proiect hibrid

ANEXA 3

10. Prezentarea proiectului in limba romana: (Max. 10 pagini)

10.1. Importanta si relevanta continutului stiintific Prezentarea creaza referentialul cercetarii; va demonstra gradul de informare documentare al directorului de proiect Stadiul actual si tendinte Incalzirea globala, epuizarea resurselor minerale si poluarea in aglomeratiile urbane constitue probleme care trebuie solutionate in noul secol, impunandu-se, totodata, noi standarde pentru sistemele de propulsie ale automobilelor. Prin reducerea consumului de combustibil la automobile se realizeaza, in aceeasi masura, reducerea emisiei de CO2, ca element important al efectului de sera. Constructorii europeni de automobile, grupati in ACEA, au acceptat o reducere cu 25 % a emisiei de CO 2 pana in 2008, fata de nivelul din 1990, adica pana la 140 g/km. Acestuia ii corespunde un consum de benzina de 5,8 l/100 km si de 5,2 l/100 km de motorina, in ciclul european de testare (NEDC). Pana in anul 2012 urmeaza sa se mai faca un pas si nivelul sa fie redus pana la 120 g/km de CO2, acestuia corespunzadu-i un consum de benzina de 5 l/100 km si 4,5 l/100 km de motorina [3]. In acelasi timp, posesorii de automobile pretind siguranta si confort mai mari, cu toate ca indeplinirea acestor cerinte implica massa mai mare si cu aceasta consum de combustibil crescut. In plus, se pretind performante dinamice mai mari fara cresteri suplimentare de pret. Este foarte important sa se precizeze faptul ca nu este suficient ca un motor cu ardere interna poate functiona pe stand, la anumite regimuri, cu consum de combustibil si poluare reduse, ci ar fi de dorit ca acesta sa poata functiona pe automobil la regimurile economice, indiferent de viteza de deplasare. Se apreciaza ca functionarea eficienta a motorului cu ardere interna pe automobil ar fi posibila numai daca automobilul ar fi prevazut si cu un sistem electric de propulsie, care sa furnizeze puterea necesara la roata, pe intervale scurte de timp, la deplasarea in zonele aglomerate sau in orase. Intr-o astfel de configuratie

Fig. 1. Arhitecturile fundamentale ale sistemelor de propulsie hibride pentru autovehicule.

(motor cu ardere interna, transmisie adaptiva, generator/motor electric) motorul cu ardere interna ar functiona numai la regimul economic, sau in preajma acestuia, iar in rest ar fi oprit sau ar functiona la ralanti. Sisteme de propulsie hibride Sistemele de propulsie care au in componenta lor pe langa un sistem conventional cu motor cu ardere interna inca cel putin unul capabil sa furnizeze cuplu de tractiune la rotile automobilului, pe de o parte, si sa recupereze o parte din energia cinetica, in fazele de decelerare, pe de alta parte, sunt cunoscute sub denumirea de transmisii hibride – figura 1. Figura 1 prezinta arhitecturile funcamentale ale sistemelor hibride. In timp ce fig. 1, (a) prezinta structura in modul cel mai abstract, celelalte figuri particularizeaza transferul energetic intre diferitele subsisteme, prin natura legaturilor de putere: hibrid serie daca legatura motor termic / roti se face electric (motorul cu ardere interna nefiind legat cinematic la rotile motoare); hibrid paralel (cand exista o legatura cinematica intre motorul termic si roti, caz in care, deseori, masina electrica vehiculeaza puteri inferioare celei PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 5

termice), respectiv hibrid mixt (denumit si dual), arhitectura ce combina cele doua variante de mai sus. Cel mai frecvent, cel de-al doilea sistem este unul electric, dar poate fi si hidraulic sau pneumatic. Cea de-a doua caracteristica importanta a sistemelor hibride de propulsie este aceea ca necesita cel putin doua sisteme de stocare a energiei. Primul, si cel mai cunoscut, este rezervorul de combustibil, in care energia este stocata intr-o forma foarte concentrata, iar in cel de-al doilea energia poate fi extrasa dar si acumulata, in functie de cerintele automobilului. Cele mai potrivite sunt bateriile electrice dar si supercondensatorii, acumulatorii cinetici sau hidraulici. Un acumulator deosebit de avantajos il constituie bateriile de mare putere pe baza de Litiu, care au o capacitate moderata de stocare si o durata de viata exceptionala (>240.000 km). Pana in 2020 pe piata se vor impune baterii cu mare densitate de energie, cum ar fi Litiu-Ion (120-200 Wh/g) > NiMH (60-100 Wh/g) > Pb-acid (30-45 Wh/g). Atuurile sistemelor hibride de propulsie sint: - Emisii locale zero (automobil electric, all electric range -AER); - Consum redus de combustibil/emisie redusa de CO2 datorate: o Recuperarii energiei la franare; o Functionare pornire / oprire; o Deplasarea regimurilor de functionare a motorului spre polul economic; o Reducerea cilindreei prin asistare electrica. Datorita posibilitatii de stocare a energiei exista trei modalitati de utilizare a acesteia pe automobil: 1. Functionarea motorului cu ardere interna la regimul cel mai economic; 2. Intreruperea functionarii motorului termic atunci cand nu este necesara energia furnizata de acesta (la stop, atunci cand ar trebui sa functioneze la sarcini foarte mici sau la coborarea unor pante lungi); 3. Stocarea si reutilizarea energiei de franare prin utilizarea unei masini electrice reversibile (motor/generator). In functie de modalitatea de transmitere a puterii la rotile automobilului se pot identifica doua familii de transmisii hibride –HEV(Hybrid Electric Vehicle), fig.2 [4]:  Transmisii hibride la care motorul termic este asistat de o masina electrica;  Transmisii hibride la care puntile sunt actionate de catre un motor electric alimentat de un generator electric.

Fig.2. Clasificarea transmisiilor hibride In functie de puterea masinii electrice se disting transmisii micro hibride (42 V si functionare pornire/oprire. Ex. Toyota Crown), mediu hibride (100-250 V cu asistarea motorului termic cu ISGIntegrated Starter Generator, ex. Honda Insight) si total hibride – full hybrid (+250 V, cu antrenarea rotilor simultan sau alternativ cu motorul termic. Ex. Toyota Prius). Principala diferenta dintre aceste tipuri este data de puterea dezvoltata de componentele electrice.

PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 6

Hibridizarea micro si medie reprezinta cea mai simpla versiune. Automobilul este echipat cu un mic motor electric care ajuta la propulsie dar nu exista un sistem electric independent de transmisie. Motorul electric poate suplini sistemul conventional al transmisiei dar numai la puteri la roata relativ reduse, 2-10 pana la 25 kW. Alternatorul si demarorul sunt inlocuite printr-un sistem generator-starter. Sistemele care pot asigura functia ponire/oprire sint fie de tipul Belt-Driven (B-ISG), cand masina electrica actioneaza prin curea, fie de tipul Crankshaft-Mounted (C-ISG), cand masina electrica actioneaza direct arborele cotit. Micro-hibridizarea este utila, mai degraba, in faza de demarare si utilizeaza energia recuperata, in timp ce hibridizarea medie foloseste motorul electric pentru a suplimenta puterea necesara propulsarii automobilului, acesta neputand fi propulsat numai electric. Acest sistem este benefic la deplasarile cu viteze reduse, trafic intens cu opriri si porniri repetate (stop&go), cand consumul si emisiile trebuie minimizate. Functionarea stop&go permite o reducere cu 5-10 % a emisiei de CO2. Dincolo de avantajele hibridizarii referitoare la consum si emisii se evidentiaza si imbunatatirea performantelor. Puterea suplimentara de 10-25 kW oferita de motoarele electrice este utila nu numai la pornirea din loc a automobilului ci si in perioade de accelerare pentru executarea manevrelor de depasire, la viteze cuprinse intre 80 si 120 km/h, sau la urcarea unor rampe mari. In ciuda influentei relativ modeste a hibridizarii medii asupra performantelor generale ale automobilului totusi aceasta are avantajul unor costuri investitionale mai mici comparastiv cu hibridizarea totala. Transmisiile total hibride (full-hybrid) se caracterizeaza prin aceea ca motorul electric poate asigura propulsia pur-electrica a automobilului. Cu alte cuvinte, transmisiile full hybrid sant suficient de puternice pentru a asigura deplasarea automobilului pe anumite distante fara sa se consume combustibil din rezervor. Reducerea emisiei de CO2 este de aproximativ 25-30 %. O comparatie intre aceste tipuri de transmisii hibride este prezentata in tabelul 1 [5] Tabelul 1 ISG Hibrid - ISG Mediu - hibrid Full Hibrid Pornire/Oprire Transmisii Pornire/Oprire Pornire/Oprire Recuperare Pornire/Oprire Hibride/functii Recuperare Recuperare Asistare MAI AER <1,61 km Asistare MAI AER >1,61 km Motorul cu Conventional Conventional Cilindree redusa Cilindree redusa ardere interna MAI C-ISG, Divizarea Motorul electric B-ISG B-ISG/C-ISG C-ISG puterii Puterea electrica 2 – 4 kW 4 – 10 kW 10 – 20 kW 15 – 50 kW Tensiune 14 V 42 V > 42 V > 100 V Pb/A NiMH NiMH/ NiMH/Li-Ion Baterii Supercondensator 25 kg 25 kg 40 kg 25 kg Economie de 3–7% 6 – 10 % 15 – 20 % 20 – 30 % combustibil (NEDC) Costuri 200-500 Euro 500-900 Euro 900-2200 Euro 2500-5000 Euro suplimentare De asemenea, in functie de modalitatea de interconectare a motoarelor electrice si a motorului termic se PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 7

disting doua configuratii de hibridizare totala de baza [4], [2]:  Transmisii hibride serie (numele provine de la modalitatea de conectare a componentelor), la care numai motoarele electrice sunt conectate la rotile automobilului, motorul cu ardere interna actioneaza un generator electric care alimenteaza motoarele electrice prin intermediul conectorilor electrici. Curentul produs alimenteaza motoarele electrice care actioneaza rotile. Un astfel de sistem se intalneste la Toyota Coaster. Totusi aceasta solutie este foarte rar intalnita la automobile;  Transmisii hibride paralele, la care ambele surse de putere – motorul termic si masina electrica – sunt conectate la rotile motoare prin intermediul unor legaturi mecanice adecvate. Motorul termic si masina electrica pot actiona puntile motoare simultan sau individual, separat (o punte) sau impreuna (ambele punti), ele putand fi cuplate intre ele. Un exemplu de utilizare a acestei tehnologii este Honda IMA (Integrated Motor Asist) pe Insight si Civic. Indiferent de configuratie elementele componente fundamentale sunt aceleasi: motorul termic, masinile

Fig.4. Configuratiile transmisiilor hibride de putere electrice, convertoarele electronice de putere si sistemele electrice de stocare a energiei. Prin interconectarea adecvata a acestor componente (ambreiaje, curele, lanturi, transmisii planetare si articulatii cardanice) exista posibilitatea realizarii unor transmisii hibride capabile sa se comporte atat serie cat si paralel, fie alternativ (combined hybrids) fie simultan (mixed hybrids). Transmisiile hibride mixte, denumite si cu ramificare de putere (split hybrid), utilizeaza sisteme electromecanice sau electromagnetice pentru a controla optim ramificarea puterii de la sursa si transmiterea ei rotilor motoare in functie de cerintele de tractiune si de performantele dorite. Cele mai reprezentative configuratii ale sistemelor hibride de tractiune sunt prezentate in fig.4 [4]. Fiecare varianta poate fi o solutie care sa satisfaca cele mai exigente cerinte de protectie a mediului dar si pentru a satisface pretentiile de dinamicitate, cost si calitate. Criteriile de selectare a unei transmisii hibride sunt determinate de mai multe aspecte:  Scopul urmarit (performante de tractiune, mobilitate si exploatabilitate fara limite);  Cerintele standardelor in vigoare (emisiile de noxe si de CO2, reciclabilitate si compatibilitate cu mediul);  Cerintele pietei (costul ciclului de viata si de intretinere, infrastructura disponibila);  Perceptia utilizatorului (confort, maniabilitate/dinamicitate). Atingerea unui singur tel (de ex. emisii zero) nu trebuie sa excluda alte aspecte importante pentru patrunderea larga pe piata a acestor transmisii. De aceea o alternativa la productia de masa a transmisiilor hibride o constituie ocuparea unei „nisa” din piata, prin adoptarea unor tehnologii sofisticate si scumpe dar deosebit de necesare pentru anumite utilizari. Transmisiile hibride paralele sunt mult mai flexibile din punct de vedere al modului de utilizare. Puterea si dimensiunea masinii electrice pot fi astfel alese incat sa se asigure un bun compromis intre cost/complexitate si eficienta (consum de combustibil, poluare). Optimizarea motorului cu ardere interna poate aduce avantaje suplimentare, dar aceasta nu constituie prima prioritate. Performantele si functiile pot fi imbunatatite gradual in functie de cresterea puterii electrice pe automobil (36 V) si de puterea sistemelor auxiliare (aer conditionat, incalzirea catalizatorului, supape de control, comenzi prin fir – by wire). In cazul transmisiilor hibride paralele exista o multitudine de variante de dispunere a motorului electric in raport cu motorul termic, ambreiajul si cutia de viteze, fig. 5 [7] si 6 [2]. Alegerea solutiei optime depinde de tipul vehiculului si de cerintele transmisiei hibride. Combinatia dintre un motor electric si o cutie de viteze cu variatie continua a rapoartelor de transmitere permite realizarea unei constructii compacte cu PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 8

densitate mare de putere prin utilizarea motoarelor electrice sincrone cu magneti permanenti.

Fig. 5. Exemple de scheme de propulsie tip hibrid paralel. Figura 5 prezinta cateva exemple reprezentative de sisteme hibride tip paralel – se observa conditionarea cinematica relativa intre regimurile de rotatie ale motoarelor termic si electric. Primul caz este specific binecunoscutei Honda Insight (existand si o varianta CVT) si se caracterizeaza prin decuplarea motorului termic in regimul sarcinilor mici – functionare ZEV (engl. Zero Emission Vehicle). Franarea regenerativa se realizeaza punand masina electrica, ME, in regim de generator, astfel incat, cu ajutorul electronicii de putere (invertor, convertor DC/DC) se reincarca bateriile de acumulatori. Varianta (c) este ingenioasa prin eliminarea unor algoritmi de control suplimentari (cuplajul unisens deblocandu-se automat la decelerare, astfel ca motorul electric preia maximul posibil din energia cinetica, aceasta fara a controla un ambreiaj cu frictiune). Variantele (d) ... (f) sunt asa-numite dublu-arbore, motorul electric fiind plasat in avalul transmisiei. Uneori, ME se poate decupla, la viteze mari, de lantul de propulsie, reducand inertia echivalenta a intregului sistem si sporind si ransamentul global (prin eliminarea pierderilor din lagare). Varianta cu transmisie cu variatie continua (CVT) are marele avantaj de a plasa motorul termic (MT) in locul optim de functionare (pe caracteristica sa), avand teoretic o infinitate de puncte de operare eligibile – in comparatie cu o transmisie in trepte, ce are un numar discret, de 4 – 8 valori. La franare, din nou ME preia o mare parte din energia cinetica a automobilului, in timp ce ambreiajul A decupleaza motorul – acesta fiind oprit. In fine, fig. 5, (f) prezinta schema unui hibrid asa-numit prin cale (engl. Through-TheRoad, sau TTR) – in sensul ca legatura cinematica dintre motoare se realizeaza prin calea de rulare. Un alt avantaj al acestui sistem este dat de folosirea cate unui motor pentru fiecare roata motoare spate, eliminand necesitatea diferentialului si oferind posibilitatea unui control al tractiunii imbunatatit (totusi simplitatea constructiva nu scade intotdeauna, fiindca motoarele in roti cresc substantial masa nesuspendata, iar cele suspendate au nevoie de cate un mecanism reductor incorporat). Sistemele hibride simple au in componenta o masina electrica legata printr-o curea cu arborele cotit – BSG (Belt Starter Generator). Masina electrica preia si functiile de alternator si de demaror dar are o putere mai mare, fig.6, P1-BSG.

Fig. 6. Alte arhitecturi de sisteme hibride Varianta P12 este una dintre cele mai performante, in care cele doua masini electrice suplinesc hidrotransformatorul unei transmisii automate. Dezavantajul consta in costul ridicat al celor doua masini electrice. Principalele regimuri caracteristice de functionare ale unei transmisii hibride paralele pentru autoturisme sunt urmatoarele:  La stationarea la semafor toate sistemele sunt oprite automat;  La demararea de la semafor propulsia este electrica de la baterii;  La demaraje puternice motorul termic va fi pornit si pus in sarcina automat;  La circulatia urbana cu viteza constanta tractiunea este electrica;  La decelerare motorul termic este oprit iar masina electrica functioneaza ca generator si incarca bateriile; PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 9

 La viteze de deplasare mari functioneaza numai motorul termic. O realizare remarcabila o constituie automobilul Smart Hyper de la Daimler-Chrysler. Aplicand schema de hibridizare P3 (fig.3), utilizand o masina electrica in stare sa asigure 8 kW la functionarea continua si 25 kW la functionarea intermitenta si baterii NiMH cu capacitatea de 0,94 kWh in greutate de 75 kg, se realizeaza un consum de 2,9 l/100 km in ciclul NEDC.

Figurile 7 si 8 prezinta sectiuni in sistemul de propulsie hibrid al Hondei Insight, sistem organizat dupa arhitectura aditie de moment, simplu-arbore – aici prezentata varianta cu CVT [8] [9]. Avantajele motorului electric plat, de diametru mare, se refera in special la desnitatea de putere si la satisfacerea cerintelor stricte legate de dimensiunile sistemului de propulsie. Transmisiile hibride mixte combina aspectele pozitive atat ale transmisiei serie cat si ale celei paralele evitand supradimensionarea si costurile configuratiei serie. Motorul electric poate antrena rotile singur sau impreuna cu motorul termic pentru a asigura eficienta maxima. In plus sistemul poate fi utilizat pentru antrenarea rotilor si in acelasi timp sa produca electricitate folosind masina electrica in regim de generator. Functionarea sistemului se face cu emisii poluante foarte scazute. Aceste sisteme permit obtinerea unor performante ridicate, maniabilitate si gestionare optima a energiei disponibile dar complexitatea si tensiunea mare a bateriilor necesita masini electrice cu performante ridicate iar costurile le fac, deocamdata, incompatibile cu productia de massa. La transmisiile hibride mixte (Split-Hybrid) este posibil ca numai o parte din puterea mecanica sa fie transmisa direct la roti, cealalta parte fiind transmisa prin sistemul electric. In acest fel exista posibilitatea ca randamentul total al sistemului de propulsie sa fie ridicat chiar si la vitezele reduse de deplasare ale automobilului.

Figura 9 prezinta doua exemple de sisteme hibride duale (mixte) – primul fiind al binecunoscutei Toyota Prius (sistemul THS, actualmente HSD). Efectul esential al combinarii puterilor motoarelor prin mecanismul planetar MP (aici cu rol de mecanism sumator de putere, de tip aditie de viteza) este dat de caracterul functionarii in regim predominant serie in domeniul vitezelor si sarcinilor mici, respectiv predominant paralel in domeniul sarcinilor mari si la mers pe autostrada. Mai mult, sistemul este continuu, fara socuri si are o serie de avantaje si de ordin constructiv – transmisia in trepte disparand, fiind inlocuita de unicul mecanism planetar. Totusi, complicatiile legate de control compenseaza din plin simplitatea mecanica (lipsa unui control riguros al tuturor celor trei motoare – MT, ME1, ME2 – ducand la fluxuri parazite de putere si in final la malfunctia intregului sistem). Sistemul a cunoscut un real succes cu Toyota Prius, si acum este si la baza Ford-ului Escape Hybrid. Curios, acesta din urma ralizeaza un consum de combustibil mai mic in oras – datorita franarii regenerative si a functionarii in regim preponderent de hibrid serie – decat pe autostrada! Trebuie subliniat ca motorul electric de tractiune (notat aici ME 1) are cca. 50 kW, fiind apropiat de puterea celui termic – acesta functionand dupa ciclul Miller – Atkinson. Daca sistemele HEV paralel decuplau cinematic motorul termic la franare, in cazul sistemelor duale din familia Prius acest lucru nu se intampla – pur si simplu MT este oprit, iar ME2 (deseori denumit „generatorul”) este antrenat de rotile vehiculului, generand putere electrica catre baterii. Mai mult, ME 1 face acelasi lucru, astfel ca sistemul este foarte eficient. Figura 9, (b) prezinta schema unui prototip realizat la Universitatea Valencienne, Franta, prototip avand PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 10

particularitatea lipsei dispozitivului planetar sumator de putere. In locul acestuia, aditionarea vitezelor unghiulare (fenomen intrinsec arhitecturilor mixte) se face prin controlul turatiilor relative dintre rotorul si statorul motorului ME. Dezavantajul este ca masina electrica trebuie sa transmita intotdeauna cuplul motorului termic, fapt ce presupune fie adoptarea unui motor electric foarte mare, nepractic, fie limitarea la domeniul vehiculelor mici si foarte mici (este si cazul exemplului prezentat). Figura 10 prezinta schema mecanismului sumator al SUV-ului Lexus RX-400h, constituit dintr-un mecanism planetar dublu. Deosebirea fata de THS consta in gama mai mare de turatie a motorului M1 (care acum a fost redus ca dimensiuni, insa performantele dinamice ale sistemului au crescut).

Transmisia hibrida de la Toyota O realizare exceptionala in acest domeniu o constituie transmisia hibrida Toyota (Toyota Hybrid System – THS) lansata in 1997 pe modelul „PRIUS”, a carei schema este prezentata in fig.12 [3]. Trei deziderate au fost avute in vedere la realizarea acestui sistem de propulsie: 1) utilizarea unui motor cu ardere interna cu randament ridicat; 2) utilizarea unui sistem de control avansat care sa asigure functionarea permanenta a sistemului la regimul optim; 3) reducerea pierderilor de energie si regenerarea acesteia. Automobilul Toyota Prius face parte din clasa compact. Performantele maxime impuse au fost: Vmax = 140 km/h, panta maxima de 30 % (17 grade), panta maxima la viteza de 105 km/h de 5 % (6 grade) si aceeasi panta la viteza de 130 km/h cu motorul electric functionand pe caracteristica instantanee.

Fig.12. Schema si fluxul puterii in transmisia hibrida Toyota Prius Caracteristicile energetice ale sistemului THS comparativ cu cele impuse la proiectare sunt prezentate in tabelul 2. Tabelul 2. Performantele nominale ale automobilului hibrid Toyota Valorile impuse  Puterea maxima a motorului cu ardere interna 40 kW Cuplul maxim la generator 37,1 Nm Cuplul maxim la motorul electric 300 Nm Puterea maxima a bateriilor si 20 kW Capacitatea de stocare (instantanee)

THS 43 kW 38 Nm 305 Nm 21 kW 1,8 kWh

THS este constituita dintr-un mecanism planetar simplu, un generator electric montat pe arborele solarei si un motor electric montat pe acelasi arbore cu coroana. Arborele coroanei si al motorului electric transmite miscarea la rotile automobilului printr-o transmisie cu lant si transmisia principala. Motorul cu ardere interna transmite miscarea direct platoului portsateliti. Acesta, platoul portsateliti, imparte cuplul de la motor in doua: o parte este transmis prin coroana mecanismului planetar direct la puntea motoare, iar cealalta parte prin solara mecanismului planetar la generatorul electric. Energia electrica produsa in generator este reconvertita in energie mecanica de catre motorul electric si, acesta fiind pe acelasi arbore cu coroana, transmisa puntii motoare. Motorul si generatorul electric sunt masini electrice reversibile de curent alternativ sincrone cu magneti PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 11

permanenti. Motorul electric ajuta motorul termic in fazele de demarare asigurand accelerarea lina si puternica a automobilului. Suplimentar, in fazele de decelerare, motorul electric functioneaza ca generator electric asigurand transformarea energiei cinetice a automobilului in energie electrica, aceasta fiind stocata in baterii.

Generatorul electric produce energie electrica pentru actionarea motorului electric sau pentru incarcarea bateriilor. Prin reglarea turatiei generatorului se controleaza atat cantitatea de enegie electrica produsa cat si raportul de divizare a puterii in mecanismul planetar. Generatorul serveste, totodata, ca demaror pentru pornirea motorului termic. In structura transmisiei se afla si un dispozitiv (Inverter) care transforma curentul alternativ de la generator sau de la motorul electric, atunci cand functioneaza ca generator in fazele de regenerare, in curent continuu, pentru a stoca energia electrica in baterii si invers, pentru a alimenta motorul electric in tractiune sau generatorul cand functioneaza ca demaror. Motorul cu ardere interna folosit este un motor cu apridere prin scanteie de 1,5 l, cu raport de destindere marit (13,5), raport de comprimare variabil (4,8 – 9,3) si distributie variabila inteligenta (VVT-i). Schema sistemului regenerativ de franare este prezentata in fig.15. Atunci cand automobilul incetineste, fie prin frana de motor, fie prin actionarea sistemului de franare, motorul electric lucreaza ca generator electric si transforma energia cinetica in energie electrica pe care o stocheaza in baterii. Acest sistem regenerativ de franare este util in cazul franarilor si accelerarilor repetate, caracteristic deplasarilor in zonele aglomerate si urbane. Atunci cand soferul actioneaza pedala de frana atat sistemul de franare cat si sistemul regenerativ de franare sunt astfel comandate incat sa se asigure regenerarea maxima a energiei, fig.16. Functionarea motorului termic, a generatorului si a motorului electric este schematizata in fig.14.

Fig.14. Regimurile de functionare a motorului termic si ale masinilor electrice Liniile verticale reprezinta turatiile celor trei arbori ai mecanismului planetar (turatia platoului port-sateliti = turatia arborelui cotit, turatia solarei = turatia generatorului, turatia coroanei = turatia motorului electric). Cand automobilul este oprit turatiile celor trei arbori sunt zero (A). Generatorul actioneaza ca un demaror pentru pornirea motorului termic. Dupa pornirea motorului termic generatorul incepe sa produca energie electrica si astfel poate fi actionat motorul electric si automobilul poate demara (B). In conditii normale de functionare motorul termic poate furniza putere suficienta pentru a nu fi nevoie sa se genereze si energie electrica (C). In cazul in care este nevoie de o sporire rapida a vitezei, la o anumita viteza de deplasare, concomitent cu accelerarea motorul termic se mareste si turatia generatorului, producandu-se mai multa electricitate, astfel incat motorul electric poate sa furnizeze putere suplimentara la puntea motoare (D). Caracteristica de tractiune a sistemului THS este prezentata in fig.15.


PCE - 12

Fig.15. Caracteristica de tractiune a automobilului Toyota Prius Sistemul THS functioneaza in urmatoarele moduri: 1. Pornirea motorului termic si deplasarea cu viteze reduse. Alimentarea cu combustibil a motorului termic este intrerupta iar propulsia este asigurata de motorul electric alimentat de la baterii (A). Automobilul este „zero” poluant. 2. Regimul normal. Puterea de la motorul termic se ramifica in mecanismul planetar, o parte merge direct la puntea motoare prin coroana (B), iar cealalta parte antreneaza generatorul electric. Energia electrica produsa de generator este utilizata pentru actionarea motorului electric suplimentand astfel cuplul la puntea motoare (C). Ramificarea puterii se face astfel incat randamentul de functionare sa fie maxim. 3. Regimul de plina sarcina. La acest regim, in plus fata de regimul normal, motorul electric primeste suplimentar energie si de la baterii marind puterea la puntea motoare (A). 4. Decelerare/franare. In timpul franarii automobilului rotile antreneaza motorul electric, iar acesta functionand ca generator produce energie electrica ce va fi stocata in baterii (A). 5. Incarcarea bateriilor. Bateriile sunt reglate sa pastreze o anumita cantitate de energie. Cand energia stocata in baterii este scazuta acestea vor fi incarcate prin actionarea generatorului electric de catre motorul termic (D). 6. La oprirea automobilului motorul termic este oprit automat. Consumul de combustibil al acestui automobil, in ciclul japonez de testare, este de 3,57 l/100 km.

Toyota a lansat in anul 2001 si varianta THS-M (Toyota Hybrid System – Mild) care ar putea fi aplicata pe numeroase modele japoneze de automobile. Ea a fost lansata pe un model echipat cu um motor pe benzina de 3 l, cu sase cilindri si transmisie automata. Solutia consta in trei componente principale: un starter/generator sincron tri-fazic, puternic si compact, conectat cu motorul printr-un lant de transmisie; o baterie separata, compacta, de 36 V pentru stocarea energiei si pentru a sigura cresterea puterii la demarare; o unitate de control. La oprirea automobilului, sistemul de control opreste automat motorul termic. Ca si in cazul altor sisteme automate oprire/pornire (stop&go), sistemul integrat starter/alternator de 42 V asigura atat pornirea motorului termic cat si demararea automobilului la plecarea de pe loc. In PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 13

timpul franarii sau al coborarii unor pante lungi masina electrica actioneaza ca generator incarcand bateria, recuperand astfel o parte din energia cinetica a automobilului. Economia de combustibil inregistrata este de 15 %, comparativ cu automobilul conventional, iar emisiile sunt la jumatate fata de normele japoneze ale anului 2000. Solutia hibrida cu motor diesel [6] Exista o buna motivatie pentru aceasta varietate de solutii hibride: fiecare sistem este conceput sa ofere maximum de eficienta in functie de conditiile individuale de conducere. In viitor, proprietarul ar trebui sa-si aleaga tipul de automobil in functie de regimurile de deplasare cel mai frecvent utilizate. Ar trebuii tinut seama de faptul ca automobilele micro si mediu hibride realizeaza economii importante de combustibil in traficul frecvent aglomerat cu opriri si porniri repetate, in timp ce automobilele total hibride ofera performante mai bune in traficul urban fluent. Se poate spune ca automobilul hibrid concureaza automobilul cu motor cu aprindere prin scanteie cand acesta se deplaseaza rapid sau in trafic extraurban, precum si pe cel cu motor diesel in ciuda faptului ca acesta realizeaza economii de combustibil mai importante dar cu pretul unor emisii mult mai mari. Pana in prezent s-au realizat cateva solutii ale variantei diesel hibrid menite sa combine avantajele tehnologiei hibride cu ale diesel-ului. De exemplu, Opel a prezentat o varianta diesel hibrid pe modelul Astra GTC echipat cu motor diesel de 1,7 l CDTI common rail, 92 kW, turbosupraalimentat, cu filtru de particule fara intretinere si cu doua motoare electrice cu puteri de 30 si 40 kW. In functie de conditiile de deplasare aceste motoare electrice pot fi utilizate suplimentar sau alternativ pentru propulsarea automobilului. Acestea sunt comandate de catre modulul de management al motorului termic si puterea este transmisa la roti prin intermediul transmisiei hibride. Autofurgoneta Toyota Dyna, aflata in productie de serie in Japonia, utilizeaza o transmisie diesel hibrid in varianta paralel. Oportunitatile pentru diesel hibrid sunt limitate. Acest tip de transmisie trebuie sa faca fata acelorasi dificultati ca si automobilele numai cu motor diesel. In Japonia motoarele diesel sunt practic inexistente, iar in SUA ele reprezinta mai putin de 1 %. Iata de ce cea mai mare parte a modelului Toyota Prius, prezent de cativa ani pe piata SUA, este pe benzina. In perioada 2006-2008, Toyota si-a propus sa echipeze inca 5 modele cu tehnologia hibrida, toate full hibrid. Concurenta Toyotei este formata din GM Chevrolet, Ford, Mazda si Nissan. Producatorii germani sau orientat numai spre automobilele de lux cum sunt Porsche Cayenne si Mercedes S-Class. Ambii producatori, Porsche si Daimler-Crysler, au stabilit parteneriate cu alte companii pentru a dezvolta solutii comune. Furnizorii de echipamente precum Denso, Siemens, VDO si Continental lucreaza la noua tehnologie. ZF Friedrichshafen, de exemplu, ofera componente, module si sisteme complete pentru versiunile hibride, de la micro si mediu hibrid pana la full hibrid. Bosch, de asemenea, ofera toata gama de produse. Bosch realizeaza motoare electrice pentru actionarile hibride care pot fi integrate direct pe transmisie, fig.20. [6].

Fig.20. Versiunea hibrida Bosch. Unii experti apreciaza ca solutia hibrida constituie doar un pas intermediar intre motorul cu ardere interna si pila de combustibil cu hidrogen (hydrogen fuel cell). Toyota, cu toate ca impartaseste aceasta opinie, sia programat sa dezvolte in continuare tehnologia hibrida. Se apreciaza ca pana in 2020 peste jumatate din autovehiculele usoare (autoturisme si vehicule comerciale usoare) vor suferi un anumit grad de hibridizare, inclusiv sistemul stop & go. Automobilele full hybrid vor reprezenta circa 3 % din piata [1]. Pentru a scapa de dilema Fuel cell sau hibrid? s-ar putea enunta solutia Fuel cell cu hibrid?! Solutii propuse pentru optimizarea constructiva a transmisiei hibride Figura 24 prezinta, succint, solutiile constructive pe care noi le propunem spre finantare. Trei din cele PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 14

patru variante sunt organizate in arhitectura „paralel, aditie de cuplu” – in sistem fie simplu arbore, fie dublu arbore –, in timp ce a patra solutie este una ce s-ar putea incadra in categoria „aditie de viteza” (hibrid mixt sau dual) – fig. 24, (d). Aceasta din urma solutie tehnica este, in fapt, o transmisie „polimorfica”, deoarece se poate constitui intr-un hibrid serie, paralel si dual (mixt)! Aceasta transmisie combina avantajele sistemelor hibride paralele cu cele mixte, incercand, pe cat posibil, sa elimine dezavantajele acestora.

Figura 25 prezinta conceptia noastra despre o grila selectoare a programelor transmisiei, grila care isi propune sa largeasca clasicul „PRND” sau „PRNDM+/-”, astfel incat sa se faca uz la maxim de gradele de libertate suplimentare pe care transmisia hibrida propusa le aduce.


PCE - 15

Fig. 23. Solutii tehnice de succes. In figura de mai sus, cateva solutii tehnice de succes sunt succint prezentate: principiul de functionare al sistemului de propulsie hibrid aditie de viteza a Toyotei Prius, sistemul dual (mixt) – similar conceptual cu sistemul Hybrid Synergy Drive de la Toyota. Urmeaza un sistem bazat pe o arhitectura foarte simpla (din punct de vedere al transmisiei), lucru care tine seama de un punct de vedere extrem (tendinta de a elimina total cutia de viteze, datorita unei caracteristici ideale a motorului electric de tractiune, caracteristica mult mai apropiata de hiperbola ideala de tractiune decat cea a motorului cu ardere interna (MAI)). Aceasta idee, exprimata in mod clar de adeptii automobilelor electrice, isi are o oarecare aplicabilitate la clasa de autoturisme ce prezinta interes pentru proiectul de fata, insa trebuie spus ca necesita un grad de hibridizare ridicat (masina electrica de putere relativ mare, fapt ce creste costul total al sistemului de tractiune si, in ultima instanta, a autoturismului). In fine, in ultima parte a figurii de mai sus este prezentat schematic motorul electric de tractiune din componenta sistemului Honda Insight (Integrated Motor Assist – IMA). Acesta, de tip sincron cu magneti permanenti, a fost realizat special pentru propulsie auto, avand racire cu lichid si performante energetice specifice ridicate. Tot la o astfel de solutie a apelat si Toyota (realizandu-si singura masinile electrice, de catre o divizie special creata in acest scop). O solutie de ultima ora este sistemul dual de la DaimlerChrysler / GM / BMW, care foloseste doua masini electrice, un set de mecanisme planetare si un set de ambreiaje si frane multidisc umede pentru a realiza o transmisie hibrida. Bibliografie 1. Gott, Philip, Linna, Jan-Roger and Mello, J.P. – The Evolution of Powertrain Technology 2008 and beyond: Engines, Hybrids, Battery Electric, Fuel Cells and Transmissions. FISITA World Automotive Congress, 23-27 May, 2004, Barcelona, Spain, Paper F2004F335. 2. Noreikat, K.E. – Antriebstechnik, die die Welt (nicht) braucht. VDI-Berichte, nr.1704, 24-25 Oktober, 2002, p.143-160. 3. Oprean, I.M. – Automobilul modern. Cerinte, Restrictii, Solutii. Editura Academiei Romane, Bucuresti, 2003. 4. Rovera, Giuseppe, Vittorio, Ravello – Scenario and Trends on Hybrid Propulsion Technologies. ATA, 56, 3 / 4, 2003, p. 78-89. 5. Walzer, Peter – Progress in Car Powerplant Technologies. FISITA World Automotive Congress, 2327 May, 2004, Barcelona, Spain, Paper F2004F020 6. *** - Hybrid Hype – Future Drive Technologies. AutoTechnology nr.1, 2006. 7. Andreescu, Cristian, Cruceru, Dragos, Recuperarea energiei cinetice a autovehiculelor, Revista AutoTest, nr. 115, mai 2006; 8. Badin, Francois, Hybrid vehicles: realizations and potentials, Conferinta Nationala CAR 2005, Pitesti 2-4 noiembrie 2005.


PCE - 16

10.2. Obiectivele proiectului (se specifica clar obiectivele proiectului in contextul stadiului cunoasterii in domeniu, elementele originale vizate si importanta pentru domeniu, impactul estimat al proiectului; daca este cazul se va face referire la caracterul interdisciplinar) Proiectul de cercetare propus spre finantare are ca obiectiv principal crearea sistemului hibrid de tractiune si testarea acestuia in conditii de cale, pe automobil, in traficul urban. Pentru atingerea acestui obiectiv indraznet, o serie de obiective intermediare se desprind logic, in urma analizei posibilitatilor si necesitatilor: 1) stabilirea schemei cinematice complete a sistemului de propulsie hibrid – sau a schemelor cinematice eligibile, in cazul in care acestea sunt mai multe. Aici se vor avea in vedere: (a) stabilirea arhitecturii sistemului hibrid (serie, paralel – simplu sau dublu-arbore, dual (mixt)), membrii proiectului indreptandu-se catre un sistem polimorfic (dual si paralel, atat simplu cat si dublu arbore, dupa caz – realizabil cu aceeasi arhitectura inovatoare a sistemului de tractiune); (b) alegerea tipului reductorului mecanic de baza (acesta putand fi de tip CVT, AMT, AST (secvential automatizat), DCT (dublu-ambreiaj), planetar (power-split device), precum si orice combinatie intre acestea); (c) determinarea, pe baza activitatilor de modelare si simulare, a numarului optim de masini electrice si a tipului acestora (curent continuu, asincron, sincron, reluctanta variabila); 2) crearea unui program (soft) de simulare a comportamentului autoturismului echipat cu acest (aceste) sisteme de tractiune. Acest produs software va fi dezvoltat dupa filosofia general>particular, folosind metodologia programarii orientate pe obiecte (POO), si fiind creat in mai multe limbaje de programare, pentru a folosi fiecare limbaj la subdomeniul optim. In acest domeniu, membrii echipei proiectului au o experienta relevanta (multiple articole stiintifice pe domeniul modelarii si simularii sistemelor de propulsie hibride pentru autovehicule). Obiectivul final al acestei directii de dezvoltare este acela de a putea compara, prin simulare, solutiile tehnice eligibile, in vederea selectionarii celei mai bune dintre acestea pentru a fi implementata in realitate si a echipa autoturismul experimental; 3) protejarea pe plan intelectual (prin brevet de inventie) a solutiei / solutiilor alese ca optima (optime), in vederea asigurarii investitiei pe termen lung si pentru asigurarea componentei europene a proiectului; 4) conceperea, proiectarea si fabricarea componentelor si a subsistemelor transmisiei hibride. In cadrul acestui obiectiv, solutia aleasa la punctele anterioare este realizata practic (fizic). Aici se includ componentele si subsistemele achizitionate – masini electrice, invertoare, baterii, subsisteme din clasa transmisiei mecanice, carcasa noii transmisii hibride etc.; 5) dezvoltarea si implementarea sistemului integrat de comanda si control a autovehiculului hibrid electric. In cadrul acestui obiectiv, controllere individuale se vor dezvolta pentru subsistemele majore ce alcatuiesc grupul motopropulsor (motor termic, masini electrice, elemente de cuplare din transmisie (sistemul de actionare al acestora)). Se vor folosi solutii moderne pentru scrierea codului sursa ce guverneaza algoritmii de control al grupului motopropulsor – pachetul Real Time Workshop din mediul de dezvoltare Matlab / Simulink, care are capacitatea de a-si genera singur cod C si a-l transfera controllerului respectiv in format executabil; 6) testarea sistemului hibrid pe standul cu frana cu curenti turbionari (Schenk) aflat in dotarea Platformei Ingineria Integrata a Automobilului – AutoIntegrIng; 7) integrarea sistemului de tractiune hibrid pe autoturism si efectuarea primelor teste in parcul Universitatii Politehnica din Bucuresti. Scopul acestei etape este acela de a ne asigura ca toate sistemele autoturismului hibridizat sunt functionale si comunica intre ele, rezultatul comportamentului automobilului fiind cel asteptat de orice conducator auto familiarizat cu comportamentul autoturismelor dotate cu transmisie automata clasica; 8) optimizarea sistemului de tractiune, prin rezolvarea problemelor aparute la punctul (6) si prin modificarea parametrilor algoritmului de control (sau chiar readaptarea algoritmilor, dupa caz), cu scopul imbunatatirii performantelor de consum, emisii si nu in ultimul rand draivabilitate, aferente autoturismului hibrid; 9) diseminarea rezultatelor cercetarii. Acesta este ultimul obiectiv al proiectului de cercetare propus spre finantare, si are ca sub-obiective urmatoarele: (a) prezentarea autoturismului hibrid la conferinte stiintifice, saloane auto, presa; (b) analiza amanuntita a datelor culese de pe automobil in traficul urban (in special) si extraurban, pentru optimizarea – parametrica si topologica – a sistemului hibrid; (c) castigarea unei experiente serioase cu privire la modelarea, simularea si controlul adaptiv al grupului motopropulsor optimizat; (d) publicarea unor articole stiintifice pe tema dezvoltarii autoturismului hibrid, precum si a unei carti.


PCE - 17

10.3. Metodologia cercetarii Cercetarea stiintifica presupune mai multe etape interconectate, de la ideea de principiu pana la produsul finit. In cazul nostru, fiind vorba de un domeniu puternic multidisciplinar, este necesar a integra o multitudine de domenii stiintifice intr-o viziune unitara cu privire la conceperea, modelarea, simularea, controlul, fabricatia si optimizarea sistemului de tractiune hibrid conceput pentru a dota un autoturism de oras. Metodologia cercetarii aferente acestui proiect este prezentata schematic in figura de mai jos. Este, ideatic, o spirala ascendenta ce porneste de la elementele de baza (idei, nevoi elementare), continua prin dezvoltarea metodelor de aplicare a teoriilor ce modeleaza evolutia subsistemelor apartinand unui anumit domeniu fizic, si se termina (la finele celor 3 ani) prin setul de rezultate (autovehiculul hibrid in sine, articole stiintifice, o carte, baza de date a cunostintelor – know-how) ce se desprind din proiect. Datorita constrangerilor legate de proiect – constrangeri legate de cost, dar mai ales de spatiu disponibil pentru hibridizarea autoturismului luat in considerare –, se vor cauta solutii tehnice de compactizare (in special pe directie axiala) a ansamblului transmisiei hibride ce va fi creata. In acest sens, motoarele electrice vor fi integrate in transmisie intr-un mod ideal, iar invertoarele vor fi plasate deasupra transmisiei. Un loc important in metodologia cercetarii il ocupa crearea unui program de modelare/simulare flexibil, care sa poata lua in considerare practic orice arhitectura de sistem de propulsie hibrid (nu numai electric, ci si hidro-pneumatic si cu volant de inertie). Acest program, conceput la un nivel abstract si apoi implementat in strategie top-down pe baza gandirii orientate pe obiecte, va propune, in urma simularilor efectuate, un set de solutii tehnice eligibile (arhitecturi de sistem de tractiune hibrida). Programul, ce va folosi din plin capabilitatile limbajului bond graph de a integra unitar subsistemele tehnice multi-domenii intr-un sistem mare, unitar, va propune, pentru fiecare arhitectura eligibila de sistem de tractiune hibrid, capacitatile motoarelor (dimensionarea acestora), parametrii esentiali ai transmisiei etc. Un capitol important in strategia cercetarii il va ocupa accesul usor la tehnologia de prototipaj rapid (rapid prototyping), absolut necesar pentru manufacturarea componentelor necesare sistemului transmisiei (elementul cel mai inovator din proiect). Un alt capitol important legat de metodologia cercetarii stiintifice il reprezinta colaborarea stransa cu specialisti din domeniul controlului sistemelor, pentru : (a) integrarea algoritmilor de control in programul de simulare, si (b) implementarea acestor algoritmi avansati in cadrul sistemului integrat de control al autoturismului hibridizat. In fine, dar nu in ultimul rand, analiza numerica (folosind metoda elementului finit) va fi folosita intensiv in procesul de proiectare a subsistemelor, componentelor si pieselor individuale. Peste toate acestea insa, un set de principii vor asigura unitatea proiectului: (i) principiu Kaizen – al dezvoltarii continue, (ii) principiul DynaLearn (din engl. dynamic learning) – conform caruia fiecare membru al echipei de cercetare este specialist intr-un domeniu (teoretic, software sau tehnologic), si, la intrunirile echipei, ii instruieste pe ceilalti colegi cu privire la particularitatile domeniului sau de competenta maxima. Acest ultim principiu va asigura cresterea nivelului de cunostinte al tuturor membrilor echipei.

10.4.Resurse necesare: 10.4.1 Resursa umana 10.4.1.1. Directorul de proiect 10.4.1.1.1 Competenta stiintifica a directorului de proiect Se va face referire la: o Domenii de competenta si rezultate semnificative, atat rezultate teoretice cat si rezultate practice o Lucrari stiintifice publicate o Carti stiintifice in domeniu (monografii, tratate, alte carti) indexate ISI, recenzate in baze de date internationale, si/sau publicate in edituri internationale si nationale de prestigiu o Brevete de inventie/ descoperiri/ contributii esentiale la dezvoltarea cunoasterii o Produse concepute/realizate si valorificate in mediul socio-economic : o Membru in colective de redactie ale unor reviste internationale (cotate ISI sau incluse in baze de date internationale) sau in colective editoriale ale unor edituri internationale recunoscute o Premii nationale si internationale acordate de asociatii profesoinale si institutii de prestigiu in urma unui proces demonstrabil de evaluare


PCE - 18

Domeniile de competenţă ale Directorului de Proiect sint „Transmisiile automate pentru automobile”, „Sistemul de propulsie al automobilului” şi „Motoarele cu ardere interna pentru automobile”. Este titularul cursurilor „Transmisii automate pentru automobile” şi „Optimizarea grupului motor-transmisie după criteriile economic şi ecologic” predate studentilor de la specializarea „Autovehicule Rutiere” şi al cursurilor „Tendinţe în construcţia de automobile” şi „Studiul sistemului Motor-Utilizator” predate studenţilor de la „Studii aprofundate” de la specializarea „Autovehicule Rutiere”, respectiv de la Master de la specializarea „Motoare cu ardere internă”. A desfăşurat o bogată activitate de cercetare ştiinţifică în cadrul a 33 de contracte de cercetare, din care la 17 a fost director de proiect, cu contribuţii originale recunoscute şi apreciate de specialiştii din ţară şi chiar din străinătate, rezultatele obţinute fiind citate în lucrări de referinţă. Se menţionează: 1. Contribuţii la realizarea unor transmisii noi, performante, pentru automobile. Se evidenţiază contribuţiile la studiul transmisiilor automate hibride cu recuperarea energiei în faza de frânare şi la definirea strategiei de control optimal, în cazul utilizării pe autobuzele urbane, după criteriul consumului minim de combustibil. Astfel de cercetări s-au efectuat pentru prima dată în ţara noastră. 2. Contribuţii la realizarea unor echipamente şi tehnici pentru testarea şi diagnosticarea automobilelor. Se menţionează realizarea, pentru prima dată în ţara noastră, a unui aparat cu turbină destinat măsurării consumului instantaneu şi cumulat de combustibil pe automobil. De asemenea, s-au conceput tehnici originale de testare asistată de calculator a motoarelor cu ardere internă şi a autovehiculelor (CAT). 3. Contribuţii originale la studiul proceselor şi sistemelor din motoarele cu ardere internă pentru automobile. a) Realizarea unui mecanism de distribuţie original, cu traiectorie balistică a supapei de admisiune şi turbulenţă amplificată; b) Elaborarea de algoritmi şi programe de calcul adecvate pentru studiul ciclului termic şi a curgerii prin colectoarele de admisiune şi evacuare ale motoarelor cu ardere internă policilindrice pentru automobile. Modelele adoptate, precum şi programele de calcul realizate, confirmate în foarte mare măsură de rezultatele experimentale, constituie prioritate pentru cercetarea în domeniul motoarelor pentru automobile din ţara noastră; A publicat 11 cărţi şi peste 150 de lucrări ştiinţifice dintre care cele mai reprezentative şi în legătură cu tema propusă se evidenţiază următoarele: 1. Oprean, Mircea. „Automobilul cu transmisie hibridă – soluţia salvatoare?” Ingineria automobilului, nr. 1/octombrie 2006, pp 5 – 7. 2. Dragne, Florin Daniel; Băţăuş, Marius; Oprean, Mircea. „The Possibilities of Selecting the Gear Ratios in an Automatic Transmission According to the Driving Conditions” - Revista Mecanisme şi Manipulatoare, Vol. 4, nr. 2, 2005, pag. 19-24 3. Oprean, M., Andreescu, Cr. şi Dobrescu, B. „Unele probleme ale automobilului la început de mileniu”. Revista Inginerilor de Automobile, nr. 1, 1999, p. 35-47. 4. Andreescu, Cr., Danciu, Gr., Oprean, M. “Analiza şi eliminarea erorilor de măsură în cazul unui sistem de diagnosticare generală prin accelerarea în gol a m.a.c. de autobuze”. Revista Inginerilor de Automobile, nr.1, 1996, p.18-21. 5. Andreescu, Cr., Oprean, M., Alboteanu, R. “Particularităţi ale arderii amestecurilor benzină-toluen în motoarele cu aprindere prin scânteie de automobile”. Revista Inginerilor de Automobile, nr.4, 1995, p.22-25. 6. Chiorescu, C., Oprean, M., Jebelean, P. “Computer Analysis and Optimisation of the Automotive Valve Gear”. Optimization of Structural Systems and Industrial Applications” by S. Hernandez and C.A. Brebbia. Comp. Mech. Publications. Elsevier Applied Science, OPT’91, Boston, USA, 1991, p. 415-427. 7. Cizmaş, P., Jebelean, P., Oprean, M., Şerban, D. “Expert system for the Aerodynamical Study of the Car Shape”. Computer Aided Optimum Design of Structures: Applications. Computational Mechanics Publications, Southampton-Boston, Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New YorkLondon-Paris-Tokyo, 1989, p.189-199. 8. Dragoş N. Cruceru, Ioan Mircea Oprean, Cristian N. Andreescu, Ion Tabacu. „Bond Graph and forward Simulation of a Parallel Hybrid Electric Powertrain with Epicyclical Automatic Transmission”. EAEC Proceedings, 30 May-1 June 2007, Budapest, Hungary, PT-P10. 9. M. Oprean, Cr. Andreescu, M. Băţăuş, D. Dragne, M. Toma, Raluca Moisescu. „Road Traffic Event Detection Using an Informatic System – eRS”. Conferinţa Internaţională ITS-România, Bucureşti, iunie 2006. 10. D.L.Bureţea. G. Anghelache, M. Oprean, Cr. Andreescu. „e-RS: Informatic System for Traffic Monitoring”. Conferinţa Internaţională ITS-România, Bucureşti, iunie 2006. 11. Dragoş Cruceru, Mihai Priboianu, Cristian Andreescu, Ioan Mircea Oprean. „Dynamic modelling and simulation of a paralell hybrid electric vehicle power system”. Proceedings of the 1 st International Conference on MOTOR VEHICLES and TRANSPORTATION, November 2006, Timişoara, Paper MVT20065007. 12. Alboteanu, R., Andreescu, Cr., Oprean, M. „Development of Direct Injection Gasoline Combustion PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 19

Concept on DACIA 1.6 l Engine”. Beograd 2005 EAEC (European Automobile Engineers Cooperation) European Automotive Congress, 30th May – 1st June 2005, Paper EN 16. 13. Băţăuş, M., Cancel, L., Dragne, F.D., Oprean, M., Vuluga, B. „The Study of the Gearshift Process in Automated Mechancal Transmissions”. Beograd 2005 EAEC (European Automobile Engineers Cooperation) European Automotive Congress, 30th May – 1st June 2005, Paper PT 04. 14. Oprean, Mircea, Băţăuş, Marius, Dragne, Florin Daniel. “The Impact of the Automobiles on the Green-house Effect”. CIEM 2005, Bucharest, Romania. 15. Băţăuş, M., Dragne, Fl.D., Oprean, M. „The Analysis of the Gearshift Process in an Automated Mechanical Transmission”. The IX-th International Congress CAR2005, Piteşti, 2-4 November, România, Paper CAR20051055. 16. Băţăuş, Fl., Băţăuş, M., Oprean, M., Teodorescu, L. „The Fuel Economy Potential of S.I. Engines with Variable Valve Actuation”. The IX-th International Congress CAR2005, Piteşti, 2-4 November, România, Paper CAR20051186. 17. Bureţea, D., Anghelache, G., Oprean, M., Andreescu, Cr. „Inteligent System for Automatic Detection of Automobiles Accidents”. The IX-th International Congress CAR2005, Piteşti, 2-4 November, România, Paper CAR20051101. 18. Moisescu, Raluca, Toma, M., Andreescu, Cr., Oprean, I.M. „Possibilities of Continuous Monitoring of the Road Traffic Connected to the Emergency Line 112”. The IX -th International Congress CAR2005, Piteşti, 2-4 November, România, Paper CAR20051094. 19. Oprean, M., Ionescu, V., Mocanu, M., Beloiu, S., Stanciu, Cr. “Dynamic Programming Applied to Hybrid Vehicle Control”. Proceedings of the 2nd International Conference on Electrical Drives ICED’88, Poiana Braşov, România, 1988, Vol.D2, p.2-10-1÷2-10-20. A publicat o carte de referinţă în Editura Academiei Române, un dicţionar explicativ pentru automobile, în aceeaşi editură şi o carte de transmisii într-o editură acreditată de CNCSIS: 1. Oprean, I.M. - “Automobilul modern. Cerinţe, Restricţii, Soluţii”. Editura Academiei Române, Bucureşti 2003. 2. Oprean, I.M. s.a. – Dicţionar Explicativ pentru Ştiinţe Exacte. Român/Englez. Mecanică MEC 2. Automobile (literele A-J). Editura Academiei Române şi Editura AGIR, Bucureşti, 2004. ISBN 973-27-0747-X, 973-8130-17-4. 3. Oprean, I.M. s.a. – Dicţionar Explicativ pentru Ştiinţe Exacte. Român/Englez. Mecanică MEC 2. Automobile (literele K-Z). Editura Academiei Române şi Editura AGIR, Bucureşti, 2005. ISBN 973-27-1229-5, 973-720-013-6. 4. Oprean, I.M. – „Transmisii automate pentru automobile”. Editura PRINTECH, Bucureşti, 1999, ISBN 973-9475-61-2. A realizat traduceri de cărţi tehnice de specialitate: 1. Echipamente cu motoare HONDA. Editura Athnaeum, Bucureşti, 1993, 103 pagini. 2. Motoarele HONDA GD 1100, GD 1250. Manual de service. Editura Athenaeum, Bucureşti, 1993, 102 pagini. 3. Motoarele HONDA GD 120 K1, GD 160 K1. Manual de service. Editura Athenaeum, Bucureşti, 1993, 97 pagini. 4. Pompa de injecţie model PFR KX. Diesel KIKI. Manual de întreţinere. Editura Athenaeum, Bucureşti, 1993, 43 pagini. 5. HONDA . Motorul cu destinaţie generală GX 160 K1. Catalogul de piese 1. Editura Athenaeum, Bucureşti, 1993, 25 pagini. 6. Dicţionarul FISITA de termini tehnici (în colectiv), Bucureşti, 1996. Directorul de proiect este referent ştiinţific coordonator al Revistei „Ingineria Automobilului”, continuatoarea „Revistei Inginerilor de Automobile”, în curs de acreditare CNCSIS. 1. Membru fondator şi primul preşedinte al Asociatiei Inginerilor de Automobile din România (1988); 2. Membru al Societatii Inginerilor de Automobile din România (1990); 3. Membru al Society of Automotive Engineers (SAE) - SUA (1997); 4. Membru al Société des Ingénieurs de l’Automobile (SIA) – Franta (2006); 5. Membru al Juriului naţional ”HENRY FORD European Conservation Awards”, 1988-2004; 6. Membru al Senatului Universitatii POLITEHNICA din Bucuresti (2004 – 2008). A obţinut, în anul 2006, premiul al II-lea al Camerei de Comerţ şi Industrie a României pentru rezultatele obţinute în cadrul Programului INFOSOC „Sistem informatic pentru monitorizarea traficului rutier în scopul prevenirii accidentelor şi diminuării timpilor de intervenţie”. Tema nr.48B/2004/INFOSOC (2004-2006).


PCE - 20

10.4.1.1.2. Competenta manageriala a directorului de proiect Se va face referire la: o Proiecte si contracte de cercetare nationale si/sau internationale castigate prin competitie in calitate de director (se va preciza - titlul, anul castigarii, sursa de finantare, suma aprobata) o Infiintarea (coordonarea) de laboratoare, centre si/sau institute de cercetare Competenţa managerială Directorul de Proiect a desfăşurat o laborioasă activitate de coordonare a activităpţilor de cercetare în cadrul unor echipe profesioniste de la Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti şi Institutului Central de Construcţii de Maşini (ICCM) de-a lungul a peste 35 de ani, demonstrînd calităţi manageriale deosebite, profesionalism şi eficienţă în atingera obiectivelor stabilite prin programele naţionale şi departamentale de cercetare. A organizat şi condus seminarul ştiinţific interdisciplinar de “Aerodinamica automobilului” la Facultatea de Matematică a Universităţii Bucureşti, cu participarea specialiştilor de la Catedra de Mecanică a Facultăţii de Matematică, de la Secţia de Aerodinamică de la Institutul de Mecanica Fluidelor, de la Secţia de Matematică de la INCREST şi de la catedrele de Hidraulică, Aeronave şi Autovehicule rutiere de la Institutul Politehnic Bucureşti, 1988-1989. A organizat şi coordonat seminarul ştiinţific al Catedrei de “Autovehicule rutiere” 1986-1989. A coordonat, din punct de vedere ştiinţific, filiala de cercetare ICSITA - Braşov de pe lângă Catedra “Autovehicule rutiere”, 1983-1989. Contractele la care a fost director de proiect se enumeră următoarele: 1. Contract nr 126/16.08.2004/INFOSOC. „Sistem informatic pentru monitorizarea traficului rutier în scopul prevenirii accidentelor şi diminuării timpilor de intervenţie”. Tema nr.48B/2004/INFOSOC (2004-2006). 2. Contract nr. 27-7-6/1987-1990 cu tema: “Cercetări teoretice şi experimentale asupra transmisiilor hidrostatice ale autovehiculelor”, beneficiar Institutul Central de Construcţii de Maşini (ICCM). 3. Contract nr. 114/24.12.1993 cu tema: “Analiza modificărilor constructive impuse de schimbarea procedeului de formare a amestecului prin trecerea de la carburator la injecţia de benzină asupra caracteristicilor m.a.s.”, beneficiar SC. MASTER SA. 4. Contract nr. 27-9-1/1989 cu tema: “Generarea numerică a formei exterioare a caroseriei automobilului şi studiul curgerii în jurul acesteia în vederea optimizării din punct de vedere aerodinamic”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 5. Contract nr. 36-5-4B/1986 IPB, cu tema: “Cercetarea de optimizare a procedeului de amplificare a turbulenţei prin mişcarea balistică a supapei de admisie, la motorul de turism, în vederea sporirii randamentului şi reducerii concentraţiei de substanţe poluante din gazele de evacuare la regimurile de sarcină şi turaţie cu frecvenţa cea mai mare de utilizare pe automobil”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 6. Contract nr. 36-5-4E/1987 cu tema: “Cercetări privind proiectarea generală asistată de calculator a transmisiei autovehiculelor în vederea optimizării calităţilor de dinamica tracţiunii şi de consum de combustibil”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 7. Contract nr.101/1987 cu tema: “Cercetări prin simulare numerică şi experimentală pe autovehicule echipate cu motoare şi transmisii perfecţionate prin proiectare asistată de calculator”, beneficiari Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST) şi Institutul de Cercetare Ştiinţifică şi Inginerie Tehnologică pentru Autovehicule (ICSITA) Braşov. 8. Contract nr. 744/1985 cu tema: “Cercetări experimentale pe motoarele de automobil (m.a.s.) perfecţionate prin cercetare şi proiectare asistată de calculator”, beneficiar Institutul Naţional de Motoare Termice (INMT). 9. Contract nr. 1079/1988 cu tema: “Cercetări experimentale ale unor procese şi sisteme ale motorului de 1400 cm3 (531-00) în vederea reducerii consumului de combustibil şi a nivelului substanţelor poluante”, beneficiar Institutul Naţional de Motoare Termice (INMT). 10. Contract nr.36-5-4F/1989 cu tema: “Cercetarea de optimizare a proceselor de formare a amestecului şi de ardere la motoarele diesel rapide cu cameră de ardere cu compartiment separat de vârtej, în vederea reducerii consumului de combustibil şi a emisiilor poluante (chimice şi sonore)”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 11. Contract nr.98/1989 cu tema: “Cercetarea proceselor de formare a amestecului şi arderii în motoarele diesel rapide”, beneficiar Institutul de Cercetare Ştiinţifică şi Inginerie Tehnologică pentru Autovehicule (ICSITA) Braşov. 12. Contract nr. 1832/1989 cu tema: “Prelucrarea de date în vederea cercetării de optimizare a PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE PCE - 21

proceselor de formare a amestecului şi de ardere la motoarele cu ardere internă de automobil în vederea reducerii consumului de combustibil şi a emisiilor poluante (chimice şi sonore)”, beneficiari Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST) şi INCREST. 13. Contract nr. 27-7-9/12.10.1987 cu tema: “Cercetarea teoretică şi experimentală a unor procese şi sisteme ale motoarelor cu aprindere prin scânteie DACIA din noua familie (540-00; 531-00; 53000), în vederea realizării unor autoturisme cu performanţe superioare în privinţa consumului de combustibil şi nivelului substanţelor poluante”, beneficiar Institutul Naţional de Motoare Termice (INMT). 14. Contract nr.36-5-4/1985 IPB cu tema: “Cercetarea şi proiectarea asistate de calculator ale unor procese şi subansambluri ale automobilului în vederea sporirii calităţilor dinamice, a reducerii consumului de combustibil şi materiale şi a nivelului de poluare (chimică şi sonoră)”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 15. Contract nr.620/1984 IPB cu tema: “Cercetări experimentale privind caracterizarea comparativă a performanţelor unui motor evoluat pentru autoturismul DACIA în raport cu motorul standard”, beneficiari Institutul Naţional de Motoare Termice (INMT) şi Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 16. Contract nr.36-4-3/1984 cu tema: “Cercetarea performanţelor unui motor de autoturism cu aprindere prin scânteie cu sistem de distribuţie modificat, cu mişcarea semicomandată a supapei de admisiune”, beneficiar Consiliul Naţional pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CNST). 17. Contract nr.321/1976 cu tema: “Cercetarea în vederea proiectării şi executării proiectului de execuţie al tractorului TARM-6, TC-130”, beneficiari ICPIL Bucureşti şi IUPS Reghin. A participat la realizarea unor teme de cercetare de interes naţional cum ar fi: 20. Contract X1C06/2005 CeEx. „Cercetarea şi dezvoltarea unor echipamente şi sisteme mecatronice pentru recuperarea energiei de frânare la autovehicule grele”. Director de proiect IHP. Beneficiar MEC. (2005-2007). 21. Contract CeEx, Cercetări multidisciplinare privind realizarea suprastructurilor de rezistenţă ale autovehiculelor de transport urban utilizând tehnologii avansate, conforme cu directivele europene privitoare la protecţia mediului şi protejarea resurselor–STRALBUS, Beneficiar MEdC, 2006-2007. 22. Contract CNCSIS, Platforma INGINERIA INTEGRATĂ A AUTO-VEHICULELOR–AutoIntegring. Beneficiar MedC, 2006 – 2008. 23. Research work for a virtual powertrain system simulation platform. Contract „Marie Curie Host Fellowships for the Transfer of Knowledge”, Commission des Communautès Europèennes, 20062008. 24. Contract nr. 6C13/24.11.2003 AMTRANS: “eCASTOR – Sistem informatic distribuit pentru monitorizarea Calităţii Serviciilor publice de Transport urban”. Conducător de proiect Universitatea Lucian Blaga din Sibiu. (2003-2005). 25. Contract nr. 1636/2002 Relansin, “Demonstrator tehnologic pentru prototipul direct operaţional al transportorului amfibiu blindat ZIMBRU”. Conducător de proiect Academia Tehnică Militară. (20022005). 26. Contract nr. 3504/05.11.2002, “Sistem de evaluare a calităţii învăţământului din România”, Programul CALIST, noiembrie 2002 – mai 2005. 27. Contract nr. UM_JEP 13077/1998, University Management Restructuring by Credit Accumulation System. 28. Contract nr. 236-CNFIS/1998, Proiect Banca Mondială – Modernizarea şi restructurarea procesului de învăţământ în Universitatea „POLITEHNICA” Bucureşti, 1999. A realizat modernizarea (instalaţii de iluminat, încălzire, canalizare, apă, porţi de acces, aer condiţionat etc) şi dotatarea (cu aparatură multimedia de predare, internet, elevator, ştanduri didactice cu motoare şi cutii de viteze etc.) laboratorului de “Autovehicule rutiere”, valoare 50 000 euro, prin sposorizare. A completat dotarea şi modernizarea laboratoarelor de Transmisii automate, Optimizări şi Zgomote şi vibraţii cu soft adecvat şi sisteme de calcul în valoare de peste 200 de milioane de lei, din contractele pe care le-a coordonat.


PCE - 22

10.4.1.2. Echipa de cercetare Lista membrilor echipei de cercetare: (Fara directorul de proiect) Nr. crt.

1 2 3

Anul Nume si prenume nasterii

CRUCERU DRAGOS NICOLAE ANDREESCU CRISTIAN NICOLAE CALINOIU CONSTANTIN SOROHAN STEFAN

Titlul didactic stiintific *

1974 1949

LECTOR

Semnatura

Doctorand

PROFESOR

DA

ANGHELACHE GABRIEL CORNEL BURETEA DORIN

1961

BATAUS MARIUS FLORIN PRIBOIANU MIHAI

1977

CONFEREN TIAR CONFEREN TIAR CONFEREN TIAR CONFEREN TIAR LECTOR

1979

ASISTENT

Doctorand

DRAGNE DAN FLORIN BADEA GEORGE

1980

ASISTENT

Doctorand

1984

ASISTENT

NU

1984

ASISTENT

NU

12

MACIAC ANDREI NICOLAE MUTU ROXANA

1985

STUDENT

NU

13

VASILESCU SORIN

1984

STUDENT

NU

14

MIHAI EDUARD

1984

STUDENT

NU

15

PETRESCU HORIA

1985

STUDENT

NU

4 5 6 7 8 9 10 11

1951

Doctorat **

1965

1960

DA DA DA DA Doctorand

La “Titlu didactic/stiintific” completati cu una din variantele: Profesor / Conferentiar / Lector / Asistent / CS I / CS II / CS III / Cercetator ** La “Doctorat” completati cu una din variantele: DA /NU / Doctorand

*

10.4.1.2.1. Cercetatori cu experienta Se va face referire la: o Experienta anterioara a ficarui membu al echipei, in domeniul temei propuse o Domenii de competenta si rezultate semnificative - documentate atat prin rezultate teoretice cat si prin rezultate practice. o Lucrari semnificative publicate (max. 5 lucrari) o Modalitati de valorificare/diseminare a rezultatelor - publicatii, brevete, participari la conferinte o proiecte obtinute de catre membrii echipei - titlul, nivel de finantare, sursa de finantare, durata Sef lucr. drd. ing. CRUCERU Dragos Nicolae. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere. Titular la disciplinele Programarea calculatoarelor (curs + laborator), Transmisii automate pentru autovehicule (laborator + proiect), Optimizarea grupului motor-transmisie (laborator), doctorand cu titlul Contributii la modelarea si simularea sistemelor de propulsie hibride pentru autoturisme, conducator teza Prof. dr. ing. Ion TABACU – Universitatea din Pitesti, Catedra Automobile. Are 22 articole PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE PCE - 23

stiintifice publicate in volumele conferintelor nationale/internationale, majoritatea avand ca subiect activitatile de modelare si simulare a sistemelor de propulsie hibride pentru autovehicule, modelarea matematica si simularea numerica a transmisiilor automate (de diverse tipuri constructive). Cunoaste limbajul de modelare bond graph, ce permite simularea impreuna a sistemelor dinamice ce au domenii fizice diferite (mecanic/termic/electric/hidraulic/pneumatic) intr-o forma unitara si un formalism unic. Stapaneste limbajele/mediile de dezvoltare Matlab/Simulink, 20-Sim, C++, Delphi, Adams, CATIA v5, AutoCAD. Este autor principal la o carte (Automotive Powertrain Modeling & Simulation. A Basic Approach, Editura Universitatii din Pitesti). A beneficiat de doua burse de specializare la Universitatea UTBM, Belfort, Franta, in domeniul propulsiei hibride. A fost director de program de cercetare tip AT, in anul 2003, pe domeniul sistemelor de propulsie hibride (termice – electrice). Lucrari stiintifice publicate (selectie reprezentativa): 1) CRUCERU, Dragos N., TABACU, Ion, OPREAN, Ioan-Mircea, ANDREESCU, Cistian N., BOND GRAPH MODELING AND FORWARD SIMULATION OF A PARALLEL HYBRID ELECTRIC POWERTRAIN WITH EPICYCLICAL AUTOMATIC TRANSMISSION, Congresul EAEC 2007, Budapesta; 2) CRUCERU, Dragos N., Priboianu, M., Andreescu Cristian N. Oprean, I.M., DYNAMIC MODELLING AND SIMULATION OF A PARALELL HYBRID ELECTRIC VEHICLE POWER SYSTEM, Proceedings Of The 1st International Conference On Motor Vehicles And Transportation, November 2006, Timisoara, Paper MVT20065007; 3) CRUCERU, Dragos N., MACARIE, Tiberiu N., BOND GRAPH MODELING OF AUTOMATIC TRANSMISSIONS, Congresul EAEC, Belgrad 2005; 4) CRUCERU, Dragos N., DYNAMIC MODELING AND COMPUTER SIMULATION OF A HYBRID AUTOMOBILE EQUIPPED WITH AUTOMATIC TRANSMISSION, Congresul CONAT, Brasov 2004; 5) CRUCERU, Dragos N., ANDREESCU, Cistian N., BOND GRAPH MODELING AND COMPUTER SIMULATION OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION, Conferinta CAR 2005, Pitesti, 2-4 noiembrie 2005; 6) CRUCERU, Dragos N., SERBAN, Florin, TABACU, Ion, NEACSU, Marian, MODELING AND SIMULATION OF A PARALLEL HYBRID – ELECTRIC POWERTRAIN WITH AUTOMATIC TRANSMISSION, Conferinta MVM, Krakujevac 2004; Proiect obtinut ca titular (director): Stand pentru simularea experimentala si controlul unui grup motopropulsor hibrid destinat minivehiculelor urbane, Grant CNCSIS cod 607/2003, conducator: sef lucr. ing. Dragos Cruceru; Proiecte in care a participat (membru in echipele de cercetare ale granturilor CNCSIS): - Sistem hibrid de propulsie pentru un autoturism ecologic, Grant CNCSIS cod 776 / 2004 si 2005, conducator grant: conf. dr. ing. Danut Marinescu; - Motor echipat cu sistem de distributie variabila, ce permite controlul sarcinii in absenta clapetei obturator, prin variatia inaltimii de ridicare a supapei de admisie, Grant CNCSIS tip AT nr. 140 / 2005, conducator sef lucr. dr. ing. Adrian Clenci; - Studii si cercetari in vederea optimizarii suspensiei autoturismelor, utilizand amortizoare cu caracteristica disipativa autocorectoare, Grant CNCSIS tip A, nr. 1173 / 2005, conducator s.l. dr. ing. Ionel Vieru; - Programul CEEX (CONTRACTUL nr. X1C06/2005) - Cercetarea si dezvoltarea unor echipamente si sisteme mecatronice pentru recuperarea energiei de franare la autovehicule grele, in scopul eficientizarii energetice si reducerii poluarii mediului, conducator stiintific conf. dr. ing. Gabriel Anghelache. Prof. dr. ing. ANDREESCU Cristian Nicolae. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere. Titular la disciplinele Fiabilitatea Autovehiculelor, Tehnici si echipamente pentru diagnosticarea automobilelor, Diagnosticarea autovehiculelor. Teza de doctorat in domeniul motoarelor cu ardere interna – titlul tezei Studiul fenomenului de dispersiune ciclica la motoarele cu aprindere prin scanteie, conducator stiintific prof. dr. ing. Berthold GRUNWALD. Are 10 carti, 126 lucrari stiintifice publicate in volumele conferintelor nationale/internationale, majoritatea avand ca subiect studiul fenomenelor legate de motoarele cu ardere interna. Principlalul domeniu de activitate al dl. profesor Andreescu este legat de fiabilitatea sistemului de propulsie. Are contributii semnificative in domeniul transmisiilor automate (coautor la o carte si la articole stiintifice). Lucrari stiintifice publicate (selectie reprezentativa): 1) Alboteanu, R., Andreescu, Cr., Oprean, M. Development of Direct Injection Gasoline Combustion Concept on DACIA 1.6 l Engine, Beograd 2005 EAEC (European Automobile Engineers Cooperation) European Automotive Congress, 30th May – 1st June 2005, Paper EN 16. 2) Beloiu, M., D., Andreescu, Cr., Considerations regarding Time-Frequency Method for Engine Fault Diagnostics Based on Vibration Signal Measurement, Beograd 2005 EAEC (European Automobile Engineers Cooperation) European Automotive Congress, 30th May – 1st June 2005, Paper EN 06. Conf. dr. ing. CALNINOIU Constantin. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Masini Hidraulice. Titular la disciplina Identificarea experimentala a sistemelor hidropneumatice. Este autor / coautor la doua PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 24

carti, dintre care as mentiona Modelarea, simularea şi identificarea experimentală a servomecanismelor hidraulice, Editura Tehnică, Bucureşti, 1998, ISBN 973-31-1315-8. Domeniul sau de experienta este legat de actionarile si automatizarile hidraulice, cu activitatile aferente (modelarea, simularea, identificarea si controlul sistemelor hidropneumatice). Are o vasta experienta profesionala si cunoaste produsul software AMESim, precum si Matlab/Simulink. Alte competente: sisteme de măsurare, senzori şi traductoare, modelarea matematica, simulari numerice. 1) N.Vasiliu, I.Catană, D.Vasiliu, C.Călinoiu. An educational system in hydraulic power systems. IFAC Workshop on Trends in Hydraulic and Pneumatic Components and Systems, pag.194 – 203, Chicago, 8-9 nov. 1994. 2) Daniela Vasiliu, C. Călinoiu, N. Vasiliu, Governing HydraulicTurbines By Servo Solenoid ValvesNumerical Simulation And Test, 2000ESS Conference. Hamburg 2000. 3) D. Vasiliu, N. Vasiliu, C. Călinoiu. Theoretical And Experimental Researches On The Slow Electrohydraulic Servopomps. Recent Advanced in Aerospace Hydraulic Conference, Toulouse, France, June 13-15, 2001, 4) Vasiliu, N., Călinoiu, C., Vasiliu, D. - Modeling, simulation and identification of the electrohydraulic speed governors for hydraulic turbines by AMESim. 2006 European AMESim User Conference - 4th Edition, 29 - 31 March 2006, Strasburg, France. 5) Vasiliu, N, Călinoiu C-tin, Vasiliu Daniela, I. Guţă Dragos. High accuracy electro hydraulic servomechanisms with additional derivative feedback Recent Advances in Aerospace Actuation Systems and Components, Juny 13-15, 2007, Toulouse, France. Proiecte principale obtinute ca titular (director): - RELANSIN: Cercetări privind inovarea şi optimizarea echipamentelor şi sistemelor hidraulice utilizând concepte mecatronice, modelarea matematică şi simularea numerică în scopul creşterii performanţelor (2004 – 2007); - CEEX: Sistem energetic inteligent,ambarcat pe platforme mobile, integrand aplicatii ale cercetarii,pentru mediu si dezvoltare durabila:reducerea vulnarabilitatii,tehnologii de mediu (2006-2008); Proiecte in care a participat (membru in echipele de cercetare ale granturilor) – semnificative pentru proiectul de cercetare propus spre finantare: - INFRAS:Laborator pentru evaluarea şi certificare conformităţii echipamentelor electrohidraulice proporţionale digitale (2006-2007); Conf. dr. ing. SOROHAN Stefan. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Rezistenta Materialelor. Titular la disciplinele Rezistenta materialelor, Metoda elementelor finite în ingineria mecanică, Metode şi programe pentru calculul structurilor, Programarea şi utilizarea calculatoarelor. Teza de doctorat cu titlul Condensarea modelelor cu elemente finite, conducător ştiinţific prof. dr. ing Mircea Radeş. Prim autor al cartii Programe şi aplicaţii cu elemente finite, Editura Printech, Bucureşti, 2004; Practica modelării şi analizei cu elemente finite, Editura Politehnica Press, Bucureşti, 2003; co-autor al cartii The practice of Finite Element Modeling and Analysis, Editura Printech, Bucureşti, 2006. A participat la o serie de contracte de cercetare tehnică de analiză şi expertiză a unor structuri de rezistenţă de importanţă esenţială pentru siguranţa funcţionării precum şi la contracte de cercetare CNCSIS şi CEEX. Are preocupări ştiinţifice legate de metoda elementelor finite aplicată în ingineria mecanică. A fost responsabil la 4 dintre cele peste 50 de contracte la care am lucrat, trei dintre contracte fiind cu participare internaţională. Stapaneste foarte bine limbajele de programare Matlab si Pascal, precum si mediul de dezvoltare cu element finit ANSYS. Lucrari semnificative publicate (max. 5 lucrari): - Şt. Sorohan, Component Mode Synthesis of Rotor-Bearing Systems, Supliment al Buletinului Ştiinţific al Universităţii Transilvania din Braşov, vol. II, Seria A–Mecanică, (ISSN 1223-96361), 2001, pag. 111-116; - Şt. Sorohan, Finite Element Model Updating And Damage Detection On An Eight Bay Truss Structure, Scientific Bulletin of “Politehnica” University of Bucharest, Series D, ISSN: 1454-2358, Vol 66, No. 1, 2004, pp. 47-62; - Şt. Sorohan, Spectral Condensation for Dynamic Analysis of Large Structures, International Conference on Boundary and Finite Element, Oradea, 25th-27th of May, Vol 1, 2000, pp. 205-214; - Şt Sorohan, A. Sandu, M. Sandu, Substructuring technique in finite element analysis of stiffened orthotropic panels, Proceedings of the 7th International Conferince ESFA, Fuel Economy, Safety and Reliability of Motor Vehicles, Bucharest, May 8-9, 2003, Vol. 2, Editura Politehnica Press, pp. 93-102; - Stefan Sorohan, Ioan Parausanu, Adrian Motomancea, Dumitru I. Caruntu, Dynamic Analysis of Composite, Proceedings of the 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Orlando, FL, United States, Nov 5-11, 2005, IMECE2005-82252, ISBN 0-7918-3769-6, Vol. 118 B, No. 2, pp. 1157-1160; - Ioan Parausanu, Stefan Sorohan, Horia Gheorghiu, Anton Hadar, Dumitru I. Caruntu, Improvement of the Dynamic Behavior of a Fan Using Finite Element, Proceedings of the 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Orlando, FL, United States, Nov 5-11, 2005, IMECE200582254, ISBN 0-7918-3769-6, Vol. 118 B, No. 2, pp. 1161-1167; - Sorohan Şt., Constantin N., Anghel V. and Găvan M., Finite element analysis of generation and PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 25

detection of Lamb waves using piezoelectric transducers, Proc. of the 6th International Conference on Scientific Computing in Electrical Engineering (SCEE-2006), September 17-22, Sinaia, Romania, 2006, ISBN (10) 973-718-520-X, p.121-122. Conf. dr. ing. ANGHELACHE Gabriel Cornel. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere. Titular la disciplinele Controlul şi atenuarea zgomotelor şi vibraţiilor (trecut şi prezent, an V), Fiabilitatea şi mentenanţa autovehiculelor (partea a II-a) (trecut şi prezent, an IV), Investigarea securităţii automobilelor (trecut şi prezent, master), Securitatea activă şi pasivă a automobilelor (prezent, master), Încercarea automobilelor (trecut şi prezent, colegiu an III), Metode moderne de investigare a automobilului (curs postuniversitar), Mentenanţa mijloacelor de transport (trecut, master), Încercarea Autovehiculelor (trecut, an IV zi şi V seral), Confortul automobilelor (trecut, master), Siguranţa automobilelor (cursuri pentru experţi auto). Are cercetari si competente stiintifice in urmatoarele domenii : vibraţiile şi zgomotele induse de

interacţiunea pneu de autovehicul – drum, cu accent pe comportarea modală şi pe undele staţionare ale pneurilor, influenţa substanţelor antipană din pneuri asupra vibraţiilor automobilului, performanţele dinamice ale autovehiculelor, atenuarea vibraţiilor şi zgomotelor vehiculelor, comportarea modală a grupului motopropulsor, atenuarea zgomotelor şi vibraţiilor din sistemele de evacuare a gazelor, vehicule hibride, structuri pentru autovehicule etc. Cărţi publicate: 1. Anghelache, G. – “Controlul şi atenuarea zgomotelor şi vibraţiilor automobilelor. Noţiuni fundamentale. Zgomotul de rulare”, ISBN 978-973-648-631-9, 132 pagini, Editura BREN, Bucureşti, 2007 (aflată în procesare la editură). 2. Anghelache, G., Moisescu, R. şi Ciubotaru, O. – “Încercarea autovehiculelor – sisteme de măsurare clasice şi asistate de calculator”, ISBN 978-973-648-630-2, 180 pagini, Editura BREN, Bucureşti, 2007 Articole reprezentative: 1) Moisescu, R. şi Anghelache, G. “Analytical Research on Energetic Efficiency of a Hydro-Pneumatic Hybrid Vehicle” MVT 20061020, Secţia 1, pag. 119 - 128, MVT 2006 (organizat sub patronaj FISITA), ISBN – 10: 973-638-284-2, ISBN - 13: 978-973-638-284-0, Editura Orizonturi Universitare, Timişoara, 2006; 2) Anghelache, G., Moisescu, Al. R. şi Ciubotaru, O. „Aplicaţii LabVIEW utilizate pentru măsurarea performanţelor dinamice ale autovehiculelor”, Conferinţa Naţională de Instrumentaţie Virtuală, ediţia a treia, ISBN (10) 973-648-579-X, (13) 978-973-648-579-4, Editura BREN, Bucureşti, 2006. 3) Anghelache, G., Ciubotaru, O. şi Moisescu, Al. R. „Cercetarea unui impact prin măsurarea parametrilor dinamici”, în Revista „Automatizări şi Instrumentaţie” nr. 4/2005, ISSN 1582-3334, pag. 28-30, Bucureşti, 2005; 4) Anghelache, G. şi Moisescu, R. “Numerical and Experimental Research on Truck Tire – Road Contact Stress”, Paper No. F2006V162, Sesiunea 3, 9 pagini, FISITA Congress 2006, ISBN 4-91521983-6, Yokohama, Japonia, octombrie 2006. Conf. dr. ing. BURETEA Laurentiu Dorin. Universitatea Politehnica Bucuresti, Facultatea de Transporturi. Este autorul unei carti de specialitate, unui manual universitar (coautor), responsabil contract de cercetare la 8 contracte si participant la peste 47 contracte. Are o vasta experienta in domeniul contractelor si proiectelor nationale si internationale. - X1C04 /2005 - Echipamente moderne pentru: alimentarea serviciilor auxiliare, agregate de condiţionarea aerului şi unităţi de comandă, reglare, diagnoză destinate vagoanelor de călători în curs de modernizare şi a celor noi construite, din parcul CFR-Călători, în concordanţă cu normele europene –EMVC-NE; - CEEX X2C25 / 3/ 2006 - Servicii avansate de informare şi ghidare pentru conducători auto şi călători utilizând hărţi digitale – „SAIGHID”; - CEEX 53 / 2006 - Sistem Informatic pentru administrarea on-line a traficului urban, suport pentru mobilitatea persoanelor în condiţii de confort şi siguranţă, componentă a dezvoltării durabile în context european (MONITRAF). Sef lucr. drd. ing. BATAUS Marius Valentin. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere. Titular la disciplinele ... Este autorul a 19 lucrari stiintifice. Activitatea desfasurata ca inginer de proiect in cadrul Powertrain/Transmission Business Unit (din cadrul echipei IMAGINE S.A. – Franta – creatoarea mediului de simulare AMESim) precum si cursurile de formare urmate i-au permis dezvoltarea competentelor legate de utilizarea platformei de simulare LMS Imagine.lab, a diverselor interfete ale modulului AMESim (AMESim Simulink Interface, Simulink AMESim Interface, Real Time Interface) si a sistemelor de simulare in timp real (dSPACE, xPC). Printre activitatile desfasurate sunt: (a) realizarea documentatiei tehnice pentru modele noi in libraria Mechanical, (b) realizarea unui nou model de CVT pentru libraria Powertrain (dezvoltare, testere, scrierea documentatiei tehnice) si a unui demonstrator care include acest model si are ca scop prezentarea performantelor librariei Powertrain, (c) realizarea unui model dinamic de hidrotransformator necesar pentru activitatea de consultanta, (d) dezvoltarea de modele HCD (Hydraulic Component Design) specifice pentru aplicatii real time (dezvoltare, testere, scrierea PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE PCE - 26

documentatiei tehnice) si a doua demonstratoare de prezentare a utilizarii noilor componente, (e) modelarea blocului de comanda hidraulic al unei transmisii automate cu noile componente HCD pentru simulare in timp real si dezvoltarea unui demonstrator (un model de autovehicul echipat cu transmisie automata) care sa prezinte capacitatea AMESim de a modela sisteme complexe capabile sa ruleze pe platformele de simulare in timp real. Stapaneste limbajele/mediile de dezvoltare AMESim, MathCad, Matlab/Simulink, ADINA, dSPACE. Proiecte in care a participat (membru in echipele de cercetare ale granturilor): - Programul ORIZONT 2000 (CONTRACTUL NR. 564/17.07.2000) – Studiul influentei degradarii starii tehnice a autovehiculelor utilitare asupra nivelului poluarii chimice si sonore ; - Programul RELANSIN (CONTRACTUL NR. A2082/07.08.2002) – Demonstrator tehnologic pentru prototipul direct operational al transportorului amfibiu blindat ZIMBRU ; - Programul AMTRANS (CONTRACTUL NR. ?) – eCASTOR – Sistem informatic distribuit pentru monitorizarea calitatii serviciilor publice de transport urban ; - Programul INFOSOC (CONTRACTUL nr.126/16.08.2004) - e-RS - Sistem informatic pentru monitorizarea traficului rutier in scopul prevenirii accidentelor si diminuarii timpilor de interventie; - Programul CEEX (CONTRACTUL nr. X1C06/2005) - Cercetarea si dezvoltarea unor echipamente si sisteme mecatronice pentru recuperarea energiei de franare la autovehicule grele, in scopul eficientizarii energetice si reducerii poluarii mediului; Asist. drd. ing. PRIBOIANU Mihai. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Masini Electrice. Este doctorand cu frecventa cu titlul tezei de doctorat Contributii la realizarea autovehiuclelor electrice si hibride cu motoare electrice cu magnetice cu magneti permanenti si reluctanta variabila, conducator de teza prof. dr. ing. Razvan Magureanu, Universitatea Politehnica Bucuresti, Facultatea de Inginerie Electrica. Titular la disciplinele Masini electrice si sisteme de actionare electrica a autovehiculelor electrice si hibride; laboratoare şi seminarii de Teoria sistemelor de reglare automată, Masini electrice speciale, Sisteme cu microprocesoare. Cunoaste bine mediile software Matlab/Simulink, Control, System Identification, FEMLAB, ANSYS, FEMM, FLUX 2D si 3D , C/C++ , MSOffice, AUTOCAD. Lucrari stiintifice semnificative pentru proiect: 1.Constantin Ilas, Mihai Priboianu: “ Teoria sistemelor de reglare automata. Indrumar de laborator“, Ed. MATRIXROM, Bucuresti, 2005, ISBN:973-685-831-6 2.Dragoş CRUCERU, Mihai PRIBOIANU, Cristian ANDREESCU, Ioan–Mircea OPREAN – Dynamic modeling and simulation of parallel hybrid electric vehicle powertrain systems, International Conference Motor Vehicle & Transportation - MVT 2006, 15-17 November 2006 Timisoara 3. R. Magureanu, M. Albu, M. Priboianu, V. Bostan: “Solutions for Small Hydropower Plants Integration into Distribution Networks”, WREC IX Congress, Florenta, Italia 4. R. Magureanu, Mihaela Albu, Ana-Maria Dumitrescu, M. Priboianu: “A practical solution for grid connected dispersed generation from renewable sources: DC connection”, SPEEDAM 2006, Taormina, Italia 5. R. Magureanu, Albu M., Priboianu M.: „Sustainable Electrical Energy Systems”, "Renewable Energy for Europe-Research in Action" ,21/22 November 2005, Bruxelles, Belgia. Proiecte in care a paticipat (membru in echipele de cercetare ale proiectelor si granturilor): - Program European FP5: New high efficiency electric machines solutions for mild hybrid applications – ELMAS, ENK6-CT-1999-00017, anii 2003-2004; - Program European FP5: Techniques and equipments for quality and reliability of electrical power – TEQREP, ENK6-CT-2002-80662, anii 2003-2004; - Program CEEX: Microretele de tensiune continua pentru integrarea optimala a surselor distribuite de energie - DCiDER, anii 2005 – prezent; - RELANSIN – Tehnici şi echipamente pentru asigurarea calităţii energiei electrice, Nr. Contract: 1615, anii 2003-2004; - Leonardo da Vinci Community Vocational Training Action Programme, REMEDIES (Remote Medical Education via Internet Enhanced Services), Project Reference: EL/2000/B/P/114019, anii 2003-2004. In cadrul proiectului de cercetare SISTEM DE PROPULSIE HIBRID (TERMIC - ELECTRIC) INOVATOR PENTRU AUTOMOBILE, dl. ing. Priboianu Mihai se va ocupa in special cu modelarea, simularea si controlul masinilor electrice si a sistemelor de control ale grupului motopropulsor hibrid dezvoltat. Asist. drd. ing. DRAGNE Florin Daniel. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere. Titular la disciplinele ... Este autorul a 8 lucrari stiintifice pe teme de simulare, CAD. In momentul actual desfasoara activitati in cadrul Vehicle Dynamics&Chassis Systems Business Unit (IMAGINE – AMESim, Franta). Activitatea in cadrul acestei unitati i-a permis acumularea de bune cunostinte de programare in cod C. Deasemenea am dobandit foarte bune cunostinte in utilizarea modulului AMESet si in dezvolatrea de noi modele utilizand acest program. Activitatile desfasurate in cadrul acestei unitati se refera la dezvoltarea de noi modele si modificarea unor modele deja existente, precum: (a) implementarea de noi principii si formule matematice pentru modelarea frecarii uscate, (b) testarea unor modele deja existente pentru crearea de noi sisteme legate de biblioteca Vehicle Dynamics, (c) dezvoltarea unui nou model de cutie de viteze manuala cu maxim 6 rapoarte, pornind de la un model deja existent in biblioteca PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 27

Powertrain; acest model de cuie de viteza include ambreiajul si utilizeaza pentru modelarea frecarii uscate dintre discurile ambreiajului modelul Reset-Integrator, (d) dezvoltarea unei noi biblioteci ce contine modele pentru motor si pentru suportii ce permit fixarea motorului de caroserie; tot aici am dezvoltat un model de jonctiune T ce permite varierea numarului de suporti pentru motor; aceasta noua biblioteca este perfect compatibila cu biblioteca Vehicle Dynamics si utilizand modelele existente se pot modela sisteme ce pot simula fenomene legate de vibratiile motorului la pornirea acestuia sau probleme legate de vibratiile induse de motor in cutia de viteze si in semiarborii planetari la accelerari bruste, (e) dezvoltarea unui nou model de conducator pentru autovehicul (Driver) care sa permita gestionarea tuturor comenzilor unui sofer real; astfel noul model de Driver poate comanda: accelerarea, franarea, cuplarea-decuplarea ambreiajului, schimbarea rapoartelor in cutia de viteze, directia; controlul acestora se va face in bucla inchisa tinandu-se in permanenta cont de informatiile primite de la senzorii montati pe vehicul. Stapaneste limbajele/mediile de dezvoltare AMESim, MathCad, AutoCAD, si are cunostinte de Matlab/Simulink, ANSYS, CATIA v5, ADINA. Proiecte in care a participat (membru in echipele de cercetare ale granturilor): - Programul INFOSOC (CONTRACTUL nr.126/16.08.2004) - e-RS - Sistem informatic pentru monitorizarea traficului rutier in scopul prevenirii accidentelor si diminuarii timpilor de interventie; - Programul CEEX (CONTRACTUL nr. X1C06/2005) – Cercetarea si dezvoltarea unor echipamente si sisteme mecatronice pentru recuperarea energiei de franare la autovehicule grele, in scopul eficientizarii energetice si reducerii poluarii mediului;

10.4.1.2.2. Cercetatori in formare Delimitarea clara si credibila a rolului lor in desfasurarea activitatilor de cercetare in cadrul proiectului, specificandu-se denumirea tezelor de doctorat (daca este cazul). Asistent ing. BADEA George. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere, absolvent 2007. Incepand cu 1 octombrie 2007 este probabil titular in cadrul Catedrei, in cadrul disciplinelor Dinamica Autovehiculelor (laborator + proiect), ... Titlul proiectului de Diploma: Sa se proiecteze transmisia automata cu 7 trepte de mers inainte pentru un autovehicul tip SUV. Este autorul a mai multe articole prezentate la Sesiunea de Comunicari stiintifice studentesti, unde in primavara lui 2007 a obtinut Premiul I. Stapaneste pachetul software Fluent, are competente bune in AutoCAD, CATIA v5, Matlab/Simulink si MathCad. Din aceasta toamna va fi doctorand. In cadrul proiectului, activitatile de cercetare aferente ing. Badea George vor fi legate de: (a) analiza cu element finit a caroseriei automobilului ce va fi hibridizat – are experienta in acest domeniu, si a obtinut un CX foarte apropiat de cel real, pentru un SUV; (b) realizarea documentatiei tehnice aferente sistemului de tractiune hibrid (termic/electric/volant); (c) simularea hidraulicii sistemului transmisie hibrida (aceasta avand, pe langa masini electrice, si un set de ambreiaje si frane multidisc umede); (d) proiectarea componentelor transmisiei hibride. Asistent ing. MACIAC Andrei Nicolae. Universitatea Politehnica Bucuresti, Catedra Autovehicule Rutiere, absolvent 2007. Incepand cu 1 octombrie 2007 este probabil titular in cadrul Catedrei, in cadrul disciplinelor ... Titlul proiectului de Diploma: Sa se proiecteze transmisia automata cu 5 trepte de mers inainte pentru un autoturism de clasa medie dotat cu solutia de propulsie clasica. Este autorul a catorva articole stiintifice prezentate la Sesiunea de Comunicari stiintifice studentesti. Stapaneste pachetul software AutoCAD, are cunostinte temeinice de Matlab/Simulink, MathCad si CATIA v5. In cadrul proiectului de cercetare, ing. Maciac Andrei va avea urmatoarele activitati de cercetare: (a) analiza cu metoda elementului finit a componentelor sistemului hibrid de tractiune; (b) realizarea (in colaborare cu Badea George) a documentatiei tehnice pentru transmisia hibrida; (c) simularea sistemelor autoturismului; (d) proiectarea (in conlucrare cu Badea George) a componentelor si subsistemelor transmisiei hibride. Student MUTU Roxana. Universitatea Politehnica Bucuresti, student in anul IV la specializarea Autovehicule Rutiere. Urmeaza ramura de specializare Optimizarea grupului motor-transmisie. In timpul activitatilor legate de procesul de invatamant s-a evidentiat prin activitatea de simulare si optimizare a grupului motopropulsor. Va face parte din echipa care va dezvolta pachetul software de modelare si simulare a sistemului hibrid de tractiune. Are cunostinte de Matlab/Simulink si AutoCAD. In cadrul proiectului de cerceare, studenta Mutu Roxana va lucra in echipa de dezvoltare de soft de modelare/simulare. Student VASILESCU Sorin. Universitatea Politehnica Bucuresti, student in anul IV la specializarea Autovehicule Rutiere. Urmeaza ramura de specializare Transmisii automate pentru autoturisme. Va face parte din echipa care va dezvolta pachetul software de modelare si simulare a sistemului hibrid de PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 28

tractiune. Are cunostinte temeinice de AutoCAD, MathCad si cunostinte de SolidWorks si CATIA v5. Vasilescu Sorin va desfasura, in cadrul proiectului de cercetare, urmatoarele activitati principale: (a) realizarea modelului 3D virtual al transmisiei hibride regenerative inovatoare; (b) cercetarea experimentala a transmisiei hibride regenerative pe standul cu role conform reglementarilor legale. Student MIHAI Eduard. Universitatea Politehnica Bucuresti, student in anul IV la specializarea Autovehicule Rutiere. Urmeaza ramura de specializare Transmisii automate pentru autoturisme. Va face parte din echipa care va dezvolta pachetul software de modelare si simulare a sistemului hibrid de tractiune. Are cunostinte de CATIA v5 si SolidWorks, precum si cunostinte de AutoCAD si MathCad. Mihai Eduard va desfasura, in cadrul proiectului de cercetare, urmatoarele activitati principale: (a) analiza comparativa a rezultatelor obtinute in urma cercetarilor prin simulare si experimentare pe standurile de frina si cu role; (b) realizarea modelului 3D virtual al transmisiei hibride regenerative inovatoare (in colaborare cu Vasilescu Sorin). Student PETRESCU Horia. Universitatea Politehnica Bucuresti, student in anul IV la specializarea Autovehicule Rutiere. Urmeaza ramura de specializare Optimizarea grupului motor-transmisie. Va face parte din echipa care va dezvolta pachetul software de modelare si simulare a sistemului hibrid de tractiune. Stapaneste limbajul C++, are cunostinte avansate de SolidWorks, Cosmos, Pro/Engineer si cunostinte medii de ANSYS;are cunostinte de Simulink. In cadrul proiectului de cercetare, Petrescu Horia va face parte din echipa care dezvolta produsul software de simulare (semi-echipa care lucreaza cu mediul de dezvoltare integrat C++ Builder/Delphi).

10.4.2 Alte resurse

10.4.2.2. Infrastructura disponibila (calitatea infrastructurii de cercetare existente) Se va face distinctie intre infrastructura de tehnica de calcul si restul infrastructurii de cercetare. (echipamente si facilitati pentru experimentare, proprii sau disponibile prin relatii de cooperare cu alte institutii)

Infrastructura de Cercetare: In cadrul proiectului SISTEM DE PROPULSIE HIBRID (TERMIC ELECTRIC) INOVATOR PENTRU AUTOMOBILE, membrii echipei de cercetare au acces la baza materiala a Platformei AutoIntegrIng (platforma de inginerie integrata a autovehiculelor, realizata impreuna cu alte catedre din cadrul Universitatii Politehnica Bucuresti). In cadrul acestei platforme de inginerie integrata exista: (a) un stand motor echipat cu frana cu curenti turbionari (marca HORIBA – SCHENCK), aflat in functiune si care poate testa motoare/sisteme de propulsie care au la arborele de iesire maximum 600 Nm; este una din dotarile de baza ce va fi folosita de echipa de cercetare in cadrul testelor din clasa HIL (engl. Hardware-In-the-Loop), in care sistemul hibrid de tractiune este montat pe stand, iar rezistentele la inaintarea autoturismului, precum si conducatorul auto, sunt simulate in timp real prin intermediul unui sistem HIL. Valoarea acestei investitii (deja efectuata) este de cca. 50 000 euro; (b) un stand cu rulouri, de inalta performanta, care va testa performantele autoturismului echipat cu acest sistem hibrid de tractiune, corespunzator testelor pe calea de rulare (ciclu urban si extraurban). Valoarea standului cu rulouri: cca. 300 000 euro (achitati). Principalul echipament achizitionat este Stand dinamometric cu rulouri pentru incercarea automobilelor la viteze ridicate de rulare produs de firma MAHA Automotive Industry Products in conformitate cu specificatia US EPA RFP C 10081 T1. Acest tip de stand este considerat la ora actuala cel mai performant pe plan mondial, fiind utilizat de marile firme constructoare de automobile, de institutele de cercetare de renume si de autoritatile abilitate cu omologarea automobilelor in conformitate cu regulamentele privind protectia mediului si siguranta circulatiei. In Romania exista in acest moment un singur exemplar, achizitionat de Renault.


PCE - 29

Stand dinamometric cu rulouri pentru incercarea automobilelor la viteze ridicate de rulare (MAHA 2 WD ECMD 48L/LDD)

(c) un sistem de tractiune electric alcatuit din: masina electrica reversibila de tractiune (motor sincron cu magneti permanenti si reluctanta variabila) racita cu lichid, invertor (convertor de putere DC/AC) aferent. In figura de mai jos este prezentat ansamblul motor/invertor, existent in cadrul Platformei AutoIntegrIng si disponibil echipei de cercetare pentru realizarea proiectului. De mentionat ca sistemul masina electrica contine deja doua ambreiaje mecanice uscate (unul exterior si unul interior), fapt care a permis echipei de cercetare sa conceapa o solutie tehnica deosebita – sistem de tractiune hibrid organizat atat in arhitectura simplu arbore cat si dublu arbore, avand inglobata o transmisie tip CVT, ca si o transmisie AMT/AST cu doua/trei trepte. Aceasta solutie va fi manufacturata, ca parte integrata a ansamblului de solutii tehnice ce vor fi construite si testate in cadrul proiectului. Ansamblul motor electric/ambreiaje are dimensiunile de gabarit principale: diametru = 280 mm, lungime = 160 mm, astfel incat poate fi integrat in transmisia hibrida ce constituie practic obiectivul principal al proiectului de cercetare intitulat SISTEM DE PROPULSIE HIBRID (TERMIC - ELECTRIC) INOVATOR PENTRU AUTOMOBILE. In acest scop, transmisia hibrida va fi conceputa dupa sistemul multi-axe, o parte din mecanismul reductor fiind mutat la partea din spate a sistemului de tractiune (in spatele axei geometrice a arborelui motorului termic si a celui electric).

(c) alte dotari, precum: analizor de gaze TECNOTEST model 488B; fummetru TECNOTEST model 490; osciloscop digital TEKTRONIX TDS 320, standul motor experimental de determinat cifra octanica a combustibililor, tip IT 9-2M, standul motor experimental de determinat cifra cetanica a combustibililor, tip IT 9-3; (d) echipament roata a V-a tip Peiseler, autoturism pentru incercari pe circuit inchis tip Ford Fiesta model 1995, sonometru digital cu analiza de terta si de octava Bruel&Kjaer model 2238, analizor de frecventa in timp real Bruel&Kjaer model 2033, instalatie specializata, echipata cu traductoare de debit de mare precizie, pentru masurarea consumului de combustibil al autovehiculelor echipate cu MAS sau cu MAC, laborator mobil de cercetare, tip autovehicul dinamometric, pentru investigarea interactiunii pneudrum in conditii reale de exploatare PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 30

(e) laboratorul Transmisii automate pentru autovehicule, echipat cu componente si sisteme aferente transmisiilor automate pentru autoturisme. Acest laborator este dotat cu mecanisme planetare simple si compuse, ambreiaje si frane multidisc functionand in baie de ulei, cuplaje unisens etc. Infrastructura de Tehnica de Calcul: In cadrul proiectului SISTEM DE PROPULSIE HIBRID (TERMIC ELECTRIC) INOVATOR PENTRU AUTOMOBILE, membrii echipei de cercetare au la dispozitie o sala de tehnica de calcul echipata cu 13 computere tip PC, precum si o statie grafica echipata cu pachetul software Nastran. In privinta pachetelor software disponibile, acestea sunt: 1) MATLAB – mai multe licente de Matlab 6.0, Matlab 7.0.1 si Matlab 7.4, echipate cu toolbox-urile Simulink (modelare/simulare), Stateflow, Real-Time Workshop (pentru control in timp real), SimDriveline (modelare/simulare specifica sistemelor de propulsie auto). Membrii echipei de cercetare au deja o experienta bogata in modelarea si simularea sistemelor autovehiculelor hibride folosind pachetul Matlab/Simulink. Un membru al echipei (Cruceru, D.N.) este in perioada de finalizare a tezei de doctorat, in care activitatea de simulare este dezvoltata in cea mai mare parte pe baza softului Simulink; 2) 20-Sim – o licenta a acestui produs software (achizitionat de platforma AutoIntegrIng in cursul lunii ianuarie 2007). Acest soft este destinat activitatilor de modelare/simulare/control pe baza de teoria bond graph, cat si prin metoda iconic diagrams si clasicele block diagrams. De asemenea, consideram ca achizitia acestui soft a fost benefica si fiindca este o strategie de nisa, pentru ca permite modelarea facila a sistemelor multifizice (cum este sistemul hibrid de tractiune pe care echipa de cercetare il dezvolta: domeniile termic, mecanic, electric, hidropneumatic), ca si pentru faptul ca permite legatura cu Matlab/Simulink – pentru cosimulari. Produsul software 20-Sim (creat si comercializat de Controllab Products BV., Enschede, Olanda) este un instrument foarte eficient in cadrul Platformei AUTO IntegrIng. Softul, desi achizitionat la un pret foarte mic (prin comparatie cu alte produse software destinate domeniului modelare / simulare), are capacitatea de a trata multe probleme din domeniul ingineresc, printre care cele specifice ingineriei automobilului care integreaza o multitudine de domenii fizice, precum: mecanic, electric, hidraulic, pneumatic, cat si controlul aferent. In acest sens, utilizarea unui produs software capabil de a trata laolalta toate aceste domenii, intr-un mod unitar, este de dorit.

Mediul integrat de dezvoltare 20 - Sim Produsul software 20-Sim este vazut ca unul dintre cele mai bune softuri ce suporta limbajul bond graph, pe plan mondial. Este cunoscut faptul ca limbajul bond graph este metoda ce trateaza sisteme dinamice multifizice cu cel mai mare impact in inginerie. Pe plan mondial, numai cateva produse software ce suporta limbajul bond graph exista, dintre care 20-Sim este dintre cele mai performante, fiind sustinut si dezvoltat de o firma ce s-a desprins din mediul universitar (Universitatea Twente, Olanda). De asemenea, interfata grafica intuitiva si noutatea produsului au in spate zeci de ani de experienta (softul numindu-se initial TUTSIM, apoi CAMAS). Softul 20-Sim a stat la baza numeroaselor articole stiintifice din domeniul ingineriei automobilelor (domeniul: modelare / simulare / control), cat si a unor teze de doctorat in acest domeniu.


PCE - 31

Facilitati de modelare avansata in 20 Sim

O facilitate importanta a softului este faptul ca suporta atat modelarea bond graph cat si asa-numita iconic diagram (fig. de mai sus), in egala masura. Apoi, un mare avantaj este acela ca un model poate contine in acelasi timp submodele bond graph, iconic diagrams si diagrame-bloc (pentru control). Mai mult, inginerul de modelare / simulare poate scrie cod sursa (fig. de mai sus) pentru a-si particulariza modelele sale. Limbajul orientat pe obiecte este SIDOPS+ (o evolutie a limbajului SIDOPS), avand marele avantaj de a fi un limbaj formal si nu unul imperativ (gen C/C++, Fortran, Object Pascal). Gradul de abstractizare creste astfel substantial, inginerul stabilind ce anume face un submodel si nu cum anume face, astfel ca limbajul SIDOPS+ se constituie intr-un instrument foarte util inginerilor. Interfata cu pachetul software clasic de simulare MATLAB/Simulink se face prin intermediul unor rutine specializate, astfel incat exista posibilitatea unor simulari concurente in cele doua pachete software, lucru de bun augur pentru validarea unor rezultate. Softul va fi utilizat in cadrul programelor de Master (de exemplu „Securitatea si economicitatea autovehiculelor”) ca si al unor proiecte de cercetare stiintifica. avand componente de modelare si simulare a fenomenelor studiate de ingineria autovehiculelor. 3) Delphi si C++ Builder – licente de Borland Developer Studio 2006, pachet software (mediu integrat de dezvoltare) pentru programare. Acest soft va permite membrilor echipei de cercetare sa dezvolte un produs software original cu privire la modelarea, simularea, controlul si optimizarea sistemelor de propulsie pentru autovehicule, hibride sau conventionale. Combinand doua limbaje de programare puternice (C++ si Delphi) intr-un produs software unitar (care insa comunica si cu limbajul MATLAB, pentru o mai mare flexibilitate), dotat cu interfata grafica utilizator (GUI) moderna, echipa de cercetare va pune bazele unei activitati ce se va desfasura pe mai multi ani, pe mai multe generatii ale produsului software. Fiind un program executabil, produsul software va fi protejat intelectual, precum si usor si intuitiv de folosit. Filosofia de dezvoltare a aplicatiei (produsului) software este una obiectuala, facand apel la programarea orientata pe obiecte (OOP) si la notiunile legate de mostenire si polimorfism. In acest fel, produsul software va putea simula comportamentul oricarui tip de autovehicul, dotat cu sistem de propulsie conventional sau hibrid, punte motoare de orice tip (fata/spate/integrala), supus la demaraje, franari si evolutii pe cicluri de testare urbane si extraurbane. Trebuie spus ca in cadrul echipei de cercetare exista experienta cu aceste produse software (si limbaje de programare), deoarece un membru al echipei (Cruceru, D.N.) este titularul disciplinei Programarea calculatoarelor, predata la specializarea Autovehicule Rutiere din cadrul Facultatii de Transporturi a Universitatii Politehnica Bucuresti. Mai mult, aici echipa de cercetare poate miza pe aportul unor studenti cu reale calitati de programare/desvoltare aplicatii (in regim de colaborare/subcontractare); 4) AMESim – produs ale societatii IMAGINE (Franta), pachetele software din familia AMESim (AMESim, AMESet, AMERun etc.) se constituie in unelte de simulare avansate, putand conlucra cu Matlab/Simulink si avand numeroase elemente, componente si sisteme predefinite (in biblioteci specializate). Doi dintre membrii echipei de cercetare (Bataus M.V. Si Dragne, F.D.) au o vasta experienta in activitatea cu acest produs software. AMESim (Advanced Modeling Environment for performing Simulations of engineering systems) este structurat astfel incat sistemul ce urmeaza a fi simulat sa fie prezentat cu ajutorul unei interfete program-utilizator usor de inteles si de utilizat. AMESim utilizeaza simboluri pentru a reprezenta diverse subsisteme ce fac parte dintr-un sistem complex. Simbolurile utilizate de AMESim pentru a reprezenta componente elementare sau complexe sunt bazate pe simboluri standardizate utilizate în inginerie, precum simbolurile ISO ale componentelor hidropneumatice sau diagramele bloc ale sistemelor automate, în cazul în care nu există simboluri standard pentru componentele modelate, limbajul utilizează pictograme sugestive. Ca exemplu tipic, se PROIECTE DE CERCETARE EXPLORATORIE

PCE - 32

prezintă în figura 1 uun servomecaanism electroohidraulic connstituit din componente sstandardizatee, iar în figura 2 se prezintă modelul transsmisiei cu va ariaţie continuă (CVT) a unuibilautomob construit cu pictogram mesugestive e.

Modelul AMEESim al unui servomecannism electrohhidraulic realiizat din compponente tipizzate

Modelul MESim AM al une ei transmisii CVT de automobil at realiza din pictogrrame sugestivve 5) ADAM – mai multe licente din produsul oftware cu mare raspanddire in lumea simularii sisttemelor (indeobsste mecanice)). Softul ADAAMS va fi foloosit la analizaa cinematica si dinamica a sistemelorr de corpuri mecanice (in special sistemele traansmisiei hibbride: mecanisme planetaare simple si compuse, mecanisme cu roti diintate situate pe axe fixee). Mai mult, modelarea comportamenntului mecannic al motorului termic va fi realizatta cu ajutoru ul produsului software DAMS. Trei membri al echhipei (Crucerru, D.N., Calinoiu, C., Sorohan, St.) au cunostinte de DAMS; 6) ANSYS – o licenta a unui dintre cele mai olosite pacheete software de analiza fin cu element nit. Produsul fo softwaree va fi folosit,, in cadrul prroiectului de cercetare, inn scopul analizei cu elemeent finit a strructurilor de rezistenta aferente trransmisiei hibbride (carcassa transmisieei, componenntele individuuale – roti dinntate, arbori). Atat problemmele statice, cat si cele dinnamice (modduri proprii de vibratie) vor fi investigate cu ajutorul programului ANSYS. De asemenea, probleme de transfer termmic vor fi anaalizate. Un membru al echipei dde cercetare (Sorohan, Stt.) este expeert in ANSYS;; 7) CATIAA – un numar de licente dde CATIA v5 este prevazuut pentru asiigurarea resuursei necesarre de proiectarre 3D. CATIA este unul din produsele software de proiectare asistata cele mai performmante in lume la oora actuala, iiar o parte din membrii eechipei au cunostinte bunne de CATIA. Modelul virttual 3D al sistemuluui de tractiunne hibrid-elecctric va fi connstruit si asaamblat in CATTIA, beneficiind de facilittatile de parametrtrizare aferennte acestui mediu de proiectare. In accest mod, repproiectarea unor componnente si subansammble este mu in CATIA (modu de analiza ult usurata. O parte din analiza structturala va fi efectuata ul cu elemeent finit incorrporat, pentrru solide),arda cea mai mare nd parte fiin creata in ANSYS (cu modele exportatee din CATIA)); 8) AutoCCAD – produs software claasic al proiecctarii asistate de calculato or (mai preciis, componennta Compute – Aided Drafting a ingineriei asistatte de computer), AutoCAAD este dispoonibil in mai multe licente sii, daca va fi nevoie, se vo or mai achizittiona alte cateva. Practic fiecare memmbru al echippei de cercetare a lucrat si lucreaza in AutoCAD (varriantele 2000 0, 2002, 2004 si 2007). Un membru al echipei (Cruceru, D.N.) a preedat softul AuutoCAD in caadrul disciplinnei Grafica asistata de alculator; alti membri ai echipei (Badea, G., Maciac, A.N.) sunt experti in AutoCAD 2007, ei prooiectand fieccare o transmmisie automataa cu 7, respeectiv 5 treptee de mers inaainte.

PROIECCTE DE CERCCETARE EXPPLORATORIE

PCE - 33

proiect hibrid

Recommend Documents