PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA - NIVEL 3

 

TRASPORTUL URBAN REDUCEREA POLUARII –VEHICOLE HIBRIDE SI

ELECTRICE 

ELEV: COTU MARCEL

ARGUMENT

• • Transportuirle au avut in toate timpurile un rol deosebit in viata 

oamenilor, constituind un factor important in dezvoltarea civilizatiei.•      Toate domeniile de activitate necesita deplasare de oameni si material. 

La baza activitatii de transport stau trei elemente: mijlocul de transport, calea de comunicatie, forta care pune in actiune vehicolul.

•  In prezenta lucrare am incercat sa prezint cateva notiuni despre “Transportul urban reducerea poluarii – vehicole hibride si electrice”. In prima parte am aratat cateva particularitati ale automobilelor hibride., tendintele actuale de dezvoltare a acestor automobile, sisteme de propulsive utilizate al aceste tipuri de automobile.Apoi am prezentat transmisia hibrida de la Toyota, o realizare de exceptie in acest domeniu.In subcapitolul 4 am prezentat cateva teste realizate de RATB cu un autobuz hybrid. La final am prezentat norme de protectia muncii precum si bibliografia utilizata in acest proiect.

1.1 Generalitati

•  Randamentele la motoarele cu ardere internă (benzină şi motorină) sunt scăzute. În cel mai bun caz, 60% din combustibilul   intrat va fi pierdut (cea mai mare parte sub formă de căldură). La sarcini reduse, pierderea poate fi în jurul valorii de 80%   (in mod normal 40%)

•      Deasemenea motoarele termice emit noxe poluante si gaze cu efect de sera. Cand motorul este folosit la încărcare mare, intra in functiune si motorul electric, permiţând o acelerare maxima. Cel mai adesea, motorul este uşor încărcat   atunci se permite ca motorul electric  sa treaca in faza de generator si sa incarce bateria. Motoare electrice sincrone au performanţă  mai mare de 90% pe mai mult de jumătate din functionarea lor.

•       Această creştere  a poluarii este  foarte importanta ,sa impus pentru  autorităţile publice să ia măsuri  de reducere a emisiilor. La începutul anilor '70, standardele de poluare  au fost  coborate şi a apărut ,,forţate de legile noi, ,automobile noi şi soluţii  tehnice de reducere a emisiilor nocive.      Oamenii de stiinta au avertizat cu privire la încălzirea globală , cea ce va aduce multe guverne  din ţările industrializate să semneze Protocolul de la Kyoto în 1997. A intrat în vigoare în anul 2005, acest tratat internaţional  obligă ţările semnatare pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, responsabile de   incalzirea planetei  la nivel mondial.     Până în prezent, emisiile de CO2 rămâne preocuparea majoră a publicului internaţional. Desi nu are cea mai mare GWP (potenţial de încălzire globală), gazul  CO2  este cel mai present in emisi le  admosferice.     Cu toate acestea, o ameninţare reală pentru oameni şi mediul înconjurător este eliberarea de CO2 în atmosferă în creştere în fiecare an cu 2%. Dacă nu se face nimic,  CO2 s-ar dubla până în 2050.     Aceste evacuări de gaz ar  avea  consecinţele dramatice şi ireversibile pentru om şi mediul înconjurător: producand  schimbările climatice, schimbarea ecosistemului.

• La apasarea pedalei de frânăCând eliberaţi pedala de acceleratie, motorul oferă mai multă putere pentru a fi transformata in 

• energie elictrica in bacteria acumulatoare .Acest lucru se face prin motorul/generatorul  electric  (acuma lucreaza ca generator)Este energia cinetică, care continuă să avanseze vehicolul.. Pentru a frână, are loc conversia aceastăei energii cinetice  într-o altă formă de energie.

• Aceasta este frâna de motor şi sistemul de frânare, care transformă energia cinetică în energie termică ,apoi disipată de răcire a motorului şi a discurilor de frână.(la  vehicol clasic)

• Incalzirea globala, epuizarea resurselor minerale si poluarea in aglomeratiile urbane constitue probleme care trebuie solutionate in noul secol, impunandu-se, totodata, noi standarde pentru sistemele de propulsie ale automobilelor.

• Prin reducerea consumului de combustibil la automobile se realizeaza, in aceeasi masura, reducerea emisiei de CO2, ca element important al efectului de sera.

• Constructorii europeni de automobile, grupati in ACEA, au acceptat o reducere cu 25 % a emisiei de CO2 pana in 2008, fata de nivelul din 1990, adica pana la 140 g/km. Acestuia ii corespunde un consum de benzina de 5,8 l/100 km si de 5,2 l/100 km de motorina, in ciclul european de testare (NEDC). Pana in anul 2012 urmeaza sa se mai faca un pas si nivelul sa fie redus pana la 120 g/km de CO2, acestuia corespunzadu-i un consum de benzina de 5 l/100 km si 4,5 l/100 km de motorina [3]. In acelasi timp, posesorii de automobile pretind siguranta si confort mai mari, cu toate ca indeplinirea acestor cerinte implica masa mai mare si cu aceasta consum de combustibil crescut. In plus, se pretind performante dinamice mai mari fara cresteri suplimentare de pret.

