Тепловое аккумулиров ание энергии
Дорожные транспортные средства с аккумулированием сжатого воздуха
В последнее время для транспортных средств были предложены аккумуляторы сжатого воздуха. Небольшой опытный образец с ротационным двигателем однократного (прямого) расширения, рабочее давление в котором составляет 0,45 МПа, был построен в Австрии. Энергия торможения утилизировалась посредством компрессора, который использовался также для подзарядки при помощи электродвигателя. В другой схеме баллоны со сжатым воздухом могли быть заменены или подзаряжены от стационарного компрессора. Так как обычно при подзарядке используется электроэнергия, автомобиль на сжатом воздухе можно рассматривать как один из частных случаев электромобиля [8.16].
Аккумулятор на сжатом воздухе или азоте был также предложен для утилизации энергии торможения, а также для покрытия пиков нагрузки при трогании с места и ускорении движения [8.17]. Это позволяет уменьшить требуемую мощность двигателя в два с лишним раза. Требуемая емкость аккумулятора невелика; для трогания с места и ускорения автобуса массой 1800 кг до скорости 60 км/ч требуется всего лишь 0,1 кВт-ч (360 кДж) механической энергии. На рис. 8.9 доказана принципиальная приводная схема такого автобуса.
Двигатель внутреннего сгорания вращает гидравлический масляный насос с переменными оборотами, который также выполняет роль коробки перемены передач. Масло под давлением приводит в действие масляный двигатель, который непосредственно передает вращение колесам; в процессе торможения масляный двигатель работает как насос. Стороны высокого и низкого давления двигателя-насоса соединены с гидравлическим аккумулятором, максимальное давление в котором составляет 35,0 МПа. Благодаря постоянной нагрузке двигателя и бесступенчатой передаче средний КПД двигателя выше, чем у обычных приводов. Кроме того, около 50 % энергии торможения может быть утилизировано.