Sveuilite u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Potencijal

Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje Potencijal hibridnih vozila u smanjenju potrošnje goriva i štetne emisije Ljerka Božičević, Bojan Ded, Stanko Rasonja Prof. dr. sc. Ivan Mahalec XIII MEĐUNARODNI PROMETNI SIMPOZIJ PROMETNI SUSTAVI 2006. Opatija, 27. i 28. 4. 2006.

Sadržaj 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Zalihe fosilnih goriva i globalno zatopljenje Zemlje Analiza Well-to-Wheel Hibridni pogonski sustavi Toyota Prius - svjetska uspješnica br. 1 Gorivne ćelije ili hibridni pogon Emisije otrovnih tvari i stakleničkih plinova Pogled u budućnost 2

1. Ograničeni izvor fosilnih goriva • 20. stoljeće: napredak na polju znanosti i tehnologije • Izvor napretka: fosilno gorivo • Problem današnjice: ograničeni izvori fosilnih goriva 3

1. Globalno zatopljenje Zemlje CO 2 • primarni staklenički plin • nastaje izgaranjem fosilnih goriva • koncentracija u atmosferi stalno raste 4

Arktički ledeni pokrivač 1970. 2003. 5

2. Analiza Well-to-Wheel • potrebna energija i emisija stakleničkih plinova da bi vozilo prevalilo 1 km • Well-to-Wheel dijeli se na: – Well-to-Tank: bilanca energije i emisije za dobivanje krajnjeg tekućeg ili plinovitog goriva – Tank-to-Wheel : bilanca energije i emisije da bi se iz tako pripremljenog goriva dobio koristan mehanički rad za kretanje vozila 6

3. Hibridni pogonski sustavi Ford: 133 + 70 k. W Autonomnost električnog pogona: djelomična (Honda) potpuna (Ford, Toyota Prius) (elektromotor ima barem jednu trećinu snage MSUI) Honda (MSUI + EM): 176 + 12 k. W Veza mehaničkog i električnog dijela: serijski hibrid: pogonske kotače pogoni elektromotor paralelni: pogonske kotače mogu tjerati (MSUI) ili (EM) ili (MSUI i EM) serijsko-paralelni: dva paralelna puta za pogon kotača: električni i mehanički 7

3. Hibridni pogonski sustavi 8

3. Hibridni pogonski sustavi Rad motora s unutarnjim izgaranjem: konvencionalnog vozilo hibridnog vozila ↔ 9

4. Toyota Prius – svjetska uspješnica br. 1 Podaci: motor s unutarnjim izgaranjem: 1. 5 dm 3, proces 4 taktni Otto/Atkinson, smanjeno trenje u motoru, PMSUI, max = 57 k. W kod 500 min-1, 115 NM kod 4200 min-1, ge, min = 225 g/k. Wh ( e, max = 37 %); elektromotor: PEM, max = 50 k. W; ukupna najveća snaga za vožnju vozila 82 k. W iznad 85 km/h (Pmax = PMSUI, max + 50 % (PEM, max)); 1300 kg; 0 -100 km/h za 10, 9 s; 170 km/h; 104 g CO 2/km. 10

4. Potrošnja hibridnog vozila Prius • Rezultati nisu međusobno usporedivi zbog različitog voznog ciklusa • PRIUSova potrošnja: goriva približno polovina potrošnje konvencionlnog vozila 11

4. Emisija CO 2 tijekom proizvodnje, uporabe i zbrinjavanja (LCA) Hibrid PRIUS: 43 % manja emisija CO 2 u odnosu na benzinski automobil 15 % manja emisija CO 2 u odnosu na dizelski automobil 12

5. Gorivne ćelije ili hibridni pogon ? • Gorivne ćelije: produkt rada pogonskog stroja je voda • Problem vodika: “H 2 je toliko čist koliko je čista energija za njegovu proizvodnju” 13

6. Emisija otrovnih tvari i stakleničkih plinova • Udio štetne emisije relativno je malen u odnosu na ostale ispušne plinove • 20 % ukupne emisije CO 2 dolazi od cestovnog prometa 14

• Cilj ACEA: smanjiti emisiju CO 2 na 140 g. CO 2/km do 2008. g. • Sporazumu pristupili također japanski i korejski proizvođači 15

Bez hibridnih vozila nemoguće je postići 140 g. CO 2/km za flotu vozila 16

7. Pogled u budućnost • Potencijal uštede goriva i smanjenja emisije CO 2 krije se u primjeni Dieselovog motora kao pogonskog stroja hibridnog automobila • Budućnost je prema predviđanjima definitivno na strani hibridnih vozila 17

Hvala ! Pitanja ? 18