MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

BRNO 2012

JAN KOZMAN

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy

Hnací ústrojí hybridních vozidel Bakalářská práce

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Sedlák, CSc.

Vypracoval: Jan Kozman

Brno 2012

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Hnací ústrojí hybridních vozidel“ vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne………………………………………. podpis …………...……………………….

3

PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl poděkovat mému vedoucímu, doc. Ing. Pavlu Sedlákovi, CSc., za odborné rady, pomoc a trpělivost při zpracování této práce. 4

ABSTRAKT V bakalářské práci na téma „Hnací ústrojí hybridních vozidel“ jsem se zaměřil na objasnění základních principů hybridního pohonu a jeho rozdělení podle uspořádání pohonů. První část je věnována samotné funkci hybridního pohonu ve voze, stručnému popisu jednotlivých částí a princip jeho fungování. Popisuji také důvody využití jednotlivých částí a jejich vliv na jízdní vlastnosti vozu. V další části popisuji jednotlivé členy hybridního pohonu. Zaměřuji se na jejich role, současný stav a trendy. Poukazuji též na jejich výhody a nevýhody. Další část práce je zaměřena na stručný pohled do minulosti, zaměřuji se na významné konstruktéry, jejich počiny v oblasti hybridních pohonů a první automobilky, které se začaly zajímat o tento typ pohonu. V poslední části popisuji současný trh s hybridními vozy, objasňuji principy fungování jejich vozů a porovnávám základní technická data těchto hybridních vozů. Klíčová slova: Hybridní pohon, mírně hybridní, plně hybridní, rekuperace, emise.

ABSTRACT In this thesis „ Driving mechanism of hybrid vehicles“ I have focused on clarification of basic principles of hybrid mechanism and its dividing in accordance to drive assorting. The first part is dedicated to the function of hybrid drive in the vehicle, to the brief description of single parts and to the principle of its functioning. There are also described the reasons of utilizations of single parts and its impact on the vehicle riding qualities. Next part of this thesis depicts single components of hybrid drive. It is focused on its roles, present state and trends. The advantages and disadvantages are remarked. Hereafter

the thesis is concentrated on brief look to the past times,

outstanding constructors and its acts on the field of hybrid drives and on the first automobile plant where this type of drive had been used. The last section describes present market of hybrid vehicles, there are clarified its principles of functioning and also comparison of basic technical data of these hybrid vehicles. Keywords: Hybrid drive, mild hybrid, full hybrid, recuperation, emission

5

OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 8 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................... 9 3 PRINCIP HYBRIDNÍHO POHONU .......................................................................... 10 4 USPOŘÁDÁNÍ HYBRIDNÍCH POHONŮ ................................................................ 10 4.1 Sériové uspořádání ................................................................................................ 10 4.2 Paralelní uspořádání .............................................................................................. 11 4.3 Smíšené uspořádání ............................................................................................... 12 4.4 Plug-in hybrid........................................................................................................ 13 5 ZÁKLADNÍ ČLENY HYBRIDNÍHO POHONU ...................................................... 14 5.1 Spalovací motor .................................................................................................... 15 5.1.1 Současný trend................................................................................................ 15 5.2 Elektromotor ......................................................................................................... 15 5.2.1 Regenerační brzdění ....................................................................................... 17 5.3 Převodovka ............................................................................................................ 17 5.4 Akumulátor ........................................................................................................... 18 5.4.1 NiMH (nikl – metal hydrid) ........................................................................... 18 5.4.2 Li-ion (lithium – iont) ..................................................................................... 19 5.4.3 Li-pol (lithium – polymer).............................................................................. 20 5.4.4 Superkondenzátor ........................................................................................... 21 6 HISTORIE HYBRIDNÍHO POHONU ....................................................................... 21 6.1 Ferdinand Porche .................................................................................................. 22 6.2 Henri Pieper .......................................................................................................... 22 6.3 Dual Power systém ................................................................................................ 23 6.4 General Motors...................................................................................................... 23 6.5 Victor Wouk .......................................................................................................... 23 6.6 David Arthurs ........................................................................................................ 24 6

6.7 Audi ....................................................................................................................... 24 6.8 Toyota ................................................................................................................... 24 7 SOUČASNÝ STAV .................................................................................................... 25 7.1 Lexus – Lexus Hybrid Drive ................................................................................. 25 7.2 Toyota – Hybrid Synergy Drive ............................................................................ 27 7.3 Honda – IMA Hybrid ............................................................................................ 29 7.4 PSA Peugeot Citroen – Hybrid4 ........................................................................... 30 7.5 BMW – ActivHybrid............................................................................................. 32 7.6 Porche - Hybrid ..................................................................................................... 33 7.7 Opel, Chevrolet – Voltec....................................................................................... 35 7.8 Mercedes-Benz – Hybrid ...................................................................................... 36 7.9 Volkswagen – Hybrid ........................................................................................... 37 8 ZHODNOCENÍ ........................................................................................................... 39 9 ZÁVĚR ........................................................................................................................ 40 10 POUŽITÉ ZDROJE ................................................................................................... 41 11 SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................... 45 12 SEZNAM TABULEK ............................................................................................... 46

7

1 ÚVOD Z důvodu zvyšujícího se obsahu a produkce emisního plynu CO2, který způsobuje globální oteplování, se automobilový svět začal ubírat k alternativním řešením pohonů vozidel. Dalším důvodem, proč se uchylují k těmto ekologickým řešením, je zvyšující se poptávka po ropě a její ztenčující se zásoby ve světě, což je hledisko ekonomické. Možností pro alternativní pohon je více, ale vzhledem k ne zcela dokonalým technologiím se nejvíce ujal hybridní pohon. Z ekologického hlediska je nejvýhodnější čistě elektrický pohon. Jeho hlavní výhodou jsou nulové emise a tichý chod. Vlivem nedokonalých a drahých technologií je však až na druhém místě. Přestože hybridní pohon stále využívá ropných derivátů k pohonu, je z ekonomického hlediska mnohem dostupnější než pohon na elektřinu. Ovšem role spalovacího motoru klesá s postupně zdokonalovanými akumulátory. Spalovací motor se však dá provozovat i ekologicky a to díky tzv. zeleným palivům, které jsou v dnešní době součástí paliv dle platných norem. Tím se spalovací motor stává více ekologickým a roste i role hybridního pohonu.

8

2 CÍL PRÁCE Cílem práce je zhodnocení současného stavu na trhu osobních hybridních automobilů, popis jejich funkčních prvků, principy fungování a porovnání jednotlivých modelů. Porovnávány jsou základní technicko-ekologické parametry jako jsou zdvihový objem, výkon, točivý moment spalovacího motoru, celkový výkon soustavy (spalovací motor + elektromotor), maximální rychlost, zrychlení, spotřeba paliva a emise CO2. Dalším cílem je zhodnocení perspektivnosti hybridních pohonů vycházející z jejich technicko-ekonomických parametrů.

