Slajd nr. 2
Hybryda- jest to połączenie, w jedną maszynę (układ współdziałający), rozwiązań pozornie ze sobą niewspółgrających. Najczęściej jest to połączenie kilku urządzeń, kiedyś produkowanych osobno, w jedno (tzw. kombiwary, kombajny). Przykładem są urządzenia wielofunkcyjne: skaner, drukarka, fax, czytnik kart, kserokopiarka.
Slajd nr. 3
Napęd hybrydowy jest połączeniem dwóch rodzajów napędów. Do pojazdów hybrydowych zaliczą się popularne kilkadziesiąt lat temu motorowery i rowery z pomocniczymi silnikami spalinowymi. Napędy hybrydowe można też spotkać w lokomotywach (spalinowo-elektryczne) oraz okrętach podwodnych (napędy nuklearno-elektryczne i spalinowo-elektryczne), no i oczywiście pojazdach samochodowych. Obecnie w motoryzacji jako napęd hybrydowy najczęściej stosowane jest połączenie silnika spalinowego z silnikiem elektrycznym Silnik spalinowy połączony jest z generatorem prądu, natomiast silnik elektryczny nie jest w tylko silnikiem ale pełni również role prądnicy służącej do ładowania akumulatorów, które zasilają go podczas jego pracy. Silniki te mogą pracować razem podczas dużego zapotrzebowania na moment obrotowy ( np. przyspieszanie lub jazda pod górę) lub oddzielnie tylko silnik spalinowy lub tylko elektryczny. Podczas postoju silnik spalinowy nie pracuje, a podczas jazdy ze stałą prędkością doładowuje akumulatory. Silniki te mogą pracować na przemian lub naraz, w zależności od potrzeb, np: w mieście elektryczny, za miastem spalinowy. Całość sterowana jest przez układ elektroniczny zapewniający optymalne wykorzystanie energii.
Slajd nr.4 i 5
Elementy hybrydowego układu napędowego na podstawie Porsche Cayenne S Hybrid
Silnik spalinowy- trzylitrowy V6 ze sprężarką i bezpośrednim wtryskiem benzyny
Bateria niklowo – wodorkowa (NiMH), która podczas hamowania i w określonych warunkach jazdy będzie magazynowała uzyskaną energię elektryczną.
Silnik elektryczny o mocy 38kW który może być używany dodatkowo w celu podniesienia mocy silnika spalinowego lub jako samodzielny napęd. Ponadto służy on jako prądnica i rozrusznik, prądnica osobno lub w postaci silnika elektrycznego
Przekładnia (ang. Electronically controlled continuously variable transmission)- przenoszenie siły
Hybryda ta ma prostą i czytelną konstrukcję mechaniczną: moduł hybrydowy jest zamontowany na wale napędowym między silnikiem spalinowym a przekładnią. Możliwe są wszystkie trzy klasyczne hybrydowe sposoby napędu:
• Napęd wspólny przez silnik spalinowy i elektryczny.
• Napęd z wykorzystaniem tylko silnika spalinowego.
• Napęd silnikiem elektrycznym przy wysprzęglonym, nieruchomym silniku spalinowym.
Ponieważ silnik elektryczny pracuje również jako prądnica, w określonych zakresach częściowego obciążenia silnika spalinowego i przy hamowaniu generuje on prąd magazynowany w baterii.
Jak już wcześniej wspomniano całość sterowana jest przez układ elektroniczny. W przypadku Prosche Cayenne S Hybrid zastosowano inteligentne sterowanie przez Hybridmanager
Hybridmanager - można powiedzieć „serce” Cayenne S Hybrid. Otrzymuje on wszystkie informacje związane z jazdą i energią i w każdej sytuacji steruje silnikiem elektrycznym i spalinowym w sposób optymalny dla zużycia paliwa.
