Dieselelektronik är vald som en lösning på en uppsättning problem som inte är riktigt relaterade till varvtalet. Den främsta orsaken när det gäller tåg valet drivs av oförmågan att effektivt använda mekanisk koppling för att driva ett antal hjul.
Det finns en gräns för mängden kraft och vridmoment som kan överföras via en överföring innan det blir opraktiskt att omöjligt. Tåg med 2000HP-dieselmotorer kräver en överföring som är överdriven i storlek och vikt för att överföra 100 000 lb fot vridmoment till hjulen. Ytterligare komplicerande detta är behovet av att dela upp produktionen över flera axlar. Det är komplicerat, tungt, opålitligt och ineffektivt, och det var tydligt på mycket tidiga dieselmotorer trots att de inte matchade de ångmotorer som de ersatte.
Lösningen för att få bättre dragkraft var att köra flera elmotorer med varje motor som driver en enda axel (ibland mer än en). Detta krävde ersättning av den mekaniska överföringen med en generator / generator och den nödvändiga krafthanteringsutrustningen.
Det finns självklart några överliggande förluster i storleksordningen 25% på grund av omvandlingsprocessen från mekanisk till elektrisk plus behovet av att driva tilläggssystem som värmeväxlare, laddningsbatterier etc. Men ökningen av flexibilitet, pålitlighet, prestanda och förenkling gör omkostnaden en billig avvägning jämfört med alternativ.
Specifikationer för tåg och helikopter:
-
Ett typiskt lokomotiv -motor är 4 400 hk och 21 000 ft lb vridmoment som arbetar vid 1 100 rpm. Generatorn / generatorn kommer att ge 2,1 MW i elektrisk energi. Hela lokomotivet väger 400 000 lb. Den elektriska motorn inom en typisk uppsättning av sex kommer att ha vridmoment på ca 6.200 ft Storlek: (Prime Mover, Generation och Drive gear): Massiv.
-
En lätt helikopter som R22 har 124 hk och 241 ft lbs vridmoment vid 2700 rpm MTOW 1.400 lbs.
Storlek: (Powerplant & transmission) En stor resväska. -
En tung helikopter CH-53E har tre motorer som levererar 4,380shp @ 14,280 rpm med ~ 1,610 ft lbs vridmoment som kör genom multi-stegs överföring som levererar nästan 600 000ft lb vridmoment till huvudrotoraxeln. MTOW 73 500 lb. Storlek: (Powerplant & transmission) 10 000 pund i volymen av mini cooper.
Bottom
Ett lokomotiv kräver omedelbart högt vridmoment för att övervinna vikten av sig själv och motstånd från lasten. Tiden för att börja rörelsen är kritisk, tåget måste kunna starta rörelse vid behov. Helikoptrar har tid att spola motorn och sätta rotorn i drift. Det erforderliga vridmomentet stiger från noll RPM till drift RPM vid vilken tidpunkt rotorn kräver fortsatt baslinjemoment med väsentligt overhead.
- extremt olika arbetsmiljöer och kuvert
Att göra en helikopterdieselelektrisk kräver installation av en mycket tung generator, axelbromsar / motståndsbankar, värmeväxlingar, växlar, svänghjul plus flera hundra kilo kopparledningar och elmotorer. Alla i tillägg till primemover (s), ingen av dem har en lön i form av förmåga. De extra komponenterna förbrukar värdefullt internt utrymme och lägger till betydande vikt långt över de mycket kapabla befintliga mekaniska länkarna som inte kan elimineras i multimotoriska helikoptrar.
- Komplex, tung och äter intern volym utan fördelar