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F 1 경주용 에너지 회수 시스템은 무엇이며 어떻게 작동합니까?
운동 에너지 회수 시스템은 얼마 전 국제연맹이 새로운 F 1 규칙을 시행할 계획이라고 밝혔다. 주된 목적은 경주용 자동차가 환경에 미치는 영향을 줄이고 비용을 절감하며 자동차 기술이 현실 세계에 더 가치있게 만드는 것이다. 한 가지 요구 사항 중 하나는 감속의 에너지를 절약하여 속도를 높이거나, 선회 후 가속도를 더 세게 하거나,' 후미-던지기-추월' 의 공격이 더 성공하기 쉽다는 것이다. 현재 첫 번째 상용 제품이 개발 중이며 Xtrac 는 Torotrak 의 특허 허가를 받았습니다. 후자의 토러스 전동 방안을 이용하여 효율적이고, 컴팩트하며, 무급 변속 변속기를 개발하여 F 1 경주용 자동차에서 운동 에너지 회수라는 사상을 실현할 것이다. 그리고 우리는 그것이 일반 도로 차량에 나타날 것이라고 쉽게 예측할 수 있다.

여기서 소위 도넛 면은 도넛 안쪽 원의 표면 모양을 가리킨다. 너는 도넛을 상상할 수 있고, 모래로 그 사이의 구멍을 채울 수 있다. 도넛을 깨끗이 먹을 수 있다면 남은 사모는 도넛면이다. 모래시계 병 허리 같나요? 이 가는 허리 가운데에서 자른 것은 토로트랙 변속기의 핵심이다. 두 개의 뾰족한 끝에서 뾰족한 턴테이블, 하나는 동력 입력으로, 다른 하나는 다른 선택의 여지가 없어 출력에만 사용할 수 있다.

두 개의 첨탑만으로는 동력을 전달할 수 없고, 변속은 말할 것도 없다. 따라서 두 개 또는 세 개의 롤러가 턴테이블 사이에 배치됩니다. 두 턴테이블이 반대 방향으로 클램프되면 이 휠들은 클램프됩니다. 입력 턴테이블이 회전하면 휠과 함께 회전하며 출력 턴테이블도 자연스럽게 함께 회전합니다. 볼 수 있듯이 힘은 롤링 마찰을 통해 전달된다. 그렇다면 어떻게 변속을 실현할 수 있을까요? 롤러를 흔들면 됩니다. 처음에는 휠의 한쪽이 입력 턴테이블 반지름이 큰 위치에 눌려 있고, 다른 쪽은 출력 턴테이블이 첨탑 근처에 있는 곳에 눌려 있습니다. 롤러가 흔들리면서 속도비가 점점 작아지는데, 이런 변화는 연속, 즉 CVT 이다. 현재 시장에서 흔히 볼 수 있는 CVT 는 풀리+벨트 또는 체인입니다. 이와는 대조적으로, 이 초원면 전동은 효율이 더 높고, 더 큰 토크를 전달할 수 있다. Torotrak 의 시범차는 포드 SUV, 5.4 리터 V8 엔진 475 소 미터의 토크로 이런 전동 방안의 적재능력을 충분히 증명했다. Torotrak 은 또한 변속기의 이름을 IVT, 즉 무급 변속기로 지정하여 차이를 표시한다.

엣킨슨 순환을 기억하시나요? 인류의 많은 발명품들은 역사의 긴 강에서 몇 세대 동안 잠수해야 긍정적인 성과를 거둘 수 있으며, 원환곡선 전동도 마찬가지이다. 일찍이 1877 년 찰스 헌트는 특허를 신청했지만 1920s 가 프랭크 헤이즈에 의해 개선되어 시장에 진출했고 1930 정도에 오스틴 7 호에 설치되었다. Perbury 는 1960 ~ 1980 기간 동안 지속적으로 개선했고, 그 결과 군 측까지 감동시켰다. 그것은 유명한 전투기의 25 킬로와트 발전기를 구동하는 데 사용된다. 토크는 크지 않지만 회전 속도가 매우 높아서 7000 에서 17000 으로 회전합니다. 1986 년, BTG 그룹이 관련 업무를 인수했고, 10 여 년 후, 이 기술을 장악한 부서는 BTG 를 떠났고, 오늘의 Torotrak 이 생겨났다.

