Universitatea Tehnică a Moldovei Facultatea Inginerie Mecanică şi Transporturi

Specialitea : Siguranţa şi Ecologizarea Transportului Rutier

Tema: Automobile cu sisteme de propulsie hibrid termic-electric

Definiţie

• Automobil hibrid –automobil al cărui sistem de propulsie conţine, pe lîngă motorul du ardere internă tradiţional, încă cel puţin un sistem suplimentar, capabil să furnizeze momont de tracţiune la roţile automobilului

• Acest sistem suplimentar poate fi: electric, hidraulic, pneumatic sau mecanic.

În functie de puterea masinii electrice se disting : a) transmisii micro hibride (42 V si functionare pornire/oprire.

exemplu. Toyota Crown) b) mediu hibride (100-250 V cu asistarea motorului termic cu

ISG-Integrated Starter Generator, exemplu Honda Insight) c) total hibride – full hybrid (+250 V, cu antrenarea rotilor simultan sau alternativ cu motorul termic. exemplu Toyota

Prius)

Principala diferenţă dintre aceste tipuri este dată de puterea dezvoltată de componentele electrice.

Din punct de vedere al arhitacturii, sistemele de propulsie hibride pot fi:

a) serie b) paralele cu suplinirea momentului cu suplinirea forţei de tracţiune cu suplinirea turaţiei

c) mixte cu divizare de putere combinate

Hibridizarea micro si medie reprezinta cea mai simpla versiune. Automobilul este echipat cu un mic motor electric care ajuta la propulsie dar nu exista un sistem electric independent de transmisie. Motorulelectric poate suplini sistemul conventional al transmisiei dar numai la puteri la roata relativ reduse, 2-10 pana la 25 kW. Alternatorul si demarorul sunt inlocuite printr-un sistem generator-starter.

Transmisiile total hibride (full-hybrid) se caracterizeaza prin aceea ca motorul electric poate asigurapropulsia pur-electrica a automobilului. Cu alte cuvinte, transmisiile full hybrid sant suficient de puternice pentru a asigura deplasarea automobilului pe anumite distante fara sa se consume combustibil dinrezervor.

Modurile de funcţionare a sistemelor hibrideElectric: pur MAI este optrit iar autovehicolul este propulsat folosind doar

energia stocată în baterii.MAI pur : puterea necesară pentru tracţiune este asigurată doar de motorul cu

ardere internă.Hibrid : puterea necesară pentru tracţiune este asigurată de MAI cît şi de

motorul electric.Tracţiunea cu MAI şi încărcarea bateriilor : puterea furnizată de MAI este

folosită pentru propulsarea autovehiculului dar şi pentru încărcarea bateriilor.

Recuperarea de energie la frînare : o parte din energie cinetică a automobilului, în faza de frînare, este transformată în energie electrică cu ajutorul unei maşini electrice reversibile. Energia recuparată este stocată în baterii.

Încărcarea bateriilor : puterea furnizată de MAI este folosită numai pentru încărcarea bateriilor.

Hibrid şi încărcarea bateriilor : o parte din putere furnizată de MAI este folosită la tracţiune inclusiv prin ramura electrică iar cealaltă parte la încărcarea bateriilor.

Fig. 2 Schema transmisiei hibride seriea) Tracţiuneb) Recuperarea de energie la frînare

Fig. 3 Sistem de propulsie hibridă paralel cu suplinirea momentului

Fig. 4 Sistemul de propulsie hibridă parale cu suplinirea forţei de tracţiune a) asistare MAIb) recuperarea energiei

Fig.5 Sistemul de propulsie hibridă paralel cu suplinirea turaţiilor

Fig.6 Sistemul de propulsie hibridă mixt cu divizarea de putere

Fig.7 Sistemul de propulsie hibridă mixt combinat

Fig. 8 Schema şi fluxul de puterii în transmisia hibridă Toyota Prius

Transmisia hibrida de la Toyota O realizare exceptionala in acest domeniu o constituie transmisia hibrida Toyota (Toyota Hybrid System –THS) lansata in 1997 pe modelul „PRIUS”, a carei schema este prezentata in Fig.8

THS este constituita dintr-un mecanism planetar simplu, un generator electric montat pe arborele solarei siun motor electric montat pe acelasi arbore cu coroana. Arborele coroanei si al motorului electric transmitemiscarea la rotile automobilului printr-o transmisie cu lant si transmisia principala.

Motorul cu ardere interna transmite miscarea direct platoului portsateliti. Acesta, platoul portsateliti, imparte cuplul de lamotor in doua: o parte este transmis prin coroana mecanismului planetar direct la puntea motoare, iarcealalta parte prin solara mecanismului planetar la generatorul electric. Energia electrica produsa ingenerator este reconvertita in energie mecanica de catre motorul electric si, acesta fiind pe acelasi arborecu coroana, transmisa puntii motoare.

Mulţumesc pentru atenţie