CC BY
68GIBRID DVIGATELLI AVTOMOBILLARDAN FOYDALANIB ICHKI YONUV DVIGATELLARI ISHLAB CHIQARGAN QUVVAT SAMARADORLIGINI
OSHIRISH VA ATROF-MUHITGA CHIQARILAYOTGAN ZARARLI
GAZLARNI KAMAYTIRISH
S. Xodjayev A. Xusanjonov B. Botirov
Farg'ona politexnika instituti
ANNOTATSIYA
Ushbu maqolada zamonaviy avtomobillarning ichki yonuv dvigattellarida ishlatiladigan an'anaviy yoqilg'i manbalarining o'rnini bosuvchi istiqbolli yoqilg'i turlaridan biri - dimetilefir yoqilg'isidan foydalanishga katta e'tibor berilgan.
Tayanch so'zlar: transport vositalari, texnik ekspluatatsiya, texnik holat, ishonchlilik, an'anaviy yoqilg'ilar, noan'anaviy yoqilg'ilar, dimetilefir.
INCREASING POWER EFFICIENCY AND HARMFUL DAMAGE TO THE ENVIRONMENT PRODUCED BY HYBRID ENGINE ENGINE ENGINE
USING HYBRID ENGINE
S. Khodjaev A. Khusanjonov B. Botirov
Fergana Polytechnic Institute
ABSTRACT
This article focuses on the use of dimethyl ether, one of the most promising types of fuel to replace the traditional fuel sources used in the internal combustion engines of modern cars.
Keywords: vehicles, maintenance, technical condition, reliability, conventional fuels, non-conventional fuels, dimethyl ether.
KIRISH
O'rta Osiyo hududi uchun avtomobil transportining ahamiyati beqiyosdir. Chunki, barcha transport vositalarida tashilayotgan yuk va passajirlarning 80-85 foizi avtomobillarga to'g'ri keladi. Katta hajmdagi yuklar va yo'lovchilarni tashish zarurati avtomobillarni ko'plab ishlab chiqarilishiga olib keldi. Bunday an'ana hozirgi paytda ham o'z mavqeini saqlab turibdi. Avtomobillar deyarli 100 yillik rivojlanishi natijasida yaqin kelajakdagi yuqori darajada takomillashgan asosiy transport vositasi bo'lib qoldi. Avtomobil konstruktsiyasiga ta'sir qiluvchi omillarga dvigatelning solishtirma quvvati, avtomobil ishonchliligining zarurati, ishlatiladigan yonilg'i va hom-ashyoning eng kam
sarfida va narxida turli ishlatish sharoitida avtomobildan foydalana olish mumkinligi kiradi.
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
Shu sohadagi iqtisodiy rivojlanish yo'nalishlari - bu yengil va yuk avtomobillarining yonilg'i tejamkorligi va effektiv quvvatini oshirishdir. Shuningdek, avtomobil atrof-muhitni chiqindi gazlar bilan ifloslantiruvchi vositadir (is gazi, azot oksidlari). Bu esa avtomobilning ekologik xavfsizligini uzluksiz ta'minlashni taqozo qiladi. Tabiiy muhitni muhofazalash, uning imkoniyatlaridan oqilona foydalanish hozirgi zamonning eng dolzarb muammolaridan biriga aylanib qolmoqda. Havoni ifloslantiruvchi manbaalardan butun jahonda birinchi o'rinda turgani bu avtotransportdir (54%). Dunyo bo'yicha 5mln.dan ortiq avtomobil har kuni havoga 100 minglab tonna zararli birikmalar chiqaradi [1].
Bulardan tashqari avtomobil hamda uning dvigatelining konstruktsiyasi va ish jarayonlariga me'yoriy cheklovlar va texnologik talablar qo'yilgan. Chunki, hayot farovonligini va darajasini oshirish dunyo aholisining iste'mol qiladigan energiyaga bo'lgan talabining o'sishishiga olib kelmoqda. Ushbu holat bugungi kunda va yaqin kelajakda muqobil yonilg'i va energiya turlari orasida tanlov o'tkazishga majbur qilmoqda.
Avtomobil va uning dvigatelining ishlab chiqarilishida ularning rivojlanish an'anasi murakkabroq yechimlarni ishlatish yo'li bilan foydali ish koeffitsiyenti (FIK) dan yuqoriroq samara olishda namoyon bo'lmoqda. Bu esa avtomobil va uning dvigatelining konstruktsiyasini murakkab bo'lishiga olib keladi va foydalanishda mehnat sarfining yuqori bo'lishini talab qiladi. Amaliyotning ko'rsatishicha, avtomobil va uning agregatlarini rivojlanish jarayoni hali tugagani yo'q. Avtomobil va uning agregatlarini konstruktsiyalashda fan va texnikaning eng so'nggi yutuqlarini, konstruktsion hom-ashyolarni ishlatishni ko'zda tutish lozim.
