Auxiliary power unit
Auxiliary power unit (APU) adalah
sebuah perangkat pada kendaraan yang menyediakan energi untuk fungsi lain
selain propulsi. Mereka biasanya ditemukan
pada pesawat besar, serta beberapa kendaraan darat besar.
Fungsi
Tujuan utama dari APU pesawat adalah
untuk memberikan kekuatan untuk memulai mesin utama. Turbin mesin
harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi dalam rangka untuk memberikan
kompresi udara yang cukup untuk mandiri operasi. Mesin jet yang lebih kecil
biasanya dimulai oleh sebuah motor listrik, sedangkan mesin yang lebih besar
biasanya dimulai oleh sebuah motor turbin udara. Sebelum mesin harus berbalik,
APU dimulai, umumnya oleh baterai atau hidrolik
akumulator. Setelah APU berjalan, ia menyediakan tenaga (listrik, pneumatik
, hidrolik atau, tergantung pada desain) untuk memulai mesin utama pesawat. APUS
juga digunakan untuk menjalankan aksesoris sementara mesin dimatikan. Hal ini
memungkinkan kabin yang akan nyaman sementara penumpang boarding sebelum mesin
pesawat dimulai. Listrik digunakan untuk menjalankan sistem untuk pemeriksaan
preflight. Beberapa APUS juga dihubungkan ke pompa hidrolik, yang memungkinkan
kru untuk mengoperasikan peralatan hidrolik (seperti kontrol penerbangan
atau flaps
) sebelum memulai mesin. Fungsi ini juga dapat digunakan, pada pesawat
beberapa, sebagai cadangan dalam penerbangan dalam kasus kegagalan mesin atau
hidrolik. Pesawat
dengan APUS juga dapat menerima daya listrik dan pneumatik dari peralatan tanah
ketika sebuah APU telah gagal atau tidak untuk digunakan. APUS
dipasang untuk extended-range mesin kembar operasi ( ETOPS
) pesawat adalah perangkat keamanan yang kritis, karena mereka pasokan listrik
cadangan dan udara tekan di tempat mesin mati atau gagal pembangkit mesin
utama. Sementara beberapa APUS mungkin tidak startable dalam penerbangan,
ETOPS-compliant APUS harus startable penerbangan pada ketinggian sampai ke
pesawat layanan langit-langit. Aplikasi terbaru telah ditentukan mulai hingga 43.000 ft
(13.000 m) dari kondisi dingin rendam lengkap seperti Hamilton Sundstrand
APS5000 untuk Boeing 787 Dreamliner. Jika APU atau generator listrik yang tidak tersedia,
pesawat tidak dapat dirilis untuk ETOPS penerbangan dan dipaksa untuk mengambil
rute yang lebih panjang non-ETOPS.
Sejarah Para Boeing 727 pada tahun 1963 adalah pesawat jet pertama yang memiliki fitur sebuah turbin gas APU, memungkinkan untuk beroperasi di bandara yang lebih kecil, independen dari fasilitas tanah. APU dapat diidentifikasi pada pesawat modern oleh pipa knalpot di ekor pesawat.
Bagian Suatu gas yang khas turbin APU untuk pesawat angkutan komersial terdiri dari tiga bagian utama: Daya Bagian : Bagian daya adalah bagian dari generator gas mesin dan menghasilkan semua daya poros untuk APU.
Beban
kompresor bagian Kompresor
beban umumnya kompresor poros-mount yang menyediakan daya pneumatik untuk
pesawat, meskipun beberapa ekstrak APUS berdarah
udara dari
kompresor bagian kekuasaan. Ada dua perangkat ditekan: baling-baling panduan
yang mengatur aliran udara masuk ke kompresor beban dan katup kontrol gelombang
yang mempertahankan stabil atau lonjakan-operasi bebas dari mesin turbo. Bagian
ketiga dari mesin adalah gearbox .
