UA47960A - Gas-turbine vehicle - Google Patents

Gas-turbine vehicle Download PDF

Info

Publication number
UA47960A
UA47960A UA2001128381A UA2001128381A UA47960A UA 47960 A UA47960 A UA 47960A UA 2001128381 A UA2001128381 A UA 2001128381A UA 2001128381 A UA2001128381 A UA 2001128381A UA 47960 A UA47960 A UA 47960A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas turbine
vehicle
turbine
control system
mode
Prior art date
Application number
UA2001128381A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Анатолій Іванович Пабат
Анатолий Иванович Пабат
Анастасія Анатоліївна Пабат
Анастасия Анатольевна Пабат
Original Assignee
Анатолій Іванович Пабат
Анатолий Иванович Пабат
Анастасія Анатоліївна Пабат
Анастасия Анатольевна Пабат
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолій Іванович Пабат, Анатолий Иванович Пабат, Анастасія Анатоліївна Пабат, Анастасия Анатольевна Пабат filed Critical Анатолій Іванович Пабат
Priority to UA2001128381A priority Critical patent/UA47960A/en
Publication of UA47960A publication Critical patent/UA47960A/en

Links

Landscapes

  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

A gas-turbine vehicle has a chassis with a differential, a gas turbine with supplementary aggregates and a drive mechanism from the gas turbine. Drive mechanism has a reversing multiplicator, a driven clutch and a driven variator, control bodies of which are connected by a servo-drive to accelerator that is connected to the control system for the vehicle mode of motion controlling; this is connected to the driven clutch, supplementary aggregates of the gas turbine, controller and ABS of the brake system.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід має відношення до транспортного машинобудування і може бути використаний в будь - яких 2 транспортних засобах, переважно малотоннажних та легкових автомобілях.The invention is related to transport engineering and can be used in any 2 means of transport, mainly small-tonnage and passenger cars.

Відомий газотурбінний транспортний засіб (прототип ), що має ходову частину з диференційним ведучим мостом, газову турбіну з допоміжними агрегатами та механізм приводу ведучого мосту від газової турбіни, який виконано у вигляді об'ємної пневматичної передачі, компресор якої з'єднаний з валом турбіни, пневмомотор - з ведучим мостом, повітропровід нагнітання від компресора до пневмомотора обладнаний теплообмінником, 710 встановленим у випускному тракті турбіни, а випускна труба пневмомотора з'єднана з камерою згорання газової турбіни (а.с. СССР, М 1361035, кл. В 60 К 17/ 00, 1987).A known gas turbine vehicle (prototype) that has a chassis with a differential drive axle, a gas turbine with auxiliary units and a mechanism for driving the drive axle from the gas turbine, which is made in the form of a volumetric pneumatic transmission, the compressor of which is connected to the turbine shaft, air motor - with a drive bridge, the discharge air line from the compressor to the air motor is equipped with a heat exchanger 710 installed in the exhaust path of the turbine, and the exhaust pipe of the air motor is connected to the combustion chamber of the gas turbine (a.s. USSR, M 1361035, class B 60 K 17 / 00, 1987).

Недоліком транспортного засобу є низький коефіцієнт корисної дії (ККД) газової турбіни, особливо в режимі часткового навантаження, значні втрати енергії в пневматичній трансмісії завдяки пружним властивостям повітря, недостатні динамічні характеристики, обумовлені надзвичайно малим обертовим моментом турбіни при 75 низькій швидкості обертання.The disadvantage of the vehicle is the low efficiency (efficiency) of the gas turbine, especially in the partial load mode, significant energy losses in the pneumatic transmission due to the elastic properties of air, insufficient dynamic characteristics due to the extremely low torque of the turbine at 75 low rotation speed.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення газотурбінного транспортного засобу, в якому механізм приводу обладнано керованим варіатором, органи керування яким за допомогою сервоприводу з'єднані з акселератором, а також системою керування режиму руху, що забезпечує високі економічні, екологічні, ергономічні та експлуатаційні характеристики транспортного засобу.The basis of the invention is the task of improving a gas turbine vehicle, in which the drive mechanism is equipped with a controlled variator, the controls of which are connected to the accelerator by means of a servo drive, as well as a driving mode control system that ensures high economic, ecological, ergonomic and operational characteristics of the vehicle .