• Este foarte important sa se precizeze faptul ca nu este suficient ca un motor cu ardere interna poate functiona pe stand, la anumite regimuri, cu consum de combustibil si poluare reduse, ci ar fi de dorit ca acesta sa poata functiona pe automobil la regimurile economice, indiferent de viteza de deplasare.

• Se apreciaza ca functionarea eficienta a motorului cu ardere interna pe automobil ar fi posibila numai daca automobilul ar fi prevazut si cu un sistem electric de propulsie, care sa furnizeze puterea necesara la roata, pe intervale scurte de timp, la deplasarea in zonele aglomerate sau in orase. Intr-o astfel de configuratie (motor cu ardere interna, transmisie adaptiva, generator/motor electric) motorul cu ardere interna ar functiona numai la regimul economic, sau in preajma acestuia, iar in rest ar fi oprit sau ar functiona la ralanti.  PUTEM URMARI UN FILM LA ADRESA URMATOARE

•  http://motoareautoctie.wikispaces.com/

Automobile hibrideIn functie de modalitatea de transmitere a puterii la rotile automobilului se pot identifica doua familii de transmisii hibride –HEV(Hybrid Electric Vehicle)(figura 2): 

•           Transmisii hibride la care motorul termic este asistat de o masina electrica;•           Transmisii hibride la care puntile sunt actionate de catre un motor electric alimentat de un generator electric.

     In functie de puterea masinii electrice se disting transmisii micro hibride (42 V si functionare pornire/oprire. Ex. Toyota Crown), mediu hibride (100-250 V cu asistarea motorului termic cu ISG-Integrated Starter Generator, ex. Honda Insight) si total hibride – full hybrid (+250 V, cu antrenarea rotilor simultan sau alternativ cu motorul termic. Ex. Toyota Prius). Principala diferenta dintre aceste tipuri este data de puterea dezvoltata de componentele electrice.

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”.

•       Trei deziderate au fost avute in vedere la realizarea acestui sistem de propulsie: • 1) utilizarea unui motor cu ardere interna cu randament ridicat; • 2) utilizarea unui sistem de control avansat care sa asigure functionarea permanenta a sistemului la 

regimul optim; • 3) reducerea pierderilor de energie si regenerarea acesteia. •       Automobilul Toyota Prius face parte din clasa compact. Performantele maxime impuse au fost: 

Vmax = 140 km/h, panta maxima de 30 % (17 grade), panta maxima la viteza de 105 km/h de 5 % (6 grade) si aceeasi panta la viteza de 130 km/h cu motorul electric functionand pe caracteristica instantanee.

•      THS este constituita dintr-un mecanism planetar simplu, un generator electric montat pe arborele solarei si un motor electric montat pe acelasi arbore cu coroana. Arborele coroanei si al motorului electric transmite miscarea 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 la motor in doua: o parte este transmis prin coroana mecanismului planetar direct la puntea motoare, iar cealalta parte prin solara mecanismului planetar la generatorul electric. Energia electrica produsa in generator este reconvertita in energie mecanica de catre motorul electric si, acesta fiind pe acelasi arbore cu coroana, transmisa puntii motoare.

•  Motorul si generatorul electric sunt masini electrice reversibile de curent alternativ sincrone cu magneti permanenti. Motorul electric ajuta motorul termic in fazele de demarare asigurand accelerarea lina si puternica a automobilului. Suplimentar, in fazele de decelerare, motorul electric functioneaza ca generator electric asigurand transformarea energiei cinetice a automobilului in energie electrica, aceasta fiind stocata in baterii.

•      Generatorul electric produce energie electrica pentru actionarea motorului electric sau pentru incarcarea bateriilor. Prin reglarea turatiei generatorului se controleaza atat

• cantitatea de enegie electrica produsa cat si raportul de divizare a puterii in mecanismul planetar. 

•      Generatorul serveste, totodata, ca demaror pentru pornirea motorului termic In structura transmisiei se afla si un dispozitiv (Inverter) care transforma curentul alternativ de la generator sau de la motorul electric, atunci cand functioneaza ca generator in fazele de regenerare, in curent continuu, pentru a stoca energia electrica in baterii si invers, pentru a alimenta motorul electric in tractiune sau generatorul cand functioneaza ca demaror.

•     Motorul cu ardere interna folosit este un motor cu apridere prin scanteie de 1,5 l, cu raport de destindere marit (13,5), raport de comprimare variabil (4,8 – 9,3) si distributie variabila inteligenta (VVT-i).