Slajd nr 6
Zasada działania całego mechanizmu polega na wykorzystaniu części energii mechanicznej wytworzonej przez silnik spalinowy do napędzania pojazdu, a jej nadwyżki do ładowania akumulatorów. Gdy potrzebna jest duża moc, silniki zaczynają współpracować ze sobą, generując całkiem pokaźną moc i moment obrotowy. Ciekawostką jest, że również podczas hamowania energia wtedy wytwarzana nie idzie w przysłowiowy „gwizdek” – silnik elektryczny pełni wtedy rolę generatora prądu i doładowuje baterie. Szczegółowa zasada działania napędu hybrydowego zostanie przedstawiona podczas omawiania rodzajów układów napędowych hybrydowych
Slajd nr 7 i nr. 8
Napędy hybrydowe możemy podzielić na:
szeregowe – silnik spalinowy pracuje cały czas w optymalnym zakresie obrotów napędzając generator prądu. Energia z generatora jest z kolei przekazywana do silnika napędowego a nadmiar do akumulatorów. Silnik elektryczny w razie potrzeby może również korzystać z energii zgromadzonej w akumulatorach. W układzie tym silnik spalinowy napędza prądnicę prądu stałego lub przemiennego (przez zastosowanie układu prostowników) W układzie hybrydowym istnieją dwa źródła energii: pierwotne i wtórne. Źródłem pierwotnym jest zespół silnik spalinowy i prądnica elektryczna, zaś źródłem wtórnym jest bateria akumulatorów. W szeregowym układzie hybrydowym możliwe jest także odzyskanie energii podczas hamowania, wtedy to napędowy silnik elektryczny pracuje jako prądnica.
równoległe – Przy takim rozwiązaniu napędu tylko część energii silnika spalinowego wykorzystywana jest do ładowania akumulatorów i przez to przetworzona na energię elektryczną. Reszta tej energii przenoszona jest przez zespoły mechaniczne bezpośrednio do kół jezdnych pojazdu. W niektórych typach napędów równoległych przewidziane jest sprzęgło do rozłączania silników spalinowego i elektrycznego. Można też silniki te połączyć ze sobą bezpośrednio w sposób równoległy za pomocą odpowiedniej przekładni. W obu powyższych przypadkach uzyskuje się sumowanie momentów, jakie dają oba silniki. Podobnie jak w układzie szeregowym, następuje uzupełnianie mocy przez silnik elektryczny z energii zgromadzonej w akumulatorach, jeśli zapotrzebowanie na moc przekracza możliwości silnika spalinowego. Gdy natomiast wystąpi nadwyżka mocy dostarczanej przez silnik spalinowy, jest ona wykorzystywana do ładowania akumulatorów. W układach równoległych silnik elektryczny pełni też funkcję prądnicy.
szeregowo – równoległe - kombinacja układu szeregowego i równoległego.
Slajd nr. 9
PODZIAŁ NAPĘDÓW HYBRYDOWYCH
Współcześnie produkowane hybrydowe pojazdy elektryczne (HEV) można podzielić na trzy klasy, różniące się funkcjonalnością:
Micro Hybrid:
Pierwsza koncepcja systemu Micro firmy Bosch SES (Smart Electronic Start/Stopp System) – sterownik silnika przejmuje funkcję sterowania zmodyfikowanym rozrusznikiem, co odbywa się w zależności od życzenia kierowcy oraz na podstawie danych pochodzących z czujników,Druga koncepcja systemu Micro firmy Bosch o nazwie SPS (Smart Power System) – jest oparta na alternatorze z dwoma trybami pracy.
Mild Hybrid: Systemy Mild są wyposażone w silnik elektryczny o mocy 10-25 kW. Ten stosunkowo nieduży silnik elektryczny oferuje dodatkową moc podczas wyprzedzania, tzw. efekt boost, a w połączeniu z silnikiem spalinowym o zmniejszonych wymiarach zapewnia oszczędność paliwa rzędu 30% i więcej.
Strong Hybrid: System Strong oferuje także takie zalety jak system Mild jest jednak wyposażony w mocniejszy silnik elektryczny, zwykle o mocy ok. 50 kW i generując moment obrotowy (dochodzący do 350 Nm), zdecydowanie wydajniej wspomaga pracę silnika spalinowego.
slajd nr. 10
Pojazdy klasy Micro Hybrid z systemem Stop & Start
Citroen C2 "Stop & Start" został wyposażony w silnik o pojemności 1,4 litra oraz mocy 90 KM. Połączony jest zautomatyzowaną skrzynią biegów SensoDrive oraz sterowanym elektronicznie alternatorem wraz z rozrusznikiem, który dostarcza energię elektryczną do instalacji pokładowej.
