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Categoria: Carros novos

A História De Uma Carreira

2024
A História De Uma Carreira
A História De Uma Carreira
Anonim

TECNOLOGIA

SUPERCAPACITORES

HISTÓRIA DE UMA CARREIRA

ALEXEY VOROBYOV-SHOES, MIKHAIL KOLODOCHKIN

Sua carreira começou tonta - como um estudante que foi imediatamente admitido na Universidade Estadual de Moscou a partir da oitava série, onde defendeu sua tese alguns anos depois. Mas então de repente algo ficou preso …

AVANÇOS

Aqueles que se lembram da época de escassez ainda respeitam a bateria. Era por definição impossível ir e apenas comprá-lo - em primeiro lugar, o antigo no local de registro! Portanto, quando a próxima edição da revista popular para inventores saiu com o alto slogan "Próximo passo - retire a bateria!", Nosso homem rompeu - Deus, você ouviu!

A idéia era simples: eles dizem, as baterias são pesadas, prejudiciais ao meio ambiente, têm medo de tudo, não vivem muito … Seja um capacitor: quase eterno, para todos os climas, com pouca resistência interna escarlate - qualquer corrente pode se desfazer, mesmo em três turnos. Então, vale a pena enchê-lo sob o capô e conectá-lo em paralelo à bateria, pois um milagre acontecerá diante de seus olhos. Afinal, até mesmo uma bateria "morta" poderá carregar lentamente o iniciante para uma tensão decente - isso não é para você torcer o motor de partida! E com o giro da chave de ignição, a energia acumulada no capacitor joules começa a girar o motor de arranque rapidamente com uma corrente furiosa que ele não via há algum tempo. Se não funcionar imediatamente, espere mais um minuto: a próxima tentativa será tão enérgica … Portanto, em vez de uma bateria normal, sua contraparte reduzida será suficiente (para alimentar o receptor no estacionamento …) e o capacitor lidará com os problemas iniciais.

O desempenho da ideia era óbvio. Se um fluxo fino de água fluir da torneira, você não apagará o fogo, mas se você colocar um balde e esperar um pouco, você pode organizar uma mini-cachoeira … E quando um estande apareceu no VDNH, onde o motor do carro foi ligado usando a bateria "Krona". Todos os tipos de conversores, há um bloco capacitivo, em seguida, as pesquisas de pessoas pegaram ferros de solda. Céticos com régua de cálculo - digamos, conte primeiro! - ignorado. Logo ficou claro - em vão …

O fato é que naqueles dias o capacitor mais escasso tinha uma capacidade de cerca de um farad - 1 F. Os produtos de série eram inferiores cem vezes ao valor nominal … E para nossos propósitos foram necessários quinhentos farads, e melhor - mil (1000 F) ! É claro que os artesãos imediatamente lembraram que a energia do capacitor é proporcional ao quadrado da tensão: você pode "aumentar os volts" e - literalmente - sair. Mas não havia caçadores para transferir o “Lada” de 12 volts para 300-400: mude para uma partida improvisada - não, obrigado …

REABILITAÇÃO

E onde estão as tecnologias de defesa que adoramos nos referir? Imagine, procurou - e encontrou!

Os primeiros supercapacitores ("supercaps") foram originalmente desenvolvidos para propósitos completamente diferentes: em uma instalação terrivelmente secreta, era necessário criar uma faísca poderosa … E eles forneciam o mundo inteiro - então o custo de produção era negligenciado. Mas então a perestroika colocou sua ênfase - produtos similares de Troitsk e Moscou, Kursk e Pskov começaram a aparecer constantemente em exposições … Além disso, o exército ficou seriamente interessado em “supercaps”! No entanto, foi nesta fase que a sua carreira voltou a quebrar. No início, descobriu-se que era impossível reduzir a capacidade de uma bateria normal! Um carro moderno devora tantos amperes que no modo ocioso nenhum gerador pode alimentá-lo sozinho. Nós dirigimos até um semáforo ou, pior ainda, ficou preso no trânsito - lembre-se: faróis, "música", ar condicionado sugar a energia da bateria. Ao mesmo tempo, não há uso do capacitor - aqui você não precisa de um flash de entusiasmo, mas de um trabalho árduo … Então, se tudo for igual, uma bateria com grande capacidade é muito preferível - no mesmo plug dura mais tempo sem recarregar.