9

3 PRINCIP HYBRIDNÍHO POHONU Hybridní pohon je pohon vozidla s více než jednou pohonnou jednotkou. Účelné řešení je takové, aby převládaly výhody jednotlivých pohonů při různých provozních stavech v kombinaci dvou různých systémů pohonu. Nejlepší je kombinace spalovacího motoru a elektromotoru. Elektromotor je využíván hlavně v městském provozu, kdy neprodukuje žádné emise. Spalovací motor hlavně mimo město, kde je využit jeho vysoký výkon a dobré jízdní vlastnosti spolu s velkým dojezdem. V hybridním pohonu pracuje elektromotor obousměrně. To znamená, že buď funguje jako motor, který spotřebovává elektrickou energii z baterie a transformuje ji na energii mechanickou. Nebo funguje jako generátor, kdy zpětně převádí mechanickou energii zpět na elektrickou, která se akumuluje do baterie. V případě potřeby maximálního výkonu je spalovacímu motoru vypomáháno elektromotorem a to hlavně při akceleraci. Naopak v situaci, kdy vozidlo má velkou kinetickou energii a setrvačnou sílu, začíná elektromotor pracovat jako generátor, který zpomaluje vozidlo a zároveň dobíjí baterie. Pro úplné zastavení nebo prudké brzdění je samozřejmě spuštěn i hydraulický okruh brzd. Primárním úkolem hybridního pohonu tedy je ekonomicky nakládat s energií během jízdy. [1,2]

4 USPOŘÁDÁNÍ HYBRIDNÍCH POHONŮ Hybridní pohon lze rozdělit nezávisle na rozdílném uspořádání převodů a spojek na tři základní systémy. Tyto systémy mají uspořádání sériové, paralelní nebo smíšené, přičemž akumulátor může být dobíjen i externě.

4.1 Sériové uspořádání

Sériový hybrid je někdy označován jako mild hybrid (mírně hybridní). Při sériovém uspořádání jsou jednotlivé pohonné jednotky poskládány za sebou (viz. Obr. 1), kdy elektromotor plní funkce motoru tak i generátoru (M/G). Spalovací motor (SM) 10

je v tomto uspořádání pevně spojen s elektromotorem, a proto není většinou schopen samostatně pohánět vozidlo (výjimkou je sériový plug-in hybrid, viz.kapitola Plug-in hybrid). Díky tomu je nastaven tak, aby pracoval pouze v ideálních otáčkách, kdy je jeho účinnost nejvyšší a emise nejnižší. Jeho funkcí je pouze přes generátor (G) přeměňovat mechanickou energii na elektrickou a tím dobíjet baterie. Tudíž není využíván, pokud jsou baterie nabity a je pouštěn až při nízkém stavu nabití baterií. Při potřebě vysokého výkonu je elektromotor napájen jak z baterií, tak i z generátoru. Výhodou je jednoduchost, variabilita uspořádání ve vozidle a absence mechanické převodovky. Ovšem velkou nevýhodou (kvůli vícenásobné přeměně energie) je nízká účinnost celého hybridního pohonu, která se může pohybovat okolo 55 %. Příkladem využití sériového hybridního pohonu může být Opel Ampera. [1,2]

Obr. 1 - Schéma sériového uspořádání [1]

4.2 Paralelní uspořádání Základem tohoto uspořádání je spalovací motor (SM) s převodovkou (P) a mechanickým náhonem na hnací nápravu. Převodovka je společná i pro elektrickou větev, kdy je elektromotor/generátor (M/G) připojen paralelně k hnacímu motoru (viz. Obr. 2). Při nízkých otáčkách motoru a při potřebě vysokého výkonu, především při prudké akceleraci, je možnost zapojení i elektromotoru ke zvýšení výkonu a točivého momentu. Dočasným zapojením elektromotoru u paralelního hybridu můžeme dosáhnout výkonové rezervy odpovídající spalovacím motorům o mnohem větším obsahu. Provoz na čistě elektrický pohon je využíván hlavně při rozjezdech a nízkých rychlostech, čímž se zlepší jízdní komfort a sníží se spotřeba paliva a emise. Tento typ

11

uspořádání je méně využívaný než smíšené uspořádání, ale jeho principu je např. využito u BMW ActiveHybrid 7. [1,2]

Obr. 2 - Schéma paralelního uspořádání [1]

4.3 Smíšené uspořádání Toto uspořádání je označováno jako full hybrid (plně hybridní) a je nejčastěji používaným typem. Smíšený hybridní pohon ruší nevýhody obou předešlých uspořádání, protože může pracovat jako čistě sériový, kdy spalovací motor bude dobíjet pouze baterie nebo díky spojce může pracovat jako paralelní a spalovací motor bude pohánět přímo kola. Ovšem díky dělení výkonu je možné pracovat jako sériový a paralelní současně (viz. Obr. 3). Dělení výkonu se může uskutečnit buď pomocí diferenciální planetové převodovky nebo elektronicky. Příkladem full hybridu může být Toyota Prius. [1,2]

12

Obr. 3 - Schéma smíšeného uspořádání [1]

4.4 Plug-in hybrid Plug-in hybrid, jinak řečeno „hybrid do zásuvky“, je hybridní automobil, jehož baterie mohou být dobíjeny externím zdrojem (viz. Obr. 4). Jedná se o hybridní vozy se sériovým, paralelním nebo se smíšeným uspořádáním, které mohou jet čistě na elektrický pohon, na pohon ze spalovacího motoru nebo kombinací obojího. U těchto vozů se ovšem předpokládá převážně využití elektrického pohonu, k němuž jsou i dostatečně dimenzované akumulátory pro větší dojezd než u klasického hybridního pohonu. Dojezd Plug-in hybridů na čistě elektrický pohon se momentálně pohybuje okolo 100 km. Před úplným vybitím se spustí spalovací motor, který je podle jeho parametrů a velikosti palivové nádrže schopen urazit dalších 500 km a současně je schopen přebytečnou energii transformovat zpět do akumulátorů. Tudíž samotný spalovací motor zde slouží především jako záložní zdroj, neboť běžným každodenním provozem se předpokládá, že by plně nabité baterie měly pokrýt energetickou potřebu pro dojezd např. do zaměstnání. U Plug-in hybridů se hlavně využívá lithium-iontových baterií, neboť jejich důležitou vlastností pro tento typ pohonu, oproti nikl-metal hydridovým bateriím, je mnohem rychlejší nabíjení. Rychlost nabíjení může totiž být hlavním kritériem pro nákup takového vozu. Proto se v současné době testují rychlodobíjecí stanice, které jsou schopny jak klasický elektromobil, tak Plug-in hybrid dobít na 80 % kapacity za 10 – 30 min. Při nabíjení z domácí sítě 230 V by se měly 13

baterie dobít do plného nabití za 4 h. Překážkou pro masivnější rozšíření jak Plug-in hybridů, tak i elektromobilů je nedostatečná infrastruktura dobíjecích stanic. V současnosti je na trhu zatím malé množství hybridních automobilů tohoto typu, ovšem většina automobilových společností intenzivně pracuje na vývoji a mnohé již mají spuštěnou výrobu, což by jenom v průběhu tohoto roku (2012) mělo přinést na trh několik nových modelů s označením Plug-in. [3,4]

Obr. 4 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Toyota Prius Plug-in hybrid [5]

5 ZÁKLADNÍ ČLENY HYBRIDNÍHO POHONU Nedílnou součástí hybridního pohonu je spalovací motor, elektromotor, převodovka a akumulátor, které se společně podílejí na hospodárném zacházení s energií.

