История создания электрических автомобилей. Аккумуляторная батарея, электродвигатели - новое в автомобилестроении. Разработка гибридных силовых узлов. Топливные элементы. Рынок гибридных автомобилей, электроника для них, анализ недостатков и достоинств.
Аннотация к работе
В автомобилях используется также множество эксплуатационных жидкостей, необходимых для работы силового агрегата, в частности смазочных материалов, с утилизацией которых возникают проблемы. Отработавшие масла зачастую сжигают, загрязняя атмосферу, или попросту сливают прямо на землю, нанося значительный вред почвенному покрову.Изобретение гибридных автомобилей (Hybrid Electric Vehicles, HEV) было одним из шагов автопроизводителей и послужило для осуществления двух стратегий - экономии топлива и удовлетворению растущего спроса на менее загрязняющих окружающую среду автомобилей. Бензиновые автомобили при эксплуатации создают проблему высокой цены топлива для клиентов, для электрических автомобилей (Electric Vehicles, EV) необходимы высокие начальные инвестиции для производителей и потребителей. Несколько лет назад большинство людей верили, что «экологически чистый электрический автомобиль», в конечном счете, заменит автомобили с двигателями внутреннего сгорания и таким образом будут решены все наши проблемы, связанные с выбросами отработавших газов и риском исчезновения жидких видов топлива. Люди, имевшие отношение к автомобилям, представляли себе, что они будут получать энергию от батарей, которые будут перезаряжаться всякий раз, когда разрядятся. Это была простая точка зрения, которая игнорировала один фактор: энергия для перезарядки должна быть получена от конкретной электростанции, и если она сжигает твердое топливо, лучшее из того, что может произойти, - это то, что загрязнение передается от того места, где ездят автомобили, в место, где находится электростанция.Независимо оттого, практичны электромобили или нет, все транспортные средства нуждаются в некотором устройстве, чтобы хранить энергию. Даже обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания нуждается в аккумуляторе для запуска и для включения всех его электрических систем, независимо оттого, производит ли генератор переменного тока достаточно энергии в этот момент. Гибридные автомобили и автомобили на топливных элементах скорее всего будут нуждаться в более мощном «энергетическом буфере», или в аккумуляторной батарее или ее альтернативе, для того чтобы обеспечить работу их силовых установок с максимальной эффективностью в течение всего времени. Буфер будет заботиться о пиковых нагрузках, запасая энергию и отдавая ее по требованию. Некоторые накапливают больше энергии (по отношению к весу и размерам), чем другие, но многие высокоэффективные комбинации требуют экзотических и дорогих материалов, а есть такие, которые потенциально опасны или по отдельности, или в комбинации.Когда гибридные автомобили и автомобили на топливных элементах займут место двигателей внутреннего сгорания, понадобится все больше и больше таких двигателей и их конструкция станет очень важна. Одна из проблем, но не самая важная, первых электромобилей заключалась в том, что они использовали очень «сырые» электродвигатели с еще более «сырой» системой управления, которые были шумными и имели плохую отдачу. Моторы переменного тока в основном имеют лучшую эффективность, но требуют преобразователя, чтобы преобразовывать ток, получаемый от аккумулятора постоянного тока. Прототипы электрических автомобилей, которые появились к 2000 году в основном в Японии, использовали синхронные двигатели переменного тока, хотя Honda использовала бесщеточный мотор-генератор, установив его на манер «бутерброда» между двигателем и трансмиссией на своем гибридном автомобиле Insight, дошедшем до производства. Большинство электромобилей сегодня используют электронное управление двигателями, основанное на высокочастотном «вертолетном» принципе, при котором средний уровень мощности определяется пропорционально времени (на стандартный импульс системы), на которое включается питание.Топливный элемент - продукт наиболее изощренной технологической мысли, который обеспечит долгосрочный ответ на проблему вредных выбросов в атмосферу и исчерпания нефтяных запасов. Основной принцип топливного элемента заключается в том, что он повторяет школьный лабораторный эксперимент по электролизу, в котором электрический ток, проходящий через воду, разлагает ее на кислород и водород. В топливном элементе кислород (из воздуха) и водород заполняют противоположные стороны слоя реактива, в котором, с помощью катализатора, они образуют воду и в процессе этой реакции производится электрический ток. Было разработано несколько типов топливных элементов, хотя только один тип, протонно-обменная мембрана (proton exchange membrane - «РЕМ»), работает при довольно низких температурах (порядка 80°С), что делает возможным их применение в транспортных средствах. Провал в надеждах на широкое использование электромобилей привел к массовым исследовательским программам по топливным элементам, потому что топливные элементы оказались единственно достойной альтернативой, имеющей те же самые экологические преимущества.Несмотря на присутствие на рынке в течение многих лет, количество гибридов все еще не превышает 2% продаж всех новых автомобилей - со
План
Содержание
Введение
1. История гибридных автомобилей
2. Аккумуляторная батарея
3. Электродвигатели
4. Гибридные силовые узлы
5. Топливные элементы
6. Рынок гибридных автомобилей
7. Электроника для гибридов
8. Недостатки гибридных автомобилей
Заключение
Список литературы гибридный автомобиль альтернативный топливный
Введение
Проблема загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом сегодня очень актуальна. На его долю приходится около 40% всех выбросов в атмосферу. В крупных городах этот показатель достигает 60 - 80%. В автомобилях используется также множество эксплуатационных жидкостей, необходимых для работы силового агрегата, в частности смазочных материалов, с утилизацией которых возникают проблемы. Отработавшие масла зачастую сжигают, загрязняя атмосферу, или попросту сливают прямо на землю, нанося значительный вред почвенному покрову.
Так же остро стоит проблема истощения нефтяных ресурсов. При нынешних темпах потребления по различным прогнозам, ее хватит примерно на 90 - 110 лет.
Крупные автопроизводители видят решение этих проблем в переходе на альтернативные источники энергии, и уменьшении доли работы бензиновых и дизельных двигателей в автомобиле, за счет применения совместно с ним электродвигателей (гибридные силовые узлы).