O segundo passo quebrado na carreira ainda é o preço. O custo de cada kilo-joule de energia contido no “supercap” da empresa de Moscou “TechnoKor” é tal que o preço final em termos das necessidades de “Ural-375” ou KamAZ excede 500 dólares. Os produtos da Troitsk são mais avançados, mas muito mais caros! Hum …

Esperanças para os capacitores "all-weather" também entrou em colapso - o frio e eles não gostam. Além disso, às vezes sua proximidade pode acelerar a morte da bateria - em vez de recarregá-la a tempo, o feliz proprietário vai bombear os últimos pingentes … Isso resultará na bateria congelando e rachando no frio. E se você se lembrar de que, para carros normais, o problema atual geralmente perdeu sua relevância, então é justo colocar um cruzamento ousado em uma carreira que já foi brilhante …

REALIDADE

Mas não tão triste. Se o exército finalmente disser "sim!", As "supercaps" terão chances de sobrevivência em massa. Agora, as unidades estão verificando a adequação dos capacitores na “escala de operação de controle” - “supercaps” - veículos KamAZ e UAZ, ZILs e “Urals”, em BETs e vários veículos blindados. É curioso que não é tanto um eletricista que é testado como mecânico - como consertar, onde e tudo mais. De fato, no caso, o que quer que se possa dizer, há um benefício deles - para aqueles que desejam, sugerimos considerar o arroz. 1. O esquema simplificado do "supercap" é mostrado na Fig. 2

Antecipando as questões dos proprietários de carros - eles dizem, mas será bom para nós? - Respondemos com firmeza: "Sim!" A ajuda mais visual para demonstrar os talentos dos capacitores é … um carrinho com "supercaps" - eles já estão sendo usados no exército. Dirija-a até o carro com uma bateria "morta", conecte-se aos terminais e espere um minuto ou dois. Tudo - você pode deixar ir! Sem baterias, sem transformadores, sem tomadas de 220 volts … Apenas tenha cuidado ao conectar um capacitor descarregado a uma bateria - é melhor fazer isso, digamos, por meio de uma lâmpada. Uma faísca escorregará para que o problema seja possível …

A propósito, em todo momento, muitas carreiras russas continuaram com sucesso no exterior … Sabe-se que as "supercaps" russas já estão sendo entregues à Alemanha e Canadá - os caminhoneiros que estavam interessados no início confiável dos motores mostraram interesse crescente. Produtos similares, é claro, são produzidos no exterior, mas são usados de maneira diferente. Carros híbridos e carros de hidrogênio pilotados com células de combustível estão se tornando cada vez mais populares por lá. No primeiro caso, é necessário armazenar rapidamente em algum lugar a energia que o motor-gerador dá ao frear o motor. As correntes aqui atingem uma quantidade muito significativa (especialmente se elas travarem bruscamente) - a bateria não puxará. E se ele puxar, então seus pratos logo começarão a desmoronar. Por outro lado, com uma aceleração acentuada, o mesmo motor-gerador requer a energia armazenada de volta e tudo de uma vez. Então ele é capaz de melhorar significativamente a dinâmica de aceleração, favorecendo um colega de gasolina. E no modo “stop and go” nos engarrafamentos urbanos, o híbrido transforma-se completamente em um carro elétrico, no qual os ciclos de carga e descarga são repetidos inúmeras vezes. É por isso que os especialistas da Siemens VDO, por exemplo, veem grandes perspectivas de "supercaps" automotivos nos próximos quatro a cinco anos.

Um exemplo específico é o conceito híbrido do BMW X5 introduzido no ano passado. Nele, um motor elétrico instalado entre o motor de combustão interna e a caixa de câmbio traz o torque total "nos fundos" para … 1000 N.m! A aceleração é simplesmente fantástica. Não é por acaso que o projeto é chamado de "Dinâmica Efetiva". Além disso, nos modos normais, um carro é 15% mais econômico que um doador de gasolina. Claro, não foi sem supercapacitores - o diagrama de blocos do "capacitor beemvashki" é apresentado na Fig. 3. No que diz respeito aos veículos com célula de combustível, o problema aqui resolvido com a ajuda de “supercaps” é que a mini estação de energia a bordo, com energia suficiente, não pode fornecer correntes significativas para a carga de aceleração frisky. É aqui que o buffer do capacitor é necessário. Pesquisadores do Instituto Suíço, Paul Scherer, apresentaram um carro a hidrogênio no Fórum Ambiental Mundial em Joanesburgo, que consome 40% menos energia do que sua contraparte na gasolina. O Volkswagen Bor era o doador e os supercapacitores tornaram-se os dispositivos de armazenamento de energia. Em termos de gasolina, o conceito mostrou consumo de combustível no ciclo combinado europeu de apenas 5, 2 l / 100 km, enquanto o clássico "Bora 1.6" é de 8, 5 litros. E isso apesar do fato de que a massa do carro a hidrogênio era de 500 kg a mais! Supercapacitores acentuadamente melhoraram a dinâmica durante a aceleração e em ascensão. Existem soluções semelhantes em outros carros a hidrogênio, como o Honda FCX-V3.

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