VOZ_5 Pogon 1
Transcript of VOZ_5 Pogon 1
VELEUČILIŠTE U RIJECI Prometni odjel
POGONSKE KARAKTERISTIKE
Motori 1
• Cestovno motorno vozilo je složen stroj u kojemu svi sustavi moraju usklađeno funkcionirati
*
• Najvažniji organ svakog vozila je motor
Motori cestovnih vozila
• Vučne karakteristike cestovnog vozila ovise o pogonskom motoru.
• Motor je stroj koji pretvara bilo koju vrstu energije u mehaničku.
• Motor mora savladati otpore vožnje, koji ovise o konstrukciji vozila i uvjetima eksploatacije.
*
Vrste pogona:
• MSUI – motori s unutrašnjim izgaranjem
- klipni motori
- rotacioni (Wankel)
- plinska turbina
• MSVI – motori s vanjskim izgaranjem
- stapni parni stroj
- parna turbina
• Električni pogon
- baterije
- gorive ćelije
- solarna energija
*
Vrste pogona:
• Danas se za pogon cestovnih vozila najviše koriste klipni motori s unutrašnjim izgaranjem:
• Otto (gorivo – benzin ili plin)
• Diesel (gorivo – nafta)
• U nastavku će, prije detaljnijeg opisa tih motora, prvo biti kratko objašnjene ostale vrste motora.
*
• Stapni parni stroj – najstariji samostalni pogonski stroj • Iako je snaga vodene pare bila poznata još starim Grcima - izumiteljem pravog
parnog stroja se smatra James Watt krajem 18. stoljeća
*
• Prva cestovna vozila su imala parni motor – istisnut je tek usavršavanjem benzinskog motora
• Automobil Stenly Steamer s parnim strojem
• Parni stroj – za pogon automobila u početku je bio jači i brži od benzinskog motora.
• Stenly Steamer s parnim strojem1903.
Parna turbina – ne koristi se u cestovnim vozilima• Koristi se snaga vodene pare na isti način koji je bio poznat još starim Grcima – mlaz
pare tjera lopatice
*
Parna turbina – danas se koristi najčešće u elektranama (npr. Urinj – Rijeka)
• Plinska turbina - radi na istom principu kao mlazni motor
• Umjesto snage mlaza, koristi se snaga na izlaznom vratilu
*
• Plinska turbina se rijetko koristi za cestovna vozila
• Danas se koristi u vojnom programu:
- Brzi ratni brodovi (fregate) kombiniraju pogon:
- plinska turbina za maks. brzinu
- dizel motori za krstarenje
- Američki tenk Abrams M1 ima plinsku turbinu od 1500 KS
• Studebaker Indy 500 (1967.) s plinskom turbinom
• Volvo ECC konceptni auto 1992.
• Hibridni pogon: plinska turbina + elektro motor
Rotacioni motor - Wankel• Radi na principu Otto motora – ali radni se ciklusi odvijaju u komorama oko rotacionog klipa• Patentirao ga je 1960. Felix Wankel
*
Rotacioni motor - Wankel• Animacija na http://www.youtube.com/watch?v=4-Ft9vzYFXU• Wankel motor danas još
jedino proizvodi Mazda i ugrađuje u sportski model RX8.
*Elektromotor
• Predstavlja budućnost pogona vozila.
• Povijest pogona automobila se nakon parnog stroja, a zbog nesavršenosti prvih benzinskih motora, nastavila upravo elektromotorom.
• Do prvih godina 20. stoljeća većina prodanih automobila je koristilo elektropogon.
• Prvi auto koji je probio granicu od 100 km/h je bio elektroautomobil “La Jamais Contente” (“Nikada zadovoljna”) kojega je u Parizu 1899. vozio Belgijanac Camille Jenatzy.
*Elektromotor
• Danas je glavni ograničavajući faktor šire primjene - problem skladištenja električne energije
• Koriste se za kraće udaljenosti
Električna energija iz akumulatora
• Nisan Leaf – najavljen za 2011.
“The 2011 Nissan Leaf is the first all-electric car from a major carmaker; if you can live with a 100-mile range, it's the greenest car on the market”
• Mercedes A-klasa 1998.
• Gorive ćelije + elektromotor
• Rezervoar se puni gorivom
Elektromotor
Električna energija iz gorivih ćelija
• Izgaranjem goriva (benzina ili sl.) u na stijenkama posebnih ćelija (fuel – cell) stvara se električna struja
*Elektromotor
Električna energija iz solarnih ćelija
*Usporedba motora obzirom na izvor energije:
• Specifični kapacitet energije:oBenzin: 47 MJ/kg ili 35 MJ/loDiesel: 45 MJ/kg ili 39 MJ/loLi-baterije: 0.55 – 0.75 MJ/kg ili 1 – 2 MJ/loKompr. vodik: 142 MJ/kg ili 4.7 MJ/l
• Specifična potrošnjaoBenzin: ≈ 0.30 g/kWhoDiesel: 0.20 – 0.25 g/kWhoPlinska turbina: ≈ 0.50 g/kWh
• Specifična masaoBenzin: 0.5 – 1 kg/kWoDiesel: 2 – 50 kg/kWoElektromotor: ≈ 0.75 kg/kWoSpace shuttle: 0.005 kg/kW
F1 2007- V8 2.4 l Otto: 0.15 kg/kWAudi R10 Le Mans 2006- V12 5.5 l TDI : 0.40 kg/kW
*Karakteristike MSUI pogonskih strojeva:
• Velika specifična snaga u odnosu na volumenBenzin: 50 – 230 kW/lDiesel: 35 – 90 kW/l
• Nizak stupanj iskoristivostiBenzin: 0.25 – 0.30Diesel: < 0.40Elektromotor + baterije: ≈ 0.75