Опубликовано

Маховик аккумулятор накопитель энергии

Малая Без Топливная Электростанция

Сила инерции и инженерный расчет

Система точного расчета системы (купить, с примером расчета)

Материал, предложенный ниже, это не вечный двигатель и не чудо устройство. Это безтопливная электростанция – обычный источник энергии для хозяйственных нужд, он не безграничный и работает в строго заданном алгоритме. Если кто-то думает, что в данном устройстве нарушен — закон сохранения энергии, то он ошибается, как раз нет, все в пределах физических процессов. Идея не нова и, скорее всего уже реализована раньше. Самое интересное, что все материалы и элементы конструкции доступны как в приобретении, так и в изготовлении. Единственное, что необходимо это желание и терпение. Единственной моей целью это популяризация данного устройства.

Рассматриваемая нами конструкция основана на силе инерции маховика разогнанного до рабочих оборотов. Естественно маховик имеет массу и уже остановить его не так просто. С одной стороны электродвигатель раскручивает (впоследствии, подкручивает) маховик, с другой — маховик крутит генератор. Маховики с целью увеличения крутящего момента применяются в большинстве устройств. Как элемент он присутствует и в ДВС, деталь гидротурбины и во многих других устройствах.

Начнем с главного, у многих не получается, ну тормозит генератор, так что силу, которую нужно приложить на вращение всегда больше чем отдает генератор, пресловутую «самозапитку» получить весьма сложно, типа закон сохранения энергии.

Хорошо давайте разберем — почему тормозит генератор?

При возникновении электромагнитной связи в обмотках статора генератора происходит разрыв магнитного потока. Силу этой связи можем представить, например как кран с электромагнитом тягает железные болванки. Но электромотор также работает на эксплуатации этих связей и всегда ли тормозит генерируемый импульс. Почему ни кто не рассказывает об этом.

Так вот когда магнитное поле ротора, подходит к полюсу статора, между ними возникает магнитное притяжение до максимального совмещения полюса ротора с полюсом статора. Ротор продолжает вращение и уже полюс статора удерживает полюс ротора – торможение.

В моторах просто отключают магнитное взаимодействие и переносят его к следующему полюсу. Если у вас трехфазный генератор, то торможение практически постоянное, не буду вдаваться в подробности, но в генераторах втягивающая сила всегда меньше торможения. А если сделать не трехфазный а двухфазный генератор с двумя симметричными фазами и явно выраженной нулевой точкой для обоих фаз.

Если вспомнить Николу Тесла, то его генераторы переменного тока были двухфазные. Две фазы синхронные, т.е. когда у одной отрицательный пик, у другой положительный, но ноль у обоих общий. Таким образом получаем два отрезка без торможения и с торможением. Да второй отрезок будет торможение удвоенное но один отрезок без торможения для кинематической конструкции это уже импулсная система.

Для справки

Система Часа Кампбелла.
Недавно, Час Кампбелл из Австралии демонстрировал электрическое усиление по мощности с системой маховика, которую он разработал:

Но то, что не показывает эта диаграмма, — то, что несколько пояса привода оставляют с чрезмерной слабиной. Это вызывает быстрый ряд толчков в приводе между двигателем магистралей и маховиком. Они происходят так быстро то, что они не кажутся примечательными, смотря на действие системы. Однако, этот поток очень коротких импульсы в цепи привода, генерирует значительное количество избыточной энергии, полученной от гравитации. Час теперь подтвердил избыточную энергию, получая маховик до скорости и затем переключая моторный вход на генератор выхода. Результат — самоходная система, способная к управлению особо грузы.
Принцип работы:
Двигатель магистралей емкости на 750 ватт (1 лошадиная сила) используется, чтобы вести a ряд поясов и шкивов, которые формируют зубчатую передачу, которая производит вдвое угловую скорость в вал электрического генератора. Интригующая вещь об этой системе — то, что большая электроэнергия может быть тянувший от генератора выхода чем, кажется, рисовались с привода входа на двигатель. Как может это быть? Хорошо, теория тяжести г. Тсеунга объясняет это, если энергетический импульс применен к маховику, то в течение момент того импульса, избыточная энергия, равная 2mgr введена в маховик,
где —
“m” — масса маховик,
“g” — гравитационная постоянная,
“r” — радиус центра инерции маховика, этого
расстояние от оси к сути, в которой вес колеса, кажется, действует. Если весь из вес маховика — в периферии колеса, “r” был бы радиусом колеса непосредственно. Это означает, что, если маховик (который является красным цветом на следующих фотографиях) запущен гладко в константе
скорость, тогда нет никакого энергетического усилия. Однако, если привод не гладок, то избыточная энергия рисуется от гравитационное поле. Та энергия увеличивается как диаметр увеличений маховика. Это также увеличивается как вес увеличений маховика. Это также увеличивается, если вес маховика сконцентрирован как далеко к периферии маховика как возможно. Это также увеличивается, быстрее, к импульсам обращаются система.

