Samochód
Budowa samochodu
Silnik
Układ napędowy
Układ kierowniczy
Układ hamulcowy
Układ zawieszenia
Instalacja elektry
Obsługa i naprawa
Informatyka

Samochód hybrydowy

 


* samochód hybrydowy * samochód elektryczny

SAMOCHÓD HYBRYDOWY

Potocznie samochód z hybrydowym układem napędowym, czyli układem posiadającym więcej niż jedno źródło energii (napędu); jedno ze źródeł (pierwotne) wytwarza energię, a pozostałe (wtórne) również ją akumulują; wtórne źródło energii akumuluje część energii źródła pierwotnego oraz energii kinet. pojazdu powstałej przy hamowaniu i zasila, stosownie do potrzeb, w dodatkową energię silnik napędowy; pierwotnym źródłem energii jest zwykle silnik cieplny (najczęściej spalinowy); w jednym z typów hybrydowego układu napędowego (elektromech., szeregowym) silnik cieplny jest połączony wałem z prądnicą stanowiącą drugi element pierwotnego źródła. Wtórnym źródłem energii jest akumulator elektr., mech. lub hydrauliczny. Akumulatory elektr. mają największą pojemność energ. w stosunku do mocy, natomiast ich wadą jest to, że wymagają długich czasów ładowania i wyładowania; oprócz tradycyjnych akumulatorów ołowiowych stosuje się znacznie lżejsze akumulatory np. kadmowo-niklowe. Jako akumulatory mech. wykorzystuje się gł. żyroskopowe akumulatory energii kinet., w których element inercyjny (bezwładnik) w stanie naładowania wykonuje ruch obrotowy; akumulatory te wykazują b. wysoką sprawność, jednak ich stosowanie jest ograniczone przez problemy bezpieczeństwa związane z dużą prędkością wirowania bezwładników (do 200 tys. obrotów/min) oraz zjawisko samowyładowania, wynikające ze strat spowodowanych tarciem. Akumulatory hydrauliczne magazynują energię w postaci ciśnienia sprężonego azotu; mają małą pojemność energ., ale mogą być szybko ładowane i wyładowane, a straty energii związane ze zmianami temperatury gazu są niewielkie. Eksploatowane są już pierwsze modele s.h. elektromechanicznych, czyli o układach napędowych złożonych z silnika spalinowego, prądnicy, maszyny elektr. i baterii akumulatorów elektr.; ich układy napędowe dzielą się na szeregowe i równol. (rys.); w układzie szeregowym cała energia zespołu silnik spalinowy prądnica (pierwotne źródło energii) jest przetwarzana na energię elektr., a następnie na mech.; w równol. układzie większość energii silnika spalinowego jest przenoszona przez zespoły mech. bezpośrednio do kół jezdnych samochodu. S.h. o napędzie równol. może wykorzystywać zarówno sam napęd elektr. (np. jazda w mieście, niewielkie odległości), jak i sam napęd silnikiem spalinowym (jazda na długich trasach). S.h. pozwala uzyskać znaczące oszczędności energii (dzięki odzyskowi energii) i oszczędzać środowisko silnik spalinowy może być znacznie mniejszy niż w samochodzie z klas. układem napędowym, a pracując w miarę ustalonych i optymalnych dla niego warunków zużywa znacznie mniej paliwa oraz wytwarza mniej spalin i o mniejszej toksyczności.


napęd elektryczny


SAMOCHÓD ELEKTRYCZNY

Pojazd, do którego napędu wykorzystuje się energię elektr. zgromadzoną w baterii akumulatorów. Układ napędowy klasycznego samochodu elektrycznego składa się ze źródła energii elektr., maszyny elektr. (elektr. silnika napędowego) oraz przekładni mech. przenoszących moc na koła jezdne; źródłem energii elektr. jest zazwyczaj akumulator elektr.; właściwe działanie elektr. układu napędowego zapewnia układ sterowania; silnik wytwarza moment obrotowy umożliwiający jazdę do przodu i do tyłu, a w przypadku zastosowania hamowania elektr. może także wytwarzać moment hamujący (praca prądnicowa); silnikami napędowymi są zwykle silniki prądu stałego, a ostatnio, coraz częściej, prądu przemiennego; zaletą tych ostatnich silników jest duża prędkość obrotowa, wysoka sprawność, prosta budowa i niski koszt, natomiast gł. ich wadą skomplikowany i dość drogi układ sterowania; elementem wykonawczym układu jest impulsowy sterownik mocy (zw. przekształtnikiem mocy), którego zadaniem jest regulacja przepływu energii między źródłem a silnikiem elektr. w obydwu kierunkach. Jedną z najważniejszych cech charakteryzujących samochód elektryczny jest jego maks. zasięg (80 200 km) wynikający przede wszystkim z pojemności elektr. akumulatorów; zasięg może być nieznacznie zwiększony przez odzyskiwanie energii podczas hamowania pojazdu maszyna elektr. pracuje wówczas jako prądnica napędzana od kół jezdnych i przekazuje energię elektr. do baterii akumulatorów. W nowszych rozwiązaniach układu napędowego dąży się do wyeliminowania przekładni mech. przez wbudowanie silników elektr. bezpośrednio do napędowych kół jezdnych. Do niedawna samochód elektryczny nie był konkurencyjny dla samochodu z silnikiem spalinowym ze względu na duży ciężar i objętość baterii akumulatorów oraz krótki zasięg i wysokie koszty eksploatacji; obecnie wzrosło zainteresowanie samochodem elektrycznym, co wynika gł. z coraz ostrzejszych przepisów dotyczących emisji szkodliwych substancji (które trudno spełnić przy stosowaniu napędu silnikiem spalinowym), powstania nowych rodzajów akumulatorów o większej energii i mocy jednostkowej masowej, rozwoju półprzewodnikowych elementów mocy (diod, tyrystorów, układów scalonych itp.) oraz układów ich sterowania. Większość znanych firm samochodowych, np. BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen, Peugeot, Citroen czy General Motors, ma w swej ofercie produkcyjnej samochody elektryczne (z konwencjonalnymi akumulatorami ołowiowymi lub np. akumulatorami kadmowo-niklowymi) o zasięgu jazdy (bez ładowania akumulatorów) do ok. 200 km.

K. Michałowski, J. Ocioszyński Pojazdy samochodowe o napędzie elektrycznym i hybrydowym , Warszawa 1989;
J. Ocioszyński Elektrotechnika i elektronika w technice motoryzacyjnej, Warszawa 1996.

napęd hybrydowy


samochód

Copyright © 2003 Krzysztof Szymanek