Jego zaletą jest cisza podczas działania oraz dwa razy większa szybkość w porównaniu z konwencjonalnym alternatorem System składa się z dwóch elementów głównych:
alternatora zespolonego z rozrusznikiem o mocy 2 kW pełniącego funkcje rozrusznika i alternatora (dostarczanie energii elektrycznej do instalacji pokładowej) montowanego w miejscu tradycyjnego alternatora,
Slajd nr. 11
Pojazdy klasy Micro Hybrid z systemem Stop & Start z układami odzyskiwania energii hamowania
Idea tego napędu oparta jest na alternatorze z dwoma trybami pracy. W trybie 14V alternator zasila konwencjonalną, pokładową sieć elektryczną, mocą elektryczną dochodzącą do 3 kW. W trybie 42V alternator wytwarza energię o mocy dochodzącej do 8kW i dostarcza prąd do dużych odbiorników, np. elektrycznie ogrzewanych szyb. Niewykorzystana energia jest doprowadzana przez przetwornik napięcia do sieci pokładowej. Ten wariant systemu Micro można połączyć z rekuperacyjnym hamulcem zasadniczym, który zamienia część energii hamowania na energię elektryczną i kumuluje ją w baterii o dużej pojemności
modułu elektronicznego umożliwiającego całkowite sterowanie alternatorem i zapewniającego łączność z kalkulatorem silnika i z inteligentnym modułem sterującym.
Slajd nr.12
Pojazdy klasy Mild Hybrid
Samochody firmy Honda są najbardziej znanymi przykładami pojazdów klasy Mild Hybrid. Po raz pierwszy Honda zaoferowała technologię hybrydową w modelu Insight w grudniu 1999 roku.
Drugi model z napędem hybrydowym – Civic Hybrid (w Europie Civic IMA) firma wprowadziła w marcu 2002, a kolejny, pierwszy napęd hybrydowy V6, zastosowany został w modelu Accord Hybrid w grudniu 2004.
Honda Civic Hybrid 2006, dzięki udoskonaleniom hybrydowej technologii IMA (Integrated Motor Assist – zintegrowane wspomaganie silnika), proponuje niższe zużycie paliwa i wyższe osiągi.
Slajd nr. 13
Pojazdy klasy Strong Hybrid
Hybrydowy układ napędowy Lexusa RX 400h jest zbudowany bardzo podobnie, jak w przypadku wytwarzanej przez ten sam koncern Toyoty Prius, choć ma inne parametry. Różnica w konstrukcji polega na zastosowaniu drugiego silnika elektrycznego (50 kW/130 Nm), napędzającego w razie potrzeby (pogorszenie przyczepności, jazda po łuku, gwałtowne przyspieszanie) także koła tylne. Przestawienie na pracę w trybie 4x4 odbywa się automatycznie.
Jednostka benzynowa 3.3 V6 VVT-i ma moc 155 kW i rozwija moment 288 Nm, napięcie robocze obu maszyn elektrycznych wynosi 650 V, moc „przedniej" 123 kW. Nominalne napięcie akumulatorów (zestaw liczy 30 ogniw) to 288 V.
Slajd nr. 14
Pojazdy klasy Strong Hybrid – zasada działania napędu Lexusa RX 400 h
slajd nr. 15, 16, 17
Toyota Prius
W 2004 roku jego sprzedaż utrzymała się na poziomie 58 tysięcy sztuk, lecz w 2005 uległa podwojeniu i wynosiła już ponad 100 tysięcy. Na rynku japońskim i amerykańskim sprzedano łącznie ok. 115 tys. tego modelu (i tylko 4 tys. w Europie, mimo zachęt podatkowych).
Sprzedaż Toyoty Prius w Europie pozostaje nadal skromna, lecz na rynku amerykańskim pojazd jest po prostu rozchwytywany. Prezes koncernu, Fuji Cho, zapowiedział, że do końca 2010 roku Toyota wyprodukuje milion samochodów hybrydowych.
Hybrydowy zespół napędowy tworzą: 1,5-litrowy, 16-zaworowy motor benzynowy VVT-i[16] o mocy ponad 70 KM i silnik elektryczny. Wielką baterię o pojemności 6,5 amperogodzin umieszczono za oparciem tylnej kanapy. Silnik elektryczny znajduje się z przodu pod maską, obok jednostki benzynowej. Prius nie potrzebuje zewnętrznego źródła prądu. Serce całego zespołu, czyli komputerowy przetwornik energii, bez udziału kierowcy decyduje, która z jednostek napędowych będzie w danej chwili zasilać auto. Podczas ruszania i w trakcie jazdy pracuje silnik elektryczny. Podczas pokonywania stromych wzniesień, lub przy dynamicznych przyspieszeniach- włącza silnik spalinowy. W przypadku gdy komputer wykaże zbyt duży spadek mocy baterii, automatycznie zostaje uruchomiony napęd spalinowy, który nie tylko napędza samochód, lecz również ładuje akumulatory.