В системе Часа Кампбелла имеются толчки в системе маховика, и на схеме показана одна фазы выхода переменного тока (одна синусоида). То есть в работе торможение генератора идет только на спадающей четверть волны синусоиды, когда полюс ротора выходит из магнитного взаимодействия с полюсом статора.

Теперь дальше частота и еще раз частота. У Ч.Кампбелла и мотор и генератор переменного тока, его система соглосовывалась по частоте. А нам нужна эффективность. К слову рабочая частота генерации электроэнергии в авиосуднах (попросту в авиации) на морских судах 400 Гц.

Рассматриваемая нами конструкция основана на силе инерции маховика разогнанного до рабочей скорости. Естественно маховик имеет массу и уже остановить его не так просто. С одной стороны электродвигатель раскручивает (в последствии подкручивает) маховик, с другой — маховик крутит генератор. Маховики с целью увеличения крутящего момента применяются в большинстве устройств. Как элемент он присутствует и в ДВС, деталь гидротурбины и во многих других устройствах. Но вернемся к нашей конструкции. Одной из задач которую я себе поставил, она должна быть мобильной, то есть переносной (возимой) и запускаться без внешних источников питания.

То, что у меня получилось, схема изображена на рисунке снизу:

Так же есть одна особенность, радиус маховика должен быть в три раза больше радиуса якоря генератора. Больше можно, меньше наверно тоже.

Ролик с моими объяснениями кинетического импульса в паре маховик — генератор

Все узлы и детали всегда нужно продумывать, такие как крепежи двигателя, генератора, вала и т.д. Жесткое крепление к грунту, полу обязательно. Не забывайте о том что в конструкции есть высоковольтные провода. Аккуратность сборки это все же и приятно.

Отдельно о маховике.

Его можно сделать самому или приспособить подходящее изделие. Одним таким подходящим изделием можно считать блины от спортивной штанги. Так же надо учесть что, вес маховика должен быть сбалансированным по отношению к центу, а масса перераспределена, чтобы 50% рабочей тяжести находилось в зоне ближе к краю.

Маховик — вещь ОПАСНАЯ, особенно на больших оборотах, т.к. кинетическая сила накапливаемая в массе способна разорвать его на куски. Нет надобности разгонять его до беспредела. Без балансирования, так же получите биение и в конце концов разрушение конструкции.

Пуск устройства

Основным условием правильного пуска есть более раннее включение электродвигателя, чем включение электрогенератора. Для раскрутки маховика нужно сначала запустить электродвигатель и раскрутить маховик до оборотов, обеспечивающих работу генератора в 1,2 раза. После данного действия включаем устройство съема энергии генератора. Работающий генератор будет осуществлять торможение системы, а двигатель будет постоянно подкручивать систему, как бы удерживая обороты маховика и генератора. Выключение устройства опять же по схеме. Сначала двигатель потом возбуждение, когда обороты маховика упадут до 400 об/мин. Как вариант перед включением двигателя не помешает задать вращение маховика вручную, что облегчит работу двигателя.

И будет Вам электроэнергия.

Естественно электрическая схема самая простая, но не единственная. И требует более продуманной системы. Например, включение в схему конденсаторов и т.д. Но это уже на ваше усмотрение. Само устройство необходимо устанавливать в защищенном, закрытом помещении.

