Маховик - это, пожалуй, самый старый способ сохранения механической энергии. Описания маховиков известны из средневековой литературы; разновидностью маховика можно считать и известный с глубокой древности гончарный круг. С началом промышленной революции маховики использовались в самых разных механизмах, как стационарных, так и передвижных. Применяются маховики и в современных автомобилях. Правда, там их основная задача состоит в сглаживании перепадов мощности, передаваемой от двигателя трансмиссии, и для долговременного сохранения энергии они не предназначены.
До сих пор широкое применение мощных маховиков для хранения энергии в автомобилях сдерживалось их большими габаритами и массой. Решить эту проблему может создание маховиков с очень высокой скоростью вращения (десятки тысяч оборотов в минуту). В этом случае массу и размеры маховика удается заметно уменьшить.
Использование эффективных высокоскоростных маховиков в гибридных автомобилях считается весьма перспективным. При использовании маховика механическая энергия не требует преобразования в другие виды энергии, удается избежать связанных с такими преобразованиями потерь. С другой стороны, маховик достаточно быстро теряет энергию из-за того, что его вращению препятствует сила трения. Однако в благоприятном для гибридов режиме движения с частыми разгонами и остановками потери от трения не столь страшны, так как запасенная при торможении энергия достаточно быстро высвобождается при разгоне.
Самым известным проектом по внедрению гибридного привода на базе маховика стал проект KERS (система рекуперации кинетической энергии), реализуемый совместными усилиями компаний Flybrid Systems, Torotrak и Xtrac. Предполагается, что уже в 2009 году с вступлением в силу новых регламентов Формулы-1 KERS найдет самое широкое применение в самых известных гоночных автомобилях. Компании-партнеры уже вовсю ведут работы по внедрению нового привода вместе с одной из лидирующих "формульных" команд.
Гибридная система KERS основана на высокоскоростном маховике из стали и углеродного волокна, который вращается со скоростью 60000 оборотов в минуту в вакуумной камере. Маховик подключается к трансмиссии через несколько зубчатых передач с фиксированным передаточным числом, сцепление и вариатор. Система при массе в 24 кг обеспечивает передачу мощности в 60 кВт в обе стороны и может запасать до 600 кДж энергии с учетом потерь. Особая гордость создателей KERS – это система герметизации вакуумной камеры. Вал смонтирован в ней при помощи специальной системы уплотнений, которую Flybrid готова продавать и отдельно от маховика. Сама система KERS помимо Формулы-1 может использоваться в других спортивных машинах, а также и в обычных автомобилях и даже в поездах.
- экспорт новостей
