Меню Рубрики

Гидро установка на автомобиль

Гидравлика для спецтехники: правильный подход и тонкости установки

Чтобы установить гидравлику, нужно знать, как работает сама система и что она использует. При установке гидрооборудования, гидравлическая система работает с жидкостью под давлением для привода машин или перемещения механических компонентов.

Установленная гидравлическая система состоит из гидравлической жидкости и трех основных механических компонентов. Такими компонентами являются:

  1. генератор давления или гидравлический насос;
  2. мотор с гидравлическим приводом, который питает соответствующий компонент;
  3. система, которая содержит и направляет жидкость по всему аппарату по мере необходимости.

Установка гидравлического оборудования: важность гидравлической жидкости

Гидравлическая жидкость – одна из важнейших компонентов при установке гидравлического оборудования, это среда, через которую гидравлическая система передает свою энергию, и теоретически может быть использована практически любая жидкость. Однако, учитывая рабочее давление, которое генерирует большинство гидравлических систем в сочетании с условиями окружающей среды и строгими критериями безопасности, при которых система должна работать, используемая гидравлическая жидкость должна обладать следующими свойствами:

  • Стойкость к высокой температуре. В случае гидравлической утечки воспламенение жидкости не должно происходить при нормальной рабочей температуре окружающих компонентов. Для авиации, например, были разработаны специальные гидравлические жидкости с огнестойкими свойствами. Эти жидкости представляют собой сложные эфиры фосфатов, и, в отличие от гидравлических жидкостей на основе минеральных масел, они очень трудно воспламеняются при комнатной температуре. Однако, если жидкость нагревается до температуры, превышающей 180 градусов, она будет поддерживать горение.
  • Адекватная вязкость. При установке гидравлики на автомобиль, гидравлические системы должны эффективно работать в широком диапазоне температур. Используемая жидкость должна легко течь при очень низких температурах, но также должна поддерживать адекватную вязкость при высоких температурах. Идеальная гидравлическая жидкость будет иметь очень низкую температуру замерзания и очень высокую температуру кипения.
  • Смазочные свойства. Гидравлическая жидкость действует как смазка для насосов, приводов и двигателей в системе. Жидкость должна обладать антикоррозийными свойствами и быть термически стабильной.
  • Теплоемкость / Проводимость. Гидравлическая жидкость действует как охлаждающая жидкость системы. Жидкость должна легко впитывать и выделять тепло.

Установка гидравлики и гидравлические насосы

При установке гидравлики на авто также выделяют несколько типов гидравлических насосов, приводимых в действие различными источниками энергии они включают в себя:

  • Шестеренные насосы. В шестеренных насосах используются зацепляющие шестерни для перекачки жидкости. Шестеренные насосы – это насосы фиксированного объема, которые перемещают определенное количество жидкости за оборот. Шестеренные насосы могут использоваться в системах низкого давления, но обычно не подходят для систем высокого давления.
  • Поршневые насосы с фиксированным рабочим объемом. В поршневых насосах используется поршень, движущийся в цилиндре, для повышения давления жидкости. Насос с фиксированным рабочим объемом перемещает определенное количество жидкости с каждым ходом.
  • Поршневые насосы с переменным рабочим объемом. Конструкция с переменным рабочим объемом позволяет насосу компенсировать изменения в потребностях системы путем увеличения или уменьшения производительности жидкости. Это позволяет поддерживать почти постоянное давление в системе.

Движущая сила для этих насосов может быть получена с помощью широкого спектра вариантов, включая:

  • Руководство. На некоторой технике, ручной гидравлический насос обеспечивает давление для колесных тормозов или выдвижения и втягивания закрылков.
  • Двигатель. Насосы часто устанавливаются на коробке передач двигателя.
  • Переменный и постоянный ток. Оба двигателя переменного и постоянного тока используются для питания гидравлических насосов, причем трехфазные двигатели переменного тока являются наиболее распространенными при установке гидравлики.
  • Пневматика. Приводные воздушные двигатели используются для привода гидравлических насосов.
  • Гидравлика. Блок передачи мощности позволяет гидравлическому давлению одной гидравлической системы приводить насос в действие для создания давления во второй гидравлической системе без какой-либо передачи гидравлической жидкости. В зависимости от установки, блок передачи мощности может быть односторонним или двунаправленным.

Гидромоторы и гидроцилиндры: тонкости установки гидравлики на автомобиль

При установке гидравлики на авто не менее важны гидравлический двигатель и цилиндры, которые используют жидкость под давлением для выполнения механической работы.