Energia jest również gromadzona podczas hamowania i wykorzystana do ładowania baterii. W rezultacie baterie zasilające silnik elektryczny nie wymagają wymiany oraz jakiejkolwiek ingerencji ze strony człowieka, a co ważniejsze pozostają w samochodzie przez całe "życie". Jednostki napędowe tego pojazdu także mogą działać równocześnie. Stopień ich wykorzystania jest monitorowany drogą elektroniczną i zależy od prędkości samochodu i jego obciążenia. Takie działanie ma na celu utrzymanie jak najbardziej ekonomicznych warunków pracy. Prius - według producenta - zużywa w mieszanym cyklu Euro 5,1 litra benzyny bezołowiowej na 100 km i emituje 120 g dwutlenku węgla na każdy przejechany kilometr.
Stanowi to około 40 % mniej niż podobnej klasy konwencjonalny samochód z silnikiem benzynowym i automatyczną przekładnią. Osiągami japońska hybryda bez większych problemów dorównuje autom z klasycznym napędem. Prędkość maksymalna wynosi 160 km/h, zaś od 0 do 100 km/h hybrydowa Toyota przyspiesza w 13,4 sekundy.
Slajd nr. 18
Napęd hybrydowy nie jest nowością. Pierwszym pojazdem hybrydowym był zbudowany w 1873 r. we Francji rower parowy. W roku 1899 Ferdynand Porsche zaprezentował model samochodu o łączonym napędzie elektrycznym i spalinowym. Można powiedzieć, że auto to posiadało własną „elektrownię”. Otóż silnik spalinowy zasilał generator, który wytwarzał prąd potrzebny dla elektrycznych silników napędowych umieszczonych w przednich kołach. Warto wspomnieć, że Porsche miał zaledwie 24 lata a auto nazwał Mixte-Wagen We współpracy z Ludwikiem Lohnerem, wiedeńskim budowniczym powozów, zamontował w 4-cylindrowym samochodzie Daimler akumulatory, prądnice oraz silniki elektryczne umieszczone w piastach przednich kół. W momencie, kiedy silnik spalinowy nie pracował, samochód mógł się poruszać, korzystając z silników elektrycznych.
Slajd nr. 19
Kolejną istotną datą z „życia” pojazdu hybrydowego jest rok 1969, kiedy to w jednym ze znanych amerykańskich pism popularnonaukowych opublikowano artykuł opisujący koncepcję samochodu hybrydowego XP-883. Pojazd ten został opracowany przez firmę GENERAL MOTORS i był wyposażony w silnik elektryczny, spalinowy oraz baterię akumulatorów. Napęd był przenoszony na przednie koła pojazdu z silnika spalinowego oraz z silnika elektrycznego przez przekładnię planetarną. Oba silniki XP-883 umieszczone były z przodu pojazdu, zaś 12 V bateria akumulatorów ołowiowych znajdowała się w tylnej części pojazdu – najczęściej w miejscu zajmowanym przez tylny most. W XP-883 kierowca mógł wybrać pomiędzy napędem spalinowym, elektrycznym lub hybrydowym. W trybie hybrydowym silnik elektryczny służył do napędzania pojazdu do prędkości ok. 16 km/h, zaś powyżej tej prędkości uruchamiany był silnik spalinowy, który napędzał pojazd i doładowywał akumulatory. Z ciekawostek należy dodać, że XP-883 miał wewnętrzną ładowarkę akumulatorów, co umożliwiało ich ładowanie ze zwykłej instalacji elektrycznej. Pojazd XP-883 osiągał prędkość 100 km/h w czasie mniej więcej około 28 s, podobnie jak niezwykle popularny Fiat 126p. Jednak firma GM nie spoczęła na laurach i wypuściła kolejny model hybrydy o nazwie StirLec I. W stosunku do XP-883 StirLec I miał napęd na koła tyle. Ponadto w latach 60 i 70 XX wieku pracami nad pierwszymi hybrydowymi samochodami zaczął pracować w USA Victor Wouk. Wyposażył samochód Buick Skylark, w silnik elektryczny o mocy 20KW i silnik Wankla RX- 2 Mazdy. Testy wykazały zmniejszenie zużycia paliwa o 50%, a ilość spalin wyniosła zaledwie 9% tego, co emitowały ówczesne amerykańskie pojazdy. Victor Wouk za swoja pracę został nagrodzony przyznaniem mu tytułu „Dziadka elektrycznych i hybrydowych pojazdów”. Jednym z prekursorów zastosowania pojazdów napędzanych energią elektryczną była firma Daimler-Benz. W roku 1974 Daimler-Benz był jedną z kilku firm, które podjęły się zbudowania samochodu z napędem elektrycznym. W 1980 firma Volvo przeprowadzała eksperymenty z kołem zamachowym, uruchamianym silnikiem Diesla i używanym do odzyskiwania energii hamowania. Z projektu tego zrezygnowano, na korzyść układów hydraulicznych.
