Váení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, e na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, e ukázka má slouit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, e není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále íøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umisováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura
[email protected]
8
KONCEPÈNÍ VOZIDLA ALTERNATIVNÍCH POHONÙ
Témìø vichni velcí automobiloví výrobci svìta testují ji jistou dobu technologie alternativních pohonù automobilù v tzv. koncepèních vozidlech. Chtìjí tím ukázat realizovatelnost technologie palivových èlánkù a získat zkuenosti. V následující kapitole jsou popsány nìkteré pøíklady jednotlivých výrobcù.
8.1
Osobní vozidla
První období alternativních pohonù, kdy zdrojem energie elektrického vozidla byly samotné baterie ze známých dùvodù skonèilo, proto nebude dále rozvádìno. Druhé období je charakterizováno zavádìním hybridních pohonù, co znamená pohon dvìma nebo více na sobì nezávislými zdroji energie. Tøetí (poslední ?) období charakterizuje elektromotor se zdrojem proudu z palivového èlánku napájeného èistým vodíkem nebo methanolem.
8.1.1
Honda
Pøedchùdci Hondy FCX byly hybridní pohony: n
Honda Insight záehový tøíválec 995 cm3, 50 kW a stejnosmìrný bezkartáèový elektromotor 6 kW.
n
IMA (Integrated Motor Assist).
n
Civic záehový ètyøválec 1329 cm3, 85 kW a elektromotor 10 kW.
Poslední hybridní vozidlo Honda FCX jako moderní èisté auto svìta. Honda FCX je komerèní vyrábìné vozidlo na palivové èlánky s veobecným silnièním schválením pro Japonsko a Ameriku. Jako prvé vozidlo svìta na palivové èlánky bylo zavedeno ji v roce 2002 pro úøady a privátní podniky. FCX vyuívá vodík z nádre a kyslík ze vzduchu pro výrobu proudu, pohánìjící elektromotor a tím vozidlo. Hondou vyvinutý ultrakondenzátor peèuje o regeneraci brzdící energie kterou vyuívá pro zrychlení.
A
JOSEF
KAME:
ALTERNATIVNÍ
POHON AUTOMOBILÙ
153
Technické údaje: 9êNRQHOHNWURPRWRUX 7RþLYêPRPHQW (OHNWURPRWRU 3DOLYRNRPSULPRYDQê YRGtN 0D[U\FKORVW
Obr. 8.1
8.1.2
N: 9êNRQSDOLYRYpKRþOiQNX 1P 3DOLYRYêþOiQHN VW tGDYê =iVREQtNHQHUJLH V\QFKURQQt 03D 3RKRWRYRVWQtKPRWQRVW NPK 'RMH]G
N: 3()& %DOODUG 3RZHU6\VW XOWUDNRQGHQ]iWRU +RQGD NJ NP
Honda FCX (autosalon IAA 2003)
Toyota koncepèní vozidlo s hybridním pohonem
Hybridní systém Toyota (THS) je svìtovì známý jako první sériovì vyrábìný hybridní systém, který se vyznaèuje mimoøádnì nízkou spotøebou paliva, výfukovými emisemi a svojí recyklaèní schopností jako nejèistí vozidlo svìta. Typ THS a Prius je vybaven 1,5l benzinovým motorem, elektromotorem a bateriemi Ni-MH. Na vozidlo je poskytována záruka po dobu pìti let nebo 100 000 km. Ji v roce 1997 jich bylo ve svìtì prodáno 70 000. První svìtové vozidlo s elektro-hybridním pohonem vech kol, typ THS-C má dva elektromotory k pohonu obou náprav a benzinový motor obsahu 2,4 l. Funkce systému je odvozena od E-ètyøsystému, který øídí elektromotor zadní nápravy a koordinuje rozdìlení proudu na ètyøi kola a tak optimalizuje výkon vozidla podle jízdní situace. Pøední náprava je pohánìna pouze pøi akceleraci. Jízdní vlastnosti vozidla jsou zlepeny pouitím nezávislých lineárních hydraulických øízení pro kadé
154
JOSEF
KAME:
ALTERNATIVNÍ
POHON AUTOMOBILÙ
A
kolo a øídí pøídavný ECB (Electrically Contorlled Brake System), první ve svìtì elektronicky øízený brzdicí systém v sériovì vyrábìném vozidle. EBC pøevauje nad funkcí ABS, EDB (Elektronické rozdìlení brzdné síly), asistence poruchy, VSC (systém stability vozidla) jako i TRC (trakèní kontrola) a zlepují nadto úèinnost uiteèného brdìní. U hybridu Estima má spotøebu pohonný systém 5,6 l benzinu na 100 km (podle japonského testu) tj. dvakrát lepí pro vozidlo této kategorie ne pøedepisují japonské testy, které platí a do roku 2010. Emisní hodnoty uhlovodíkù (HC) a oxidù dusíku NOx leí více ne 75 % pod souèasnou pøedepsanou hodnotou. Toyota hybridní systém Mild (THS-M) je jednoduchý bezproblémový adaptivní hybridní systém který mùe být vyuit u mnoha typù vozidel. Tento systém spoøící palivo a sniující emise byl zaveden v srpnu 2002 do japonských sériových vozidel, pøi chodu na volnobìh vykazuje nulové emise. THS-M se skládá ze tøí hlavních komponentù: z malého motorového generátoru, který je spojen hnacím øemenem s efektivním benzinovým motorem, z kompaktní 36 V sekundární baterie pro 42 V zdroj proudu motoru a z øídicí jednotky. Jakmile vozidlo vybavené THS-M systémem zastaví, zaøadí systém pracovní stav Volnobìný stop, tzn. e je benzinový motor automaticky zastaven. Uvede-li se vozidlo opìt do chodu, dodá elektromotor nejprve potøebný pohon a zajistí také nový start benzinového motoru. Pøi zpodìní nebo brdìní pracuje elektromotor jako generátor a mìní brzdnou energii v energii elektrickou, kterou dodává do baterie.
