаллические контакты? Наиболее характерные недостатки твердометаллических контактов следующие: 1. С ростом ...
... английский, можно ли сказать, что проблема евроцентризма ушла в прошлое? Очевидно, многое еще остается выяснить в наших подходах к мировой истории. РАЗДЕЛ 2. ТЕОРИЯ ЯДРА Глава 1 Центр и периферия цивилизации § 1. А. Тойнби О ТЕРРИТОРИАЛЬНОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ КАК КРИТЕРИИ РАЗВИТИЯ ЦИВИЛИЗАЦИИ Рост цивилизации по своей природе является восходящим движением. Цивилизации развиваются ...
0 комментариев