14

5.1 Spalovací motor Jedním ze základních členů pohonu je bezesporu pístový čtyřdobý spalovací motor, který obecně přeměňuje chemickou energii paliva na mechanickou práci. V hybridním pohonu však krom samotného pohonu hnací nápravy musí sekundárně zajišťovat dobíjení akumulátoru přebytečným výkonem pomocí generátoru elektrického proudu. Ovšem s postupem času jeho role v hybridních pohonech neustále klesá. Důkazem toho může být evoluce hybridů, kdy na počátku byl spalovací motor nezbytnou součástí, protože poháněl elektromotor (sériový hybrid). Dalším vývojem již elektromotor mohl částečně pracovat bez jeho pomoci (paralelní, smíšený hybrid) a v současné době nastupují hybridní vozy, kde spalovací motor již nemusí být využit vůbec (plug-in hybrid).

5.1.1 Současný trend

V závislosti na zvyšující se požadavky na emise a ekonomičnost provozu se výrobci motorů stále zaměřují na jejich modernizaci. Některé ze současných řešení jsou: •

EGR ventil – jde o systém recirkulace spalin, kdy část spalin je přes chladič nasávána zpět do spalovacího prostoru motoru, čímž se redukují oxidy dusíku,

•

filtr pevných částic – filtruje ze spalin pevné částice (saze), které jsou pak po určité době vypáleny,

•

Atkinsonův cyklus – pomáhá zvýšit účinnost spalovacího motoru pozdějším uzavřením sacího ventilu, čímž se zmenší kompresní poměr oproti expanznímu. [6]

5.2 Elektromotor

V konceptu hybridního pohonu je využíván zejména synchronní elektromotor s permanentními magnety (viz. Obr. 5) jako pohonná jednotka. Permanentní magnet je vyroben ze slitin vzácných zemin jako neodym, samarium – kobalt. Již řadu let se také 15

používá v pohonech se servomotorem s výkony od stovek wattů do desítek kilowattů. Intenzivního využití však momentálně dosahují v automobilové technice a to díky následujícím výhodám oproti asynchronním motorům: •

menší objem, hmotnost a moment setrvačnosti,

•

vlivem menšího objemu možnost přímého pohonu bez převodovky,

•

velká momentová přetížitelnost,

•

vyšší účinnost.

Příkladem konkrétního použití může být Toyota Prius, ve kterém je točivý moment spalovacího motoru přenášen na planetovou převodovku, která zastává funkci mechanického děliče výkonu. Část výkonu je přenášena mechanicky na hnací nápravu a část pohání synchronní motor s permanentními magnety. Elektrický motor převážně pracuje jako alternátor, který přes dělič dobíjí akumulátor. Pro start spalovacího motoru využívá elektrickou energii z akumulátoru a pracuje jako startér. Točivý moment z elektromotoru se při současném využití mechanicky přičítá k momentu, který je od spalovacího motoru přenášen mechanickou cestou. Celý elektromotor v tomto vozidle pracuje s napětím 500 V. [7]

Obr. 5 - Synchronní motor s permanentními magnety [8]

16

5.2.1 Regenerační brzdění

Regenerační brzdění, neboli rekuperace brzdné energie, je využití kinetické energie vozidla k přeměně na elektrickou energii, která se následně ukládá do akumulátoru,

případně

do

superkondenzátoru.

Vybuzením

elektromotoru

do

generátorického brzdění dosáhneme tím, že napětí na elektromotoru/generátoru bude vyšší než napětí sítě. Rekuperace pomáhá snížit náklady na palivo, šetří brzdové obložení a významnou částí se podílí na dobíjení akumulátorů. [7]

5.3 Převodovka Nejčastěji využívanou převodovkou pro hybridní pohon je elektronicky řízená převodovka s plynule měnitelným převodem, tzv. E-CVT (Electronical - Continously Variable Transmission), doplněná o planetový dělič výkonu. Konkrétní problematika bude popsána na hybridním automobilu Toyota Prius.

Obr. 6 - Princip fungování CVT převodovky [9] Důvody pro použití této převodovky jsou záruka hladkého chodu bez trhání a rázů a menší vnitřní tření oproti běžné automatické převodovce. Místo klasických ozubených kol obsahuje variabilní převodovka dvojici kol s proměnlivým průměrem. Ty jsou spojeny ocelovým pásem sestaveným z velmi přesných článků. Samotný přenos 17

výkonu je uskutečněn pomocí speciálního řetězu a dvojice kuželových kol. Posuvem řetězu po kuželových kolech je docíleno požadovaného převodového poměru (viz. Obr. 6), který se tak mění velmi plynule. Místo klasické kapalinové spojky je zde spojka elektromagnetická. Reverzace je zde prováděna pomocí čelního soukolí se synchronizací. Tyto vlastnosti převodovky umožňují udržovat spalovací motor v otáčkách, při kterých má nejvyšší účinnost a točivý moment, tedy v ekonomickém režimu. Automobil zrychluje, ale otáčky spalovacího motoru jsou konstantní, a to do chvíle, než je potřeba maximálního výkonu. [9,10]

5.4 Akumulátor K uchovávání elektrické energie v hybridním pohonu slouží akumulátor. Energii může získávat až ze tří zdrojů. Primární dobíjení probíhá pomocí generátoru, který je poháněn od spalovacího motoru. Další významnou část energie získává regeneračním brzděním. Třetí možností dobíjení je přímo ze sítě a to u již zmiňovaných Plug-in hybridech. Nejpoužívanějšími typy akumulátorů jsou nikl – metal hydridové, lithium – iontové a nově nastupují nejmodernější lithium – polymerové. Další možností uchování dočasné energie jsou tzv. superkondenzátory.