Slajd nr. 20
Kolejną firmą zainteresowaną napędem hybrydowym okazało się Audi. W 1990r. zaprezentowała model Audi 100 Avant Duo, jednak „poważnym” samochodem hybrydowym okazała się Toyota Prius z 1997r. która podbiła rynek motoryzacyjny.
Audi zaprezentowało model z podwójnym napędem (Audi 100 Avant Duo) siedem lat wcześniej. Jednak również ta firma pionierem nie była
Historia roweru SH sięga lat siedemdziesiątych ubiegłego stulecia, kilka ważnych dat :
1975 - Augusta Kinzel patentuje takie rozwiązanie oraz przedstawia prototyp (US Patent 3'884'317)
1994 –opracowanie pojazdu który wykorzystuje energie z pracy hamulców oraz pedałowania w czasie postoju.
1995 - Thomas Müller projektuje "Fahrrad mit Antrieb elektromagnetischem" i w tym samym roku na podstawie jego pracy dyplomowej budowany jest pierwszy pojazd
1998 - zamontowanie układu na pojeździe trójkołowym Leitra (patent europejski EP 1165188).
2005 - Fuchs i współpracownicy budują prototypy motocykli SH prototyp i pojazdów czterokołowych.
slajd nr. 21
Od jakiegoś czasu w światku motoryzacyjnym zaczęło funkcjonować pojęcie „hybryda”. I choć może nie są najdoskonalszymi autami na świecie, to na pewno stanowią alternatywę dla kopcących spalinami samochodów na paliwa ropopochodne. Napęd hybrydowy jest więc coraz częściej stosowany w samochodach osobowych. Na obecną chwilę samochody z napędem hybrydowym są produkowane przez:
Toyote: Camry, Prius, Highlander, Crown,
Honde: Civic , FCX Clarity, Insight ,
Hyundai’aElantra LPI Hybrid,
Chevrolet’a: Malibu, Tahoe , Silverado,
Lexus’a: Lexus RX 450h Lexus HS 250h,
Mercedesa: Mercedes S400 BlueHybrid Mercedes ML450 Hybrid,
Ford Fusion
BMW X6
slajd nr. 22
Oczywiście obecnie koncerny samochodowe i konstruktorzy skupiają się również na pracach nad pojazdami wyłącznie elektrycznymi. Dlatego Chrysler opracował projekt samochodu nazwanego Peapod. Pojazd dla 4 osób napędzany prądem elektrycznym o prędkości maksymalnej do ok. 40 km/h. Na jednym ładowaniu baterii pojedzie ok. 48 km, po czym trzeba zrobić 6-8-godzinną przerwę na naładowanie baterii. Peapoda wykonano z materiałów pochodzących z recyklingu i nadających się do ponownego przetworzenia. Przewiduje się jego wykorzystanie m.in. na wielkich placach budowy, w kompleksach handlowo - użytkowych, parkach narodowych i rezerwatach oraz w rozbudowanych kampusach studenckich.
slajd nr. 23
Inną propozycję dla zmotoryzowanych przedstawił koncern Mitsubishi. Autko nazwane przez producenta jest i-Miev niewielkiej kubatury. Samochód napędzany jest jedynie energią elektryczną, czerpaną z wysokonapięciowych akumulatorów litowych. Wersja i-Miev Sport ma silniki elektryczne montowane przy każdym przednim kole oraz jeden z tyłu. Na dachu auta umieszczono panele słoneczne. Przeprowadzone w Japonii testy wykazały, że auto znakomicie spisuje się na jezdni.
Kolejne autko z kategorii hybryd prezentuje Nissan Motor Co. Ltd. Zaprezentował prototyp pojazdu całkowicie elektrycznego oraz auta z napędem hybrydowym. Obydwa zasilane są akumulatorami litowo-jonowymi. Zgodnie z założeniami biznesplanu "Nissan GT 2012", spółka dąży do osiągnięcia pozycji lidera w produkcji pojazdów o zerowej emisji spalin i ogłosiła już plany wprowadzenia całkowicie elektrycznego pojazdu w roku 2010 oraz masowej jego sprzedaży na rynku światowym w roku 2012.
Slajd nr. 24
Zasilany akumulatorami litowo-jonowymi, prototyp EV stanowi część rozbudowanego programu badawczo-rozwojowego marki dotyczącego pojazdów o zerowej emisji spalin. Pojazd wyposażony jest w napęd na przednie koła i wykorzystuje nowo zaprojektowany silnik elektryczny 80kW oraz falownik.
