ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Samochody elektryczne
Zalety silnika elektrycznego:
1. nie pobiera energii gdy nie musi oddawać momentu napędowego
(nie jest konieczny bieg jałowy)
2. maksymalny moment napędowy występuje od zerowych obrotów
wału (nie ma potrzeby stosowania skrzyń przekładniowych i
sprzęgieł)
3. sterowanie na drodze elektrycznej (nie ma strat takich jak w silniku
spalinowym przy dławieniu zasilania)
4. wysoka sprawność silnika (bliska 1)
5. cicha praca, stosunkowo prosta konstrukcja, nie generują drgań,
Samochód elektryczny Jenatzy ego
proste chłodzenie
Karetka elektryczna
pierwszy przekroczył prędkość
(1902r)
100 km/godz
6. niektóre odmiany mogą pracować jako prądnice (mo\
liwość
(28.04.1899r, 105,4 km/godz) odzyskiwania energii podczas hamowania)
Napędy alternatywne 1 Napędy alternatywne 2
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Napęd elektryczny akumulatorowy Napęd elektryczny ogniwowy
bieguny wirnika
(magnesy stałe)
Elektryczne układy napędowe z zasilaniem
akumulatorowym
stojan
a) silnik pojedyńczy, umieszczony wzdłu\
nie,
napęd tylnego mostu
b) silnik pojedyńczy, umieszczony poprzecznie,
napęd tylnego mostu
c) silniki umieszczone bezpośrednio w kołach,
Napęd hybrydowy
mo\
liwy napęd wszystkich kół lub kół jednej
spalinowo - elektryczny
Trójfazowy asynchroniczny silnik trakcyjny osi
Napędy alternatywne 3 Napędy alternatywne 4
1
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Napęd akumulatorowy - rodzaje akumulatorów
Podstawowy problem napędu elektrycznego:
Akumulator kwasowo-ołowiowy: elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego,
gromadzenie energii na pokładzie samochodu
katoda z ołowiu, anoda z tlenku ołowiu PbO2. Masowo wykorzystywane w
samochodach jako akumulatory rozruchowe.
Zalety: zdolność rozładowania du\
ym prądem przez krótki czas, prostota układu
Sposoby zasilania silników elektrycznych:
ładowania, niska cena.
Wady: znaczna masa przypadająca na jednostkę pojemności, niska trwałość,
1. energią zgromadzoną na pokładzie samochodu w aku-
niska wytrzymałość mechaniczna ołowiu.
mulatorach (w większości akumulatorów sprawność
jest rzędu 60%).
2. energią wytwarzaną na pokładzie samochodu:
 z ogniw paliwowych
 z prądnic napędzanych silnikami spalinowymi
(napędy hybrydowe)
 z ogniw słonecznych
3. energią dostarczaną z zewnątrz (zasilanie przewodowe)
Akumulator kwasowo-ołowiowy
Napędy alternatywne 5 Napędy alternatywne 6
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Rodzaje akumulatorów Rodzaje akumulatorów
Akumulator NiCd: elektrody są wykonane z wodorotlenku niklu i wodorotlenku
Akumulator Li-jon  jedna z elektrod jest wykonana z porowatego węgla,
kadmu, elektrolitem są półpłynne lub stałe substancje o ró\
nych składzie
druga z tlenków metali, elektrolitem są sole litowe rozpuszczone w mieszani-
chemicznym posiadającym silnie zasadowy (inaczej alkaliczny) odczyn.
nie organicznych rozpuszczalników.
Zalety: wysoka trwałość i wytrzymałość, niska masa na jednostkę pojemności
Akumulator litowo-polimerowy  odmiana akumulatorów Li-ion, w których
Wady: wysoka cena, ni\
sza wydajność prądowa, skomplikowane układy
ciekły elektrolit jest zastąpiony stałym elektrolitem polimerowym wykonanym
ładowania
z np. gąbek na bazie poliakrylonitrylu.
Akumulator NiMH  ulepszona odmiana akumulatorów NiCd, w których jedna
Zalety: korzystny stosunek masy do
z elektrod jest wykonana z niklu, zaś druga elektroda ze spieku metali ziem
pojemności, dobra trwałość
rzadkich w atmosferze wodoru. Elektrolitem jest gąbczasta struktura nasączona
Wady: stosunkowo wysoka cena,
substancjami alkalicznymi i katalizatorem.
niska wydajność prądowa
Zalety: jak akumulatorów NiCd, ponadto zdolność do absorpcji wydzielającego
się podczas ładowania wodoru, dzięki czemu akumulator mo\
e być całkowicie
Akumulator sodowo-siarkowy 
szczelny i charakteryzować się długą \
ywotnością, większa (30%) pojemność od
bardzo korzystny stosunek masy do
NiCd), wy\
sza wydajność prądowa (25%).