5.4.1 NiMH (nikl – metal hydrid)

Největší výhodou těchto baterií je, že netrpí paměťovým efektem. Ovšem velkou nevýhodou je vysoká úroveň samovybíjení. Složení baterie (viz. Obr. 7) je následující: kladná elektroda je z hydroxidu niklu, záporná je tvořena slitinou schopnou vázat vodík. Elektrolytem je hydroxid draselný. NiMh článek je schopen uskladnit téměř dvakrát více energie než zastaralé NiCd a také neobsahuje těžké kovy jako její předchůdce. Jeden článek disponuje napětím 1,2 V, proto je třeba k dosažení vysokého napětí poskládat velké množství článků. [11,12]

18

Obr. 7 - Složení NiMH článku [13]

5.4.2 Li-ion (lithium – iont)

Výhodou těchto baterií oproti NiMH je jejich větší energetická hustota (Wh). To je způsobeno napětím o hodnotě 3,6 V, čímž k dosažení vysokého napětí potřebujeme méně článků. Z toho důvodu Li-ion baterie zaberou méně místa a jsou mnohem lehčí. Při zvýšených teplotách jsou náchylnější ke stárnutí, proto je potřeba dostatečného chlazení a kontroly teploty. Li-ion články obsahují alkalické nebo jiné nekyselé elektrolyty, anoda je vyrobena z uhlíku a katoda je směsí lithia s dalšími kovy (viz. Obr. 8). [12,14,15]

19

Obr. 8 - Složení Li-ion článku [16]

5.4.3 Li-pol (lithium – polymer)

Předností toho nového typu baterií je vyšší energetická hustota a nižší náklady na výrobu v porovnání s Li-ion. Jmenovité napětí je taktéž 3,6 V. Baterie trpí jen minimálním samovybíjením a téměř žádným paměťovým efektem. Jsou ovšem náchylné k mechanickému poškození, vysokým teplotám a teplotám pod -10°C. Mají vysokou citlivost při nabíjení, proto je potřeba speciálních nabíječek. Anodou je uhlík, katodou je kobaltitan lithný a elektrolytem jsou polymery ve formě gelu pro zvýšení vodivosti (viz. Obr. 9). [14,15]

Obr. 9 - Složení Li-pol článku [16]

20

5.4.4 Superkondenzátor

Superkondenzátor pracuje na elektrostatickém principu uložení náboje a je vhodný pro krátkodobé uložení energie a její rychlé čerpání. Napětí takového článku se pohybuje v rozmezí 1,2 – 3 V, podle zvoleného elektrolytu. Výhodami jsou vysoká účinnost, schopnost okamžitě podat plný výkon a odolnost proti přebíjení. Elektrody jsou tvořeny pórovitým uhlíkem (viz. Obr. 10), jehož vnitřní plocha může být až 2000 m2 v 1 gramu. Proto je superkondenzátor určen především do automobilové techniky, kde při regenerativním brzdění je schopen rychle absorbovat velkou energii a následně ji zase rychle vydat ke startu spalovacího motoru nebo k zrychlení vozidla.

Obr. 10 - Složení Superkondenzátoru [17]

6 HISTORIE HYBRIDNÍHO POHONU Historie hybridního pohonu pojednává o významných konstruktérech, kteří vytvořili nebo se přímo podíleli na vývoji hybridních systémů a automobilových společnostech, které se zaměřovaly na vývoj těchto systémů.

21

6.1 Ferdinand Porche Když v roce 1898 vytvořil tento významný konstruktér českého původu svůj první elektromobil na světě, způsobil tím revoluci v pohonu vozidel. Tento vůz následně doplnil o dvojici elektromotorů v předních kolech a spalovacím motorem, čímž vytvořil první hybridní vůz na světě. Ten pracoval jako sériový hybrid – spalovací (zážehový) motor využil k pohonu dynama, které nabíjelo několik akumulátorů, z kterých pak energie přecházela rovnou do elektromotorů bez využití převodovky. Lohner-Porche (viz. Obr. 11), jak se tento vůz nazývá, dokázal ujet rychlostí 50 km.h-1 celých 50 km. [20]

Obr. 11 - První hybridní vůz Lohner-Porche [21]

6.2 Henri Pieper Byl německý konstruktér a vynálezce, který v roce 1905 předložil návrh (viz. Obr. 12) patentovému úřadu v Americe se svým vynálezem hybridního automobilu velice podobnému a pracujícímu stejně jako Porcheho vynález. [20]

22

Obr. 12 - Patentový nákres hybridního vozu Henriho Piepera [22]

6.3 Dual Power systém Jednalo se o paralelní hybrid, popsaný již Henrim Pieperem, který vyvinula firma Woods Motor Vehicle v roce 1915. Pro pohon při nízké rychlosti vůz využíval elektromotor a zvýšením rychlosti byl zapojen zážehový motor. [20]

6.4 General Motors Roku 1965 začala tahle společnost s experimenty s hybridními auty, na popud znečištění ovzduší v Americe. Jeden z prvních hybridů společnosti GM byl automobil s označením GM 512 se zážehovým dvouválcem doplněným o elektromotor a baterie. S čistě elektrickým pohonem dosahoval rychlosti 20 kmh-1 a maximální rychlost byla omezena na 64 kmh-1. Tento vývoj byl však záhy pozastaven. [19]

6.5 Victor Wouk Byl slavný konstruktér a spoluvynálezce elektromobilu, který společně s Charliem Rosenem vytvořil prototyp hybridního automobilu a to v roce 1974. Předělaný vůz Buick Skylark byl otestován a schválen, avšak vzápětí byl společností EPA odmítnut. Podílel se na mnoha dalších projektech a to jak na vylepšení stávajících 23

baterií, tak na vyvíjení hybridních systémů. Ovšem vždy narazil na nezájem Amerického trhu o tuto třídu vozidel. [19]

6.6 David Arthurs Byl Americký elektroinženýr, který v roce 1978 vymyslel regenerativní brzdění. Vlastnoručně přestavěl svůj vůz Opel GT na hybridní pohon s elektromotorem, který vůz brzdil a zároveň poháněl. Původně tento elektromotor složil jako startér pro proudová letadla. Se spotřebou paliva se dostal až na 3,1 l na 100 km, která se dala ještě dalšími úpravami snížit. [18]

6.7 Audi Audi uvedla v roce 1989 první verzi zkušebního vozu s označením Duo. Jednalo se o paralelní plug-in hybrid na základu Audi 100 Avant Quattro. Zadní náprava byla poháněna elektromotorem napájeným z NiCd baterií a přední náprava byla hnaná pětiválcovým motorem 2,3 l s výkonem 136 k. Dalo se však pouze volit mezi oběma pohony, proto se ve druhé generaci již nacházel mezinápravový diferenciál a silnější elektromotor. [18]

6.8 Toyota V roce 1992 se tato Japonská automobilová společnost zavázala vyvíjet vozy s co nejnižšími emisemi a tím nastartovala vývoj dnes již legendární Toyoty Prius, která se dostala na trh v roce 1997. Tohoto vozu se doposud prodalo více než milion kusů a nastolil se tím nový směr produkce automobilů. [18]

24

7 SOUČASNÝ STAV V současnosti na trhu osobních vozidel s hybridním pohonem přibyla k již velmi známé Toyotě Prius i spousta dalších modelů automobilek. S rozvojem techniky se na trhu také objevují nové směry v hybridních pohonech a také vylepšené stávající technologie.

