studiu critic privind sistemele alternative de propulsie

8/18/2019 Studiu critic privind sistemele alternative de propulsie

1/8

I. Studiu critic privind sistemele alternative de

propulsie

Prin sistem de propulsie hibrid se înțelege prezența în cadrul sistemuluide propulsie a două sau mai multe surse de energie distincte ce concură ladeplasarea autovehiculului. Autovehiculul hibrid este așadar autovehiculul alcărui sistem de propulsie conține, pe lângă motorul cu ardere internă clasic, încă cel puțin un sistem suplimentar, capabil să furnizeze moment detracțiune la roțile automobilului. Sistemul suplimentar poate ! electric,hidraulic, pneumatic sau mecanic. Sistemul suplimentar are și posibilitateade a recupera energia în momentul frânării și al decelerării.

"in punct de vedere al sistemului suplimentar ce intră în alcătuireaunui autovehicul putem distinge următoarele categorii de sisteme depropulsie alternative!

• sistem de propulsie hibrid # electric$

• sistem de propulsie hibrid # hidraulic$

• sistem de propulsie hibrid # pneumatic.

I. Sistemul de propulsie hibrid – electric

1. Defniție – terminologie

Prin sistem de propulsie hibrid # electric se înțelege sistemul depropulsie ce combină sistemul de propulsie convențional %motor cu ardereinternă& cu un sistem de propulsie electric cuplat e în serie, e în paralel.

2. Principiul de uncționare

Principalele elemente componente ale sistemului de propulsie hibrid #electric sunt următoarele!

' blocul de acumulatori electrici$


2/8

' motorul electric$

' motorul cu ardere internă$

' generatorul de curent electric$

' sistemul de cuplare a părții mecanice cu cea electrică$

' sistemul de comandă și control al celor două sisteme de propulsie.

Principalele tipuri de autovehicule hibrid electrice sunt!

' hibrid # electric asistat %mild h(brid&$

' hibrid # electric independent %full h(brid&$

' hibrid # electric independent cu cone)iune la rețea %plug'in h(brid&.

a) Sistemul de propulsie hibrid – electric asistat esteacel sistem hibrid în care motorul termic este grupul propulsor principal, iarsistemul electric oferă numai asistență suplimentară atunci când este nevoiede surplus de energie. *n cazul acestui sistem partea electrică nu poate

propulsa independent autovehiculul.

b) Sistemul de propulsie hibrid – electric independent,față de sistemul de propulsie hibrid # electric asistat este capabil săpropulseze autovehiculul numai cu motorul electric fără ca motorul termic săfuncționeze. "eși motorul electric poate propulsa autovehiculul acesta esteutilizat pentru propulsie doar în anumite condiții. *n condițiile de încărcareușoară și accelerații ușoare autovehiculul hibrid poate funcționa numaipropulsat de motorul electric. +mediat ce este necesara putere suplimentară,motorul cu ardere internă intră în funcțiune pentru a furniza surplusul de

energie necesar propulsării autovehiculului. Autovehiculele hibridindependente tind să aibă un consum de carburant mai redus față de celeasistate, deoarece motorul electric este utilizat mai des în regimul defuncționare specic orașelor.


3/8

"in punct de vedere al congurației sistemului de propulsie putem întâlni diferite tipuri de arhitecturi-!

. Sistem de propulsie hibrid # electric serie/. Sistem de propulsie hibrid # electric paralel

0. Sistem de propulsie hibrid # electric mi)t %se poate comporta e ca unhibrid serie e ca un hibrid paralel&

Sistemul de propulsie hibrid – electric serie %in gura de mai sus&este cea mai simplă congurație a sistemului de propulsie hibrid. *n cazulacestei arhitecturi motorul electric este singurul care este cuplat mecanic deroțile motoare și este singurul care generează energie mecanică pentrupropulsia autovehiculului. 1otorul electric primește energie electrică e de lablocul de acumulatori e de la motorul cu ardere internă. 2omputerul a3at labordul autovehiculului gestionează în ce măsură furnizează energie electricămotorul termic sau blocul de acumulatori. Atât motorul termic, pringenerator, cât și frânarea regenerativă încarcă blocul de acumulatori. *n

cazul acestui sistem de propulsie motorul termic ce echipează autovehicululeste de dimensiuni reduse deoarece trebuie să îndeplinească numaicondițiile medii de utilizare %viteze medii&. 4locul de acumulatori este îngeneral mai mare și poate înmagazina o cantitate mai mare de energieelectrică decât în cazul sistemelor de propulsie hibrid # paralel, deoarecetrebuie să e capabil să compenseze cantitatea de energie ce nu poate furnizată de motorul termic. "in cauza acestui fapt la autovehiculele cu


4/8

această arhitectură prețul de producție este mai ridicat fata de cele hibrid #paralele.

*n timp ce motorul termic, în cazul autovehiculelor convenționale, esteforțat să funcționeze inecient pentru a putea satisface cererea de putere în

cazul ciclului de conducere 5 urban, sistemul de propulsie hibrid'seriefuncționează în condiții optime în acest ciclu de funcționare. Acest lucru esteposibil datorită faptului că motorul termic nu este cuplat mecanic de rotilemotoare. "e aceea motorul cu ardere internă poate funcționa într'un regimoptimizat unde puterea generată este ma)imă și consumul de carburant esteminim. Acest lucru permite eliminarea nevoii ca autovehiculul să beneciezede ambreia6 și de o cutie de viteze cu mai multe trepte.

