마찰로 인한 열이 아니라 브레이크를 밟을 때의 에너지에주의를 기울이십시오.
KERS 기술의 발전을 장려하고 촉진하기 위해 국제증기연합은 차량 대열에 충분한 공간을 주었다. F 1 발표 기술 규칙에서 국제연맹은 KERS 의 몇 가지 기술 지표만 규정하고, 다른 부분은 모두 개방되어 있다. 모슬리는 KERS 의 발전이 거의 무한하다고 생각한다. 다음은 신규 규칙에서 유일한 제약 조건입니다.
1, KERS 시스템의 최대 출력 입력 전력은 60KW 이하이며, 회전당 총 에너지 방출은 400KJ 이하입니다. (규칙 5.2.3)?
2? 역에 들어가는 동안 KERS 시스템에 에너지 저장 장치를 추가해서는 안 된다. (규칙 5.2.4)?
3? 레이싱 엔진, 기어박스, 클러치, 차속기, KERS 및 모든 관련 활성화 메커니즘은 국제연맹이 지정한 ECU 공급자가 제공하는 ECU (즉, 맥케이륜이 제공하는 표준 ECU) 에 의해 제어되어야 합니다. (원래 규칙 8.2. 1)?
기술적 장단점은 국제증기연합완화의 규칙에 따라 두 가지 기술 원리를 가진 KERS 시스템, 즉 플라이휠 운동 에너지 회수 시스템과 배터리-모터 운동 에너지 회수 시스템을 개발하고 있다. 다음으로 R&D 배경, 기술 원리, 매개변수 지표, 시나리오 장단점 네 가지 측면에서 자세히 설명합니다. 먼저 이미 나타난' 플라이휠 운동 에너지 회수 시스템' 에 대해 이야기해보죠. -응?
R&D 배경 이것은 르노가 채택할 기술 방안입니다. 윌리엄스는 구매할 계획입니다! 2007 년 초 르노 자동차의 지원을 받아 르노 F 1 팀의 엔지니어 존 힐튼 (Jon Hilton) 과 더그 크로스 (Doug Cross) 가 은스톤에 있는 본부를 떠나' Fly' 라는 회사를 설립했다 시스템? LLP "회사. 여기서 Flybridge 는 두 개의 영어 단어 조합, 플라이휠과 혼합이다. 우리는 그것을 "플라이휠 하이브리드 시스템 회사" 로 번역했습니다. 참고: 이하 FB 회사라고 합니다. 2007 년 중반에 이 회사는 효율적인 플라이휠 운동 에너지 회수 시스템을 개발했습니다 (위 참조). -응?
기술 원리 플라이휠 운동 에너지 회수 시스템의 원리는 사실 매우 간단하다. 어릴 때 역력완구차를 해본 친구들은 바퀴를 뒤로 굴리면 에너지 저장 구조 (보통 스프링이나 고무줄 구조) 가 에너지를 축적하고 차를 바닥에 놓으면 축적된 에너지가 차를 빠르게 운전할 수 있다는 것을 알고 있다. FB 회사의 운동 에너지 회수 방안은 바로 이 기본 원칙에 기반을 두고 있다. 참고: 운동 에너지->; 잠재적 에너지->; 운동 에너지의 전환 과정. 그러나, 그것의 구체적인 작업 과정은 확실히 훨씬 더 복잡할 것이다. 시속 300 여 킬로미터의 F 1 경주용 자동차라는 것을 알아야 한다. 의 실제 구조를 살펴 봅시다:?
위 그림에 표시된 바와 같이 FB 회사에서 제공하는 시스템 다이어그램입니다 (오른쪽 아래는 CAD 3D 렌더링). 항상 고속 플라이휠 세트, 고정 기어비 기어 세트 2 세트, CVT (무급 변속기) 및 클러치 세트 (클러치 2) 로 구성됩니다. 이 중 무급 기어박스는 기술 파트너인 Torotrak 이 제공하고 다른 회사 Xtrac 는 전동 시스템 제조를 담당하고 있습니다. 이 시스템은 다음과 같이 작동합니다.
자동차가 제동할 때 차체의 운동 에너지는 무급 기어박스를 통해 플라이휠로 전달된다. 이때 진공 상자 안의 플라이휠이 구동되어 고속으로 에너지를 축적한다. 자동차가 굽힐 때 플라이휠에 저장된 에너지는 무급 기어박스를 통해 역방향으로 방출된다. 전체 시스템 구조는 간단하고 컴팩트하며 SECU (표준 ECU) 가 작성한 패키지 프로그램에 의해 제어됩니다. 외관상으로는 사용자의 요구에 맞게 조정할 수 있습니다. 즉, 다른 모양 선택을 할 수 있습니다! -응?