7.1 Lexus – Lexus Hybrid Drive Firma Lexus spojila výkonné zážehové motory s jedním nebo

více

elektromotory čímž dosáhla u vozů vysokých výkonů a zrychlení při nízké spotřebě paliva a nízkých emisích. Jedná se o plně hybridní systém, což znamená, že akumulátor nepotřebuje dobíjení zvenčí, ale že je dobíjen oběma motory. Při plynulé jízdě je pomocí rozdělovače výkonu a planetového soukolí převodovky převeden přebytečný výkon do generátoru, kde je následně přeměněn na elektrický proud, kterým je napájen buď

akumulátor nebo samotné elektromotory. Stejně tak je přeměněna energie

z regenerativního brzdění, kdy elektromotor funguje jako sekundární generátor. Bez toho

by

byla

kinetická

energie

nevyužita

a

uvolněna

v podobě

tepla.

Elektormotoru/generátoru o napětí 650 V je využito také při startování vznětového motoru, kdy se z něj stává startér. Převodovka je použita elektronicky řízená s plynule měnitelným převodovým poměrem, čehož je dosaženo planetovým soukolím převodovky. Hybridní pohon Lexus využívá k ukládání energie 288 V nikl-metal hydridovou (Ni-MH) baterii s dvaceti moduly, která je umístěna nad zadní nápravou (viz. Obr. 13) a k níž vede systém chlazení klimatizace s menším ventilátorem ke zvýšení její účinnosti. Mozkem celého hybridního systému je jednotka řízení výkonu (PCU), která plynule řídí ekonomické využívání zdrojů energie. Pro maximální dosažitelný výkon využívá tato jednotka kombinace vznětového motoru s jedním či více elektromotory, což je žádoucí při potřebě prudkého zrychlení. Řídící jednotka také vypíná vznětový motor, kdykoliv je to možné. To přichází v úvahu při stání, pomalé jízdě či couvání, a to z důvodu aby ušetřila palivo a v tu chvíli využila pouze elektrickou energii, která neprodukuje žádné emise. V nabídce modelů s hybridním pohonem by se měl brzy objevit první plug-in hybrid od automobilky Lexus. Půjde o 25

model V60, v kterém se spojuje vznětový motor s elektromotorem umístěným v zadní nápravě. Dobíjení bude probíhat z klasické zásuvky na 230 V a plného nabití by mělo dosáhnout za 3 hodiny. Čistě na elektrický pohon by tento vůz měl urazit vzdálenost 50 km, v kombinované spotřebě by pak hodnota spotřeby paliva měla dosáhnout 1,9 litru na 100 km a emise CO2 49 gramů na kilometr. [23] Tab. 1 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Lexus [24] model

CT 200h GS 450h LS 600h RX 450h

počet válců/zdvihový objem (cm3)

L4/1798 V6/3456 V8/4969 V6/3456

maximální výkon (kW/min-1)

73/5200 218/6400 290/6400 183/6000

maximální točivý moment (N.m/min-1) 142/4000 368/4800 520/4000 317/4800 celkový výkon systému (kW)

100

254

327

220

maximální rychlost (km.h-1)

180

240

250

200

10,3

5,9

6,3

7,8

kombinovaně)

3,8

7,7

9,3

6,3

emise CO2 (g.km-1, kombinovaně)

87

179

218

145

zrychlení z 0 na 100 km.h spotřeba

paliva

-1

(s)

(l/100

km,

Obr. 13 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Lexus CT 200h [25] 26

7.2 Toyota – Hybrid Synergy Drive Firma Toyota se v konceptech svých hybridních vozidel zaměřila hlavně na co nejnižší emise, čemuž má napomoci plně hybridní pohonný systém se zážehovým motorem a dvěma elektromotory. Při přepnutí pouze na elektrický pohon produkuje nulové emise a dojezd takového automobilu je 2 km při rychlosti do 50 km.h-1. Ovšem pohon elektřinou je pouze pomocný a nepředpokládá se, že uživatel bude záměrně přepínat jen na něj. Dalším volitelným režimem je režim EKO, v kterém by se měl uživatel pohybovat po většinu času, kdy je nastaven kompromis mezi výkonem a spotřebou a řídící jednotka si sama volí pohon podle aktuální potřeby. Třetím režimem je režim POWER, kdy je využit plný výkon všech pohonných jednotek, jak zážehového motoru, tak obou elektromotorů. Při rozjezdu je využit první režim, kdy je veškerá síla potřebná k rozjezdu získávána z elektromotorů, a to z důvodu úspory paliva a rychlého nástupu točivého momentu, kterým samotné elektromotory disponují. Při konstantní rychlosti systém využívá režim EKO, kdy kombinuje pohon všech pohonných jednotek pro dosažení minimální spotřeby paliva a co nejmenších emisí. Jízdní režim POWER je využit především při prudké akceleraci, kdy je potřeba maximální výkon všech pohonů. Při brzdění je většina energie využita regenerátorem pro napájení baterií. Samotné baterie jsou pak umístěny nad zadní nápravou, kde jsou umístěny i jeden z elektromotorů, a to hlavně kvůli rozložení váhy (viz. Obr. 14). Toyota má právě v testování systém Plug-in Hybrid, v kterém se objevují lithium-iontové baterie, které mají větší hustotu energie. Díku tomu mohou být tyto baterie menší než Ni-MH baterie při srovnatelné kapacitě. Další výhodou je rychlejší nabíjení, které je prováděno klasickou domácí zásuvkou na 230 V a plného nabití dosáhnou již za 1,5 h. [26]

27

Tab. 2 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Toyota [26] Auris HSD

Prius HSD


L4/1798

L4/1798


73/5200

73/5200

maximální točivý moment (N.m/min-1)

142/4400

142/4400

celkový výkon systému (kW)

100

100


180

180

zrychlení z 0 na 100 km.h-1 (s)

11,4

10,4

spotřeba paliva (l/100 km, kombinovaně)

3,8

3,9


89

89

model

Obr. 14 - Uspořádání hybridního pohonu ve vozech Toyota [27]

28

7.3 Honda – IMA Hybrid Honda ve svých hybridních vozidlech využívá spojení zážehového spalovacího motoru a jednoho elektromotoru (viz. Obr. 15). Automobily jsou vybaveny regenerativním systémem brzdění a převodovkou CVT, která plynule mění převod. Zážehový spalovací motor je vybaven inteligentním systémem časování a zdvihu ventilů i-VTEC, který funguje ve třech režimech, respektive tři hydraulické okruhy, které ovlivňují pohyby ventilů. První režim pro nízké otáčky, druhý režim pro vysoké otáčky a třetí pro volnoběh. Elektromotor v tomto hybridu funguje spíše jako pomocný prvek, a to jak pro pohon, tak pro ostatní systémy jako například klimatizace, když je spalovací motor odpojen. [28]

Tab. 3 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Honda [28] Jazz

Civic

Insight

CR-Z

Hybrid

Hybrid

Hybrid

Hybrid

počet válců/zdvihový objem (cm )

