Hibridni automobili

Kako rade hibridni automobili?

Ispod haube hibridnog automobila nalaze se dva motora i jedna baterija. Jedan motor je električni i on pruža drugom, benzinskom ili dizel motoru, dodatnu snagu pri čemu u velikoj meri smanjuje potrošnju goriva a samim tim i emitovanje štetnih izduvnih gasova.

U zavisnosti od uslova vožnje auto pokreću ili elektro ili benzinski ili oba motora. Prelaz sa jednog na drugi izvor snage potpuno je automatizovana operacija koju kontroliše kompjuter ugrađen u auto.

Prilikom vožnje kroz grad hibridni auto kreće se isključivo pomoću elektro motora pri čemu ne emituje izduvne gasove i omogućava putnicima potpuno tihu vožnju.

U uslovima vožnje na otvorenom putu benzinski motor stupa na scenu i pogoni točkove, ali takođe pokreće i generator koji po potrebi dopunjuje bateriju.

Prilikom naglih ubrzanja, energija skladištena u bateriji šalje se do elektro-motora koji u tim uslovima radi zajedno sa benzinskim i na taj način poboljšava performanse auta dok istovremeno i štedi gorivo i smanjuje emisiju izduvnih gasova.

Prilikom smanjenja brzine ili kočenja, elektro motor postaje generator koji transformiše kinetičku energiju u električnu i na taj način dopunjuje bateriju automobila. Ukoliko se baterija približi kompletnom pražnjenju, benzinski motor se automatski uključuje i ponovo puni bateriju.

Procesi koje hibridni automobili obavljaju nisu primetni u samom toku vožnje ali njihovi rezultati će se pokazati kroz ređe posete benzinskim pumpama. Jedan hibridni auto srednje klase u proseku troši oko 4.5 litara benzina na 100 kilometara kombinovane vožnje.

Prema Tojotinim podacima, njihov Prius za oko tonu smanji emisiju CO2 na godišnjem nivou u poređenju sa automobilom iz iste klase kojeg pogoni dvolitarski dizel motor.

Najprodavaniji britanski automobilski magazin „Top gir“ izabrao je novi hibridni model japanske „Tojote“, „tojotu prijus“, za „gradski automobil godine“.

Elektronski sistem stabilnosti – ESP

Aktivni sistemi bezbednosti smanjuju mogućnost saobraćajnih nezgoda i poboljšavaju opštu sigurnost vožnje; osnovni elementi su: atiblokadni sistem kočnica  ABS,  sistem za regulaciju proklizavanja pogonskih točkova  ASR,  tj.sistem za sprečavanje blokiranja točkova pri intezivnom kočenju,  sistem za regulaciju dinamike vožnje ESP, elektronska regulacija diferencijala, tj.prenosa snage na pogonske točkove EDS i  elektronska regulacija amortizera.

Sistem za regulaciju dinamike vožnje ESP poboljšava stabilnost vozila u kritičnim situacijama nezavisno od toga da li se deluje na pedalu za gas (ASR) ili na kočnicu (ABS), ili su obe pedale slobodne. Ovaj sistem, individualnim kočenjem pojedinih točkova i podešavanjem rada motora, stabilizuje vozilo u kritičnim situacijama (nagli zaokreti, u oštrim krivinama kada se previše ili premalo okrene upravljač, pogotovo na klizavom kolovozu).Za razliku od ABS i ASR, kojima se reguliše prvenstveno uzdužna dinamika vozila, sa ESP sistemom dodatno se reguliše stabilnost vozila u odnosu na njegovu vertikalnu osu. ESP sistem reguliše žiro-moment koji teži da vozilo obrne oko svoje vertikalne ose.

 ESP sistem nadgleda faktore kao što su ugao zakretanja volana, brzinu zaokreta i poprečno ubrzanje vozila da bi odredio ponašanje vozila. Kada ESP sistem otkrije da se ponašanje vozila razlikuje od namere vozača i željene putanje, sistem se aktivira da bi održao vozilo na putanji. Ako je premalo okrenut upravljač u krivini, prednji deo vozila nastavlja pravo i ne prati krivinu, potrebno je zakočiti više zadnji unutrašnji točak. Ako je previše okrenut upravljač u krivin, ziadnji deo vozila se zanosi ka spoljnoj strani krivine, zato je potrebno zakočiti više prednji spoljni točak.

Na slici je šematski prikaz elemenata ESP sistema sa mestom ugradnje:

 1. hidro-agregat sa senzorom pritiska

2. senzori broja obrtaja
3.senzor ugla okretanja upravljača
4. senzor ugla zanošenja sa senzorom bočnog (poprečnog) ubrzanja
5. EUJ (komunikacija sa sistemom za upravljanje motorom)

Hidraulična jedinica upravlja pobudom magnetnih ventila u tri različite faze tokom ESP-regulacije: uspostavljanje, zadržavanje i smanjenje kočionog pritiska.