Данная установка вращение маховика обеспечивает постоянно на заданных оборотах при производстве, так же должна быть предусмотренно поддержание оборотов маховика холостого хода

Вариант перемотки автомобильного генератора на волновую распределенную намотку

Ваш Серж Ракарский,

всегда помните

«Единственной возможностью получить в руки генератор свободной энергии, это сделать его самостоятельно.»

Peter Lindemann, USA

специальное устройство

Эффективный источник питания трехфазного асинхронного двигателя

или еще вариант

Если есть что то новое почему бы не скомуниздить и применить для шахтерского добывания СЕ или халявной энергии
вот к примеру есть асинхронники со совмещенными обмотками (треугольник-звезда) без вывода общего ноля, изучил родилась идея с бородой и новыми заплатами
Мотор трехфазный асинхронный с совмещенными обмотками (звезда-треугольник) управление через схему управления без фазо сдвигающего конденсатора. Генератор автомобильный с обмоткой на 120А, возбуждение якоря переделано на мощные неодимовые магниты. Зарядка производится через диодно-тиристорный управляемый мост регулировки напряжения. При желании систему можно оборудовать ситемой выключения зарядки при полном заряде батарей.

****************************************************************************

Так же это интересно:

1) Расчет супермаховика — https://sersalaev.narod.ru/index.files/flyweel4.htm

2) Как я писал, я не являюсь автором в использовании МАХОВИКА в беспревывном получении электроэнергии.

Далее один из таких проектов — Система Часа Кампбелла —

******

мой ответ в одном из форумов.

akva пишет:

Rakarskiy, то что трехфазные моторы (сегодня смотрел видео с Дуюновым, в нем он говорит что фаз на самом деле шесть)

Шесть принимающих обмоток (три соединены звездой и три треугольником) и три питающих фазы, что первичные если поставищь три трансформатора и подключиш их к одной фазе это же не будет три фазы. В славянке реализовано несколько моментов, и главное это увеличение магнитного -силового момента, суммарное уменьшение сопротивление обмоток и т.д.
А в представленной выше мной системе, реализован так же принцип кинетического импульса, кой в трехфазной системе не реализовать. Так же система намотки с нивелированием Самоиндукции, и т.д.
Я же ни кому ни чего не навязываю, советую разобрать алгоритм работы системы за сутки (но прежде разобрать классическую энергосистему), также с генератора стоит система ограничения по току. Представленная система не работает напрямую на потребителя (на потребителя напрямую она работает не более 20% от выдаваемой своей мощности, остальное на заряд банка АКБ).
Пока не научитесь считать……….,
Рассчитайте алгоритм работы вашей квартирой электросети при потреблении в месяц к примеру 300 кВт/часов. Рассчитай в средних значениях например 300кВт/час / 30 дней = 10кВт/час, далее среднее в час 10кВт/час / 24 часа = 0,8кВт/час (800 Вт), далее в минуту 800Вт / 60 мин = 13,3Вт и т.д до импульса.
Естественно это средние значение, найти в интервале потребление макимальное по времени и по мощности, рассчитай накопление в АКБ и ее отдачу. после всего этого проект-схема не кажется «космической».
Килова́тт-час (кВт⋅ч) — внесистемная единица измерения количества произведенной или потреблённой энергии, а также выполненной работы. Используется преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту, народном хозяйстве и для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике.
Примеры
Электроплита мощностью 2 кВт за 15 минут потребит из электросети и отдаст в окружающую среду энергию, равную 2 кВт ⋅ 0,25 ч = 0,5 кВт⋅ч;
Электролампа мощностью 100 Вт, включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,1 кВт ⋅ 8 ч/день ⋅ 30 дней = 24 кВт⋅ч.
Энергосберегающая лампа мощностью 20 Вт, включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,02 кВт ⋅ 8 ч/день ⋅ 30 дней = 4,8 кВт⋅ч.
Аккумулятор напряжением 12 В и емкостью 50 А⋅ч теоретически может отдать в нагрузку 0,6 кВт⋅ч энергии (12⋅50=600 Вт⋅ч=0,6 кВт⋅ч).