Avtomobil dvigatellarining quvvati kundan kunga oshirilmoqda. Avtomobil va boshqa transport vositalarining ko'payishi hamda ularga o'rnatiladigan dvigatellar quvvatini oshishi suyuq yonilg'i iste'molini yanada oshiradi. Shuning uchun dvigatellar yonilg'isining sarfini kamaytirish masalalariga katta e'tibor berish kerak. Yirik shaharlarda transport vositalarining ko'payishi natijasida tashqi muhitning zararlanishi va umumiy shovqin kuchayadi. Shu sababli dvigatel shovqinini kamaytirish va havoning zararli, ishlatilgan gazlar bilan ifloslanishini oldini olish muammolarini hal qilish talab etiladi.
Ana shunday dolzarb muammolarni hal qilishdagi yechimlardan biri sifatida gibrid avtomobillarni keltirish mumkin.
Gibrid avtomobili bu "elektrodvigatel-ichki yonuv dvigateli" sistemasi harakatlantiradigan ya'ni ichki yonuv dvigateli va elektromotor uyg'unlashtirilgan,
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 1 I 2021
ISSN: 2181-1601
shuningdek, yonilg'i hamda elektr akkumulyatordan quvvat oladigan yuqori tejamkor avtomobildir. Gibrid avtomobilning eng muhim afzalligi - yuqori yonilg'i tejamkorlikka egaligi va ishlab chiqarilgan zararli chiqindi gazlarning kamligidir.
Zamonaviy avtomobilsozlikda avtomobillarni gibridlash dvigatel ishlab chiqargan quvvatdan yuqori samaradorlik bilan foydalanishga erishish usullaridan biridir. Chunki, bir tomondan neftning narxi to'xtovsiz o'sib bormoqda va bu ichki yonuv dvigatelini rivojlanishiga to'sqinlik qilmoqda, ikkinchi tomondan hozirda elektr energiyasini uzoq masofalargacha saqlab turish muammosi faqat elektr energiyasi bilan harakatlanadigan elektromobillardan foydalanishga to'sqinlik qilmoqda.
MUHOKAMA
Gibrid kuch qurilmasini ishlab chiqishning asosiy sababi muhim ekologik talab bo'lgan zararli chiqindilarni atmosferaga chiqishini kamaytirish hamda dvigatelning effektiv quvvatidan ko'proq foydalanishdir. Bu sistema qurum va uglevodorodlar ajralib chiqishini 90% ga, azot oksidlarini 50% ga kamaytirishga imkon beradi. Bunda yonilg'i iqtisodi 60% ni tashkil qiladi va harakat boshlangan paytda tezlanish 50 % ga oshadi [2].
Taklif etilayotgan gibrid avtomobil tezlik olishda ichki yonuv dvigateliga yordam beradigan, tormozlash vaqtida rekuperativ energiyani yig'adigan quvvatli (10-20 kilovatt) elektromotorlar bilan jihozlangan. Unda uchta elektromotor mavjud bo'lib, yetakchi g'ildiraklar orqasiga o'rnatilgan ikkita elektromotor boshlang'ich harakatda energiyani akkumulyator batareyasidan olib, kichik tezliklarda ishlaydi, uchinchi elektromotor esa IYoDni qo'shadi va keyin generator xizmatini bajaradi. Generator uzluksiz energiyani ta'minlagani sababli, endi yetakchi g'ildiraklar ortiga o'rnatilgan elektromotorlarni katta tezliklarda ishlatish imkoniyatiga erishish mumkin. Bunda g'ildiraklar ortiga o'rnatilgan elektrodvigatelni yakorining aylanishlar sonini aniqlovchi datchikni o'rnatib, datchik ko'rsatkichlari elektron boshqaruv blokiga yuboriladi. Elektron boshqaruv bloki elektromotor va generatorning aylanishlar sonini rostlaydi va bu sistema pog'onasiz transmissiyaga aylanadi.
Biz taklif etayotgan gibrid sistemaning ishlash printsipi quyidagicha:
1-rasm. Tavsiya etilayotgan gibrid avtomobilning sxematik tasviri.
Bundan tashqari, IYoD bilan bog'langan generator o'zi hosil qilgan quvvatining bir qismini akkumulyatorni zaryadlashga sarflaydi. Shu tufayli harakat boshlanayotganda ortiqcha shovqinsiz va yonilg'i sarflamasdan maksimal tezlanishga erishiladi.
