1. Rodzaje źródeł napędu stosowanych w środkach transportu



silniki tłokowe z zapłonem iskrowym - benzynowe



silniki z zapłonem samoczynnym - Diesla



napęd elektryczny (akumulatorowy lub poprzez ogniwa paliwowe)



napęd hybrydowy (silnik spalinowy i elektryczny)

2. Paliwa klasyczne i alternatywne używane do napędu środków transportu

3. Klasyfikacja silników ze względu na proces spalania i stosowane paliwo



Spalinowe : silnik ZI (benzyna, LPG, CNG,), silnik ZS (olej napędowy)



Elektryczne: Prąd elektryczny brany z ogniwa, akumulatorów, bezpośrednio z sieć



Hybrydowy: silnik elektryczny z silnikiem spalinowym

4. Klasyfikacja i podział tłokowych silników spalinowych

5. Budowa i zespoły funkcjonalne silników spalinowych

Układy funkcjonalne silnika spalinowego:
• tłokowo-korbowy;
• tłok-pierścienie-cylinder;

Paliwa silnikowe

Paliwa silnikowe

Paliwa ropopochodne

Paliwa alternatywne

Paliwa alternatywne

Paliwa nieodnawialne (kopalne)

Paliwa odnawialne

Paliwa odnawialne

(biologiczne)

(biologiczne)

Biogaz

Biogaz

Estry olej

Estry olej

ó

ó

w

w

(

(

biodiesel

biodiesel

)

)

Bioetanol

Bioetanol

Biokomponenty

Biokomponenty

Biopaliwa

Biopaliwa

Do silnik

Do silnik

ó

ó

w

w

ZS

ZS

Do silnik

Do silnik

ó

ó

w

w

ZI

ZI

Do silnik

Do silnik

ó

ó

w

w

ZI

ZI

E85 (E100)

E85 (E100)

Do silnik

Do silnik

ó

ó

w

w

ZS

ZS

E95

E95

Biopaliwa

Biopaliwa

syntetyczne

syntetyczne

Biowod

Biowod

ó

ó

r

r

Biopaliwo

Biopaliwo

B100

B100

Biokomponenty

Biokomponenty

B20, B30

B20, B30

Gaz ziemny

Gaz ziemny

LPG

LPG

• rozrządu;
• doprowadzania powietrza;
• zasilania i wtrysku paliwa;
• smarowania;
• chłodzenia;
• układ zapłonowy (ZI)
• odprowadzania spalin

6. Konwencjonalne systemy napędowe

System napędowy- służy do napędzenia pojazdu, poprzez przeniesienie energii mechanicznej silnika na
koła. Rodzaje napędu



Napęd przedni



Napęd tylni (silnik położony: z przodu konwencjonalny; z tyłu zblokowany, przed tylną osią
centralnie



Napęd na cztery koła( silnik -centralny, z tyłu



Napęd na wszystkie osie

7. Charakterystyki prędkościowe silników spalinowych o ZI i ZS

Charakterystyka prędkościowa- opisuje zależność wybranych wskaźników od prędkość obrotowej n

8. Charakterystyki obciążeniowe silników spalinowych o ZI i ZS

Charakterystyka obciążeniowa- opisuje zależność wybranych wskaźników pracy silnika od obciążenia silnika
Mo(pe)

9. Charakterystyki regulacyjne silników spalinowych o ZI i ZS

Charakterystyka regulacyjna – opisuje zależność wybranych wskaźników silnika od parametru regulacyjnego
w silniku (np. składu mieszanki palnej w określonej współczynnikiem nadmiaru powietrza A kątem
wyprzedzenia zapłonu lub wtrysku)
Charakterystyka kąta wyprzedzenia wtrysku

10. Wskaźniki porównawcze silników spalinowych



Szybkobieżność - porównawczy do oceny silników tego samego typu i zastosowania



Mocy silnika- charakteryzuje obciążenie silnika w warunkach zmiennych



Masy- masy silnika wynikającego z wykorzystanych materiałów do budowy



Ekonomiczność - porównanie jednostkowego zużycia paliwa

11. Obiegi termodynamiczne silników spalinowych

Charakterystyka kąta wyprzedzenia zapłonu

12. Składniki spalin silników o ZI i ZS

ZS: Emisja związków toksycznych CO, HC, NO3, PM; emisja hałasu; emisja sadza
ZI: Emisja związków toksycznych CO, HC, NO3,; emisja hałasu

13. Napędy hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne



Napędy hydrauliczne- przekazywanie energii z miejsca wytworzenia do miejsca napędzenia za
pomocą cieczy. Zasada działania opiera się o prawo Pascala. Wykorzystywane są w górnictwie,
hutnictwie, obrabiarkach, maszynach rolniczych. Dzielimy je na napędy hydrostatyczne i
hydrokinetyczne. Zalety: małe gabaryty i ciężar, Trwałe, płynna zmiana rozruchu i hamowania,
łatwe zabezpieczenie przed przeciążeniem, precyzyjne, mały koszt utrzymania. Wady: wrażliwe na
zapowietrzenie, straty mocy podczas przepływu, wysoka precyzja wykonania i remontów,
skomplikowana obsługa



Napęd pneumatyczny- przetwarza energię sprężonego gazu na ruch obrotowy lub postępowy.
Podobne po silników parowych. Pracę wykonuje dostarczony sprężony gaz. Nie emitują
zanieczyszczeń ale potrzebują sprężonego gazu.