L4/1339

L4/1339

L4/1339

L4/1497


65/5800

70/5800

65/5800

81/6100


121/4500 121/4500 121/4500 145/4800

model 3


75

85

75

91


175

182

182

200


12,2

12,5

12,5

9,9

kombinovaně)

4,5

4,4

4,4

5


104

101

101

117

spotřeba

paliva

(l/100

km,

29

Obr. 15 - Uspořádání hybridního pohonu ve vozech Honda [28]

7.4 PSA Peugeot Citroen – Hybrid4 Tato sdružená společnost přišla s novým řešením hybridních pohonů, a to se zapojením vznětového motoru místo dosavadních zážehových, které používá konkurence. Společně s dieselovým motorem byl použit jeden elektromotor, který je umístěn mezi zádní nápravu, kterou pohání. Ve vozidle se nachází alternospínač, který zapíná a vypíná spalovací motor – systém Stop@Start druhé generace. Baterie Ni-MH je klasicky umístěna nad zadní nápravou (viz. Obr. 16) a je dobíjena za chodu dieselového motoru nebo při brzdění pomocí regenerace. Hybridní dieselová soustava je poháněna vznětovým motorem HDI doplněným o filtr částic, čímž je díky zvolenému motoru dosaženo velmi nízké spotřeby paliva a díky filtru pevných částic je vůz ještě více ekologický. [29,31]

30

Tab. 4 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel PSA Peugeot, Citroen [30,31]

model

C. DS5

P. 3008

P. 508

Hybrid4

Hybrid4

Hybrid4


L4/1997

L4/1997

L4/1997


120/3750

120/3750

120/3750


300/1580

300/1580

300/1580


147

147

147


211

191

213


8,6

8,5

8,8

kombinovaně)

3,8

3,8

4,2


99

104

107

spotřeba

paliva

(l/100

km,

Obr. 16 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Peugeot 508 Hybrid4 [32]

31

7.5 BMW – ActivHybrid Ve firmě BMW se k problému řešení hybridního pohonu postavili třemi způsoby. Jedním způsobem řešení je zařazení elektromotoru hlavně jako podpůrný zdroj pro zážehový motor a to konkrétně ve svém modelu řady 7. Vůz není schopen pohonu pouze na elektrický pohon, samotný elektromotor, který je umístěn přímo v automatické převodovce (viz. Obr. 17) fungující i jako generátor elektrického proudu, je zapojen pouze při akceleraci. Jako zásobník energie je zde použita lithium-iontová baterie, umístěná u zadní nápravy. Druhým způsobem řešení použitý v řadě 5 je klasický plně hybridní systém, kdy elektromotor, umístěný taktéž v automatické převodovce, může pracovat současně i samostatně. Při čistě elektrickém pohonu je automobil schopen se pohybovat až 60 km.h-1 a může být zapojen i při konstantní rychlosti, a to až do rychlosti 160 km.h-1. Stejně tak jako u většiny modelů BMW je i v těchto hybridních vozech poháněna zadní náprava. Posledním řešením je zapojení dvou elektromotorů, přičemž první slouží k pohonu při rychlostech do 60 km.h-1 a druhý se zapojí až nad tuto rychlost, zapne zážehový motor a dále pracuje pouze jako generátor elektrické energie. Toto hybridní řešení ovšem neumožňuje vypnutí spalovacího motoru při konstantní rychlosti. Akumulátor je zde použit Ni-MH s uložením v podlaze kufru. Všechny tři způsoby řešení mají systém eBoost, kdy je při plném sešlápnutí pedálu využit jak výkon spalovacího motoru, tak i plný výkon elektrického pohonu. [33] Tab. 5 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel BMW [34] ActiveHybrid ActiveHybrid ActiveHybrid model

5

7

X6


V6/2979

V8/4395

V8/4395


225/5800

330/5800

300/5800


400/5000

650/4000

600/4500


250

342

357


250

250

250


5,9

4,9

5,6

kombinovaně)

6,4

9,4

9,9


149

219

231

spotřeba

paliva

(l/100

km,

32

Obr. 17 – Hnací ústrojí BMW ActiveHybrid 7 [35]

7.6 Porche - Hybrid

Firma Porche se rozhodla pro řešení hybridního pohonu pomocí elektromotoru vloženého mezi zážehový motor a převodovku, oddělený spojkou. Nazývá tento systém paralelním plně hybridním pohonným systémem a rozhodla se pro něj z důvodu úspory místa v zavazadlovém prostoru a hlavně zachování schopnosti pohonu všech kol. Jednotka řízení hybridního pohonu zapojuje samostatně nebo současně elektromotor, dle dané situace a to až do rychlosti 120 km.h-1. Akumulátor umístěný v prostoru pro rezervu (viz. Obr. 18) je dobíjen rekuperací kinetické energie vozu a spalovacím motorem. Ve chvílích kdy je vypnut spalovací motor se akumulátor stará o chod klimatizace a ostatní systémy nezbytné pro fungování vozu. [36]

33

Tab. 6 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Porche [36] Panamera model

Hybrid

S Cayenne

S

Hybrid


V6/2995

V6/2995


245/5500

245/5500


440/3000

440/3000


279

279


270

242


5,7

6,5


6,8

8,2


159

193

Obr. 18 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Porche Cayenne S Hybrid [36]

34

7.7 Opel, Chevrolet – Voltec Systém Voltec od společnosti General Motors je založen na principu sériového hybridního pohonu, kdy tento pohon má spíše blíž k samotným elektromobilům. V tomto systému jsou využity dva elektromotory o výkonu 111 kW, které jsou primárním pohonem celého vozu. Zážehový motor zde plní funkci hlavně jako generátor elektrického proudu pro dobíjení lithium-iontových baterií (viz. Obr. 19), které jsou schopny podle daných podmínek pohánět elektromotor na vzdálenost 40 – 80 km. Před úplným vybitím baterií je spuštěn spalovací motor, který nejenom převezme pohon, ale současně dobíjí akumulátor. Ovšem je zde dostupný i mód, kdy spalovací motor pomáhá elektromotoru a současně dobíjí přes generátor akumulátory. Tyto vozy má uživatel možnost napájet přímo ze sítě, proto se jedná o tzv. plug-in hybridy. K plnému nabití by mělo dojít za 4 hodiny. O dobíjení se stará samozřejmě i elektromotor svým regeneračním brzděním. O změnu převodového poměru se stará automatická planetová převodovka. [37]

Tab. 7 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Opel, Chevrolet [38,39] model

Opel Ampera

Chevrolet Volt


L4/1398

L4/1398


63/4800

63/4800


130/4250

130/4250

111

111


(elektromotor)

(elektromotor)


161

161

9

9


1,2

1,2


27

27


35

Obr. 19 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Chevrolet Ampera [38]