  • Гидравлические моторы. Гидромотор – это механическое устройство, которое преобразует гидравлическое давление и поток в крутящий момент и угловое смещение или вращение. Доступны различные типы гидравлических двигателей, таких как зубчатые, лопастные и радиально-поршневые двигатели.
  • Гидравлические цилиндры. Гидравлический цилиндр, иногда называемый линейным гидравлическим двигателем или гидравлическим приводом, представляет собой механический привод, который используется для создания обратимой силы в одном направлении. Гидравлический цилиндр состоит из цилиндра, внутри которого поршень, соединенный со штоком поршня, использует гидравлическое давление для перемещения вперед и назад.
Читайте также:  Преимущества автомобилей с гибридной силовой установкой

Где недорого установить гидравлику?

Компания Гидролидер может помочь вам с выбором и установкой гидравлики на вашу технику, с вами свяжутся наши менеджеры, чтобы уточнить детали установки по выгодной цене.

Наконец, если вы хотите получить помощь с выбором любого компонента гидравлики или узнать какая на установку гидравлики – вы попали по нужному адресу!

источник

100 км на 2 литрах солярки: Гидравлический автомобиль

Современный автомобиль напоминает скверно организованную компанию с постоянно растущими издержками и неэффективным менеджментом. На движение тратится не более 20% вырабатываемой энергии. Потери сопровождают все стадии работы силовой установки, от впрыска топлива в цилиндры до передачи крутящего момента на колеса. Механизм газораспределения, трансмиссия, большое количество дополнительных потребителей энергии: генератор, кондиционер, усилитель рулевого управления, электроприборы автомобиля — все это отнимает существенную долю начальной мощности двигателя. Остатки тратятся на преодоление аэродинамического сопротивления и процесс торможения, при котором теряется еще 14% мощности. На колеса в итоге доходит лишь пятая ее часть. Все это касается нового автомобиля: физический износ нагруженных узлов через несколько лет эксплуатации начинает отбирать еще три-пять процентов мощности.

Дизель-гидравлический гибрид Ingocar, разработанный инженером Инго Валентином, принципиально отличается от привычного для нас современного автомобиля. Его двигатель обходится без клапанного механизма, шатунов, коленчатого вала, системы смазки и охлаждения, сцепления, коробки передач и приводов колес. Карданного вала и дифференциалов тоже нет, хотя Ingocar — полноприводный автомобиль. Суммарные потери на трение в силовой установке составляют не более 12% (в традиционных автомобилях — не менее 24%). Наконец, расчетная масса пятиместного седана Ingocar не превышает тонну, разгон до сотни занимает 5 секунд, пиковая мощность на колесах достигает 720 л.с., а расход топлива удерживается на уровне 1,8 л на 100 км.

Регенерация акселерации

В основе гибридной полноприводной платформы Ingocar лежит вспомогательный двигатель внутреннего сгорания, гидроаккумулятор и гидравлические мотор-колеса. Компактный турбодизель закачивает жидкость из бака в гидравлический аккумулятор. Внутри аккумулятора находится прочный эластичный резервуар, наполненный азотом. Тепловая энергия сгорания топлива преобразуется в механическую энергию сжатого газа. Из аккумулятора жидкость под большим давлением поступает через трубопровод на гидростатические мотор-колеса, и автомобиль приходит в движение. Когда аккумулятор полностью заряжен, двигатель автоматически отключается, а при необходимости пополнения запаса энергии запускается вновь.

При торможении поток гидравлической жидкости в мотор-колесе перенаправляется с помощью клапана обратно в аккумулятор. Давление жидкости быстро достигает пиковых нагрузок, и мотор-колесо замедляет вращение. Теряется лишь незначительное количество энергии торможения, большая же ее часть, от 70−85%, идет на сжатие азота. В этом цикле мотор-колесо работает как помпа, по тормозному усилию не уступая дисковым тормозам современных автомобилей. При торможении со скорости 100 км/ч до полной остановки автомобиля накопленная энергия регенеративного торможения позволит Ingocar снова разогнаться от нуля до 70−85 км/ч! Этот процесс Инго называет «регенеративной акселерацией». Таким же образом работает пружинный механизм в детских заводных машинках: чем сильнее вы закручиваете пружину, тем быстрее игрушка разгоняется. Системы регенеративного торможения в электрических гибридах более чем в два раза уступают Ingocar по эффективности, будучи при этом значительно тяжелее.

В городском цикле полной зарядки аккумулятора хватает в среднем на 8 км пробега. Затем включается дизельный мотор, который в течение минуты полностью заряжает аккумулятор, одновременно вращая мотор-колеса. Далее цикл повторяется. В шоссейном режиме движения расход топлива возрастает из-за резкого повышения аэродинамического сопротивления, но в целом цикл работы силовой установки не меняется — топливо тратится лишь на пятую часть поездки.

