Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Prof. zw. dr hab. inż. Antoni Szumanowski dr inż. Arkadiusz Hajduga Zakład Napędów Wieloźródłowych Politechnika Warszawska POJAZDY Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Prof. zw. dr hab. inż. Antoni Szumanowski dr inż. Arkadiusz Hajduga Zakład Napędów Wieloźródłowych Politechnika Warszawska POJAZDY Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM."— Zapis prezentacji:

1 prof. zw. dr hab. inż. Antoni Szumanowski dr inż. Arkadiusz Hajduga Zakład Napędów Wieloźródłowych Politechnika Warszawska POJAZDY Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM I ELEKTRYCZNYM

2 Główne problemy związane z eksploatacją spalinowych pojazdów samochodowych w aglomeracjach miejskich: Wysoka emisja CO 2. Wysoka emisja substancji toksycznych zawartych w spalinach. Wysokie zużycie energii (paliwa). Wysoki poziom hałasu. Problemy te wzrastają z ciągle rosnącą liczbą pojazdów samochodowych.

3 Ograniczenie emisji CO 2 Zmniejszenie masy o 100kg pozwala zmniejszyć emisję CO 2 o 4 g Zwiększenie średniej sprawności pracy silnika o 10% zmniejsza emisję CO 2 o 15 g Układ napędowy Masa całkowita Opory toczenia Zmniejszenie SCx o 5 dm 2 zmniejsza emisję CO 2 o 2,5 g Właściwości aerodynamiczne. Zmniejszenie o 10% powoduje zmniejszenie emisji CO 2 o 2 g Wpływ hybrydyzacj i napędu Baterie zwiększają masę pojazdu

4 Zmniejszenie zużycia energii Energia elektryczna i wodór jako nośniki energii wymagają przetworzenia: węgla ropy naftowej energii wodnej energii atomowej energii wiatru energii słonecznej Szczyt wydobycia ropy naftowej alternatywne paliwa : energia elektryczna, wodór? Ale także biopaliw tj. gazu naturalnego i innych ciekłych paliw które per saldo nie zwiększają emisji CO 2

5 Problemy te pomoże rozwiązać wprowadzenie do eksploatacji pojazdów z napędem hybrydowym i elektrycznym Hybrydyzacja napędu pozwala na zmniejszenie emisji spalin, a przez to również substancji toksycznych oraz CO 2. Elektryfikacja napędu całkowicie eliminuje wydzielanie spalin przez napęd.

6 Napęd podwójny Zdwojone źródła Połączenie cierne Połączenie stałe jednowałowy DC/AC Converter Mechanical Transmission Electric Motor AC/DC Converter Thermal Engine Fuel Tank Electric Generator Batteries Zdwojone źródła DC/AC Converter Mechanical Transmission Electric Motor Thermal Engine Fuel Tank Batteries Rozdział elektromechaniczny DC/AC Converter Electric Motor AC/DC Converter Electric Generator Planetary gear Fuel Tank Thermal Engine Batteries Połączenie cierne DC/AC Converter Mechanical Transmission Electric Motor AC/DC Converter Thermal Engine Fuel Tank Electric Generator Batteries jednowałowy Równoległy Łączony Mieszany Rozdział elektromechaniczny Rozdział elektromechaniczny Rozdział elektromagnetyczny Rozdział elektromagnetyczny dwuwałowy Zdwojone akumulatory Szeregowy Konfiguracje napędu hybrydowego

7 W każdym napędzie hybrydowym możemy wyróżnić : Źródło pierwotne (silnik spalinowy, ogniwo paliwowe, itp) Źródło wtórne (bateria akumulatorów elektrochemicznych, bezwładnik, itp) Maszyna elektryczna Układ transmisji momentu Podzespoły pomocnicze (sprzęgła, hamulce itp)

8 Zmniejszenie zużycia paliwa źródła pierwotnego poprzez odpowiedni dobór punktów pracy (na przykładzie silnika spalinowego) Napęd klasycznyNapęd hybrydowy