************************************

Для информации

Автономнай и механический агрегат для производства электроэнергии
WO 2013150392 A2

Номер публикации WO2013150392 А2
Тип публикации Область применения
Номер заявки РСТ / IB2013 / 050910
Дата публикации 10 окт 2013
Заявлен 3 фев +2013
Дата приоритета 3 апр +2012
Другие номера патента WO2013150392A3
Авторы изобретения Милан Бойович, Krstan Педжич
Заявитель Бойович Милан, Krstan Педжич

Новый конструктивное решение в области агрегатов для производства электроэнергии, при этом описывается обеспечивает: экономичное производство, независимое от других источников энергии, экологически чистых, надежного функционирования, недорогой монтаж, простой в использовании и т.д. структуре изобретения состоит из: основания (1) куда фиксированной (сварные) полюсы (2) и (3), и закреплен на опоре (19) есть генератор постоянного тока (16) со шкивом (9), то непосредственный Ток электродвигателя-агрегат (15) соединен со шкивом (12), на столбе (2), закрепленный в преобразователь (17) и постоянного тока потребителем (21), а затем на опорной плите (20) аккумулятора ( 14) установлен, установленный на валу (4) маховик (7), шкивы (8) и (11) и подшипники (5) и (6). В агрегатные функции, так что: приводят в действие переключатель (24) в положение ВКЛ, энергию от батареи (14) посредством кабеля (23) привел к электродвигателю (15), который активирует шкив (12) и через Ремень (13) и шкив (11) вала (4) приводится в действие шкивом (8) и маховика (7) ремнем (10) на шкиве (9) генератор (16) приводится в действие. Электроэнергия от батареи (14), через кабели (28) и (29), приводят к преобразователю (17), который преобразует постоянный ток в переменный ток и с помощью кабеля (32) переменный ток распределяется потребители (33).

Еще материал:

Глава 4 Центробежная сила

… Важный аспект: получив давление, за счет центробежной силы, надо обеспечить возможность рабочей массы двигаться с ускорением, то есть «преобразовать статику в динамику», потенциальную энергию в кинетическую. Дальнейшее развитие событий, например, использование кинетической энергии потока воды или воздуха, нам известно.

В качестве перспективного направления поиска решения задачи автономного энергоснабжения, приведу еще один пример аналогичной конструкции. На рис. 46 показано фото и схема эксперимента Харди. …

Схема эксперимента и фото колеса турбины генератора

Автор Джеймс Харди (James D. Hardy) получил патент США 2007/0018461 A1 от 25 января 2007 года. Конструкция примитивная, домашнего изготовления. О параметрах насоса: для эксперимента применялся насос высокого давления от компактной автомобильной мойки высокого давления, питание от сети 220VAC. Такие насосы создают струю воды с давлением около 100 атмосфер.

Производительность насоса около 350–600 литров воды в час. Мощность потребления примерно 1 киловатт в час. Расчет величины мощности, которую можно было бы получить от турбины, если полностью использовать кинетическую энергию такого потока воды (350 кг в час при давлении 100 атм), мы производить не будем. По экспериментальным данным, ее хватает для того, чтобы даже самодельная турбина, показанная на фото, и обычный электрогенератор работали в автономном режиме, обеспечивая электропитание насоса и нескольких ламп накаливания, выполняющих роль полезной нагрузки. По особенностям конструкции генератора Харди отметим, что его турбина с «ложками» вращается недостаточно быстро, чтобы обеспечить вращение электрогенератора с требуемыми 1500 оборотов в минуту. Поэтому на валу турбины установлен маховик большого диаметра для ременной передачи на вал генератора, который имеет меньший диаметр.

Видеофильм данного эксперимента можно посмотреть в Интернет

Обновлен 20 авг 2018. Создан 22 фев 2012

Мир электроники и электричества наступает! Милые поклонникам механики устройства все чаще уступают место машинам с электромоторами и электронными схемами. Однако мир будущего станет более механическим! Так считает профессор Нурбей Гулиа. За последние десятилетия механические накопители энергии заметно прибавили в энергоемкости, и именно их, по мнению ученого, будут использовать во многих устройствах вместо привычных электрохимических аккумуляторов.