Zaawansowane laminowane kompaktowe akumulatory litowo-jonowe zainstalowano pod podłogą, dzięki czemu nie zajmują one miejsca w kabinie czy przedziale bagażowym. Wersja produkcyjna zaplanowana na rok 2010 będzie miała wyjątkową linię nadwozia i nie jest oparta na żadnym z obecnych modeli Nissana.
slajd nr. 25
HEV Nissana wykorzystuje wysokowydajny hybrydowy system napędu tylnych kół oraz hybrydowy, równoległy układ zespołu napędowego. W pojeździe zastosowano własną technologię hybrydową Nissana oraz pierwszy hybrydowy zespół napędowy współpracujący z kołami tylnej osi. System równoległego układu napędowego obejmuje układ optymalizacji energii z dwoma sprzęgłami – jeden silnik elektryczny jest bezpośrednio połączony z silnikiem spalinowym i skrzynią biegów poprzez dwa oddzielne sprzęgła. Przy zmieniających się warunkach jazdy, silnik elektryczny przełącza obydwa sprzęgła optymalizując zużycie energii oraz obniżając zużycie paliwa. System eliminuje potrzebę stosowania konwencjonalnych sprzęgieł hydrokinetycznych, co ma poprawiać reakcję na gaz oraz przyspieszenie liniowe i zapewniać lepsze wyczucie pojazdu.
Dynamiczne charakterystyki sprzęgieł:
- Bieg jałowy-stop – akumulator zasila silnik elektryczny oszczędzając paliwo;
- Normalna jazda – silnik spalinowy zasila silnik elektryczny oraz ładuje akumulator;
- Przyspieszanie – zarówno silnik spalinowy jak i akumulator (dodatkowa moc) zasilają silnik elektryczny zapewniając gładkie przyspieszanie;
- Hamowanie – energia hamowania jest magazynowana i wykorzystywana do ładowania akumulatora.
Akumulatory litowo-jonowe stosowane w obydwu prototypach pochodzą z joint venture Nissana i firmy NEC-AESC (Automotive Energy Supply Corporation). Ich kompaktowa laminowana struktura ma zapewniać dwukrotnie więcej energii elektrycznej w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami niklowo-wodorkowymi o budowie cylindrycznej. Wg producenta kompaktowe baterie ułatwiają ich umieszczenie w pojeździe i umożliwiają zastosowanie ich w wielu rodzajach aut.
slajd nr. 26
Według najnowszych doniesień (patrz źródła: „Czas na jazdę z prądem”) władze Warszawy planują wybudowanie blisko stu stacji do ładowania samochodów elektrycznych, a w Pruszkowie za kilka tygodni ma ruszyć produkcja ekologicznych aut – tzw. SAM-ów, czyli dwuosobowych aut elektrycznych. W związku z tym wydaje się, że hybryda stanie się szybciej mieszkańcem naszych garaży, niż moglibyśmy się tego spodziewać.
SAM to trójkołowiec przeznaczony dla dwóch osób, który opracowała szwajcarska firma Cree AG. Auto ma silnik elektryczny o mocy 20 KM, do którego prąd dostarczany jest z 14 akumulatorów o łącznej wadze 140 kg. Zasięg na jednym ładowaniu ze zwykłego gniazdka wynosi ok. 50 – 70 km. Prędkość maksymalna to 85 km/h, a na rozpędzenie się od 0 do 50 km/h auto potrzebuje 7 sekund.
Pocieszająca jest też myśl, iż na zmniejszenie cen eko-pojazdów jak i ich podzespołów będzie miała wpływ ich masowa produkcja. Technologia, pchnięta naprzód kryzysem paliwowym, dostarczy nowych rozwiązań. Miejmy nadzieję, że nieuciążliwych dla środowiska przyrodniczego – wszak hybrydy to z założenia auta proekologiczne.
slajd nr. 27
Myśląc o samochodach z napędem hybrydowym nie można zapomnieć o alternatywie dla nich, dlatego zaprezentujemy kilka z nich. Skoro może być samochód na wodę albo na paliwo powstałe z przekompostowanych odpadów kuchennych, to może również istnieć auto na powietrze. Powstało kilka samochodów tego typu. Np. AirPod, który ma duże szanse na to, by już w przyszłym roku pojawić się w ofercie dla przeciętnego Kowalskiego. AirPod napędzany jest powietrzem, które sprężono i wpakowano do niewielkiego zbiornika, znajdującego się w samochodzie. Powietrze jest przepuszczane przez specjalny reduktor i niewielkim strumieniem kierowane na tłoki silnika. Autko może osiągać prędkość ok. 70 km/h i przejechać na jednym zbiorniku ok. 220 km, co daje całkiem niezły wynik jak na takie maleństwo.