Gearbox
bagian Gearbox transfer daya dari poros utama mesin
untuk generator minyak didinginkan untuk tenaga listrik. Dalam gearbox, daya
juga ditransfer ke aksesori mesin seperti unit kontrol bahan bakar, modul
pelumasan, dan kipas pendingin. Selain itu, ada juga motor starter terhubung
melalui kereta gigi untuk melakukan fungsi awal dari APU. Beberapa desain APU
menggunakan kombinasi generasi starter / generator untuk memulai dan APU daya
listrik untuk mengurangi kompleksitas. Pada pesawat Boeing 787 yang
lebih-listrik, APU hanya memberikan listrik ke pesawat. Tidak adanya sistem
pneumatik menyederhanakan desain, tetapi permintaan yang tinggi untuk generator
listrik memerlukan lebih berat. Onboard
oksida padat sel bahan bakar ( SOFC ) APUS sedang diteliti.
Produsen Dua perusahaan utama bersaing di pasar pesawat APU: United Technologies Corporation (melalui anak perusahaan Pratt & Whitney Kanada , Hamilton Sundstrand dan baru-baru ini diakuisisi Goodrich Corporation ), dan Honeywell International Inc
Pesawat militer Pesawat militer yang lebih kecil, seperti pejuang dan pesawat serangan , fitur sistem daya tambahan yang berbeda dari yang digunakan dalam pesawat transportasi. Fungsi mesin memulai dan menyediakan tenaga listrik dan hidrolik dibagi di antara dua unit, bahan bakar jet starter dan unit daya darurat.
Jet bahan bakar Starter Sebuah bahan bakar jet starter (JFS) adalah kecil turboshaft mesin dirancang untuk mengarahkan mesin jet untuk mempercepat diri RPM. Daripada memasok udara berdarah ke motor starter dalam suatu cara APU, sebuah poros keluaran JFS adalah mekanis terhubung ke mesin. Begitu JFS mulai berubah, mesin ternyata tidak seperti APUS, starter ini tidak dirancang untuk menghasilkan tenaga listrik ketika mesin tidak berjalan. Bahan bakar jet starter menggunakan bagian kekuasaan turbin gratis, tetapi metode untuk menghubungkan ke mesin tergantung pada desain pesawat. Dalam pesawat bermesin tunggal seperti A-7 Corsair II dan F-16 Fighting Falcon , bagian kekuasaan JFS adalah selalu terhubung ke mesin utama melalui gearbox aksesori mesin. Sebaliknya, mesin twin- F-15 Eagle fitur JFS tunggal, dan bagian kekuasaan JFS adalah dihubungkan melalui gearbox sentral yang dapat bergerak ke salah satu mesin pada suatu waktu.
Darurat unit daya
Darurat tenaga hidrolik dan listrik disediakan oleh berbagai jenis mesin gas turbin. Tidak seperti turbin gas yang paling, unit daya darurat tidak memiliki kompresor gas atau ignitors, dan menggunakan kombinasi dari hidrazin dan air , bukan bahan bakar jet . Ketika campuran hidrazin dan air dilepaskan dan melewati di sebuah katalis dari iridium , secara spontan menyatu, menciptakan gas memperluas panas yang mendorong turbin. Kekuatan diciptakan ditularkan melalui gearbox untuk menggerakkan sebuah generator listrik dan pompa hidrolik. Hidrazin yang terkandung dalam nitrogen, disegel dibebankan akumulator . Ketika sistem bersenjata, hidrazin dilepaskan setiap kali mesin-driven generator pergi off-line, atau jika semua mesin digerakkan pompa hidrolik gagal.Wahana antariksa
Space Shuttle memiliki tiga berlebihan APUS, didukung oleh bahan bakar hidrazin. They functioned during powered ascent, re-entry, and landing. Mereka berfungsi selama pendakian bertenaga, masuk kembali, dan mendarat. Selama pendakian, para APUS memberikan kekuatan hidrolik untuk gimballing dari Shuttle yang mesin dan permukaan kontrol. Selama pendaratan, mereka didukung permukaan kontrol dan rem. Pendaratan dapat dicapai dengan hanya satu APU bekerja. Pada STS-9, dua dari Columbia APUS terbakar, namun berhasil mendarat kerajinan.Armor