Obr. 8.2
A
Toyota FCHV-4 JOSEF
KAME:
ALTERNATIVNÍ
POHON AUTOMOBILÙ
155
Pìt vozidel posledního typu FCHV-4 je úspìnì provozováno po japonských silnicích, dalí dvì se nachází v USA a podílí se na California Fuel Cell Partnership silnièním testovacím projektu. Celkem poskytuje Toyota sedm FCHV automobilù, které jsou nasazeny na japonských a amerických silnicích k provìøení dùkazu zpùsobilosti. Mimoto vyvinula, FC svazek, vysoko výkonného palivového èlánku o výkonu 90 kW a nízkopodlaní autobus spoleènì s Hino Motors, Technické údaje viz Tab. 8.1. Tab. 8.1
Technické údaje automobilu a autobusu Toyota
9R]LGOR
5R]P U\ O[E[KP
3R HW PtVW
5\FKORVW NPK
'RMH]G NP
3DO O YëNRQN:
(OHNWURPRWRU N:
1P
3DOLYR SO\Q YRGtN 03D
)&+9
[[
)&+9%XVO
[[
[
[
8.1.3
DaimlerChrysler
Cesta k sériové výrobì automobilu s palivovým èlánkem je udávána tempem DaimlerChrysler. Prototyp NECAR 5 (New Electric Car) pøichází jako vozidlo denního pouití ji velmi brzo. Roku 2004 má být zahájena sériová výroba. Vekerá technika pro provoz palivového èlánku je vestavìna do sendvièové podlahy vozidla Mercedes Benz A.
Obr. 8.3
156
NECAR 5 JOSEF
KAME:
ALTERNATIVNÍ
POHON AUTOMOBILÙ
A
Prostory pro posádku i zavazadlový prostor nejsou kráceny. Vysoká technická mobilita s elektromotorem (55 kW) dosahuje rychlosti a 150 km/h a s jedním tankováním ujede nìkolik 100 km jízd. Na podzim 1997 DaimlerChrysler pøedvedl NECAR 3, pro individuální nasazení, s methanolem v nìm je H2 chemicky vázán, ten je pro mobilní pouití mnohem slibnìjí. Ve vozidle je reformaèní zaøízení, které uvolòuje z methanolu H2 pro palivový èlánek. Tato technika v uvedeném NECAR 3 zaujímala tak velký prostor, e vozidlo tøídy A bylo pouze dvousedadlové. Bìhem tøí let umonil vývoj systém tak zmenit, e je nyní umístìn v sendvièové podlaze vozu. Mimoto stoupl výkon o 50 % a hmotnost klesla o 300 kg. Pohon methanolem a H2 solárnì vyrobeným nelze v ekologické bilanci zcela srovnávat. V prvém pøípadì lze mluvit o methanolisovaného vodíku pro provoz palivových èlánkù. Emisní hodnoty jsou znaènì nií ne u spalovacích motorù. kodlivé emise jako oxidy dusíku, uhlovodíky, oxid uhelnatý a pevné èástice klesají na hodnotu blízkou nule. Oxid uhlièitý oproti spalovacímu motoru mùe být redukován o 30 % a odpadá zcela, je-li methanol získáván regenerací (Biomasy, organických látek nebo odpadù døeva).
Obr. 8.4
A
Systém palivových èlánkù koncepèního vozidla NECAR 5
JOSEF
KAME:
ALTERNATIVNÍ
POHON AUTOMOBILÙ
157
