Транспортний засіб

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к транспортным средствам оборудованным электротягой. Известно транспортное средство (на любом топливе, ж. "Наука и жизнь", 1991г., №3, с.104), содержащее раму, установленную на осях ведущих и ведомых колес, привод, ротор которого связан с ведущими колесами, и выполненный в виде роторного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также систему питания топливом. Известное транспортное средство относится к объектам простой конструкции, преимущественного за счет содержания привода типа "мотор-колесо" и обеспечивает частично снижение степени загрязнения окружающей среды продуктами сгорания токсичного топлива, например, за счет возможности преобразования энергии взрыва "постных" смесей в работу, обеспечивающую движение транспортного средства. Однако применение в приводе транспортного средства "постных" смесей оставляет негативное влияние на экологическую среду и, несмотря на "постность" потребление дорогостоящего топлива, а также приго-товление упомянутой смеси требует больших материальных затрат. Наиболее близким к заявляемому транспортному средству Рогачевского Б.М. по технической сущности и достигаемому результату является транспортное средство (Зубков Б.В., Чумаков С.В. "Энциклопедический словарь юного техника", трамвай, "Педагогика", 1968г., с.338), содержащее раму установленную на осях ведущих и ведомых колес, электропривод, ротор которого связан с ведущими колесами, и источник электродвижущей силы (ЭДС), подключенный к приводу через контроллер. В качестве электропривода использован электрический двигатель постоянного тока, обмотка статора которого подключена к контроллеру. Применение электрического двигателя постоянного тока в качестве привода и источника ЭДС подключенного к обмотке статора дает возможность преобразовать электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию, обеспечивающую движение транспортного средства. Этим исключается необходимость использования ДВС с системой его питания токсичным "Постным" топливом и приготовление "Постной" топливной смеси, Применение этого транспортного средства исключает загрязнение атмосферы продуктами сгорания топлива и имеет более высокую экономичность. Однако в электрическом двигателе постоянного тока при взаимодействии магнитного поля обмотки статора и тока ротора не обеспечивается высокий крутящий момент ротора, а потребление электроэнергии осуществляется в непрерывном режиме, в результате чего не достигается высокая мощность и экономичность транспортного средства. Применение электрического двигателя постоянного тока в качестве электропривода требует также создания укрупненных электрических сетей, сооружения подстанций, и характеризуется большим потреблением электроэнергии, так как требуется непрерывный ее подвод к обмотке статора. При этом наблюдаются большие потери и утечки электрической энергии из-за удаленности транспортного средства от подстанций, низкий коэффициент полезного действия (КПД) электрического двигателя постоянного тока, а прямоточное энергообеспечение не обеспечивает резерва повышения мощности. В основу изобретения поставлена задача создать такое транспортное средство, в котором выполнение электропривода и источника ЭДС позволило бы увеличить крутящий момент ротора и перевести их работу в экономичный импульсный режим, за счет чего достигается повышение мощности и экономичности транспортного средства. Поставленная задача решается тем, что в транспортном средстве, содержащем раму, установленную на осях ведущих и ведомых колес, электропривод, ротор которого связан с ведущими колесами, и источник ЭДС, подключенный к электроприводу через контроллер, согласно изобретению электропривод выполнен в виде электрогидравлического двигателя (ЭГД), ротор которого жестко соединен с осью ведущих колес, а электроды подключены к контроллеру, при этом источник ЭДС на выходе снабжен генератором лавинных импульсов. Обычно ЭГД содержит (например см. а.с. СССР №1435804, М.кл. 4 03C3/00, опубл. 