PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA - NIVEL 3

1. PROIECT PENTRU OBTINEREA CERTIFFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA - NIVEL 3 TRASPORTUL URBAN REDUCEREA POLUARII –VEHICOLE HIBRIDE SI ELECTRICE ELEV: COTU MARCEL

2. ARGUMENT • Transportuirle au avut in toate timpurile un rol deosebit in viata oamenilor, constituind un factor important in dezvoltarea civilizatiei. • Toate domeniile de activitate necesita deplasare de oameni si material. La baza activitatii de transport stau trei elemente: mijlocul de transport, calea de comunicatie, forta care pune in actiune vehicolul. • In prezenta lucrare am incercat sa prezint cateva notiuni despre “Transportul urban reducerea poluarii – vehicole hibride si electrice”. In prima parte am aratat cateva particularitati ale automobilelor hibride., tendintele actuale de dezvoltare a acestor automobile, sisteme de propulsive utilizate al aceste tipuri de automobile.Apoi am prezentat transmisia hibrida de la Toyota, o realizare de exceptie in acest domeniu.In subcapitolul 4 am prezentat cateva teste realizate de RATB cu un autobuz hybrid. La final am prezentat norme de protectia muncii precum si bibliografia utilizata in acest proiect.

3. 1.1 Generalitati • Randamentele la motoarele cu ardere internă (benzină şi motorină) sunt scăzute. În cel mai bun caz, 60% din combustibilul intrat va fi pierdut (cea mai mare parte sub formă de căldură). La sarcini reduse, pierderea poate fi în jurul valorii de 80% (in mod normal 40%) • Deasemenea motoarele termice emit noxe poluante si gaze cu efect de sera. Cand motorul este folosit la încărcare mare, intra in functiune si motorul electric, permiţând o acelerare maxima. Cel mai adesea, motorul este uşor încărcat atunci se permite ca motorul electric sa treaca in faza de generator si sa incarce bateria. Motoare electrice sincrone au performanţă mai mare de 90% pe mai mult de jumătate din functionarea lor. • Aceastăcreştere a poluariiestefoarteimportanta ,saimpuspentruautorităţilepublicesăiamăsuri de reducere a emisiilor. La începutulanilor '70, standardele de poluare au fostcoborateşi a apărut ,,forţate de legilenoi, ,automobile noişisoluţiitehnice de reducere a emisiilornocive. Oamenii de stiinta au avertizat cu privire la încălzireaglobală , ceacevaaducemulteguverne din ţărileindustrializatesăsemnezeProtocolul de la Kyoto în 1997. A intratînvigoareînanul 2005, acesttratatinternaţionalobligăţărilesemnatarepentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, responsabile de incalzireaplanetei la nivelmondial.Pânăînprezent, emisiile de CO2 rămânepreocupareamajoră a publiculuiinternaţional. Desi nu are ceamai mare GWP (potenţial de încălzireglobală), gazul CO2 estecelmai present in emisi le admosferice. Cu toateacestea, o ameninţarerealăpentruoamenişimediulînconjurătoresteeliberarea de CO2 înatmosferăîncreştereînfiecare an cu 2%. Dacă nu se face nimic, CO2 s-ardublapânăîn 2050.Acesteevacuări de gazaraveaconsecinţeledramaticeşiireversibilepentruomşimediulînconjurător: producandschimbărileclimatice, schimbareaecosistemului. • La apasareapedalei de frânăCândeliberaţipedala de acceleratie, motoruloferămaimultăputerepentru a fitransformata in • energieelictrica in bacteria acumulatoare .Acestlucru se face prinmotorul/generatorul electric (acumalucreaza ca generator)Este energiacinetică, care continuăsăavansezevehicolul.. Pentru a frână, are loc conversiaaceastăeienergiicineticeîntr-o altăformă de energie.

4. Aceastaestefrâna de motor şisistemul de frânare, care transformăenergiacineticăînenergietermică ,apoidisipată de răcire a motoruluişi a discurilor de frână.(la vehicolclasic) • Incalzireaglobala, epuizarearesurselormineralesipoluarea in aglomeratiile urbane constitueprobleme care trebuiesolutionate in noulsecol, impunandu-se, totodata, noistandardepentrusistemele de propulsie ale automobilelor. • Prinreducereaconsumului de combustibil la automobile se realizeaza, in aceeasimasura, reducereaemisiei de CO2, ca element important al efectului de sera. • Constructoriieuropeni de automobile, grupati in ACEA, au acceptat o reducere cu 25 % a emisiei de CO2 pana in 2008, fata de nivelul din 1990, adicapana la 140 g/km. Acestuia ii corespunde un consum de benzina de 5,8 l/100 km si de 5,2 l/100 km de motorina, in cicluleuropean de testare (NEDC). Pana in anul 2012 urmeazasa se maifaca un pas sinivelulsa fie reduspana la 120 g/km de CO2, acestuiacorespunzadu-i un consum de benzina de 5 l/100 km si 4,5 l/100 km de motorina [3]. In acelasitimp, posesorii de automobile pretindsigurantasiconfortmaimari, cu toate ca indeplinireaacestorcerinteimplicamasamai mare si cu aceastaconsum de combustibilcrescut. In plus, se pretindperformantedinamicemaimarifaracresterisuplimentare de pret. • Este foarte important sa se precizezefaptul ca nu estesuficient ca un motor cu ardereinternapoatefunctionape stand, la anumiteregimuri, cu consum de combustibilsipoluarereduse, ciarfi de dorit ca acestasapoatafunctionapeautomobil la regimurileeconomice, indiferent de viteza de deplasare. • Se apreciaza ca functionareaeficienta a motorului cu ardereinternapeautomobilarfiposibilanumaidacaautomobilularfiprevazutsi cu un sistem electric de propulsie, care safurnizezeputereanecesara la roata, peintervalescurte de timp, la deplasarea in zoneleaglomeratesau in orase. Intr-o astfel de configuratie (motor cu ardereinterna, transmisieadaptiva, generator/motor electric) motorul cu ardereinternaarfunctionanumai la regimul economic, sau in preajmaacestuia, iar in rest arfiopritsauarfunctiona la ralanti. PUTEM URMARI UN FILM LA ADRESA URMATOARE • http://motoareautoctie.wikispaces.com/