pojemności, ale wymaga wysokiej
Wady: dro\
sze, mniej trwałe od NiCd, samorozładowywanie
temperatury pracy (do 2400C) i
obudowy izolowanej (ceramika)
Napędy alternatywne 7 Napędy alternatywne 8
2
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Przykładowe parametry samochodów elektrycznych z napędem akumulatorowym Przykładowe samochody elektryczne z napędem akumulatorowym
VW Jetta Peugeot 106 Bedford CF
Parametr Zało\
enia USA
Citystromer Electrique (furgon 1T)
zasięg
322 120 90�160 95
[km]
GM EV1
Vmax
97 105 90 80
[km/h] 1986-90
Przyspieszenie
13 12 9 b.d.
0 � 50 km/h [s] Dwumiejscowy, napęd przedni
zasilanie z akumulatorów
moc silnika
b.d. 18,5 12,6 40
[kW]
Pb lub NiMH
Prędkość maksymalna 160km/h
bateria b.d. NaS NiCd Pb
0 do 100 km/h  8s
czas ładowania
0,25 6 8
zasięg 150 km
[godz]
czas ładowania baterii 6-8 godz
max. masa baterii
433 260
[kg]
trwałość baterii
3000 1000
Wyprodukowano i wypo\
yczono u\
ytkownikom 1100 sztuk, a następnie prawie
[cykli ładowania]
wszystkie zniszczono.
Napędy alternatywne 9 Napędy alternatywne 10
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Przykładowe samochody elektryczne z napędem akumulatorowym Przykładowe samochody elektryczne z napędem akumulatorowym
HORLACHER
NaS - SPORT
SEICENTO ELETTRA
1998
1996
4-miejscowy, napęd tylny
zasilanie z 18 akumulatorów Pb
U = 216V, masa 400 kg
Moc max 30 kW
Moc stała 15 kW
Moment obrotowy 130 Nm
Prędkość maksymalna 100km/h
0 do 50 km/h  8s nadwozie z włókna węglowego,
zasięg 90 km
Vmax = 120 km/godz.
czas ładowania baterii 8 godz
Zu\
ycie enrgii: 3�5 kW/100km (odpowiednik 0,5 l benzyny)
Zasilanie  baterie NaS
Rekord długości jazdy bez ładowania: 547 km z Vśr = 55,4 km/godz
Napędy alternatywne 11 Napędy alternatywne 12
3
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Napęd elektryczny ogniwowy
MEMBRANA (elektrolit)
O2
wodór H2 powietrze
O2
H2
+
H
O2 Zasada działania
H2
ogniwa
O2
H2
chłodzenie
chłodzenie paliwowego
O2
H2 H+
(wynalazek z 1936 r.)
H 0
2
H2
powietrze
wodór H 0
2
i para wodna
_
+
ANODA KATODA
+ +
(H + H + 2e) (1/2 0 + H + 2e H 0)
2 2 2 2
Atomy wodoru oddają elektrony na anodzie i jako jony wodoru (protony) przenikają przez membranę
(np. polimerową,  przez
roczystą dla protonów  tzw. ogniwa PEM). Uwolnione na anodzie elektrony
przepływają przez obwód zewnętrzny do katody tworzą prąd, zasilający po drodze odbiorniki prądu. Na
katodzie elektrony i jony wodoru łączą się, tworząc wodę (w postaci pary wodnej). Anoda i katoda 
porowate arkusze, pełniące równie\
funkcję katalizatora. Napięcie pojedyńczego ogniwa  0,6V.
Napędy alternatywne 13 Napędy alternatywne 14
ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO ŚRODKI TRANSPORTU DALEKIEGO
Pojazdy drogowe Pojazdy drogowe
Samochod osobowy Peugeot 207
zbiorniki z
Zalety ogniw paliwowych:
wodorem
z ogniwem paliwowym Genepac
+ praktycznie zerowa emisja składników toksycznych
+ bezpośrednie wytwarzanie energii elektrycznej
moc ogniwa  20 kW
+ cicha praca
moc silnika elektrycznego:
+ brak konieczności doładowywania
stała 40 kW, max 70 kW
Ogniwo paliwowe moment obrotowy  180 Nm
Wady ogniw paliwowych:
bateria Li-jon 50 kW
- bardzo wysoka cena (stosowana platyna)
przyspieszenie 0 � 100 km/h - 15 s
- stosowanie wodoru stwarza kłopoty z jego wytwarzaniem
V max  130 km/h
przechowywaniem i tankowaniem
zasięg  350 km
- niska sprawność ogniw
zasilanie: 5 butli zawierających 3 kg
(15l) wodoru pod ciśnieniem 70 MPa
Zastosowanie w motoryzacji: autobusy miejskie,
samochody osobowe
Napędy alternatywne 15 Napędy alternatywne 16
4