APUS dipasang untuk beberapa tank untuk menyediakan tenaga listrik tanpa konsumsi bahan bakar tinggi dan besar tanda tangan inframerah dari mesin utama. Baik M1 Abrams dan varian dari Leopard 2 seperti varian Spanyol dan Denmark membawa APU di bagian lambung kanan belakang. Inggris Centurion tangki menggunakan Austin Seri A- inline-4 sebagai unit daya tambahan nya. The self-propelled howitzer Turki T-155 Firtina menggunakan mesin 2-stroke diesel terletak di lambung kanan belakang untuk memasok listrik untuk menembak komputer kontrol dan hidrolika menara.Kendaraan Komersial
Sebuah trailer makanan didinginkan atau dibekukan semi atau kereta mobil mungkin dilengkapi dengan APU independen dan tangki bahan bakar untuk mempertahankan suhu rendah saat transit, tanpa memerlukan sumber daya eksternal transportasi disediakan.Di Amerika Serikat, Federal Departemen Perhubungan peraturan membutuhkan 10 jam istirahat untuk setiap 11 jam mengemudi. Ketika berhenti, driver sering menganggur mesin mereka untuk menyediakan panas, cahaya, dan kekuasaan. Pemalasan tidak efisien membakar bahan bakar dan menempatkan keausan pada mesin. Beberapa truk membawa APU dirancang untuk menghilangkan idles panjang. Sebuah APU dapat menyimpan hingga 20 galon (Cat 600-10 jam downtime @ 2 galon per jam pemalasan) (≈ 76 liter) bahan bakar per hari, dan dapat memperpanjang masa manfaat dari mesin utama dengan sekitar 100.000 mil (160.000 kilometer ≈ ), dengan mengurangi waktu non-produktif menjalankan
Pada beberapa mesin diesel yang lebih tua, sebuah APU adalah digunakan sebagai pengganti motor listrik untuk memulai mesin utama. terutama digunakan pada potongan besar peralatan konstruksi.
Diesel
APU yang paling umum untuk truk komersial adalah kecil mesin diesel dengan sistem pendingin sendiri, sistem pemanas, sistem generator atau alternator dengan atau tanpa inverter, dan udara kompresor AC, bertempat di sebuah kandang dan dipasang ke salah satu rel bingkai dari semi-truk . Desain lainnya sepenuhnya mengintegrasikan pendinginan tambahan, pemanasan, dan komponen listrik di seluruh chassis truk. Mesin Generator APU adalah sebagian kecil dari ukuran mesin utama dan menggunakan sebagian kecil dari bahan bakar, beberapa model dapat berjalan selama delapan jam pada satu galon AS (≈ 4 liter) solar. Generator juga kekuatan blok mesin utama dan pemanas sistem bahan bakar, sehingga mesin utama dapat dimulai dengan mudah tepat sebelum keberangkatan jika APU yang diperbolehkan untuk berjalan untuk suatu periode sebelumnya. Unit-unit ini digunakan untuk memberikan kontrol iklim dan tenaga listrik untuk kabin tidur truk dan mesin pemanas blok downtime di jalan sebagaimana diamanatkan oleh undang-undang negara bagian untuk pengurangan idle.Listrik
APUS listrik sudah mulai mendapatkan penerimaan. APUS ini menggunakan paket baterai listrik bukan dari mesin diesel pada APUS tradisional sebagai sumber kekuatan. Baterai APU adalah dibebankan pada saat truk yang bergerak. Ketika truk idle, energi yang tersimpan di baterai kemudian digunakan untuk daya AC, pemanas, dan perangkat lain ( televisi , microwave oven , dll ..)Sel bahan bakar
Dalam beberapa tahun terakhir, truk dan bahan bakar produsen sel telah bekerja sama untuk membuat, menguji dan menunjukkan sel bahan bakar APU yang menghilangkan hampir semua emisi dan menggunakan bahan bakar diesel lebih efisien. Pada tahun 2008, DOE disponsori kemitraan antara Delphi Elektronik dan Peterbilt menunjukkan bahwa sel bahan bakar dapat memberikan kekuatan untuk elektronik dan pendingin udara Peterbilt Model 386 di bawah simulasi "pemalasan" kondisi selama 10 jam. Delphi telah mengatakan 5 kW sistem untuk Kelas 8 truk akan dirilis pada tahun 2012 , pada harga $ 8000-9000 yang akan bersaing dengan yang lain "midrange" dua silinder diesel APUS, mereka harus mampu memenuhi tenggat waktu dan perkiraan biaya.Bentuk lain dari transportasi
Dimana penghapusan emisi gas buang atau kebisingan sangat penting (seperti kapal pesiar, kemping van), bahan bakar sel dan modul fotovoltaik digunakan sebagai APUS untuk pembangkit listrik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar