1. Autovehicule hibride: Introducere. Noțiuni referitoare la operațiile de întreținere. 1.1.
Ce este un autovehicul hibrid?
Un autovehicul hibrid reprezintă autovehiculul care folosește cel puțin două surse diferite de energie pentru a se propulsa. O soluție des întâlnită și asociată cel mai ușor cu termenul de “autovehicul hibrid” constă în folosirea atât a unui motor convențional, cu ardere internă, cât și a unui motor electric, pentru propulsarea unui autovehicul. Câteva exemple de astfel de autovehicule sunt: o Toyota Prius o Honda Insight o Infiniti M35h o Honda CR-Z
Figura 1.1 Toyota Prius
1.2.
Figura 1.2. Infiniti M35h
Ce are în plus un sistem de propulsie hibrid față de unul convențional?
Așa cum am afirmat anterior, un autovehicul hibrid se deosebește prin faptul ca folosește două surse diferite de energie. Așadar, în plus față de autovehiculele echipate cu sisteme convenționale de propulsie, cele hibride au și a doua sursă de energie. Bineînțeles, prezența celei de-a doua surse de energie implică prezența unor piese și subansambluri specifice: motor electric, baterie de acumulatori, cabluri și elemente conductive, sistem de distribuire a puterii de la motorul electric către roți, etc. Exemple de soluții de sisteme de propulsie hibride în care una din cele două surse de energie este reprezentată de un motor cu ardere internă: 1.2.1. Parallel hybrid La un vehicul de tipul hibrid în paralel, motorul electric și cel convențional sunt montate astfel încăt ele pot propulsa autovehiculul fie împreună, fie separat, fiind conectate la sistemul de transmisie al autovehiculului prin intermediul unor ambreiaje. 1.2.2. Mild parallel hybrid Aceste vehicule au un motor electric compact (uzual, acesta dezvolta o putere de până la 20 [kW]) și este folosit pentru realizarea funcției “Auto stop - start”, pentru a asista motorul cu ardere internă în timpul accelerării și pentru a recupera energie în timpul frânării. 1
1.2.3. Power-split hybrid (series-parallel) Acest tip de autovehicule hibride folosește un sistem planetar pentru a transfera puterea de la cele două surse de energie către roți, într-un anumit raport. 1.2.4. Plug-in hybrid electric vehicle Vehiculele de acest tip sunt de vehicule hibride electrice (motor cu ardere internă și motor electric), dar au în plus un mediu de stocare a energiei electrice cu o capacitate mai mare, ceea ce permite vehiculului să ruleze cu propulsie strict electrică un anumit numar de km. Ce instrumente comune se pot utiliza pentru a putea efectua operații de verificare la autovehiculele hibride? Ținând cont de faptul ca majoritatea autovehiculelor hibride au în componență un motor cu ardere internă, cât și de faptul ca sistemele de direcție, suspensie, frânare sau rulare sunt aceleași cu cele prezente la autovehiculele convenționale, pentru efectuarea operațiilor de întreținere și reparare ale acestor sisteme se folosesc aceleași unelte, scule și instrumente folosite la orice autovehicul ne-hibrid. În ceea ce privește sistemul neconvențional, trebuiesc folosite unelte speciale. 1.3.
Ce trebuie verificat atunci când se dorește folosirea sistemelor electronice de diagnoză în cadrul operațiilor de întreținere ale unui autovehicul hibrid, în plus față de cel convențional? Trebuie verificată starea mănușilor de protecție și dacă au marcaj care relevă faptul că pot rezista la tensiuni de până la 1000[V]. Trebuie verificat dacă bateria auxiliară este deconectată. 1.4.
2. Prezentarea echipamentelor de protecție, a sculelor și procedurilor specifice de service pentru autovehiculele hibride. Deoarece autovehiculele hibride au piese, subansambluri și sisteme noi față de autovehiculele convenționale, unitățile care prestează servicii de reparare și întreținere pentru astfel de autovehicule trebuie sa aiba dotări adaptate nevoilor mentenanței acestor autovehicule. În continuare voi prezenta câteva exemple de unelte, scule sau echipamente speciale necesare tehnicienilor pentru a efectua lucrări de întreținere la astfel de autovehicule. o Mănuși de protecție Producător: Salisbury by Honeywell Descriere: Mănuși izolatoare electric. Caracteristici: Clasa 0 (1000 V curent alternativ, 1500 V curent continuu) Respectă standardele ASTM D120 și IEC EN60903
Figura 2.1 Mănuși de protecție
2
o Clichet izolat Bahco 8150 Producător: Bahco Descriere: Clichet cu izolație electrică Caracteristici: -Lungime 270mm -Oțel aliat crom-vanadiu -Respectă standardul EN60900 -Rezistă la tensiuni de până la 1000V (testate la tensiuni de 10000V)
Figura 2.2 Clichet Bahco 8150
o Cheie reglabilă Bahco 8072VLT Producător: Bahco Descriere: Cheie cu capăt reglabil, izolată electric Caracteristici: -Lungime 10” (254 mm) -3 straturi izolatoare -Rezistă la tensiuni de până la 1000V
Figura 2.3 Cheie reglabilă Bahco 8072VLT
o Șurubelniță dreaptă GearWrench 80080 Producător: GearWrench Descriere: Șurubelniță cu cap drept, izolată electric Caracteristici: -Dimensiuni mâner: 32,25x102,9 mm (lungime x diametru) -Lungime totală: 252mm -Testată la 10.000V, rezistă la tensiuni de 1000V -Respectă standardul IEC 60900:2004
Figura 2.4. Șurubelniță GearWrench 80080
3
o Tester pentru izolații Bosch FSA050 Producător: Bosch Descriere: Instrument de diagnosticare a stării izolațiilor de la cablajele autovehiculelor hibride Caracteristici: - Realizeaza teste de înaltă tensiune, teste pentru izolații. -Aprobat CATIII (1000V) și CATIV (600V) -Permite export-ul datelor către PC.
Figura 2.5. Tester Bosch FSA050
o Midtronics GRX-5100 EV/HEV Battery service tool Producător: Midtronics Descriere: Instrument pentru mentenanța bateriilor de acumulatori ale autovehiculelor electrice și hibride Caracteristici: -Permite descărcarea, echilibrarea și încărcarea bateriilor vehiculelor hibride -Permite diagnosticarea modulelor bateriei, individual.
Figura 2.6. Midtronics GRX-5100
o Midtronics HYB-1000 Hybrid Car Battery Tester Producător: Midtronics Descriere: Instrument de diagnosticare a bateriei și a sistemelor electrice în timp real
4
Caracteristici: Se conectează la sistemul OBD al autovehiculului prin intermediul unui emițător wireless. Astfel permite realizarea de teste ale bateriei și sistemelor electrice în timpul accelerării și frânării autovehiculului, deci investigarea sistemelor autovehiculelor hibride în timpul funcționării
Figura 2.7 Midtronics HYB-1000 Hybrid Car Battery Tester
Observații și concluzii: Ținând cont de schimbările climaterice tot mai vizibile, oamenii devin din ce în ce mai preocupați de protejarea mediului înconjurător, astfel autovehiculele hibride reprezintă o soluție de transport a cărei popularitate este în continuă creștere. Acestea oferă consumuri de combustibil mai mici și emit gaze cu efect de seră în cantități inferioare celor convenționale. Dat fiind numărul tot mai mare al acestor autovehicule, unitățile care prestează servicii de reparare și întreținere trebuiesc sa își adapteze dotările pentru a întruni cerințele sistemelor și tehnologiilor prezente pe aceste autovehicule. Referințe bilbiografice: http://en.wikipedia.com http://midtronics.com http://toolsource.com Manual Service Toyota Prius L4 (http://workshop-manuals.com)
5
3. Sisteme de propulsie hibride cu stocare hidro-pneumatică a energiei. 3.1. Construția și funcționarea Sistemele de propulsie hibride cu stocare hidro-pneumatică a energiei au rolul de a permite funcționarea motorului termic cât mai apropae de polul economic, nefiind necesară o sursă de putere adițională. În timpul proceselor de decelerare, motorul termic este folosit ca un compresor care transformă energia cinetică provenită de la autovehiculul aflat în mișcare, în gaz comprimat într-un rezervor sub presiune. După o etapă de mers în gol a motorului termic, nefiind necesară deplasarea, pentru a se pune în mișcare și a imprima accelerație vehiculului, motorul termic folosește gazul îmbuteliat în recipientele sub presiune. Un astfel de sistem permite oprirea și pornirea sa la semafor sau în alte situații de oprire, astfel pierderile provenite în funcționarea în regimul de mers încet în gol fiind eliminate. Aceste sisteme de propulsie au în componență următoarele: o Motorul termic – fiind singurul folosit ca sursă a mișcării; o Rezervoare presurizate – fiind folosite ca sursă de energie; locul unde se stochează energia sub formă de gaz, la presiune ridicată o Instalație de conectare a rezervorului/rezervoarelor la motorul termic, în capul cilindrului – un sistem de introducere a aerului sub presiune în capul cilindrului ce constă în alimentarea prin intermediul unei supape de admisie cu aer din atmosferă, ori cu aer sub presiune.
Figura 3.1. Ciclurile de funcționare MAI și MA
6
7