Jazda za grosze powoli zyskuje realny wymiar.
slajd nr. 28
Kolejnym pojazdem przyszłości jest samochód napędzany energią słońca, w którym elastyczne baterie słoneczne znajdą się na dachu pojazdu. Zielonkawe szyby mają za zadanie podkreślić ekologiczny charakter pojazdu i uprzyjemnić oglądanie świata zewnętrznego. Auto zaprojektowano dla 5 osób. Przewiduje się, że ma jeździć po drogach w okolicach 2030 roku.
slajd nr. 29
Spółka Maanshan Qisheng New-energy Technology Company stworzyła pierwszy chiński samochód elektryczny wykorzystujący akumulatory zasilane energią słoneczną. Oficjalna premiera prototypu odbyła się 29 sierpnia w siedzibie firmy w Anhui (prowincja Heifei). Elektryczne pojazdy są bardzo pożądane w Chinach, a głównym czynnikiem napędzający ich sprzedaż jest turystyka. Ocenia się, że w chwili obecnej potrzeba 100 000 takich aut.
Wu Qi, prezes spółki znanej z produkcji zaawansowanych technologii, podkreśla że prace nad prototypem trwały sześć lat, a jego firma posiada intelektualne prawa własności do tego projektu. Pojazd przechodzi jazdy próbne na południu Chin na wyspie Hainan. Według danych producenta, zaawansowany technicznie samochód rozpędza się do 20 km/h i może pokonywać podjazdy o maksymalnym pochyleniu 15 stopni, natomiast maksymalny zasięg wynosi 200 km.
slajd nr. 30
Napęd hybrydowy powinien znaleźć szerokie zastosowanie w przyszłości, gdyż wiadomo iż źródła ropy naftowej zostają pomału wyczerpywane. Tak więc poszukuje się nowszych źródeł do zasilania silników i zarazem bez tracenia osiągów, a silniki hybrydowe pozwalają na takie rozwiązanie to naddatek znacznie zmniejszają zużycie ilość paliwa, którego jest coraz mniej na rynku światowym. Przy okazji wykorzystuje się znajomość zastosowania silnika spalinowego w połączeniu z silnikiem elektrycznym. Silnik elektryczny obecnie stosuje się głównie do silników benzynowych, gdyż uzupełniają się one nawzajem z silnikiem elektrycznym. Biorąc pod uwagę silnik wysokoprężny oraz silnik elektryczny, które mają podobne cechy jest mniej stosowany i zarazem mniej opłacalnym rozwiązaniem, jednak nie wyklucza się takiego rozwiązania i również w nich stosuje to połączenie.
Najbliższe jednak lata to szybki rozwój pojazdów z napędem hybrydowym i zażarta walka między koncernami o klienta. Wśród największych i przypuszczalnych potentów na pewno będą takie marki koncerny jak: General Motors, Toyota, Ford Motor Company, BMW, Grupa Volkswagen. w następnych latach planuje się wypuszczenie na rynek modeli:
Volkswagen Touareg Hybrid,
Toyota Camry Hybrid,
BMW 7-series ActiveHybrid,
Porsche Cayenne Hybrid,
slajd nr. 31
Do koncernów które koleżanka nam przedstawiła głównym przedstawicielem w tej dziedzinie jest koncern Toyoty i zapewne to on będzie dysponował najszerszą gamą napędu hybrydowego. Ponadto Toyota jak na razie jako jedyna założyła sobie plan iż do roku 2020 planuje posiadać w swojej gamie samochody wyłącznie z napędem hybrydowym.
slajd nr. 32
Napęd hybrydowy jest szczególnie korzystny w pojazdach które często zatrzymują się i ruszają, np. śmieciarkach. W pojazdach takich z klasycznym napędem znaczna ilość energii jest tracona podczas hamowania. Po zastosowaniu napędu hybrydowego można część tej energii zgromadzić w akumulatorach i wykorzystać przy ponownym ruszaniu. Istnieje również możliwość wyłączania silnika spalinowego podczas częstych postojów co daje kolejne oszczędności.
slajd nr. 33
W autobusach
zastosowano technologię równoległego połączenia napędu dieslowskiego z elektrycznym. Oba napędy są niezależne od siebie. Silnik elektryczny jest wykorzystywany przy ruszaniu i rozpędzaniu pojazdu do prędkości ok. 20 km/h, co gwarantuje oszczędność paliwa. Powyżej tej prędkości uruchomiony zostaje silnik wysokoprężny, podczas gdy ładowane są baterie. Silnik elektryczny pracuje jako silnik oraz generator. Energia wytwarzana podczas hamowania ładuje baterie.
