kds » 11 сен 2009, 10:34
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОМПА
Электротехника давно и прочно обосновалась на автомобилях. Электромоторы и электромагнитные клапаны обеспечивают работу немалого числа автомобильных узлов и систем, и при этом везде, где бы они ни появились взамен механического и гидравлического привода, перед конструкторами открываются новые возможности для дальнейшего совершенствования "самобеглых колясок".
Правда, пока говорить об окончательном триумфе электротехники в автостроении все-таки преждевременно. Электричество заняло командные высоты в системах топливоподачи и зажигания двигателей, близко к этому в рулевом управлении, подвеске и тормозах. Электричеству отдано на откуп все вспомогательное оборудование автомобиля. Однако существуют системы и узлы, где позиции старой доброй механики и гидравлики до сих пор представляются незыблемыми, хотя, если разобраться, электротехника давно "просится" и в них доказать свое превосходство.
Возьмем, например, систему охлаждения. Чем было бы плохо заменить обычный термостат многоходовым электромагнитным клапаном? Традиционный термостат - механическое устройство, которое открывается и закрывается в зависимости от того, насколько под действием температуры охлаждающей жидкости изменит объем наполнитель рабочего элемента. Поэтому такой термостат инертен и не способен точно регулировать температурный режим работы двигателя.
Другое дело - электромагнитный клапан, перекрывающий охлаждающей жидкости дорогу в радиатор, пока ее температура не достигла нормы, и, наоборот, открывающий этот путь, когда появляется угроза перегрева. Этот клапан, подчиняясь командам электронного блока, использующего информацию от температурного датчика, который, во-первых, точнее, чем наполнитель термостата, и, во-вторых, может быть размещен в самом удобном для замера температуры месте, разумеется, обеспечит куда более верное управление охлаждением. А все это сулит увеличение долговечности и снижение расхода топлива.
К водяному насосу это, кстати, тоже относится. Вентилятор радиатора давно пользуется услугами электропривода, а помпа до сих пор остается механически связанной с коленчатым валом двигателя. Поэтому создаваемый ею напор зависит вовсе не от температурного, как должно быть, а от скоростного режима работы двигателя. Недостаток? Естественно, и справиться с ним можно, если посадить крыльчатку водяного насоса на вал электромотора. А управление этим электромотором доверить все тому же электронному блоку. Теперь подача охлаждающей жидкости будет осуществляться в зависимости от фактической необходимости в охлаждении. В том числе и после остановки двигателя, когда он становится уязвимым к "тепловому удару": поршни, кольца, клапаны еще раскалены, а мы, заглушив мотор, прерываем циркуляцию жидкости по рубашке охлаждения.
По похожим, хотя и не аналогичным причинам, электропривод не помешал бы масляному насосу. Как и помпа, он приводится от коленвала. Возможно ли из-за этого избежать масляного голодания при пуске двигателя в смазываемых под давлением точках системы - подшипниках коленчатого и распределительного валов, валика турбокомпрессора? Или обеспечить требуемое давление в этих же точках при работе мотора на холостом ходу? Электронасос можно включить еще до запуска двигателя, и его подача не зависит от оборотов коленвала. И еще: для турбокомпрессора моторное масло является не только смазкой, но и охлаждающей жидкостью, и электрический масляный насос мог бы обеспечить охлаждение главного агрегата наддува после остановки двигателя.
Перспективен электропривод и для использования в самом турбонаддуве. Как известно, турбодвигателям свойственно запаздывание на управляющее действие педали акселератора. Называется это явление "турбоямой", и связано оно с тем, что давление выхлопных газов возрастает не мгновенно, а с некоторой задержкой, каким резким не было бы нажатие на педаль газа. Конструкторы борются с этим явлением, оснащая турбокомпрессор сопловым аппаратом с управляемой геометрией (нередко, кстати, управляемой при помощи электропривода), но возможно и другое решение, если колесо турбины соединить со вспомогательным электромотором, подчиняющимся командам микропроцессора. Электроника, контролируя работу двигателя, подключает электромотор, когда энергии выхлопа оказывается недостаточно, чтобы система наддува адекватно отреагировала на желание водителя резко увеличить скорость автомобиля. А в остальных режимах электромотор нетрудно переключить на генерацию, чтобы он вместе со штатным генератором обеспечивал электроэнергией все потребители, размещенные на борту автомобиля.
Весной нынешнего года компания BMW представила линейку новых шестицилиндровых рядных двигателей, оснащенных электрическими водяными насосами. Но это редкий, практически исключительный случай, когда электроприводу все же удалось пробить себе дорогу на моторы, которыми комплектуются массовые модели автомобилей. Пока же указанные выше разработки находят применение лишь на специальной технике или остаются концептуальными, помогая разве что только своим создателям брать призы на различных конкурсах технических инноваций.
Проблема заключается в том, что в отличие от какой-нибудь дополнительной лампочки или электромоторчика, поднимающего либо опускающего стекло в двери, электрический маслонасос и водяная помпа требуют для своих нужд немалую энергию. Сегодня традиционным автомобильным генераторам и без того приходится работать на пределе возможностей, обеспечивая электричеством многочисленную армию устройств, отвечающих за комфорт и безопасность. Выход видится в переходе с 12-вольтового стандарта, который используется в системах энергообеспечения легковых автомобилей, на 42-вольтовый. Об этом сейчас говорится много и на всех уровнях. Если замена стандартов случится, то исчезнет главное препятствие, мешающее дальнейшему продвижению электротехники в двигатель внутреннего сгорания.
Сергей ВОЛКОВ.
Т-4 чистый пассажир.ААВ 2,4Д. 94г.в.
Скайп dronho1