Vozila na hibridni i električni pogon

UNIVERZITET U ISTOČNOM SARAJEVU

SAOBRAĆAJNI FAKULTET

DOBOJ

DIPLOMSKI RAD

VOZILA NA HIBRIDNI I ELEKTRIČNI POGON

Mentor: Student:
Doc. dr Mesud Ajanović Alen Dizdarević 169/10

SADRŽAJ

1. UVOD .................................................................................................................................... 1

2. ELEKTRIČNI POGONI ...................................................................................................... 2

2.1. Historija električnih automobila ...................................................................................... 3
2.2. Nedostatci električnih automobila ................................................................................... 5
2.3. Spremišta energije ........................................................................................................... 6
2.4. Konstrukcija električnih vozila ........................................................................................ 9

3. HIBRIDNI POGONI ............................................................................................................ 10

4. KLASIFIKACIJA HIBRIDNIH POGONA ......................................................................... 11

4.1. Serijska izvedba ............................................................................................................. 12

4.2. Paralelna izvedba ........................................................................................................... 14

4.3. Serijsko – paralena izvedba ........................................................................................... 16

5. DANAŠNJA HIBRIDNA VOZILA I ONA KOJA SE OČEKUJU U ................................ 17
BUDUĆNOSTI ........................................................................................................................ 17

5.1. Hibridno vozilo na pogon gorivnim ćelijama ................................................................ 17

5.2. PHEV – Plug-in hibridno električna vozila ................................................................... 19

5.3. Vozilo s pogonom na komprimirani zrak ...................................................................... 23

5.4. Potpuno hibridno vozilo serijsko-paralelne izvedbe ..................................................... 25

6. AKUMULATORSKA BATERIJA ...................................................................................... 27

6.1. Funkcije akumulatorskih baterija .................................................................................. 28

6.2. Nikal-metal-hidridne baterije ........................................................................................ 29

6.3. Litij- ionska baterija ....................................................................................................... 31

7. POTICAJI I ULAGANJE U HEV ....................................................................................... 32

8. ZAKLJUČAK ...................................................................................................................... 35

9. LITERATURA ..................................................................................................................... 36

10. POPIS SLIKA.....................................................................................................................38

11.

POPIS KORIŠTENIH OZNAKA, SIMBOLA I SKRAĆENICA......................................39

2. ELEKTRIČNI POGONI

Električna vozila su sva vozila koja na neki način koriste električnu energiju za pokretanje
glavnog pokretača. Mogu se podijeliti u šest osnovnih skupina:



tradicionalna električna vozila





hibridna vozila





električna vozila na gorive ćelije ili metal-zrak baterije





električna vozila koja energiju dobivaju preko zračnog voda





električna vozila na solarne ćelije





električna vozila na zamajce i superkondezatore



Elektromotorni pogoni, u odnosu na motore sa unutrašnjim sagorijevanjem, znatno su tiši

prilikom kretanja i u radu,te ne proizvode štetne tvari. Zbog toga su vrlo dobri tamo gdje je to

značajno,na  primjer  u  središtima  gradova,  lječilištima,  rekreacionim  centrima.  Kako  im  je
radno  područje  relativno  malo,a  brzina  obrtanja  vrlo  velika,  omogućena  je  vožnja  bez
mjenjača.  Osnovni  je  problem  proizvodnja  i  skladištenje  električne  energije.  Ukupna  im  je
korisnost  niža  nego  u  modernim  otto  i  dizel  pogonima.  Ostali  nedostatci  su  mali  radijus

kretanja, visoka cijena i veliki prostor potreban za baterije.

Bohner M i sur.: Tehnika motornih vozila, Pučko otvoreno učilište Zagreb, Zagreb, 2006., str.162

2.1. Historija električnih automobila

Pristupačnost punjivih baterija i jednostavna konstrukcija elektromotora dovode do relativno
rane pojave električnih vozila. Do 1830. godine sav transport se odvijao isključivo na parni
pogon. Nakon 1830 niz otkrića, patenata i tehničkih usavršavanja dovodi do funkcionalnih
električnih vozila:



1831 Faradejev zakon dovodi do razvoja istosmjernog motora





1834 Baterija pokreće električno vozilo





1851 Baterija pokreće električno vozilo brzinom 31 km/h





1859 Razvijen punjivi olovni akumulator





1874 Prva kočija pokretana baterijama



1899. g. Camille Jenatzy obara brzinski rekord od 100 km/h a 1901. godine u New Yorku se

pojavljuje prvi električni taksi. 1900 godine, prodalo se 4200 automobila, od toga 40% na
parni pogon, 38% električnih i 22% na benzin.

Slika 1. Historija električnog automobila

Izvor:

http://www.poslovni.hr/media/PostAttachments/766558/Elektricni%20automobil.jpg

2.2. Nedostatci električnih automobila

Osnovni problem ranih električnih vozila u odnosu na vozila sa SUS motorom( motor s
unutrašnjim sagorijevanjem)je u maloj specifičnoj energiji tj. uskladištenoj energiji po
kilogramu mase. Isto tako postoji i nekoliko nedostataka, najčešće vezanih uz pohranu
energije, odnosno:



manji domet vožnje- 350 km s jednim punjenjem Li-ionskih baterija,



samo vrijeme punjenja koje traje od 4 do 8 sati, a brzo punjenje pola sata,



veličina, težina i cijena baterija- zauzimaju puno prostora u automobilu, cijena Li-

ionskih je 10 000 eura, a olovnih (dometa tek 80 km) iznosi 2 000 eura,



cijena samih električnih automobila.

Osim mase akumulatora kod električnog vozila i visoka cijena baterij,problem je i relativno
kratko trajanje životnog vijeka akumulatora,od prosječno 5 godina.

Ali, već postoje razna istraživanja kako bi se ti nedostaci uklonili.

Slika 2. Olovni akumulator