Technologia hybrydowa jest idealna w ruchu miejskim, charakteryzującym się częstym hamowaniem oraz przyspieszaniem.
Silnik elektryczny zapewnia maksymalny moment obrotowy przy ruszaniu oraz odpowiednie przyspieszenie po postoju. Moc napędu elektrycznego jest absorbowana również na biegu jałowym. Podczas postoju autobusu silnik wysokoprężny zostaje wyłączony i nie emituje spalin, a pomocniczy system elektryczny gwarantuje bardzo cichą pracę.
Napęd hybrydowy w autobusach jest głównie stosowany przez Szwedów. Głównym przedstawicielem sieci hybrydowych autobusów jest sieć Solaris. Sprzedaż pojazdów tego typu wciąż wzrasta, najchętniej kupują je Skandynawowie, gdzie dotacja do zakupu tych pojazdów wynosi prawie 98%. Należy podkreślić, że również dużo autobusów hybrydowych jeździ już na terenie USA i Kanady.
Slajd nr. 34
Pojazdy użytkowe z napędem hybrydowym stają się coraz bardziej popularne. Obecnie już niemal każdy liczący się producent ciężarówek ma własną hybrydę.
Na przykład Mercedes zaprezentował niedawno ciężarówki Axor BlueTec Hybrid oraz Econic BlueTec Hybrid, MAN - TGL Hybrid, Renault - Premium Distribution Hybrys Tech, Volvo - FL Hybrid, a Iveco - EuroCargo Hybrid.
Slajd nr. 35
W przyszłości do silników hybrydowych planowane jest dołożenie systemu KERS (Kinetic Energy Recovery Syste)-inaczej hamowanie rekuperacyjne, hamowanie odzyskowe, hamowanie elektrodynamiczne z odzyskiem energii - stosowany w elektrycznych pojazdach trakcyjnych mechanizm służący do odzyskiwania traconej podczas hamowania energii kinetycznej i zamiany jej na energię elektryczną.
Podczas hamowania silniki elektryczne działają jak prądnice. Wytworzony przez nie prąd może być wykorzystany na kilka sposobów:
Pierwszym sposobem jest akumulacja energii bezpośrednio w pojeździe, a następnie wykorzystanie jej przy następnym rozruchu. Zaletą tej metody jest brak strat energii związanych z jej przesyłem, natomiast wadą konieczność zwiększenia masy pojazdu o urządzenia przechowujące energię. W praktyce energia hamującego pojazdu używana jest do rozpędzenia koła, które podczas przyspieszania pojazdu służy jako źródło napędu lub jako napęd wspomagający
Drugim sposobem jest przekazanie energii przez sieć trakcyjną i jej wykorzystanie przez inne pojazdy trakcyjne znajdujące się na danym odcinku. Odzyskiwana energia może być również magazynowana w podstacjach zasilających.
slajd nr. 36
Inny rodzaj napędu hybrydowego jest czasem stosowany w motorowerach i roweracj, które zaopatruje się w mały silnik spalinowy lub elektryczny. Do sposobu tego powróciła firma Lexux, która opracowała model roweru Hybryda. Przy jeździe pod górę lub pod silny wiatr stosuje się w takich rowerach napęd silnikowy, zaś przy jeździe w dół, po płaskim lub z wiatrem stosuje się zwykły napęd nożny.
slajd nr. 37
Zalety:
zmniejszenie zużycia paliwa i emisji szkodliwych spalin (obecnie spełniają najbardziej rygorystyczne normy w tym zakresie) oraz hałasu,
ulgi na pojazdy z napędem hybrydowym (np. w Londynie kierowcy posiadający Toyotę z napędem hybrydowym nie wnoszą opłaty za wjazd do centrum miasta).
slajd nr. 38
Wady:
większa masa i wymiary,
wysoka cena,
krótka żywotność baterii (od 6 do 10 lat),
mała dostępność takich samochodów.
slajd nr. 39
Film
Tak więc na zakończenie nasuwa się pytanie czy…
slajd nr. 40
Można przyjąć, że napęd hybrydowy będzie napędem przyszłości, jednak też może on okazać się jedynie przejściowym napędem pomiędzy silnikami spalinowymi a ogniwami paliwowymi, lub każdy z was może spróbować odpowiedzieć na to pytanie.