9 Zużycie paliwa w napędzie klasycznym i hybrydowym (minibus 5T, rozszerzony europejski cykl jazdy)

10 Dane: Długość 381 mm Średnica 290 mm Masa 74 kg Osiągi Moc chwilowa 75 kW(ts) 70kW(tg) Maksymalny moment 1700 N·m (ts) 1650Nm (tg) Prędkość maksymalna 1400 RPM Sprawność maksymalna 91% Masowa gęstość mocy 1014 W/kg *źródło: materiały reklamowe UQM

11 Szeregowy napęd hybrydowy

12 Szeregowy napęd hybrydowy - start

13 Szeregowy napęd hybrydowy - jazda

14 Szeregowy napęd hybrydowy - hamowanie

15 Równoległy napęd hybrydowy

16 Równoległy napęd hybrydowy - start

17 Równoległy napęd hybrydowy - jazda

18 Równoległy napęd hybrydowy - hamowanie

19 Napęd elektryczny

20 Zastosowanie przekładni wielobiegowej w napędzie elektrycznym Punkty pracy maszyny elektrycznej i charakterystyka zewnętrzna napędu elektrycznego bez przekładni wielobiegowej Punkty pracy maszyny elektrycznej i charakterystyka zewnętrzna napędu elektrycznego wyposażonego w przekładnię wielobiegową

21 Korzyści wynikające z zastosowania przekładni wielobiegowej w napędzie elektrycznym są szczególnie widoczne dla miejskich warunków eksploatacji. Zastosowanie przekładni wielobiegowej w napędzie elektrycznym

22 Lohner Porsche Semper Vivus 1900 r. Pierwszy pojazd z napędem hybrydowym. Dwa silniki elektryczne w kołach przednich o mocy 3,5 KM każdy. Akumulatory 80V o masie 1800 kg.

23 Toyota Prius Pojazd z napędem plug-in hybrid. Bateria Li-Ion 5.2 kWh pozwalająca na pokonanie 21 km przy prędkości 100km/h. Zużycie paliwa 1,76 l/100km. Średnia sprawność napędu 43,6%. Emisja CO 2 41 g/km. Ładowanie baterii przy napięciu 100V – 180 minut; przy napięciu 200V 100 minut.

24 Pozytywy Poprawa sprawności i trwałości silnika spalinowego Znaczne zmniejszenie zużycia energii i emisji Wyłączanie silnika spalinowego w czasie postoju Ograniczenie emisji CO 2 Ograniczenie hałasu Hamowanie odzyskowe Negatywy Złożoność napędu Wyższy koszt napędu Konieczność rozwoju i inwestycji w nowe technologie Konieczność zmiany mentalności i polityki transportowej

25 Infrastruktura Przydomowa stacja ładowania Ogólnodostępna stacja ładowania przy parkingu publicznym. Koncepcja bezprzewodowej stacji ładowania. Stacja szybkiego ładowania (moc ciągła 30 kW)

26 Napęd odpowiedni do zastosowania pojazdu: BEV: wyłącznie strefa miejska HEV: strefa miejska i podmiejska FCV: również dłuższe dystanse } PHEV Różne pojazdy, różne problemy, różne sposoby działania Brak jednego uniwersalnego rozwiązania wymusza potrzebę odpowiedniego, indywidualnego podejścia do każdego rozwiązania : BEVHEV FCEV PHEV Bateria elektrochemiczna

27 Napęd hybrydowy z przekładnią planetarną o dwóch stopniach swobody TE – Silnik spalinowy PG – Przekładnia planetarna EM – Silnik elektryczny / Generator Bat – Baterie C – Sprzęgło B1, B2 – Hamulce DG – Przekładnia główna TW – Koła trakcyjne CU – Falownik Szeregowo - równoległy napęd hybrydowy wynaleziony przez A. Szumanowskiego w 1994 r.

28 Napęd hybrydowy z przekładnią planetarną o dwóch stopniach swobody – stanowisko laboratoryjne

29 Konstrukcje eksperymentalne

30 Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "Prof. zw. dr hab. inż. Antoni Szumanowski dr inż. Arkadiusz Hajduga Zakład Napędów Wieloźródłowych Politechnika Warszawska POJAZDY Z NAPĘDEM HYBRYDOWYM."

Podobne prezentacje


Reklamy Google