NATIJA
Bilamizki, hozirgi kunda ishlab chiqarilayotgan IYoDli avtomobillarning kompanovkasida transmissiya agregatlari bo'lmish tezliklar qutisi, kardan val, bosh uzatma kabi qismlar dvigatel ishlab chiqargan effektiv quvvatini ma'lum darajada mexanik isrofgarchiliklarga uchrashiga olib keladi. Bu esa dvigatelning effektiv quvvatini g'ildiraklarga to'liq yetib kelmasligiga sabab bo'ladi. Tavsiya etilayotgan gibrid avtomobilda ana shunday energiya isrofini yuzaga keltiruvchi transmissiya agregatlarining yo'qligi sababli IYoD hosil qilayotgan quvvatdan unumliroq foydalanish imkoniyati yaratiladi.
1-jadval
Mexanizmlar Foydali ish
koeffitsientlari ni
Friktsionli mufta 1,0
Gidravlik mufta 0,97.0,98
Uzatmalar qutisi:
a) to'g'ri tishli shesternyali 0,94.0,97
b) qiya tishli shesternyali 0,95.0,98
Kardanli uzatma:
Kardan valni og'ish burchagi (ramaga nisbatan)
a) 0-70 bo'lganda (engil avtomobil) 0,99
b) 70 -200 bo'lganda (yuk avtomobil va avtobus) 0,98
Bosh uzatma: 0,94
a) yakka bosqichli gipoid tishli konus shesternyali uzatma 0,97
b) bir bosqichli silindr shesternyali uzatma 0,92
c) ikki bosqichli (qo'shaloq) konus-silindr shesternyali uzatma 0,97...0,98
Bosh uzatmaning silindrli shesternya jufti 0,95.0,97
Konus shesternyali jufti
Odatiy kompanovkali avtomobillar dvigateli hosil qilgan quvvatning kuch uzatma orqali yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan qiymati quyidagicha aniqlanadi:
Nk = Ne • nk.u ; kW
Bu yerda:
Nk - yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan quvvat, kW Ne - dvigatelning effektiv quvvati, kW riK - kuch uzatmasining F.I.K:
ЛК.у = Гм Г у .к Гкар Лбу
Kuch uzatmasi mexanizmlarining foydali ish koeffitsientlari 1-jadvaldan olinadi.
rM - ilashish muftasining F.I.K - 1,0 ryK - uzatmalar qutisining F.I.K - 0,95 t]Kap - kardanli uzatmaning F.I.K - 0,99 щу - bosh uzatmaning F.I.K:
a) yakka konusli shesternyali asosiy uzatmada r6y = 0,95... 0,97;
b) qo'shaloq asosiy uzatmada Гб.у = Г • iLn = 0,97 • 0972 = 0,91 Bu yerda:
r4 - tsilindrli shesternyalar juftining F.I.K, rj4 = 0,97...0,98
Hamda konus shesternyalar juftining F.I.K rKOH. = 0,97 ni olamiz. a, b - juft shesternyalar soni; a = 1; b = 2; c - kardan krestovinalari soni, c = 2. Demak, kuch uzatmaning umumiy F.I.K:
Гк.у = Гм • Лу к • гСар • Гб у = 1 • 0,95 • 0,992 0,91 = 0,847 « 0,85
Dvigatel hosil qilgan quvvatning kuch uzatma orqali g'ildirakka yetib kelgan qiymati:
Nk = Ne • щ.и = 0,85 Ne
ga teng ekan.
Yuqoridagi ifodadadan ko'rinib turibdiki, avtomobil dvigateli hosil qilgan quvvatning eng kamida 15% i yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgunga qadar mexanik isrofgarchilikka uchramoqda.
Endi, tavsiya etilayotgan gibrid avtomobil kompanovkasini ko'radigan bo'lsak, u 2ta yetakchi g'ildiraklarga o'rnatilgan elektromotor va 1ta generatordan tashkil topgan. Shuning uchun elektr qurilmalarning umumiy F.I.K ni quyidagicha yozish mumkin:
Лу.э.к =r rм = 0,98^098 = 0,96
Bu yerda:
Гу,э.к - elektr qurilmalarining umumiy F.I.K; Гг - generatorning F.I.K bo'lib, r = 0,98; Гэм - elektromotorning F.I.K bo'lib, Гэ.м = 0,98.
Demak, gibrid kompanovkali avtomobil dvigateli hosil qilgan quvvatning yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan qiymati:
Nk = Ne • Пу.э.к = 0,96 Ne
ga teng bo'lar ekan.
Endi, bu ko'rsatkichlarni nazariy jihatdan real avtomobil dvigatelida qo'llash mumkin deb hisoblasak, mavjud avtomobil dvigateli ko'rsatkichlaridan foydalanish maqsadga muvofiq bo'ladi. Shu sababli nazariy hisoblarni mamlakatimiz avtomobil sanoati tomonidan ishlab chiqarilayotgan avtomobillar dvigateli misolida ko'rib chiqamiz.