07.11.88, Бюл. №41), статор, ротор и электроразрядные камеры, снабженные разнополярными электродами. Электроразрядные камеры выполнены в статоре и расположены тангенциально ротору. Ротор имеет лопатки или выступы, образующие полости, которые как и электроразрядные камеры заполнены рабочей жидкостью. При подаче высокого электрического напряжения на электроды различного потенциала (2,5 - 10,0кв) в рабочей жидкости происходит импульсный электрический разряд, вызывающий мгновенное повышение температуры до 15000 20000°C, парообразование и превращение рабочей жидкости в плазму, раздвижку облака плазмы и инициирование гидравлической ударной волны (300 - 500кг/см2) так называемый кавитационный удар, воздействующий на лопатки ротора и осуществления поворот последнего. Также мгновенно жидкость приобретает свое первоначальное состояние. Процесс многократно повторяется за счет чего достигается непрерывное вращение ротора. Выполнение электропривода в виде ЭГД, ротор которого жестко соединен с осью ведущих колес, а электроды подключены к контроллеру, за счет воздействия на лопатки ротора мощных импульсов ударных волн (300 - 500кг/см2 инициируемый многократно повторяющимися высоковольтными импульсами электрических разрядов между подключенными к контроллеру разнополярными электродами в рабочей жидкости, позволяет значительно повысить крутящий момент ротора жестко соединенного с осью ведущих колес за счет того, что кинетическая энергия ударной волны рабочей жидкости намного выше энергии воздействия магнитного поля обмотки статора направленной на вращение ротора в электрическом двигателе постоянного тока. Выполнение генератора лавинных импульсов на выходе источника ЭДС обеспечивает формирование импульсов тока стабильной амплитуды и пауз между ними, что позволяет экономно расходовать энергию источника ЭДС при разрядах в ЭГД, совпадающих по фазе с моментами кавитационных тактов. Это способствует снижению расхода электроэнергии или применению источников ЭДС меньшей мощности и в то же время повышает импульс воздействия на лопатки, что повышает крутящий момент ротора. Использование генератора лавинных импульсов в составе источника ЭДС способствует кроме того повышению КПД электропривода, преимущественно за счет возможности обеспечения входных цепей ЭГД лавинными зарядами и скважности их энергоснабжения, что в сравнении с прямоточным энергоснабжением позволяет получить приращение мощности. Это обусловлено длительностью пауз между импульсами тока, совпадающих по фазе с моментом разряда, что позволяет, с одной стороны создать энергетическое ускорение рабочей жидкости и перевести ее в состояние плазмы для реализации кавитационного удара, а с другой стороны обеспечить защиту источника ЭДС от "посадки" мощности. Наряду с этим применение ЭГД отвечает экономичности содержания транспортных средств. Это обусловлено возможностью исключения энергетических сетей и подстанций, сокращением объема потребления меди и возможностью выполнения работы от автономных источников энергоснабжения. Это неразрывно связано с использованием генератора лавинных импульсов, так как это позволяет агрегатировать ЭГД с экономичным источником ЭДС, Экономичность транспортного средства поясняется и тем, что дополнительный' источник энергии в частности, рабочая жидкость заключенная в замкнутом объемом ЭГД, не подвергается эксплуатационному расходу и не требует снабжения его магистральными линиями. В совокупности это позволяет сократить объем потребления энергоносителя. На фиг.1 изображена схема транспортного средства; на фиг.2 электрогидравлический двигатель, поперечный разрез. Транспортное средство (фиг.1) содержит раму 1, установленную на осях 2, 3 соответственно ведущих 4 и ведомых 5 колес, электропривод, выполненный в виде электрогидравлических двигателей (ЭГД) 6, роторы 7 которых связаны с ведущими колесами 4 и источник электродвижущей силы (ЭДС) 8, подключенный к ЭГД 6 через контроллер 9. На примере конкретного выполнения объекта источник ЭДС 8 может включать экономичный дизель-генератор 10 (малой мощности), повышающий трансформатор 11 с коэффициентом трансформации не менее 1 : 10 и выпрямитель переменного тока 12. Источник ЭДС 8 может быть установлен автономно на транспортных средствах, перемещаемых по