ABS – antiblokadni sistem kočenja

U slučaju kočenja na klizavom kolovozu, zbog smanjenog trenja, dešava se da točkovi blokiraju i vozilo nekontrolisano klizi i zanosi se.  ABS ( skraćenica za Anti-lock Braking System, što u prevodu znači – sistem protiv blokiranja kočnica),  regulacijom kočionog pritiska sprečava blokiranje točkova i omogućava vozaču da i dalje upravlja vozilom. Na slici su prikazani elementi ABS-a:

1. senzor broja obrtaja, 2. kočioni cilindri na točkovima, 3. hidro-agregat sa glavnim kočionim cilindrom, 4. EUJ, 5. signalna lampica

Princip rada: EUJ prikuplja podatke od senzora broja obrtaja na točkovima, na osnovu kojih izračunava obimnu brzinu točkova, a logička kola u EUJ određuju referentnu brzinu vozila. Svaka promena broja obrtaja jednog ili više točkova u odnosu na referentnu brzinu registruje se kao opasnost od blokiranja. Da bi se sprečila blokada nekog točka najpre se zaustavi porast i zadrži pritisak u kočionom cilindru na dostignutom nivou; ako se obrtno kretanje točka i dalje smanjuje pritisak ulja u kočionom cilindru se mora i smanjivati da bi točak manje kočio i tako olakšalo upravljanje vozilom.

    Zavisno od stanja kolovozne trake prosečno se  odvija 4 do 10 regulacionih ciklusa u sekundi. Donja  granica regulacije je kada brzina vozila opadne  ispod 4 Km/h. Tokom različitih faza ciklusa  regulacije, kao što su zadržavanje pritiska,  smanjenje pritiska i povećanje pritiska, EUJ reguliše  rad elektromagnetnih ventila, koji sa  hidroagregatom čine celinu. Vozač ovu promenu  pritiska oseća kao lako podrhtavanje pedale, ali  samo pri naglom kočenju. Kada se vozilo nakon  zaustavljanja ponovo pokrene, čuje se kratko zvuk elektromotora koji obavlja samokontrolu ABS-a.

Tri su varijante ABS-a:

       1.   Jedan prednji točak i zadnji točak koji se nalazi njemu dijagonalno, regulišu se zajedno

       2.   Prednji točkovi se regulišu pojedinačno i odvojeno a zadnji točkovi zajedno; to je tzv. selektivna      regulacija kada se reguliše uvek onaj točak koji je najbliže granici blokiranja; ova varijanta je najčešće u primeni  i

       3.   Zasebna i nezavisna regulacija sva četiri točka, najbolje ali i najskuplje rešenje

Ovde možete pogledati simulaciju rada ABS-a i njegove prednosti:

Senzori za parkiranje

Svi sistemi komfora služe da olakšaju vozaču prilikom upravljanja vozilom i boravka u njemu.

Kao pomoć pri parkiranju koriste se sistemi za kontrolu odstojanja vozila. Izrađuju se u dve varijante:

• —za kontrolu odstojanja samo iza vozila; sistem se uključuje automatski kada se menjač stavi u položaj za rikverc
• —za kontrolu odstojanja  ispred i iza vozila; prednji senzori se uključuju kada brzina vozila padne ispod 15km/h,  a zadnji kada je menjač u položaju R

• Princip rada: —EUJ (elektronska upravljačka jedinica) periodično uključuje senzore čiji odašiljači emituju ultrazvučne signale učestanosti oko 30Hz.— Zatim se uključuju prijemnici u senzorima koji primaju odbijene signale od prepreka. —Na osnovu vremena prostiranja talasa od senzora do prepreke i nazad do senzora, izračunava se odstojanje prepreke od vozila.

Sistemi se razlikuju po broju ugrađenih senzora, po mestu ugradnje i njihovom rasporedu. —Razlikuje se i način prikazivanja izmerenog odstojanja, pa mogu biti:

          – LED ili lampice, —često u kombinaciji sa zvučnim signalom (slika levo)

—          – LCD sa digitalnim pokazivačem (slika desno).

                                                                          

Svet automobila

Predmet  Električni i elektronski sistemi na vozilima  izučava se u drugom, trećem i četvrtom razr

edu srednje stručne škole, zanimanje Tehničar za elektroniku na vozilima. Po modularnom principu obuhvaćeni su svi karakteristični sistemi na vozilu: sistemi paljenja i ubrizgavanja, sistemi stabilnosti, sigurnosti, komfora i sistemi zaštite. Ovaj blog može poslužiti za popularizaciju ove teme, jedan novi pristup, zanimljiviji i interesantniji učenicima. Oni mogu predlagati teme koje ih dodatno zanimaju, a moguće je  pratiti i novosti iz sveta automobila i davati komentare na aktuelne i interesantne događaje.

Na početku možemo da se podsetimo kako motor radi:

Četvorotaktni OTO-motor sa unutrašnjim sagorevanjem toplotnu energiju goriva pretvara u mehanički rad. Mešavina vazduha i goriva priprema se u raspršivaču (difuzoru), van unutrašnjeg prostora za sagorevanje. Pomeranjem klipa naniže, mešavina se usisava u prostor za sagorevanje i to preko otvorenog usisnog ventila. To je ujedno i prvi takt usisavanja. U drugom taktu se vrši sabijanje i paljenje radne smeše. Sagorevanjem radne smeše, porastu pritisak i temperatura u cilindru, koji snažno poriskuju klip naniže. To kretanje klipa se prenosi na radilicu sa zamajcem i pretvara ga u kružno kretanje motora. To je treći i jedini korisni radni takt na račun koga se svi ostali taktovi odvijaju. Posle ovog dolazi četvrti takt izduvavanja.

Na gornjoj animaciji je prikazan princip rada četvorotaktnog motora sa dve bregaste osovine u glavi motora. Ovo je naravno presek jednog cilindra motora, a odnosi se na rad svih ostalih. Sva četiri takta benzinskog motora prikazana su na slici dole:

Slike su uzete sa sajta: http://www.auto-mart.hr