飞轮电池是什么
飞轮电池是20世纪90年代提出的新概念电池。它突破了化学电池的限制,采用物理方法储存能量。当飞轮以一定的角速度旋转时,就有一定的动能。飞轮通过其动能转化为电能。高科技飞轮用来储存电能,很像标准电池。
飞轮电池中有一个电机。充电时,电机以电机的形式运行。在外部电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,也就是给飞轮电池充电,增加飞轮的转速,增加其功能。放电时,电机作为发电机运行,飞轮驱动其输出电能,完成机械能(动能)向电能的转换。当飞轮电池发出电流时,飞轮速度逐渐降低。飞轮电池的飞轮在真实空环境下运行,速度极高,最高可达200,000 r/min。使用的轴承是非接触磁性轴承。
据说飞轮电池的比能量为150 W·h/kg,比功率为5000-10000 W/kg,使用寿命可达25年,电动汽车可使用500万公里。美国飞轮系统公司用新开发的飞轮电池成功地将一辆克莱斯勒LHS汽车变成了一辆电动车,一次充电可以行驶600公里,从静止到96公里/小时的加速时间为6.5秒。
而且飞轮压盘有动平衡的要求,装配原因或零件质量造成的不平衡会造成曲轴疲劳、飞轮壳纵向裂纹等。
飞轮作为一种储能装置,是一个具有很大转动惯量的圆盘形零件。对于四冲程发动机,每四个活塞冲程做功,也就是只有做功冲程做功,而排气、进气和压缩冲程都消耗功。因此,曲轴的输出扭矩周期性变化,曲轴转速不稳定。为了改善这种情况,在曲轴的后端安装了一个飞轮。
在曲轴的动力输出端,即变速箱与动力设备连接的一侧。飞轮的主要作用是将能量和惯性储存在发动机做功冲程之外。四冲程发动机只做功,一个冲程的进气、压缩和排气的能量来自飞轮储存的能量。纠正不平衡。发动机的平衡主要靠轴上的平衡块。单缸机有一个平衡轴。
飞轮有很大的转动惯量。因为发动机每个气缸做功是不连续的,所以发动机转速也会发生变化。当发动机转速增加时,飞轮的动能增加储存能量。当发动机转速降低时,飞轮动能降低,释放能量。飞轮可用于减少发动机运行过程中的速度波动。安装在发动机曲轴后端,具有转动惯量,其作用是储存发动机能量,克服其他部件的阻力,使曲轴转动均匀;通过安装在飞轮上的离合器,将发动机和汽车传动连接;与起动机接合,以便于发动机起动。它是曲轴位置传感和车速传感的集成。在做功冲程中,发动机传递给曲轴的能量不仅输出到外部,还被飞轮部分吸收,这样曲轴的转速不会增加太多。在排气、进气和压缩三个冲程中,飞轮释放其储存的能量来补偿这三个冲程中消耗的功,这样曲轴转速就不会降低太多。此外,飞轮还有以下功能:飞轮是摩擦离合器的驱动部分;飞轮轮圈上嵌有启动发动机的飞轮齿圈;飞轮上还刻有上止点标记,用于校准点火正时或喷油正时以及调整气门间隙。