Пружина, резина, конденсатор…

Во всем мире вряд ли найдется человек, который посвятил себя разработке маховичных накопителей энергии в большей мере, чем Нурбей Гулиа. Ведь делом своей жизни изобретатель начал заниматься в 15 лет. Тогда советский школьник Нурбей решил изобрести «энергетическую капсулу» — так он назвал накопитель энергии, который должен был стать столь же энергоемким, как бак с бензином, но при этом копить в себе абсолютно безвредную для человека энергию. Первым делом любознательный школьник опробовал аккумуляторы различных типов. Одним из самых безнадежных вариантов оказался пружинный накопитель. Чтобы обычный легковой автомобиль проехал с таким аккумулятором 100 км пути, последний должен был весить 50 т.

От маховиков к супермаховикам В качестве накопителей энергии маховики применяют уже несколько столетий, однако качественный скачок в области их энергоемкости произошел только в 1960-е году, когда были созданы первые супермаховики. 1. Супермаховик в работе Супермаховик выглядит, как обычный, но внешняя его часть свита из прочной стальной ленты. Витки ленты обычно склеены между собой. 2. Супермаховик после разрыва Если разрыв обычного маховика разрушителен, то в случае супермаховика лента прижимается к корпусу и автоматически затормаживает накопитель — все совершенно безопасно.

Резиновый аккумулятор показался куда перспективней: накопитель с зарядом на 100 км мог весить «всего» 900 кг. Заинтересовавшись, Нурбей даже разработал резиноаккумулятор инновационной конструкции для привода детской коляски. Один из прохожих, очарованный самоходной коляской, посоветовал разработчику подать заявку в Комитет по изобретениям и даже помог ее составить. Так Гулиа получил первое авторское свидетельство на изобретение.

Вскоре резину сменил сжатый воздух. И опять Нурбей разработал инновационное устройство — относительно компактный гидрогазовый аккумулятор. Однако, как выяснилось в ходе работы над ним, при использовании сжатого газа энергетический «потолок» был невысок. Но изобретатель не сдался: вскоре им был построен пневмокар с подогревом воздуха горелками. Эта машина получила высокую оценку у его друзей, но по своим возможностям была еще далека от того, чтобы конкурировать с автомобилем.

  • Технологии

    Как сделать самолеты еще менее прожорливыми?

  • Технологии

    Ветряк на воздушном змее — туманное будущее ветроэнергетики

Маховики на транспорте можно использовать как в качестве аккумуляторов энергии, так и в виде гироскопов. На фотографии изображен маховичный концепт-кар Ford Gyron (1961), а впервые гиро-кар был построен в 1914 году русским инженером Петром Шиловским.

Особенно тщательно будущий профессор отнесся к проработке варианта «электрической капсулы». Нурбей оценил возможности конденсаторов, электромагнитов и, разумеется, собрал всю возможную информацию об электрохимических аккумуляторах. Был даже построен электромобиль. В качестве аккумулятора для него конструктор использовал батарею МАЗа. Однако возможности тогдашних электрохимических аккумуляторов Гулиа не впечатлили, не было и оснований ожидать, что в области энергоемкости произойдет прорыв. Поэтому из всех накопителей энергии наиболее перспективными Нурбею Владимировичу показались механические аккумуляторы в виде маховиков, несмотря на то что в то время они ощутимо проигрывали электрохимическим накопителям. Тогдашние маховики, даже сделанные из самой лучшей стали, в пределе могли накопить только 30−50 кДж на 1 кг массы. Если раскручивать их быстрее, они разрывались, приводя в негодность все вокруг. Даже свинцово-кислотные аккумуляторы с энергоемкостью 64 кДж/кг смотрелись на их фоне крайне выигрышно, а щелочные аккумуляторы с плотностью энергии 110 кДж/кг были вне конкуренции. Кроме того, уже тогда существовали страшно дорогие серебряно-цинковые аккумуляторы: по удельной емкости (540 кДж/кг) они примерно соответствовали самым емким на сегодня литий-ионным аккумуляторам. Но Гулиа сделал ставку на столь далекий от совершенства маховик…