Поставлена задача досягається тим, що транспортний засіб містить ходову частину з диференціалом, газову турбіну з допоміжними агрегатами та механізм приводу від газової турбіни, який, згідно винаходу містить реверсивний мультиплікатор, керовану муфту та керований варіатор, органи керування яким за допомогою сервоприводу з'єднані з акселератором, який з'єднаний з системою керування режимом руху транспортного засобу, яка з'єднана з керованою муфтою, допоміжними агрегатами газової турбіни, контролером та АВ5 29 гальмівної системи. «The task is achieved by the fact that the vehicle contains a chassis with a differential, a gas turbine with auxiliary units and a drive mechanism from the gas turbine, which, according to the invention, contains a reversing multiplier, a controlled clutch and a controlled variator, the control bodies of which are connected by means of a servo drive to accelerator, which is connected to the vehicle's motion control system, which is connected to the controlled clutch, auxiliary units of the gas turbine, the controller and АВ5 29 of the braking system. "

Використання керованої муфти та керованого варіатора забезпечує роботу газової турбіни в квазістаціонарному режимі з максимальним ККД незалежно від режиму руху транспортного засобу, чим обумовлені високі економічні та екологічні характеристики газотурбінного транспортного засобу.The use of a controlled clutch and a controlled variator ensures the operation of the gas turbine in a quasi-stationary mode with maximum efficiency regardless of the vehicle's driving mode, which is due to the high economic and environmental characteristics of the gas turbine vehicle.

Використання з'єднаної з акселератором, гальмівною системою, варіатором та муфтою системи керування о 30 транспортним засобом забезпечує можливість формування всіх режимів руху за допомогою акселератора та «о гальма, чим обумовлені ергономічні та експлуатаційні характеристики транспортного засобу.The use of the vehicle control system connected to the accelerator, brake system, variator and clutch provides the possibility of forming all modes of movement with the help of the accelerator and brake, which determines the ergonomic and operational characteristics of the vehicle.

Функціональна схема транспортного засобу зображена на фіг.1. оThe functional diagram of the vehicle is shown in Fig.1. at

Газова турбіна 1 з допоміжними агрегатами 2 з'єднана з обладнаним сервоприводом З варіатором 4, з'єднаним з обладнаною контролером 5 керованою муфтою 6, яка з'єднана через реверсивний мультиплікатор 7 35 з колісним диференціалом 8. Газова турбіна має також електричний зв'язок з системою керування 9, яка З з'єднана з керованими муфтою та варіатором, контролером швидкості 10 та сенсором 11 акселератора, контролером 12 та АВЗ 13 гальмівної системи.The gas turbine 1 with auxiliary units 2 is connected to an equipped servo drive With a variator 4 connected to an equipped controller 5 by a controlled clutch 6, which is connected through a reversing multiplier 7 35 to a wheel differential 8. The gas turbine also has an electrical connection with the control system 9, which is connected to the controlled clutch and variator, the speed controller 10 and the sensor 11 of the accelerator, the controller 12 and the AVZ 13 of the braking system.

Працює пристрій таким чином. «The device works like this. "