дорогам (автотранспорте, троллейбусах). Не исключено его использование и в транспортных средствах, перемещаемых по рельсам (трамваем и др.). Источник ЭДС 8 на выходе снабжен генератором лавинных импульсов 13, к которому последовательно подключен шаровой разрядник 14, которые совместно образуют блок 15 преобразования постоянного тока, включенный между выпрямителем 12 источника ЭДС 8 и контроллером 9. Контроллер 9 подключен последовательно к каждому ЭГД 6. Отдельные транспортные средства могут быть оборудованы только одним ЭГД 6 или несколькими в том числе и на осях 3 ведомых колес 5. ЭГД 6 имеет корпус - статор 16 (фиг.2) закрепленный на раме 1, электроразрядные камеры 17 расположенные тангенциально ротору 7, снабженном/ радиальными лопатками 18 и коаксиально установленному внутри полости статора 16 радиальный зазор 19 между статором 16 и ротором 7 и электроразрядные камеры 17 заполнены рабочей жидкостью, например водой или бишофитом. Электроразрядные камеры 17 снабжены двумя размополярными изолированными электродами 20. Электроды 20 подключены высоковольтным кабелем к контроллеру 9. Для реверсивного вращения ротора 7 одна группа электроразрядных камер 17 направлена по ходу часовой стрелки, а другая против. Управление реверсом осуществляется коммутатором (на чертежах не показан) электродов 20. Транспортное средство оборудовано также бортовой энергосетью, тормозной системой, рулевым управлением, не имеющих принципиальных отличий от традиционных. За базовую конструкцию целесообразно принять конструкцию малолитражного легкового автомобиля, например "Запорожец" или "Таврия". Транспортное средство работает следующим образом. Экономичный дизель - генератор 10 вырабатывает переменный ток, который трансформируется трансформатором 11 с коэффициентом трансформации около 1 : 10 и выпрямляется выпрямителем 12 на выходе которого напряжение составляет 2,2 - 2,5кВ. Блок преобразования постоянного тока 15 генератором лавинных импульсов 13 формирует пакеты электрических зарядов, которые с заданной частотой (тактом) посылаются на шаровой разрядник 14 и через управляемый контролер 9 поступает к разнополярным электродам 20. При подводе высокого потенциала между разнополярными электродами 20 возникает мощный импульсный электрический разряд, который по фазе не совпадает с моментом формирования импульса и за счет наличия разрядника 14 предохраняет источник ЭДС 8 от "посадки" мощности. Электрический разряд в рабочей жидкости вызывает мгновенное повышение температуры до 15000 - 20000°C, парообразование и превращение рабочей жидкости в плазму, раздвижку облака плазмы и инициирование ударной волны (300 - 500кГ/см2) так называемого кавитационного удара. Совокупность всех трех изменений (давление, температура и скорость раздвижки рабочей жидкости) как факторов электрогидравлического эффекта обеспечивает мощный электрогидравлический импульс (удар), под действием которого происходит вращение лопаток 18 совместно с ротором 7 жестко связанным посредством шлицевого соединений с осью 2, что позволяет привести ведущие колеса 4 транспортного средства в движение. По окончании импульсного разряда между электродами 20 рабочая жидкость из плазмы возвращается в первоначальное состояние. Подачу высокого электрического напряжения на электроды 20 производят многократно попеременно в каждые две диаметрально расположенные электроразрядные камеры 17 по схеме "бегущая волна" по ходу или против хода часовой стрелки за счет чего осуществляется непрерывное движение (прямой или обратный ход) транспортного средства. По сравнению с прототипом заявленное транспортное средство позволяет повысить крутящий момент на роторе электропривода и перевести в экономичный импульсный режим работы источник ЭДС и электропривод, что значительно увеличивает мощность и экономичность транспортного средства. Кроме того, предлагаемое транспортное средство экономически безопасно, так как отсутствуют токсичные выбросы в атмосферу, потребляемая жидкость находится в замкнутом объеме и практически не расходуется, а его использование не требует создания дорогостоящих энергетических сетей и может осуществляться автономно.