7.8 Mercedes-Benz – Hybrid Firma Mercedes-Benz se se svými luxusními vozy zaměřila na vývoj sériových hybridů, který započala modelem S. V tomto voze se zážehovým motorem umístili do prostoru mezi spalovacím motorem a automatickou převodovkou elektromotor o výkonu 15 kW. Po vypnutí spalovacího motoru zde slouží hlavně jako pomocná síla při startování, udržuje klimatizaci, brzdy, čerpadla a ostatní nezbytné systémy v chodu a pomáhá dle situace spalovacímu motoru. Jako první zde použili Lithium – iontový akumulátor, který díky tomu, že nemusí delší dobu napájet elektromotor, je poměrně malý a skladný, čímž se vůbec nezměnil ani nezmenšil vnitřní prostor vozu. Ovšem elektromotor nemůže pohánět automobil samostatně. Proto Mercedes zapracoval na novém paralelním hybridním systému, vycházejícím z modelu S. Konkrétně jej zabudovali do modelu E, v němž je elektromotor uložen naprosto totožně a to mezi vznětový motor a automatickou převodovku (viz. Obr. 20). Avšak aby docílili možnosti samostatného

pohonu

elektromotorem

o

výkonu

20

kW,

museli

odstranit

hydrodynamický násobič momentu a nahradit jej rozjezdovou spojkou v olejové lázni. [40,41]

36

Tab. 8 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Mercedes-Benz [42,43] model počet válců/zdvihový objem (cm3) maximální výkon (kW/min-1) maximální točivý moment (N.m/min-1) celkový výkon systému (kW) maximální rychlost (km.h-1) zrychlení z 0 na 100 km.h-1 (s) spotřeba paliva (l/100 km, kombinovaně)

S 400 Hybrid V6/3498 205/6000 385/2400 220 250 7,2

E 300 BlueTech Hybrid L4/2143 150/4200 500/1600 170 242 7,5

7,9

4,2

190

109


Obr. 20 - Hnací ústrojí Mercedes-Benz E 300 BlueTech Hybrid [44]

7.9 Volkswagen – Hybrid Automobilka VW přišla se svým hybridním automobilem Touareg hlavně z důvodu zvýšení výkonu a točivého momentu, než z ekologických důvodů, které ovšem ve vývoji tohoto vozu hrají důležitou roli. Elektromotor je umístěn mezi zážehový motor a automatickou převodovku oddělený spojkou. Jedná se tedy o paralelní hybridní vůz, neboť je schopen samostatně využít elektrického pohonu. Uložení baterií nikl-metal hydridových je v zavazadlovém prostoru a to konkrétně 37

v místě kde se jinak nachází rezervní kolo. Dobíjení probíhá klasicky pomocí regeneraci kinetické energie při brzdění a další úsporou energie je využití systému Start&Stop, jako u ostatních hybridních vozů. Celkové uspořádání komponentů (viz. Obr. 21) je hlavně z důvodu zachování pohonu na všechna čtyři kola. V blízké době plánuje firma uvést na trh model Jetta Hybrid, který bude koncepčně řešen stejně jako Touareg s rozdílem použití dvojspojkové převodovky DSG. O pohon se bude starat zážehový motor 110 kW společně s 20 kW elektromotorem, čímž by měl vůz dosáhnout zrychlení na 100 km.h-1 za 9 s a spotřeby 5,2 l na 100 km. [45,46] Tab. 9 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel VW [47] model počet válců/zdvihový objem (cm3) maximální výkon (kW/min-1) maximální točivý moment (N.m/min-1) celkový výkon systému (kW) maximální rychlost (km.h-1) zrychlení z 0 na 100 km.h-1 (s) spotřeba paliva (l/100 km, kombinovaně) emise CO2 (g.km-1, kombinovaně)

Touareg Hybrid V6/2995 245/5500 440/3000 279 240 6,5 8,2 193

Obr. 21 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze VW Touareg Hybrid [48]

38

8 ZHODNOCENÍ Snahou automobilek je v současnosti aplikace hybridních pohonů do stále více svých modelů, což by mělo mít za následek snížení nákladů na výrobu a montáž těchto pohonů a tudíž zpřístupnění širším vrstvám obyvatel. Z porovnání také plyne, že je snaha o docílení co nejnižších emisí CO2, a to nejen z důvodu zpřísňujících se norem, ale také z důvodu tzv. zeleného smýšlení automobilového průmyslu. Každá automobilová společnost však pohlíží na problematiku dvěma rozdílnými pohledy. Jedna část, ta menší, vyrábí vozy vyšší kategorie. Použití hybridního pohonu pro tuto skupinu vozů však má za následek nejenom snížení emisí a spotřeby, která není až tak markantní, ale hlavně dosažení vyššího výkonu a točivého momentu při použití levnějšího a méně výkonného spalovacího motoru. To znamená, že namontováním motoru V6 do pohonné soustavy s využitím elektromotorů dosáhnou srovnatelného výkonu a mnohdy mnohem většího točivého momentu, než při použití např. motoru V8. Druhá část nahlíží na problematiku hybridního pohonu z čistě ekologických důvodů. Mají snahu dostat emise na minimum a stejně tak spotřebu paliva. Vozy s takovými parametry však dosahují menších výkonů, které jsou však dostatečné pro běžný provoz. Už však i výrobci luxusních hybridů ustupují nastupujícímu trendu snižování emisí a spotřeby. Začínají se objevovat zprávy o chystaných ekologických hybridních vozech typu plug-in hybrid, které budou hrát v budoucnu důležitou roli v této oblasti automobilů.

39

9 ZÁVĚR Ve své práci Hnací ústrojí hybridních vozidel jsem se zaměřil na objasnění základních principů fungování hybridních pohonů, popisem jednotlivých uspořádání a základních členů. Popsal jsem také samotný vznik hybridního pohonu, jeho významné konstruktéry a automobilové společnosti, které se věnovaly výzkumu těchto typů vozidel. Protože

je

toto

téma

velmi

obsáhlé,

věnoval

jsem

se

výhradně

nejperspektivnějšímu hybridnímu pohonu (z mého pohledu), a to kombinaci spalovací motor plus elektromotor pouze u osobních automobilů. Nejperspektivnější z mnou popsaných hybridních pohonů je jistě plug-in hybrid, který svými ekologickými parametry vede nad ostatními systémy. Co se týče budoucnosti je jistě zajímavým hybridním pohonem vodíkový a palivové články. Ty však v současnosti vlivem nedokonalé technologie nezasahují na trh a jsou předmětem testů a zdokonalování. Hybridní pohon je rychle se vyvíjejícím odvětvím, které v posledních dvou letech nabírá na významu, a to nejen díky rostoucím cenám ropy, ale také díky ekologickém smýšlení automobilových společností. V řadě zemí je dokonce prodej hybridních vozů dotován státem. Takový vůz bývá i osvobozen od poplatků. Toto odvětví je tudíž závislé i na postoji státu a jeho zvýhodnění jak pro výrobce tak i pro samotné kupující. Další rozvoj ekologických vozů je též závislý na dobré infrastruktuře dobíjecích stanic nejen pro hybridní vozidla (plug-in), ale i elektromobily.