Napęd elektryczny- zespół elementów elektrycznych zamieniających prąd elektryczny na energię
elektromotoryczną. W skład napędu wchodzą: Silnik elektryczny, układ zasilający, urządzenie
pędne, urządzenie sterowania.

14. Akumulatory energii w hybrydowych układach napędowych pojazdów

Akumulatory mechaniczne (kinetyczne) to irracjonalne (żyroskopowe) akumulatory energii. Inercyjny
akumulator energii nazwano bezwładnościowy akumulator, którego element inercyjny (bezwładnik)
wykonuje w stanie naładowania ruchu obrotowym. Energia w akumulatorze kinetycznym:
Ea=1/2 Ja* ω^2
Ja= ½ m*r^2
Ja- masa momentu bezwładności ω- prędkość kontowa r- promień krążka m- masa bezładnika

15. Rodzaje ogniw paliwowych oraz stosowanych paliw

Rodzaje ogniw:



Alkaiczne ogniwa paliwowe- Elektrolitem jest wodny rostrów wodorotlenku sodu/potasu.



Ogniwa paliwowe z kwasem fosforowym- zawierają kwas ortofosforowy pozwalający na pracę w
temperaturach do 200C



Ogniwa paliwowe ze stałym tlenkiem- mają duża moc i wysoką temperaturę pracy. Zamiast
płynnego elektrolitu stosuje się materiał ceramiczny.



Ze stopionym węglanem- elektrolitem jest roztopiony węglan potasowo-litowy.



Z membraną wymienną- Baterie wykonane w tej technologii pracują w niskiej temperaturze,
generują prąd o niskiej natężeniu, reagują elastycznie na zmieniające się warunki poboru mocy



Regeneratywne ogniwa paliwowe- pracują w cyklu zmiennym. Wodór i tlen uzyskują w procezie
elektrolizy wody



Metanolowe ogniwa paliwowe z bezpośrednim zasilaniem- jako elektrolit wykorzystywana jest
membrana polimerowa.

Paliwa : gazowy wodór, wodór maże być zanieczyszczony CO2, tlenek węgla, gaz ziemny, propan, produkty
gazyfikacji węgla

16. Budowa systemów napędowych wykorzystujących ogniwa paliwowe

Urządzenie składa się z anody i katody, pomiędzy którymi znajduje się elektrolit lub specjalna membrana.

Anoda jest pokryta platyną, która pełni rolę katalizatora (umożliwia jonizację wodoru). Dodatnie jony wodoru
dyfundują poprzez elektrolit do katody, na której łączą się z tlenem tworząc wodę. Anoda jest połączona z

katodą w obwód umożliwiający przepływ elektronów i wykorzystanie tak powstałego prądu.

17. Rodzaje oraz charakterystyki silników elektrycznych

Rodzaje:



Silnik komutatorowy (szeregowy, bocznikowy, szeregowo- bocznikowy)



Silnik bezszczotkowy



Silnik krokowy ( o zmiennej reluktancji VR; z magnesem trwałym PM; hybrydowy HB)

Charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych- z punktu widzenia napędu elektrycznego sinik
klasyfikuje się pod względem sztywność mechanicznej ω= F(M) może być



Idealnie sztywna {prosta linie} silnik synchroniczny, asynchroniczny synchronizowany



Sztywna {w dół m pod ukosem} silnik Bocznikowy, obcowzbudny, asynchroniczny



Miękka { pół parabola} silnik szeregowy

18. Układy hybrydowego napędu środków transportu

Istnieją dwa typy hybrydowego układu napędowego:



Szeregowy

W tym układzie silnik spalinowy działa jako generator prądu, który zasila silnik elektryczny i jeśli możliwe
ląduje baterie. Silnik elektryczny napędza koła.



Równoległy-

Oba silniki napędzają koła w zależność od warunków jazdy. Nie jest możliwe ładowanie baterii.



Stosuje się również układ mieszany który, łączy oba te układy. W zależność od potrzebnej mocy taki
silnik pracuje przekazując moc na koła, oba silniki mogą równocześnie przekazywać moc na koła.
Podczas jazdy ładowany jest bateria.

19. Budowa oraz wady i zalety napędów elektrycznych środków transportu

Zalety:



Szeroki zakres mocy wytwarzanej przez silnik



Łatwy dostęp energii elektrycznej



Możliwość pracy w różnych warunkach pracy



Ochrona środowiska



Łatwa kontrola pracy



Łatwa regulacja prędkość



Wysoka sprawność



Niski koszt eksploatacji

Wady



Konieczność przyłączania do źródeł energii



Ciężar jednostkowy i szybkość działania

Budowa

ZE - źródło energii (elektrycznej), PK - przekształtnik energii,
S - silnik elektryczny, PM - przekładnia mechaniczna,
MR - maszyna robocza, US - układ sterujący,
U

ZE

- napięcie źródła energii, U

S

- napięcie na zaciskach silnika,

SS, S1, S2 - sygnały sterujące, Sz - sygnały sprzężeń zwrotnych


20. Systemy napędowe transportu bliskiego