Читайте также:  Озоновая установка для автомобиля

Коленвал уходит в отставку

Удивительно простая конструкция двигателя Инго Валентина, защищенная двумя патентами, предусматривает полное отсутствие вращающихся деталей, за исключением крыльчаток турбонагнетателя. Благодаря оппозитной архитектуре и свободным поршням мотор обходится без шатунов, коленчатого вала, клапанного механизма. Два поршня располагаются в общей камере сгорания: на такте сжатия они движутся навстречу друг другу, а на такте рабочего хода отталкиваются друг от друга. Оппозитная архитектура в моторостроении сейчас набирает популярность благодаря простоте, идеальному балансу и высокой удельной мощности. К при-

меру, американская технологическая компания Advanced Propulsion Technologies (APT) недавно обнародовала принципиально похожий прототип двухцилиндрового оппозитного турбодизеля, который превосходит традиционные моторы по удельной мощности в 2,5 раза, будучи впятеро легче. К 2011 году компания планирует вывести на рынок несколько модификаций двигателя.

Концепция свободных поршней означает, что каждый из них одновременно служит поршнем ДВС и гидравлической помпы. После рабочего хода давление жидкости в гидравлической системе возвращает поршень в исходное положение и обеспечивает сжатие топлива.

При рабочем объеме 500 см³ мотор Инго Валентина развивает мощность 64 л.с. (почти 130 «лошадок» на литр). Расход топлива варьируется от 1,35 до 1,85 л на 100 км пробега в зависимости от скорости движения. Масса мотора — всего 32 кг, он в пять раз легче традиционного ДВС и в шесть — современных гибридных силовых установок. Мотор способен переваривать различные виды топлива: дизель, бензин, биоэтанол и биодизель. Меняются только настройки системы управления. Никакой специальной системы охлаждения двигателю не требуется, так как он всегда работает в оптимальном режиме — без провалов и пиковых нагрузок. Для эффективного отвода тепла достаточно естественной циркуляции воздуха

в моторном отсеке. Это позволяет отказаться от радиатора, воздухозаборник которого на больших скоростях значительно увеличивает аэродинамическое сопротивление. За счет оптимальных зазоров между поршнем и стенкой цилиндра смазка двигателю Инго тоже не нужна, а значит, из списка обязательного оборудования вычеркиваются масляный картер, помпа и радиатор.

Табун внутри колеса

Второй ключевой элемент конструкции Ingocar, гидростатическое мотор-колесо, защищен двумя патентами 2002 года. Простая конструкция, состоящая из поршня, планетарной передачи, системы каналов и управляющих клапанов, легко справляется с передачей большого крутящего момента и пиковыми нагрузками при торможении. При массе менее 6 кг

и размерах с обычный дисковый тормозной механизм мотор-колесо развивает мощность до 230 л.с. И это далеко не предел. Инго утверждает, что при увеличении размера мотора его динамические характеристики возрастают пропорционально. Но в этом нет особого смысла, ведь в городском режиме движения каждый из четырех моторов использует лишь 5% своей мощности, а в шоссейном — не более 20%.

Электронная система управления позволяет гибко регулировать крутящий момент, передаваемый на каждое колесо в отдельности. Разумеется, это касается и тормозного усилия. При таком устройстве реализация любых алгоритмов системы стабилизации (ABS, ESP, интеллектуальный полный привод) не требует усложнения конструкции (дифференциалов, вискомуфт, механизмов управления тормозами) и дополнительных энергетических затрат. Благодаря простоте, малому количеству движущихся деталей, низким скоростям течения рабочей жидкости и полной герметичности мотор-колесо работает практически бесшумно в любом режиме.

В настоящее время разработкой собственных моделей гидростатического мотор-колеса занимаются многие крупные компании. Наибольшие успехи в этой области демонстрируют немецкие Bosch-Rexroth и Sauer-Danfoss, а также американский производитель тяжелой техники Caterpillar. Но в сравнительных испытаниях образец Валентина превосходит все аналоги с точки зрения массы, размеров и удельной мощности. «Громкое имя компании

и размер зарплаты руководителя проекта, к счастью, не являются решающими факторами в таких областях науки, где необходимы опыт и глубокие специфические знания», — комментирует этот факт сам Инго Валентин.