Квазістаціонарний режим газової турбіни. З 50 Запуск газової турбіни 1 здійснюється звичайним способом за допомогою мотор-генератора, який також с забезпечує живлення органів керування та електроспоживачів під час руху. При досягненні газовою турбіною з» стаціонарного режиму (режиму з максимальним ККД) подача палива вимикається за командою системи керування 9 і турбіна продовжує обертатись за інерцією. При швидкості обертання 50 - 80 тисяч обертів за хвилину сучасних автомобільних газових турбін потужністю 80 - 150кВт їх власна кінетична енергія в 1,5 - З 45 рази перевищує кінетичну енергію легкового або малотоннажного автомобіля на крейсерській швидкості 90 - шк 120км за годину, що забезпечує можливість акумуляції кінетичної енергії транспортного засобу безпосередньо -і ротором турбіни при рекуперативному гальмуванні та надзвичайні динамічні характеристики транспортного засобу за рахунок використання кінетичної енергії турбіни. При зменшенні внаслідок втрат кінетичної енергії іш швидкості обертання газової турбіни за командою системи керування 9 вмикається подача палива, газова б 20 турбіна досягає стаціонарного режиму і знову вимикається. Процес буде повторюватись до моменту формування системою керування 9 інших режимів газової турбіни, забезпечуючи роботу газової турбіни в с квазістаціонарному режимі навколо зони максимального ККД. Схожий квазістаціонарний режим мінімальної токсичності викидів, максимального обертового моменту, максимальної стійкості турбіни що до помпажу, максимальної потужності або форсажу встановлюється водієм в залежності від конкретних умов експлуатації транспортного засобу за допомогою системи керування 9. в. Режими руху транспортного засобу.Quasi-stationary gas turbine mode. With 50, the gas turbine 1 is started in the usual way by means of a motor-generator, which also provides power to the control bodies and electrical consumers during movement. When the gas turbine reaches the stationary mode (the mode with maximum efficiency), the fuel supply is turned off according to the command of the control system 9 and the turbine continues to rotate by inertia. At a speed of rotation of 50 - 80 thousand revolutions per minute of modern automobile gas turbines with a capacity of 80 - 150 kW, their own kinetic energy is 1.5 - 45 times greater than the kinetic energy of a passenger car or light-duty car at a cruising speed of 90 - 120 km per hour, which provides the opportunity accumulation of the vehicle's kinetic energy directly and by the turbine rotor during regenerative braking and extraordinary dynamic characteristics of the vehicle due to the use of the turbine's kinetic energy. When the speed of rotation of the gas turbine decreases as a result of the loss of kinetic energy, according to the command of the control system 9, the fuel supply is turned on, the gas turbine b 20 reaches a stationary mode and is turned off again. The process will be repeated until the control system forms 9 other modes of the gas turbine, ensuring the operation of the gas turbine in a quasi-stationary mode around the zone of maximum efficiency. A similar quasi-stationary mode of minimum toxicity of emissions, maximum torque, maximum stability of the turbine with respect to surge, maximum power or afterburner is set by the driver depending on the specific conditions of operation of the vehicle using the control system 9. c. Driving modes of the vehicle.

При натисканні на педаль акселератора за командою сенсора 11 вмикається муфта 6 і в залежності від стану реверсивного мультиплікатора 7 починається рух автомобіля, наприклад, вперед. При цьому з'єднаний з акселератором сервопривод З наприклад, електричний, взаємодіє з органами керування варіатора 4, що 60 зменшує коефіцієнт передачі варіатора та збільшує швидкість транспортного засобу. При досягненні бажаної швидкості водій відпускає акселератор, за командою сенсора 11 система керування 9 вимикає керовану муфту 6 і транспортний засіб рухається накатом. Контролер 5 порівнює швидкість обертання ведучої та веденої частин керованої муфти б і за командою системи керування 9 сервопривод З змінює коефіцієнт передачі варіатора таким чином, що обидві частини муфти 6 обертаються з однаковою швидкістю незалежно від особливостей руху бо транспортного засобу. При наступному натисканні на педаль акселератора муфта б знову вмикається і транспортний засіб продовжує рух. Якщо на протязі З - 5 секунд стан контролера швидкості 10 не змінюється, система керування 9 автоматично вмикає режим стаціонарного руху, порівнюючи миттєву швидкість транспортного засобу зі станом контролера швидкості 10 та змінюючи за допомогою сервопривода З коефіцієнт передачі варіатора 4 таким чином, щоб швидкість руху не змінювалась при квазістаціонарному режимі газової турбіни та зміні дорожніх факторів (груіїізконтроль). В разі повного використання діапазону варіатора 4 система керування 9 вимикає квазістацюнарний режим і подальше керування турбіною здійснюється загальноприйнятим способом за рахунок зміни подачі палива аж до режиму максимальної потужності, який може бути ввімкнено системою керування 9 за командою водія при участі транспортного засобу в спортивних змаганнях або під час 7/0 ВУухХУ в складних дорожніх умовах не зважаючи на значне погіршення економічних та екологічних характеристик.When the accelerator pedal is pressed, the clutch 6 is activated at the command of the sensor 11 and, depending on the state of the reversing multiplier 7, the car starts to move, for example, forward. At the same time, the servo drive C connected to the accelerator, for example, electric, interacts with the controls of the variator 4, which 60 reduces the transmission ratio of the variator and increases the speed of the vehicle. When the desired speed is reached, the driver releases the accelerator, at the command of the sensor 11, the control system 9 turns off the controlled clutch 6 and the vehicle coasts. The controller 5 compares the speed of rotation of the leading and driven parts of the controlled clutch b, and at the command of the control system 9, the servo drive C changes the transmission ratio of the variator in such a way that both parts of the clutch 6 rotate at the same speed, regardless of the characteristics of the movement of the vehicle. The next time you press the accelerator pedal, clutch b is re-engaged and the vehicle continues moving. If the state of the speed controller 10 does not change within 3 - 5 seconds, the control system 9 automatically turns on the stationary mode, comparing the instantaneous speed of the vehicle with the state of the speed controller 10 and using the servo drive 3 to change the gear ratio of the variator 4 in such a way that the speed does not changed during the quasi-stationary mode of the gas turbine and the change of road factors (force and control). In the case of full use of the range of the variator 4, the control system 9 turns off the quasi-stationary mode and further control of the turbine is carried out in a conventional way by changing the fuel supply up to the maximum power mode, which can be turned on by the control system 9 at the command of the driver when the vehicle participates in sports competitions or under time 7/0 VUukhHU in difficult road conditions, despite the significant deterioration of economic and ecological characteristics.

