1

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

1

Nap

ę

dy alternatywne

Nap

ę

dy hybrydowe

Zasada działania

Pr

ą

d wytwarzany na bie

żą

co w generatorze, nap

ę

dzanym

silnikiem spalinowym i energi

ą

kinetyczn

ą

hamowanego

samochodu, słu

ż

y do zasilania silników elektrycznych

lub ładowania baterii akumulatorów (b

ą

d

ź

kondensato-

rów)

Podstawowa zaleta:

Silnik spalinowy nap

ę

dzaj

ą

cy generator mo

ż

e pracowa

ć

ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

obrotow

ą

i pod stałym obci

ąż

eniem,

najkorzystniejszymi z punktu widzenia zu

ż

ycia paliwa

i toksyczno

ś

ci spalin

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

2

Nap

ę

dy alternatywne

Nap

ę

dy hybrydowe

Podział umowny:

mikrohybrydy – energia elektryczna odzyskiwana podczas hamowa-

nia auta wytwarza energi

ę

do zasilania pokładowych urz

ą

dze

ń

elektrycznych (ogrzewanie, serwomechanizmy itp.). Druga odmiana
to „stop&go”, zarz

ą

dzaj

ą

ce inteligentnym zatrzymywanie i urucha-

mianiem silnika spalinowego w ruchu miejskim

półhybrydy – wykorzystuj

ą

ce jednostki elektryczne niedu

ż

ej mocy

(do 20 kW), zwi

ę

kszaj

ą

ce osi

ą

gi podczas ruszania i przyspieszania

(np. doładowuj

ą

ce kondensatory)

pełne hybrydy – zasadniczy nap

ę

d elektryczny, silnik spalinowy

nap

ę

dza generator i mo

ż

e współpracowa

ć

z silnikiem elektrycznym

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

3

Nap

ę

dy alternatywne

Nap

ę

dy hybrydowe

hybrydowe nap

ę

dy szeregowe – silnik spalinowy pracuje cały czas

w optymalnym zakresie obrotów nap

ę

dzaj

ą

c generator pr

ą

du.

Energia z generatora jest z kolei przekazywana do silnika nap

ę

do-

wego, a jej nadmiar do akumulatorów. Silnik elektryczny w razie
potrzeby mo

ż

e równie

ż

korzysta

ć

z energii zgromadzonej w akumu-

latorach

hybrydowe nap

ę

dy równoległe – silnik spalinowy jest mechanicz-

nie poł

ą

czony z kołami) Gdy potrzebna jest du

ż

a moc silnik elek-

tryczny i spalinowy mog

ą

pracowa

ć

równolegle. Podczas

hamowania silnik elektryczny jest generatorem

hybrydowe nap

ę

dy szeregowo – równoległe – kombinacja układu

szeregowego i równoległego

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

4

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

równoległy układ nap

ę

dowy

moc silnika elektrycznego: 50 kW

moc silnika spalinowego – 57 kW

sumaryczny moment obrotowy:

478 Nm (!)

bateria NiMH 21 kW/201V

przyspieszenie 0 ÷ 100 km/h: 11s

V max = 170 km/h (hybryda)

zu

ż

ycie paliwa 4,3l/100km

zasi

ę

g – 150 km (baterie)

trwało

ść

baterii – 240 tys km

Toyota Prius

bateria

akumulatorów

w baga

ż

niku

2

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

5

Nap

ę

dy alternatywne

Toyota Prius

Schemat układu nap

ę

dowego

samochodu Toyota Prius

Postój – Po uruchomieniu samochodu w trakcie
postoju silnik spalinowy jest wył

ą

czony a silnik

elektryczny pozostaje w gotowo

ś

ci

Niska pr

ę

dko

ść

– Bateria zasila silnik elektryczny,

który poprzez przekładni

ę

przekazuj

ę

nap

ę

d na

koła.

Du

ż

e przyspieszenie – Silnik spalinowy nap

ę

dza

pr

ą

dnic

ę

, która wspomaga bateri

ę

przy zasilaniu

silnika elektrycznego, który poprzez przekładni

ę

przekazuje nap

ę

d na koła.

Jazda ze stał

ą

pr

ę

dko

ś

ci

ą

– Silnik spalinowy

nap

ę

dza pr

ą

dnic

ę

zasilaj

ą

c

ą

silnik elektryczny,

który poprzez przekładni

ę

przekazuj

ę

nap

ę

d na

koła.

Zwalnianie lub hamowanie – zastosowano tu
hamulec dynamiczny, który z kół nap

ę

dzanych

przekazuje energi

ę

poprzez przekładni

ę

do silnika

elektrycznego, który ładuje bateri

ę

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

6

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

autobus hybrydowy –

rozmieszczenie

zespołów

autobus hybrydowy f-my Solaris

akumulatory kwasowe

silnik elektryczny

generator pr

ą

du

elektronika steruj

ą

ca

silnik spalinowy

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

7

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

moc silnika elektrycznego:

stała 76,2 KM, max 95,5 KM

moc turbiny gazowej – 53 KM

bateria NiCd 16,8 kWh

przyspieszenie 0 ÷ 100 km/h:

- baterie – 23 s,

- hybryda – 13 s

V max = 175 km/h (hybryda)

zu

ż

ycie paliwa 5l/100km

zasi

ę

g – 150 km (baterie)

Turbina
gazowa

i

generator/silnik

Volvo ECC

Schemat hybrydowego

układu nap

ę

dowego

samochodu Volvo ECC

(układ równoległy)

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

8

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

silnik spalinowy V6 3,5 dm

3

moc silnika – 218 KW

pr

ą

dnica – 650 V (~)

silnik elektryczny – 147 kW

bateria NiMH (U = 288 V)

przetwornica 650v (~) / 288 V (=)

ś

r. zu

ż

ycie paliwa – 9,5l/100km

przy masie pojazdu 2200 kg

Samochód Lexus GS450H

z równoległym układem

nap

ę

du hybrydowego

3

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

9

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

Citroen Berlingo Dynavolt

silnik 2 cylindrowy zasilany gazem LPG

500 cm

3

, 8 kW)

silnik elektryczny 220V, 20 kW

bateria akumulatorów NiCd

Vmax – 95 km/godz

zasi

ę

g – 80 km

Tramwaj hybrydowy

z nap

ę

dem

spalinowo-elektrycznym

Ś

RODKI TRANSPORTU DALEKIEGO

Pojazdy drogowe

10

Nap

ę

dy alternatywne

Przykładowe pojazdy z nap

ę

dem hybrydowym

Rower hybrydowy

z nap

ę

dem

no

ż

no-elektrycznym

Czy są

jakieś

pytania ?