Дозаправка об забор

Самый дорогостоящий элемент конструкции гибрида Валентина — гидравлический аккумулятор: металлопластиковый двухсекционный резервуар, армированный карбоновым волокном. Расположенный в центре платформы, аккумулятор способствует оптимальному распределению нагрузки на колеса автомобиля и понижению центра тяжести, что в свою очередь улучшает управляемость. Валентин утверждает, что аккумулятор абсолютно надежен и безопасен. Конструкция емкостей, трубопроводов и соединений допускает серьезную деформацию без потери герметичности. Все соединения имеют двойные кольцевые прокладки особой конструкции, исключающие произвольную утечку жидкости. Рабочее давление в аккумуляторе варьируется от 120 до 480 бар.

Читайте также:  Лебедки для установки на грузовых автомобилях

Потери энергии в аккумуляторе не превышают 2−5% и вызываются незначительным нагреванием азота при быстром сжатии. Для сравнения: потери энергии в современных литий-ионных аккумуляторах достигают 10% и более и заложены в самой технологии. Важно, что гидравлический аккумулятор способен быстро заряжаться и разряжаться. Быстрая разрядка требуется для резких ускорений или движения в тяжелых дорожных условиях.

Объем гидравлической жидкости для Ingocar — около 60 л. Вся она растительного происхождения, что немаловажно с точки зрения экологии. По словам Инго, ее не нужно менять в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Если замена все же потребуется, она обойдется не дороже обычной смены моторного масла.

На крыше Ingocar может быть установлена солнечная батарея площадью чуть больше 1 м². Она питает компактную электрическую помпу, которая, так же как и дизельный двигатель, нагнетает жидкость в аккумулятор. Часть электричества во время движения потребляется дополнительным оборудованием автомобиля. Расчеты показывают, что солнечной энергии полученной в течение светового дня, достаточно для 25-километровой поездки без включения ДВС! Солнечная батарея — недешевое удовольствие, но она легко окупается за полтора-два года эксплуатации автомобиля. Впрочем, это опция, и от нее можно попросту отказаться. Предусмотрена также возможность зарядки аккумулятора от обычной бытовой электросети.

Подвеска Ingocar, разумеется, гидравлическая. Она полностью интегрирована в общую гидравлическую систему и может быть настроена под индивидуальные предпочтения водителя. Гидравлика задействована даже в системе пассивной безопасности авто: при экстремальном торможении или при срабатывании сенсорного датчика передний и задний бамперы выдвигаются вперед и назад на 40 см каждый. Степень упругости активных бамперов определяется электронной системой управления, учитывающей текущую динамику автомобиля, количество пассажиров и их расположение в автомобиле. Активный бампер работает как поршень и превращает энергию удара в энергию сжатия, закачивая гидравлическую жидкость

в аккумулятор. Так что за счет ДТП можно даже подзаправиться! Управление гибридным Ingocar ничем не отличается от управления традиционным автомобилем с автоматической коробкой передач.

Гонка за десятью миллионами

На самом деле автомобиля как такового Инго еще не построил. В металле существуют лишь дизельный мотор и мотор-колесо. Но концепция платформы Ingocar рассчитана полностью и успешно выдержала многочисленные экспертизы в ведущих американских научных лабораториях. Инго рассказывает, что начиная с 1986 года он неоднократно обращался в крупнейшие автомобильные компании, такие как Ford, BMW и Porsche, с предложением о внедрении своих изобретений. Но всегда сталкивался с вежливым отказом. Устав стучаться в закрытые двери, он решил действовать самостоятельно.

Одним из источников инвестиций в серийное производство Ingocar может стать победа в гонке Х-Prize, которая состоится в 2009—2010 годах. Призовой фонд в размере $10 млн предоставлен благотворительной организацией X PRIZE Foundation. К участию в предварительных соревнованиях допущена 31 команда из Америки, Германии, Великобритании и Швейцарии. Чтобы получить заветный чек, надо создать автомобиль, способный проехать 100 км на 2,35 л топлива, при этом выбрасывая в атмосферу не более 200 г парниковых газов на милю. Каждая команда обязана иметь реальный бизнес-план по выпуску как минимум 10 000 автомобилей.

Инго сообщил «Популярной механике», что обязательно примет участие в гонке X PRIZE. Прошлой осенью на Франкфуртском автосалоне он встречался с представителями одного крупного кузовного ателье, которые выразили заинтересованность в сотрудничестве. Ателье, название которого Инго суеверно не разглашает, готово произвести весь цикл работ по созданию кузова — от разработки внешнего и внутреннего дизайна Ingocar до постройки действующего прототипа. Создание одного экземпляра, по прикидкам Инго, обойдется примерно в $80 000 — сущие копейки по нынешним временам.

источник