1) Damas va Tiko rusumli avtomobillar dvigatelining quvvati texnik pasporti bo'yicha 38 ot kuchiga teng. SI birliklar tizimida 1 ot kuchi 765W ga teng deb ko'rsatilgan. Demak, bu avtomobillar dvigatelining quvvati
Ne = 38 • 765 = 29070 W ~ 29 kW ga teng. Bu avtomobillar odatiy kompanovkaga ega bo'lgani sababli yetakchi g'ildiraklariga yetib kelgan quvvat quyidagicha bo'ladi:
Nk = Ne • nk.u = 0,85 Ne = 0,85 • 29 = 24,65 kW. Agar tavsiya etilayotgan gibrid avtomobillarga mana shunday dvigatellar qo'yilgan holni ko'radigan bo'lsak, u holda yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan quvvat quyidagicha bo'ladi:
Nk = Ne • ny.3.K = 0,96 Ne = 0,96 • 29 = 27,84 kW.
2) Nexia 1.3 L SOHC rusumli avtomobil dvigatelining quvvati texnik pasporti bo'yicha 85 ot kuchiga teng. Demak, bu avtomobillar dvigatelining quvvati
Ne = 85 • 765 = 65025 W ~ 65 kW ga teng. Bu avtomobil odatiy kompanovkaga ega bo'lgani sababli yetakchi g'ildiraklariga yetib kelgan quvvat quyidagicha bo'ladi:
Nk = Ne • nku = 0,85 Ne = 0,85 • 65 = 55,25 kW. Agar tavsiya etilayotgan gibrid avtomobillarga mana shunday dvigatellar qo'yilgan holni ko'radigan bo'lsak, u holda yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan quvvat quyidagicha bo'ladi:
Nk = Ne • ny.3.K = 0,96 Ne = 0,96 • 65 = 62,4 kW. Yuqorida hisoblangan natijalarni quyidagi 2-jadvalda hamda 2 va 3-rasmlarda bu qiymatlarning diagramma ko'rsatkichlarini keltirilgan.
Nk, kW 30 25
20
15
10
5
0
10
14
18
22
26
29
Mexanik ■Gibrid
Ne, kW
2-rasm. Mexanik hamda gibrid kompanovkali avtomobillarda (Damas avtomobiliga o 'rnatilgan 38 ot kuchiga ega) dvigatel quvvatiningg'ildirakkayetib kelish qiymati.
Nk, kW
70 60 50 40 30 20 10 0
Mexanik ■Gibrid
n-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1
10 22 34 46 58
Ne, kW
3-rasm. Mexanik hamda gibrid kompanovkali avtomobillarda (Nexia1.3L SOHC avtomobiliga o 'rnatilgan 85 ot kuchiga ega) dvigatel quvvatining g'ildirakka yetib
kelish qiymati
2-jadval
Ko'rsatkichlar Dvigatelning texnik pasport bo'yicha quvvati Yetakchi g'ildiraklarga yetib kelgan quvvat, kW
Avtomobil rusumi Ot kuchidagi qiymati kW dagi qiymati Oddiy kompanovkali avtomobilda Gibrid kompanovkali avtomobilda
Damas 38 29 24,65 27,84
Nexia 1.3L SOHC 85 65 55,25 62,4
XULOSA
Avtomobillarni yaratishda yuqorida keltirilgan tadbirlar kabi bugungi kunning eng so'nggi texnologiyalarini, ilm-fanning eng so'nggi yutuqlarini qo'llash orqali insoniyat hayoti va atrof-muhitni yanada yaxshilanishiga erishishdir. Yuqorida tavsiya etilayotgan kabi gibridlarda o'rnatiladigan aksari dvigatellar benzinli dvigatellardir. Bu dvigatellarning ko'plari qisqa taktli kompressiyada ishlaydi. Bunday sistemada qo'shimcha agregatlarning yo'qligi sababli ish jarayonining effektivligi yuqoriroq. Bu esa muxtasar qilib aytganda, o'z navbatida eng yaxshi ekologik va iqtisodiy ko'rsatkichlarni ta'minlaydigan xususiyatdir.
REFERENCES
1. Dongfeng Motor Company Uses MathWorks Tools for Model-Based Design of Battery Management System for Hybrid Bus 6 October 2009.
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 1 I 2021
ISSN: 2181-1601
2. Алексей Грамматчиков, На электрической тяге.//«Эксперт Авто» № 6 (107)/14 сентября 2009.
3. Бахмутов С.В., Ахмедов А. А., Карунин А. Л. Совершенствование характеристик управляемости и устойчивости легкового автомобиля в условиях случайного микропрофиля дороги. //"Современные тенденции развития автомобилестроения в России" (сборник трудов). Т. 2, стр. 70-76. Тольятти. 26-28 мая 2004.
4. Гулиа Н. В. В поисках «энергетической капсулы». — М.: Детская литература, 1984. — 144 с.