Незалежно від режиму руху система керування 9 аналізує сигнали датчиків АВ5 13 і автоматично змінює коефіцієнт передачі варіатора 4 при виникненні загрози буксування ведучих коліс транспортного засобу. Режим гальмування.Regardless of the driving mode, the control system 9 analyzes the signals of sensors AB5 13 and automatically changes the transmission ratio of the variator 4 when there is a threat of skidding of the driving wheels of the vehicle. Braking mode.

При наявності команди сенсора 11 (стаціонарний режим руху) і натисканні педалі гальмів в межах вільного /5 Ходу за командою контролера 12 система керування 9 вимикає газову турбіну та вмикає режим рекуперативного гальмування. Водій, зменшуючи натискання акселератора, контрольовано збільшує коефіцієнт передачі варіатора, що спричиняє підвищення швидкості обертання газової турбіни 1 та акумулювання її ротором кінетичної енергії транспортного засобу. Система керування 9 аналізує сигнали датчиків АВ5 13 і автоматично змінює коефіцієнт передачі варіатора 4 при виникненні загрози блокування коліс транспортного засобу. При 2о подальшому натисканні на педаль гальмів за командою контролера 12 система керування 9 вимикає режим рекуперації, керована муфта б вимикається незалежно від положення акселератора і режим гальмування визначається дією штатної гальмівної системи, якою обладнано транспортний засіб.When there is a command from the sensor 11 (stationary mode of movement) and the brake pedal is pressed within the range of free /5 Travel according to the command of the controller 12, the control system 9 turns off the gas turbine and turns on the regenerative braking mode. The driver, by reducing the pressure on the accelerator, increases the transmission ratio of the variator in a controlled manner, which causes an increase in the speed of rotation of the gas turbine 1 and the accumulation of kinetic energy of the vehicle by its rotor. The control system 9 analyzes the signals of sensors АВ5 13 and automatically changes the transmission ratio of the variator 4 when there is a threat of locking the wheels of the vehicle. When the brake pedal is pressed 2o further under the command of the controller 12, the control system 9 turns off the recuperation mode, the controlled clutch b is turned off regardless of the accelerator position, and the braking mode is determined by the action of the standard braking system that the vehicle is equipped with.

Зміна напряму руху здійснюється звичайним способом при перемиканні реверсивного мультиплікатора,Changing the direction of movement is carried out in the usual way when switching the reversing multiplier,

Наявність мультиплікатора дозволяє дискретно змінювати інтегральний коефіцієнт передачі трансмісії для ов оптимізації керування транспортним засобом в різних дорожніх умовах.The presence of a multiplier allows you to discretely change the integral transmission ratio of the transmission to optimize vehicle control in various road conditions.

Таким чином, газотурбінний транспортний засіб завдяки використанню газової турбіни, що працює в « квазістаціонарному режимі з максимальним ККД (до 70905), споживає будь - яке дешеве органічне або синтетичне паливо, не має схильних до зношення тертьових деталей та наявності високоефективної механічної керованої без ступеневої трансмісії з можливістю керованого режиму руху незалежно від режиму газової турбіни і о зо Контрольованого режиму рекуперативного гальмування з акумуляцією кінетичної енергії ротором турбіни має унікальні економічні, екологічні, ергономічні та експлуатаційні характеристики. Так, в порівнянні з ісе) транспортними засобами, обладнаними двигунами внутрішнього згорання або газовими турбінами в класичному дз використанні, зменшення витрат палива та рівня шкідливих викидів завдяки використанню газової турбіни, що працює в квазістаціонарному режимі, складає 50 - 6095, завдяки високоефективній рекуперації кінетичної енергії -Thus, a gas turbine vehicle, thanks to the use of a gas turbine operating in a "quasi-stationary mode with maximum efficiency (up to 70905), consumes any cheap organic or synthetic fuel, has no wear-prone friction parts and the presence of a highly efficient mechanical controlled stepless transmission with the possibility of a controlled mode of movement regardless of the mode of the gas turbine and the controlled mode of regenerative braking with the accumulation of kinetic energy by the turbine rotor has unique economic, ecological, ergonomic and operational characteristics. Thus, compared to ise) vehicles equipped with internal combustion engines or gas turbines in classic dz use, the reduction of fuel consumption and the level of harmful emissions due to the use of a gas turbine operating in a quasi-stationary mode is 50 - 6095, due to the highly efficient recovery of kinetic energy -