6. Automobile hibride In functie de modalitatea de transmitere a puterii la rotileautomobilului se pot identificadouafamilii de transmisiihibride –HEV(Hybrid Electric Vehicle)(figura 2): • Transmisiihibride la care motorultermicesteasistat de o masinaelectrica; • Transmisiihibride la care puntilesuntactionate de catre un motor electric alimentat de un generator electric. In functie de putereamasiniielectrice se distingtransmisii micro hibride (42 V sifunctionarepornire/oprire. Ex. Toyota Crown), mediuhibride (100-250 V cu asistareamotoruluitermic cu ISG-Integrated Starter Generator, ex. Honda Insight) si total hibride – full hybrid (+250 V, cu antrenarearotilorsimultansaualternativ cu motorultermic. Ex. Toyota Prius). Principaladiferentadintreacestetipurieste data de putereadezvoltata de componenteleelectrice.

7. Transmisia hibrida de la Toyota • O realizareexceptionala in acestdomeniu o constituietransmisiahibrida Toyota (Toyota Hybrid System – THS) lansata in 1997 pemodelul „PRIUS”. • Treideziderate au fostavute in vedere la realizareaacestuisistem de propulsie: • 1) utilizareaunui motor cu ardereinterna cu randamentridicat; • 2) utilizareaunuisistem de control avansat care saasigurefunctionareapermanenta a sistemului la regimuloptim; • 3) reducereapierderilor de energiesiregenerareaacesteia. • Automobilul Toyota Prius face parte din clasa compact. Performantelemaximeimpuse au fost: Vmax = 140 km/h, panta maxima de 30 % (17 grade), panta maxima la viteza de 105 km/h de 5 % (6 grade) siaceeasipanta la viteza de 130 km/h cu motorul electric functionandpecaracteristicainstantanee. • THS esteconstituitadintr-un mecanismplanetarsimplu, un generator electric montatpearborelesolareisi un motor electric montatpeacelasiarbore cu coroana. Arborelecoroaneisi al motorului electric transmitemiscarea la rotileautomobiluluiprintr-o transmisie cu lantsitransmisiaprincipala. Motorul cu ardereinternatransmitemiscarea direct platouluiportsateliti. Acesta, platoulportsateliti, impartecuplul de la motor in doua: o parte estetransmisprincoroanamecanismuluiplanetar direct la punteamotoare, iarcealalta parte prinsolaramecanismuluiplanetar la generatorul electric. Energiaelectricaprodusa in generator estereconvertita in energiemecanica de catremotorul electric si, acestafiindpeacelasiarbore cu coroana, transmisapuntiimotoare.

8. Motorulsigeneratorul electric suntmasinielectricereversibile de curentalternativsincrone cu magnetipermanenti. Motorul electric ajutamotorultermic in fazele de demarareasigurandaccelerarealinasiputernica a automobilului. Suplimentar, in fazele de decelerare, motorul electric functioneaza ca generator electric asigurandtransformareaenergieicinetice a automobilului in energieelectrica, aceastafiindstocata in baterii. • Generatorul electric produce energieelectricapentruactionareamotorului electric saupentruincarcareabateriilor. Prinreglareaturatieigeneratorului se controleazaatat • cantitatea de enegieelectricaprodusa cat siraportul de divizare a puterii in mecanismulplanetar. • Generatorulserveste, totodata, ca demarorpentrupornireamotoruluitermic In structuratransmisiei se aflasi un dispozitiv (Inverter) care transformacurentulalternativ de la generator sau de la motorul electric, atuncicandfunctioneaza ca generator in fazele de regenerare, in curentcontinuu, pentru a stocaenergiaelectrica in bateriisiinvers, pentru a alimentamotorul electric in tractiunesaugeneratorulcandfunctioneaza ca demaror. • Motorul cu ardereinternafolositeste un motor cu apridereprinscanteie de 1,5 l, cu raport de destinderemarit (13,5), raport de comprimarevariabil (4,8 – 9,3) sidistributievariabilainteligenta (VVT-i).