오늘날, 재료의 발전으로 이런 전동 메커니즘은 나날이 완벽해지고 있다. 이론적으로 턴테이블과 롤러는 밀접하게 맞물려 마찰을 일으킬 수 있지만 실제로는 실제로 접촉하지 않습니다. 이는 전문적으로 개발된 긴 분자 체인 마찰액 때문입니다. 이 액체의 점도도 압력 하에서 크게 증가하여 마찰력을 전달할 수 있을 뿐만 아니라 0.05 ~ 0.4 미크론의 액막을 형성하여 턴테이블과 롤러를 분리할 수 있다. 이런 박막을 형성하려면, 물론 정밀한 가공 기술과 우수한 강재를 빼놓을 수 없다. Torotrak 의 경우 양광정공 (지난해 초 도요타 공기와 합병된 현재 이름은 JTEKT) 가공 턴테이블과 롤러로, 주요 제품은 볼 베어링입니다. 공교롭게도 일본 정공 NSK 도 Jatco 를 위해 비슷한 부품을 가공하고 있습니다. 말할 필요도 없이 NSK 가 무엇을 하고 있는지 알고 있습니다. Jatco 가 닛산을 위해 만든 Extroid 를 반원형 표면 변속기라고 합니다. 솔직히 말하면 표면의 호는 약간 짧고 속도비 변화는 4.36 에 불과하다. 우리는 토크 컨버터로 토크를 자양해야 하지만, 그렇다고 닭을 부축할 수 없다는 뜻은 아니다. 자동차가 움직이는 한, 토크 컨버터는 어떤 인공도 없이 즉시 잠글 수 있다. 이에 비해 Torotrak 은 모델 속도가 스팬보다 6.05 에 달하기 때문에 감히' 무급 변속' 이라고 불린다.

일반적인 원환형 전동은 두 세트의 매커니즘으로 연결되어 있어 전달된 토크를 두 배로 늘릴 수 있으며, 크기도 일반 기어 전동보다 크지 않습니다. 롤러는 원형 표면 내에 구속되어 있기 때문에 샤프트에 하중이 필요하지 않습니다. 턴테이블은 유압 구동에 의해 축을 따라 클램프되고, 클램핑력은 전기 제어 장치에 의해 전달된 토크에 따라 조정됩니다.

Torotrak 의 완전한 IVT 변속기에는 원형 표면 변속 매커니즘뿐만 아니라 유성 기어 세트도 있습니다. 저속할 때, 한편으로는 엔진이 행성틀에 직접 연결되어 있고, 다른 한편으로는 초환면 변속 매커니즘을 통해 태양바퀴를 구동하여 전진에서 후진으로 이어지는 연속 변속을 실현하는데, 물론 중간에 완전히 멈추는 것도 있어 무급 변속비라고 합니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 저속명언) 즉, 이론적으로 출력 토크도 무한히 커질 수 있으며, 제어 시스템은 속도 비율을 제어하여 매우 어려운 장애를 극복할 수 있습니다. 한편, 속도비 변경은 크랭크축이 반바퀴만 도는 순간 이뤄질 수 있어 갑작스러운 과부하로 엔진이나 전동기구가 손상될 염려가 없습니다. 이 상태에서만 미국 커피 작업 조건에 따라 평균 전력 손실이 19% 를 초과하므로 후진과 시동에만 사용됩니다. 차의 속도가 높아지면 행성대가 빠져나가고, 태양바퀴와 외부 톱니바퀴가 함께 잠기고, 동력은 원형 표면 변속 매커니즘을 통해 완전히 전달된다.

운동 에너지 회수로 돌아가면 원형 장치 자체는 당연히 운동 에너지를 흡수, 저장 및 방출할 수 없습니다. 이 작업을 하는 것은 플라이휠 (즉, 그림의 가상의 큰 원형 롤러) 입니다. Torotrak 의 변속기는 기존의 멀티스피드 기어 변속기를 대체하지 않고, 실제로는 플라이휠과 변속기를 연결하는 다리로 작용한다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) 속도비 조정을 통해 운동 에너지는 브레이크 디스크를 통해 완전히 손실되는 대신 최적의 방식으로 앞뒤로 움직일 수 있습니다. 이 모드는 컴팩트한 구조일 뿐만 아니라, Torotrak 은 상업용 전동 장치가 5 kg 보다 가벼울 것으로 예상하고 있으며, 에너지 전송 효율은 90% 를 훨씬 웃도는 모터-배터리 모드보다 훨씬 우수합니다. F 1 크기와 무게에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 성공하면 다른 분야로 쉽게 확대될 수 있다.

Xtrac 는 변속 장치만 제공하고, 플라이휠 부분은 각 팀이 자체적으로 개발한다 (따라서 가상이다). Torotrak 은 제어 절차에 대한 전문가의 조언을 제공할 수 있다.