Зв 25 - 3096, особливо в режимі часткових навантажень міського руху, а керована без ступенева механічна «Е трансмісія забезпечує за рахунок використання кінетичної енергії турбіни динамічні характеристики з прискоренням до бм/с 2. Газова турбіна, виготовлена з використанням авіаційних технологій, але працююча зі значно меншим навантаженням, досить надійна і довговічна. « с 70Sv 25 - 3096, especially in the mode of partial loads of city traffic, and the controlled stepless mechanical "E transmission provides dynamic characteristics due to the use of the kinetic energy of the turbine with acceleration up to bm/s 2. A gas turbine manufactured using aviation technologies, but working with significantly less load, quite reliable and durable. p. 70

Claims (1)

Формула винаходу як ;з» Газотурбінний транспортний засіб, що містить ходову частину з диференціалом, газову турбіну з допоміжними агрегатами та механізм приводу від газової турбіни, який відрізняється тим, що механізм приводу Містить реверсивний мультиплікатор, керовану муфту та керований варіатор, органи керування яким підключені їх сервоприводом до акселератора, який з'єднаний з системою керування режимом руху транспортного засобу, що з'єднана з керованою муфтою, допоміжними агрегатами газової турбіни, контролером та АВ5 гальмівної це. системи. се) ФО 50 (42) Р 60 б5Formulation of the invention as "with" a gas turbine vehicle containing a chassis with a differential, a gas turbine with auxiliary units and a drive mechanism from the gas turbine, which differs in that the drive mechanism contains a reversing multiplier, a controlled clutch and a controlled variator, the controls of which are connected their servo drive to the accelerator, which is connected to the vehicle's motion control system, which is connected to the controlled clutch, gas turbine auxiliary units, the controller and AV5 brake it. systems. se) FO 50 (42) R 60 b5
UA2001128381A 2001-12-06 2001-12-06 Gas-turbine vehicle UA47960A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001128381A UA47960A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Gas-turbine vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001128381A UA47960A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Gas-turbine vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA47960A true UA47960A (en) 2002-07-15

Family

ID=74211909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2001128381A UA47960A (en) 2001-12-06 2001-12-06 Gas-turbine vehicle

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA47960A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7806796B2 (en) Power set for vehicles
US8024081B2 (en) Method and device for controlling a hybrid vehicle drive
US5847470A (en) Auxiliary motor drive system
JP4757263B2 (en) Wind air engine and wind air engine vehicle
US3970163A (en) Automotive vehicle drive
US4408293A (en) Automotive control systems for improving fuel consumption
CN101913320B (en) Pressure hybrid power transmission system and control method
NL7906521A (en) HYBRID DRIVE SYSTEM AND METHOD FOR USE THEREOF.
CN107628029A (en) A kind of energy-saving stability motion control method for netting connection automobile queue
CN101389516B (en) Method for operating a hybrid vehicle
JP2008520877A5 (en)
RU2648804C2 (en) Method for performing fuel shut-off when the vehicle is decelerated
CN108528226A (en) Drive system, control method and the vehicle of freight truck
CN104590012B (en) Vehicle creep control system and its clutch
JP6182990B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
US3994354A (en) Constant speed vehicle drive unit
UA47960A (en) Gas-turbine vehicle
JP6260118B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JPH09280083A (en) Hybrid vehicle
JP2000104578A (en) Energy-savingly traveling automobile
RU152878U1 (en) HYBRID POWER UNIT OF WHEELED VEHICLE
CN104590011B (en) Vehicle creep control system and control method
JP4780867B2 (en) Torque control device for driving force source for vehicle
Moosavi-Rad et al. A band variable-inertia flywheel integrated-urban transit bus performance
Al-Jumaili REASONABILITY OF PERMANENT USE OF THE ENGINE FOR SERVICE BRAKING OF THE VEHICLE