기술적 난이도는 킬로그램당 품질이 F 1 경주용 자동차에 유용하다는 것은 잘 알려져 있다. 가능한 한 높은 에너지 밀도 비율 (참고: 플라이휠 운동 에너지 회수 시스템의 이 지표는 이미 매우 높음) 을 달성하기 위해, 경주용 차량의 무게에 미치는 영향을 최소화하기 위해, 플라이휠 운동 에너지 회수 방안을 채택할 때, 플라이휠을 가능한 작게 해야 하는데, 이것이 어떻게 에너지 저장 지표를 만족시킬 수 있을까? -응?
FB 회사가 채택한 해결책은 속도를 높이는 것이다. 현재 그들의 원형의 플라이휠 속도는 이미 64500 회전에 이르렀는데, 이것은 거의 광기에 가까운 숫자이다. 그러나 이때 새로운 문제가 또 발생했다. 고속은 시스템이 엄청난 열을 발생시켜 막대한 풍압 손실에 직면한다는 것을 의미하기 때문이다. -응?
방안의 장단점인 힐튼과 크로스는 결국 진공상자로 플라이휠을 포장하기로 결정했다. 회사에 따르면 내부 기압은 1x 10-7 Pa 에 달할 수 있다. 이것은 어떤 개념입니까? 존 힐튼은 한 가스 분자가 다른 가스 분자를 만나기 위해 45 킬로미터를 달리는 것과 같다고 말했다. 그래도 해야 한다. 플라이휠을 진공 상자에 넣으면 열과 바람 저항 손실 문제를 확실히 해결할 수 있지만, 어떻게 베어링의 기밀성이 (플라이휠에 대한) 입력 출력 동력 과정에서 파괴되는 것을 막을 수 있습니까? 새로운 문제가 또 탄생했다! 기존 기술에서 전기 변환은 대안이지만 에너지 손실은 너무 심각하다. 결과적으로 두 엔지니어가 해결책을 찾았습니다. 그들은 혁신적인 축 밀봉 기술을 발명하여, 지금은 이미 특허를 출원했다. -응?
현재 첫 번째 상용 제품이 개발 중이며 Xtrac 는 Torotrak 의 특허 허가를 받았습니다. 후자의 원환 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.
링 전송
얼마 전 국제연맹은 새로운 F 1 규칙을 시행할 계획인데, 주로 경주용 자동차가 환경에 미치는 영향을 줄이고, 비용을 절감하고, 경주용 기술이 현실 세계에 더 가치가 있다는 소식이 전해졌다. 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 원환 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. -응?
모양 여기서 원환면이라고 하는 것은 원환면의 내부 원의 표면 모양을 가리킨다. 너는 도넛을 상상할 수 있고, 모래로 그 사이의 구멍을 채울 수 있다. 도넛을 깨끗하게 먹을 수 있다면 나머지 샌드 몰드는 원환입니다. 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. -응?
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 변속기를 IVT 라고 이름 붙였습니다. 무한한가요? 변수? 차이를 나타내기 위해 전송하다. -응?
개발사 엣킨슨 주기 기억나? 인류의 많은 발명품들은 역사의 긴 강에서 몇 세대 동안 잠수해야 긍정적인 성과를 거둘 수 있으며, 원환곡선 전동도 마찬가지이다. 일찌감치 1877, 찰스? 헌트는 1920s 까지 특허를 신청했어요, 프랭크? 하이에스는 개선된 후 시장에 진출해 오스틴 1930 정도에 설치되었다. 일곱, 시작. 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. -응?
원리는 오늘날 재료의 발전으로 이런 전동 기구가 점점 더 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 곡선 변속기라고 합니다. 솔직히 말하면 표면의 호는 약간 짧고 속도비 변화는 4.36 에 불과하다. 우리는 토크 컨버터로 토크를 자양해야 하지만, 무력하다는 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. -응?
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. -응?
특징인 Torotrak 의 완전한 IVT 변속기에는 원환변속 매커니즘뿐만 아니라 행성 기어 세트도 있습니다. 저속할 때, 한편으로는 엔진이 행성틀에 직접 연결되어 있고, 다른 한편으로는 초환면 변속 매커니즘을 통해 태양바퀴를 구동하여 전진에서 후진까지 연속 변속을 실현하는데, 물론 중간에 완전히 멈추는 것이 있어 무급 변속비라고 합니다. 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. -응?
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. -응?
Xtrac 는 변속 장치만 제공하고, 플라이휠 부분은 각 팀이 자체적으로 개발한다 (따라서 가상이다). Torotrak 은 제어 절차에 대한 전문가의 조언을 제공할 수 있다.