40

10 POUŽITÉ ZDROJE [1]

VLK

FRANTIŠEK,

Alternativní

pohony

motorových

vozidel.

Brno:

Nakladatelství VLK, 2004. 234 s. ISBN 80-239-1602-5. [2]

Automatizace,

[online]

2006,

[cit.

14.4.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[3]

Hybrid.cz,

[online]

2010,

[cit.

16.4.2012],

[4]

Tipcar.cz,

[online]

2011,

[cit.

16.4.2012],

[5]

Aktuálně.cz,

[online]

2011,

[cit.

16.4.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[6]

Hybrid.cz,

[online]

2011,

[cit.

17.4.2012],

[7]

doc. Ing. Jaroslav Novák, CSc, [online] 2011, [cit. 17.4.2012], dostupné z www:

[8]

Auto.cz,

[online]

2011,

[cit.

17.4.2012],

dostupné

z

www:

z

www:

[9]

Auto.cz,

[online]

2008,

[cit.

18.4.2012],

dostupné

[10]

VLK FRANTIŠEK, Převody motorových vozidel. 1. vyd. Brno: František Vlk,

2006. 371 s. ISBN 80-239-6463-1. [11]

Nabíjíme.cz,

[online]

2012,

[cit.

41

20.4.2012],

dostupné

z

www:

[12]

Business

Car,

[online]

2010,

[cit.

20.4.2012],

dostupné

z

www:

[13]

Bateria Slaný CZ, [online] 2012, [cit. 20.4.2012], dostupné z www:

[14]

Nabíjíme.cz,

[online]

2012,

[cit.

20.4.2012],

dostupné

z

www:

[15]

FABRICA.cz & MPalán.cz, [online] 2012, [cit. 20.4.2012], dostupné z www:

[16]

Cettra,

[online]

2004,

[cit.

20.4.2012],

dostupné

z

www:

[17]

HW

service,

[online]

2006,

[cit.

21.4.2012],

dostupné

z

www:

[18]

Jan

Horčík,

[online]

2009,

[cit.

24.3.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[19]

Jan

Horčík,

[online]

2009,

[cit.

24.3.2012],

[20]

Jan

Horčík,

[online]

2009,

[cit.

24.3.2012],

[21] Hybrid vehicle.org, [online] 2005, [cit. 24.3.2012], dostupné z www: [22]

Hybrid cars.com, [online] 2009, [cit. 24.3.2012], dostupné z www:

42

[23]

Lexus,

[online]

2012,

[cit.

7.4.2012],

dostupné

z

www:

8.4.2012],

dostupné

z

www:

[24]

Lexus,

[online]

2010,

[cit.

[25]

Japanesesportcars.com, [online] 2012, [cit. 10.4.2012], dostupné z www:

[26]

Toyota

Czechia,

[online]

2012,

[cit.

9.4.2012],

dostupné

z

www:

[27]

Speed,

[online]

2010,

[cit.

10.4.2012],

dostupné

z

www:

[28] Honda motor co. [online] 2012, [cit. 10.4.2012], dostupné z www: [29]

Peugeot,

[online]

2012,

[cit.

10.4.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[30]

Domanský,

[online]

2011,

[cit.

10.4.2012],

[31]

Peugeot,

[online]

2011,

[cit.

10.4.2012],

dostupné

z

www:

z

www:

[32]

Autosblog.fr,

[online]

2011,

[cit.

10.4.2012],

dostupné

[33]

BMW Česká republika, [online] 2009, [cit. 11.4.2012], dostupné z www:

[34]

BMW International, [online] 2012, [cit. 11.4.2012], dostupné z www:

[35]

Caricos.com,

[online]

2012,

[cit.

11.4.2012],

dostupné

z

www:

43

[36]

Porsche Inter Auto CZ spol. s r.o., [online] 2011, [cit. 12.4.2012], dostupné z

<www: http://auto.porsche.cz/o-porsche/porsche-a-zivotni-prostredi/hybridni-pohon> [37]

Opel,

[online]

2011,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

z

www:

[38]

Opel,

[online]

2012,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

[39]

Chevrolet,

[online]

2012,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[40]

Hybrid.cz,

[online]

2012,

[cit.

13.4.2012],

[41]

Auto.cz,

[online]

2010,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

dostupné

z

www:

[42]

Auto.cz,

[online]

2009,

[cit.

13.4.2012],

[43]

Auto.cz,

[online]

2012,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

[44]

MV

Media,

[online]

2012,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

[45]

Volkswagen Group, [online] 2009, [cit. 13.4.2012], dostupné z www:

[46]


[47]


44

[48]

Hybrid.cz,

[online]

2009,

[cit.

13.4.2012],

dostupné

z

www:

11 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 - Schéma sériového uspořádání .......................................................................... 11 Obr. 2 - Schéma paralelního uspořádání ........................................................................ 12 Obr. 3 - Schéma smíšeného uspořádání ......................................................................... 13 Obr. 4 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Toyota Prius Plug-in hybrid ............. 14 Obr. 5 - Synchronní motor s permanentními magnety .................................................. 16 Obr. 6 - Princip fungování CVT převodovky ................................................................ 17 Obr. 7 - Složení NiMH článku ....................................................................................... 19 Obr. 8 - Složení Li-ion článku ....................................................................................... 20 Obr. 9 - Složení Li-pol článku ....................................................................................... 20 Obr. 10 - Složení Superkondenzátoru ............................................................................ 21 Obr. 11 - První hybridní vůz Lohner-Porche ................................................................. 22 Obr. 12 - Patentový nákres hybridního vozu Henriho Piepera ...................................... 23 Obr. 13 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Lexus CT 200h ............................... 26 Obr. 14 - Uspořádání hybridního pohonu ve vozech Toyota ........................................ 28 Obr. 15 - Uspořádání hybridního pohonu ve vozech Honda ......................................... 30 Obr. 16 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Peugeot 508 Hybrid4 ..................... 31 Obr. 17 – Hnací ústrojí BMW ActiveHybrid 7 ............................................................. 33 Obr. 18 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Porche Cayenne S Hybrid .............. 34 Obr. 19 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze Chevrolet Ampera .......................... 36 Obr. 20 - Hnací ústrojí Mercedes-Benz E 300 BlueTech Hybrid .................................. 37 Obr. 21 - Uspořádání hybridního pohonu ve voze VW Touareg Hybrid ...................... 38

45

12 SEZNAM TABULEK Tab. 1 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Lexus ............................. 26 Tab. 2 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Toyota ........................... 28 Tab. 3 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Honda ............................ 29 Tab. 4 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel PSA Peugeot, Citroen ... 31 Tab. 5 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel BMW ............................. 32 Tab. 6 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Porche ............................ 34 Tab. 7 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Opel, Chevrolet ............. 35 Tab. 8 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel Mercedes-Benz .............. 37 Tab. 9 - Základní parametry vyráběných hybridních vozidel VW ................................ 38

46

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Recommend Documents