Маховик на миллион

Чем выше частота вращения маховика, тем сильнее его частицы «растягивают» диск, пытаясь его разорвать. Поскольку разрыв маховика дело страшное, конструкторам приходится закладывать высокий запас прочности. В результате на практике энергоемкость маховика раза в три ниже возможной, и в начале 1960-х годов самые совершенные маховики могли запасать всего 10−15 кДж энергии на 1 кг. Если же применить более устойчивые к разрыву материалы, прочность маховика станет выше, но такой скоростной маховик становится опасным. Получается порочный круг: прочность материала возрастает, а предельная энергоемкость увеличивается незначительно. Нурбей Гулиа поставил своей задачей вырваться из этого замкнутого круга, и в один памятный день он испытал момент внезапного прояснения. На глаза изобретателю попался тросик, свитый из проволок, — такие обычно применяют в тренажерах для подъема тяжестей. Тросик был примечателен тем, что обладал высокой прочностью и никогда не рвался сразу. Именно этих качеств и не хватало тогдашним маховикам.

Накопитель Сегодня благодаря высокой энергоемкости супермаховики применяют во многих областях — от применения в спутниках связи в качестве аккумулятора энергии до использования в электростанциях для повышения их КПД. На схеме изображен маховичный накопитель, который применяют на американских электростанциях для повышения их КПД. Потери энергии в супермаховиках составляют всего 2% — это достигается, в том числе, за счет того, что он вращается в вакуумном кожухе на магнитных подшипниках.

Ученый принялся за работу: сначала поэкспериментировал с тросом, скатав из него маховик, а потом заменил проволочки тонкой стальной лентой такой же прочности — ее намотка была плотнее, а для надежности можно было склеить витки ленты между собой. Разрыв такого маховика уже не представлял опасности: при превышении предельной скорости первой должна была оторваться наиболее нагруженная внешняя лента. Она прижимается к корпусу и автоматически затормаживает маховик — никаких несчастных случаев, а оторванную ленту можно приклеить снова.

Первое испытание, когда ленточный маховик Гулиа раскручивался от скоростного электромотора пылесоса, прошло успешно. Маховик вышел на максимальную частоту вращения без разрыва. А затем, когда ученому удалось испытать этот маховик на специальном разгонном стенде, выяснилось, что разрыв наступал только при скорости обода почти 500 м/c или плотности энергии около 100 кДж/кг. Изобретение Гулиа в несколько раз превзошло по плотности энергии самые передовые на то время маховики и оставило позади свинцово-кислотные аккумуляторы.

Механический гибрид Гулиа (1966) Это возможно первый в мире гибридный автомобиль. Его передние колеса приводились от ДВС, тогда как задние от вариатора и маховика. Такой опытный образец оказался вдвое экономичней, чем УАЗ-450Д.

В мае 1964 года Гулиа первым в мире подал заявку на изобретение супермаховика, но из-за бюрократизма советской патентной системы получил необходимый документ только через 20 лет, когда срок его действия уже истек. Но приоритет изобретения за СССР сохранился. Жил бы ученый на Западе — давно бы стал мультимиллионером.

Через какое-то время после Гулиа супермаховик изобрели и на Западе, и спустя годы ему находят множество применений. В разных странах разрабатываются проекты маховичных машин. Американские специалисты создают беспилотный вертолет, в котором вместо двигателя используют супермаховики. Отправляют супермаховики и в космос. Там для них особенно благоприятная среда: в космическом вакууме нет аэродинамического сопротивления, а невесомость устраняет нагрузки на подшипники. Поэтому на некоторых спутниках связи применяются супермаховичные накопители — они долговечнее электрохимических аккумуляторов и могут долгое время снабжать аппаратуру спутника энергией. Недавно в США стали рассматривать возможность применения супермаховиков в качестве источников бесперебойного питания для зданий. Там уже работают электростанции, которые во время пика потребления энергии увеличивают мощность за счет маховичных накопителей, а при спаде, обычно в ночное время, направляют избытки энергии на раскручивание маховиков. В итоге у электростанции значительно повышается КПД работы. Кроме того, потери энергии в супермаховиках составляют всего 2% — это меньше, чем у любых других накопителей энергии.