"eoarece sistemele de propulsie serie se comporta bine în regimurilede funcționare urbane %pornit # oprit& acestea sunt utilizate în principal

pentru autobuze și autovehicule urbane.

*n cazul sistemului de propulsie hibrid – electric paralel %gura demai 6os& atât motorul cu ardere internă cât și motorul electric au legăturămecanică cu roțile motoare. 2u a6utorul unității centrale de comanda %728& șia unui sistem de transmisie aceste doua sisteme pot funcționa în paralel.Acest tip de tehnologie este aplicată la autovehiculele +nsight, 2ivic și Acordale producătorului 9onda.


5/8

Autovehiculele hibrid # paralel pot utiliza un bloc de acumulatori, deaceea aceștia se încarcă în principal numai în timpul frânării regenerative. :otuși când cererea de putere la roata este redusa hibridul paralel utilizeazăo parte din energia produsă de motorul termic ca să încarce acumulatorii,

funcționând asemănător unui alternator in cazul autovehiculelorconvenționale. *ntrucât motorul termic este conectat direct de roțile motoare în această congurație, este eliminată ineciența conversiei energieimecanice în electricitate și invers, ceea ce face acest hibrid să e ecient înregimurile de mers pe autostradă.

Sistemul de propulsie hibrid – electric mit %gura de mai sus&

combină avanta6ele și complicațiile sistemului de propulsie hibrid paralel cucel hibrid'serie. Prin combinarea celor două tipuri de arhitecturi motorulpoate propulsa direct autovehiculul %ca în cazul sistemului hibrid'paralel& șipoate decuplat în totalitate de roțile motoare pentru ca numai motorulelectric ; să propulseze autovehiculul. *n prezent acest sistem se poate întâlni de6a pe autovehiculul Prius produs de :o(ota și la autovehiculul7scape 9(brid produs de


6/8

2a un rezultat al acestui sistem de propulsie dual, motorul termicfuncționează în zona de ecientă ma)imă mult mai mult timp. *n cazulvitezelor reduse funcționează ca un autovehicul cu sistem de propulsie serie,pe când la viteze mari, unde sistemul hibrid serie nu este așa de ecientmotorul cu ardere internă este cuplat direct și astfel pierderile energeticesunt minimizate. Acest tip de sistem de propulsie implică costuri mai ridicatede producere față de un sistem hibrid'paralel clasic, deoarece are nevoie demai multe componente precum! generatorul, un bloc de acumulatori maiperformant, un element de comandă al celor două sisteme, etc. :otușisistemul de propulsie hibrid'mi)t are potențialul de a obține performante maibune față de oricare dintre cele două sisteme independente.

III. Soluții eistente

1.!o"ota Prius

:o(ota Prius este primul autovehicul hibrid electric fabricat în serie.Acest autovehicul este echipat cu un sistem de propulsie hibrid mi)t %serie șiparalel&, ind capabil să e propulsat de motorul electric, termic sau

amândouă simultan. 1otorul cu ardere înternă ce echipează autovehicululfuncționează după ciclul At=inson.

2onform specicaților date de producător, autovehiculul este echipatcu un motor cu ardere internă cu aprindere prin scânteie ce are o cilindreede .> cmc, ce dezvoltă o putere de ?0 =@ la turația de 5/ rotBmin și uncuplu motor de C/ Dm la turația de C rotBmin. 1otorul electric ce


7/8

echipează autovehiculul dezvoltă o putere de ; =@ și un cuplu motor de/? Dm. 4locul de acumulatori poate furniza o putere de /? =@.

2.#ord $scape %"brid


8/8

fosili este cel mai important avanta6 având în vedere conte)tul global șiprețul în continuă creștere a combustibililor fosili.

2.'vanta(e sub aspect economic

*n multe țări autovehiculelor hibrid # electrice le sunt acordate diferitefacilități față de cele convenționale. "e e)emplu în unele state,autovehiculele hibrid # electrice sunt scutite de ta)e sau ta)ele aferenteacestora sunt cu mult diminuate. Avanta6ul economic cel mai mare esteacela al consumului redus de combustibil.

&. Deavanta(e

8nul din marile dezavanta6e ale autovehiculelor hibrid # electrice este acelaal prețului de achiziție. *n medie prețul de achiziție al unui autovehicul hibrid

# electric este cu apro)imativ 5 # ? 8S" mai mare decât al unuiautovehicul convențional. Per global costul pentru deținerea unui autovehiculhibrid scade în principal datorită consumului redus de combustibil.

8n alt dezavanta6 ce trebuie luat în seamă este volta6ul ridicat din blocul debaterii și daunele ce pot surveni în urma unui scurt circuit sau în cazul uneicoliziuni.

:ransmisiile total hibride %full'h(brid& se caracterizeaza prin aceea ca motorul

electric poate asigura propulsia pur'electrica a automobilului. 2u altecuvinte, transmisiile full h(brid sunt sucient de puternice pentru a asiguradeplasarea automobilului pe anumite distante fara sa consume combustibildin rezervor. Heducerea emisiei de 2I/ este de apro)imativ /5'0 F.

studiu critic privind sistemele alternative de propulsie

Documents