Профессор Гулиа тоже времени зря не терял: создал очень удобную маховичную дрель, разработал первый в мире гибридный маховичный автомобиль на базе УАЗ-450Д — он оказался вдвое экономичней обычной машины. Но главное — профессор постоянно совершенствует разные элементы своей маховичной концепции, чтобы сделать ее по-настоящему конкурентоспособной.

Чудо-махомобили

Можно ли вывести супермаховик на уровень самых емких аккумуляторов? Оказывается, это не проблема. Если вместо стали использовать более прочные материалы, то пропорционально вырастет и энергоемкость. Причем, в отличие от электрохимических аккумуляторов, здесь практически нет потолка.

Супермаховик из кевлара на испытаниях при той же массе накапливал в четыре раза больше энергии, чем стальной. Супермаховик, навитый из углеволокна, может в 20−30 раз превзойти стальной по плотности энергии, а если использовать для его изготовления, например, алмазное волокно, то накопитель приобретет фантастическую энергоемкость — 15 МДж/кг. Но и это не предел: сегодня с помощью нанотехнологий на основе углерода создаются волокна фантастической прочности. «Если из такого материала навить супермаховик, — рассказывает профессор, — плотность энергии может достичь 2500−3500 МДж/кг. А значит, 150-килограммовый супермаховик из такого материала способен обеспечить легковому автомобилю пробег в два с лишним миллиона километров с одной прокрутки — больше, чем может выдержать шасси машины».

Маховичные машины Если объединить в одну схему супермаховик и супервариатор расход привычного автомобиля можно снизить ниже 2 л/100 км, считает Нурбей Гулиа. На фото приведена схема работы маховичной машины на топливных элементах, справа автомобиля с ДВС.

За счет того что супермаховик вращается в вакууме, а его ось закреплена в магнитной подвеске, сопротивление при вращении оказывается минимальным. Возможно, такой супермаховик может крутиться до остановки многие месяцы. Однако машина, способная работать в течение всего срока службы без заправок, пока еще не изобретена. Мощности современных электростанций определенно не хватит для зарядки таких серийных чудо-махомобилей.

Но именно автотранспорт, считает профессор, самая подходящая сфера применения супермаховиков. И показатели машин проекта Гулиа, на которых он планирует использовать супермаховики, не менее удивительные. По оценке ученого, «здоровый» расход топлива у бензинового автомобиля должен составлять примерно 1,5 л на 100 км, а у дизельного — 1,2 л.

Как такое возможно? «В энергетике есть неписаный закон: при одинаковых капиталовложениях всегда более экономичен привод, в котором нет преобразований видов и форм энергии, — поясняет профессор. — Двигатель выделяет энергию в виде вращения, и ведущие колеса автомобиля потребляют эту энергию тоже в виде вращения. Значит, не надо преобразовывать энергию двигателя в электрическую и обратно, достаточно передавать ее от двигателя к колесам через механический привод».

Таким образом, механический гибрид оказывается максимально энергосберегающим и, как уверяет ученый, в условиях города снижает расход топлива в три раза! Применение супермаховика, который запасает огромное количество энергии от двигателя, а затем практически без потерь отправляет ее на колеса через супервариатор (см. «ПМ», № 3’2006), позволяет снизить размер и мощность двигателя. Двигатель же в проекте ученого работает только в оптимальном режиме, когда его КПД наиболее высок, поэтому-то «суперавтомобиль» Гулиа столь экономичен. Имеется у профессора и проект использования топливных элементов с супермаховиком. У топливных элементов КПД в пределе может быть почти вдвое выше, чем у ДВС, и составляет около 70%.

«Но почему же при всех достоинствах такой схемы она пока не используется на автомобилях?» — задаем мы очевидный вопрос. «Для такой машины был необходим супервариатор, а он появился сравнительно недавно и сейчас только начинает производиться, — объясняет профессор Гулиа. — Так что такой автомобиль на подходе». Нашему журналу приятно сознавать, что если такой автомобиль появится, то в этом будет и наша заслуга. После того как в «Популярной механике» появилась статья о супервариаторе Гулиа, этим проектом сразу заинтересовались производители приводной техники, и сейчас профессор занимается созданием и совершенствованием своего супервариатора. А значит, стоит надеяться, что ждать суперавтомобиля осталось недолго…

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2008).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *