Alternatif tahrik teknolojisi

Terimi yeşil araç (eşanlamlı "Alternatif Sürücüler") için kavramları içerir sürücüye ait araçların veya enerji açısından piyasadaki yayılmasının yapıcı çözüm olabilir, sürüş teknikleri farklıdır.

Bu tür teknolojilerle, çevre kirliliği veya fosil yakıt kaynaklarının (petrol) tükenmesi gibi geleneksel tahriklerde ortaya çıkan sorunların çözülebileceği umudu bağlanmıştır. Alternatif sürücülere geçiş , taşımacılıkta enerji dönüşümünün temel taşıdır .

Farklı yakıt yolları, 100 km yol kat etmek için farklı miktarlarda enerji gerektirir. Soldan sağa: Kömürden elektriğe, elektrikli arabaya. Pille çalışan elektrikli arabalara yenilenebilir enerji (örneğin rüzgar veya fotovoltaik). Yenilenebilir enerjiden hidrojene hidrojen arabasına. Petrolden dizele, klasik yanmalı motorlu araçlara.

Güç aktarım mekanizmasının elektriklendirilmesi

Freiburg'da bir TWIKE . TWIKE, iki tahrik varyantında mevcuttur: ya bir insan-elektrikli hibrit araç olarak ya da bir tamamen elektrikli araç olarak.
Roma'da Micro-Vett elektrikli minibüs
Tesla Roadster bir olduğunu elektrikli araba

Burada, esasen geleneksel tahriklerin yanmalı motorlarla kombinasyonundan ve az çok büyük oranda elektrikli tahrik bileşenlerinden oluşan tahrik konseptleri ele alınmaktadır. Gösterilen şemada, elektrikli bir bileşeni olmayan geleneksel sürücüler de dahil edilmiştir. Tamamen elektrikli araçlar ve yakıt hücreli araçlar (veya karışık biçimler) söz konusu olduğunda, bazı durumlarda artık herhangi bir geleneksel oran yoktur.

Hibrit sürücü

Hibrit araçlarda enerji dönüşümü ve enerji çıkışı, enerji depolama cihazları ile zaman içinde ayrıştırılır ve / veya paralel olarak iki enerji dönüşüm makinesi kullanılır ( elektrik motoru ve içten yanmalı motor ). Sürücünün elektrik kısmına enerji depolamak için piller veya çift ​​katmanlı kapasitörler kullanılır.

Daha kısa yolculuklar, daha düşük hızlar ve sık hızlanma ve frenleme ile karakterize edilen şehir trafiğinde, hibrit sürücünün genellikle enerji tüketimi açısından avantajları vardır. Kara trafiğinde, yani daha yüksek hızlarda daha uzun yolculuklarda, bir hibrit sürücünün enerji tüketimi açısından daha fazla dezavantajı vardır, çünkü bu modda genellikle sadece içten yanmalı motor çalışır ve hibrit tahrik daha büyük kütle dezavantajına sahiptir.

Şu anda üretimde hibrit diskler örnekleri Toyota'nın Hybrid Synergy Drive ve Voltec sürücü dan General Motors .

Elektrikli sürücü

Elektrikli araçlar genellikle enerjilerini gemide taşınan ve önceden yeterince yakıt doldurulmuş veya şarj edilmiş enerji depolama cihazlarından alırlar . Yakıt hücreleri, doğrudan bir yakıttan elektrik üretir. Güneş araçları genellikle daha küçük enerji depolama cihazları taşır ve güneş enerjisinden elektriği emmek için güneş pillerini de kullanabilir . Bununla birlikte, çoğu araç için gereken enerji, taşınan güneş pillerinden elde edilen verimden çok daha yüksek olduğu için , yalnızca çok düşük tüketimli araçlar ve doğrudan güneş ışığı alan tekneler gidebilir (ayrıca bkz. Elektrikli arabalar , elektromobilite ).

Elektrikli sürücüler ayrıca, enerjisi elektrik biçiminde (örneğin bir lityum iyon pilde) depolanmayan, ancak hidrojen gibi henüz dönüştürülmemiş bir yakıt biçiminde olanları da içerir. Bu durumda dönüşüm bir yakıt hücresinde gerçekleşecek ve bu şekilde elde edilen elektrik enerjisi sürücünün kullanımına sunulacaktır. Bu durumda, yakıt hücreli bir araçtan söz edilir .

Geleneksel bir içten yanmalı motora sahip alternatif yakıtlar

Bremen'de doğalgazlı taksi
Biyodizel (RME) taksi Graz'da
Halk arasında Flex-Auto olarak bilinen, farklı üreticilerin dört tipik tam esnek yakıtlı modeli. Bu araçlar, etanol ve benzin ile herhangi bir karışımda çalışır.

Alternatif yakıtlar, fosil yakıtlara bağımlılığın azaltılmasına ve net CO 2 emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olabilir . Özellikle çevre bilançosunu değiştirebilecek yeni yakıtlarla verimlilik hala iyileştirilebilir.

Alternatif yakıtlar, geleneksel yanmalı motorlarla geleneksel karayolu trafiği için büyük ölçekte, çoğunlukla geleneksel benzin veya dizele katkı olarak kullanılmaktadır. AB boyunca, en fazla% 10 etanol, geleneksel şekilde benzine eklenen edilir ve% 7 kadar interesterifikasyona bitkisel yağ ( biyodizel ) geleneksel dizel ile karıştırılır biyokütleden elde edilen .

Alternatif yakıtlar ayrıca otomotiv teknolojisinin uyarlanmasını gerektirir. Bu, yakıt beslemesi, arabadaki depolama, içten yanmalı motor veya güvenlik cihazları ile ilgili olabilir.

hidrojen
Hidrojen , çok yüksek tutuşabilirliği ve oktan sayısı sayesinde benzinli motorlar için yeni potansiyeller açmaktadır . Basınçlı kaplarda depolamanın artık teknik olarak çözülmüş olduğu kabul edilmektedir. Sıvı formda depolama, 700 bar teknolojisine kıyasla artık menzili önemli ölçüde artırmayacaktır. Isı transferi buharlaşmaya ve ardından hidrojenin patlamasına yol açtığı için sıvı tankları uzun süreli kapatmalarla uyumlu değildir. → Ayrıca bakınız: hidrojen depolama
Biyodizel
Biyodizel, halihazırda büyük miktarlarda piyasada bulunmakta, ancak esas olarak bir katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.

Dizel motorlar prensipte saf biyodizel ile çalışabilir, ancak çoğu araç sadece maksimum% 10 ila% 20 arasında onaylıdır, çünkü contalarda teknik sorunlar meydana gelir. Motor yağının seyrelmesi başka bir sorundur, ancak izlenebilir. Partikül filtreleri dizel motorda olduğu gibi kullanılabilir.

Etanol yakıtı
Günümüzde etanol esas olarak katkı maddelerinde ( ETBE ) kullanılmaktadır. Özellikle çok noktalı enjeksiyon sistemleri, yakıttaki (E20)% 20'ye kadar etanolü tolere edebilir , E85 yakıtı (% 85 etanol,% 15 Super Plus) kullanımı için tasarlanmış esnek yakıtlı araçlar da gereklidir. ), ancak saf benzinle de çalıştırılabilir. Benzin yerine E85 kullanıldığında performansı% 20 artan motorlar var. Benzinli motorları E85'e uyarlamak için kontrol üniteleri geliştirme aşamasındadır.
BtL yakıt
Sentetik yakıtlar, motorda biyodizele göre daha az teknik sorun vaat etmekte ve dizel ve Otto prensibinin bir melezine izin vermektedir. Biyodizelin aksine, BtL yakıtı sadece tesisin yağ içeren kısımlarından değil tüm tesisten elde edilir. Bu nedenle biyodizele göre daha geniş bir hammadde tabanına sahiptir ve bu nedenle daha sürdürülebilirdir. Bu tür yakıtların üretimi şimdiye kadar pilot tesislerde gerçekleştirildi, bu nedenle henüz uygun maliyetli değiller ve büyük miktarlarda mevcut değiller.
Doğalgazlı araçlar
Doğal gazın uygulanması hidrojenden daha ucuzdur ve düşük maliyetleri nedeniyle şu anda oldukça popülerdir, özellikle şehirlerde nispeten düşük emisyonlar nedeniyle . Motorların adaptasyonu hala potansiyele sahiptir: Doğrudan enjeksiyonlu, yüksek şarjlı benzinli motorlar verimlilik açısından dizel motorlara yaklaşmaktadır . İki değerlikli motorlar (gaz veya benzin) , özellikle daha az verimlidir. Doğal gaz, sondaj yoluyla çıkarılır ve benzin ve dizel gibi sonlu, fosil bir hammaddedir. Teorik olarak bu yana açıklamaları % 25 daha az CO kadar 2 yanma esnasında önemli ölçüde daha az kirletici, bu doğru bir geçiş çözüm olarak kabul edilir sürdürülebilir alternatifler (örneğin, hidrojen, biyogaz).
Yakıt olarak sıvılaştırılmış petrol gazı , LPG
Düşük basınçta sıvı olan gazlara sıvı gaz denir. Bunlar, propan , propen , bütan , buten gibi daha uzun zincirli hidrokarbonlar veya dimetil eter (DME) gibi eter bileşikleridir . Sıvılaştırılmış petrol gazı, benzinli motorlu araçlarda kullanılabilir ; Düşük depolama basıncı nedeniyle, otomobillerdeki depolar toroidal olabilir ve stepne yerine takılabilir, bu da orijinal benzin deposu korunduğu için bagajı değiştirmeden aracın genel menzilini önemli ölçüde artırır. Aksine metan veya DME gibi bundan elde edilen yakıtlar, CO 2 LPG ile tasarrufu kirletici emisyonlar önemli ölçüde, benzin kullanımı ile karşılaştırıldığında damla,% 10-15. Metan ayrıca doğrudan biyogaz veya odun gazından elde edilebilirken , otogazın bileşenleri (propan ve bütan), örneğin benzin üretiminde ham petrolün damıtılmasının yan ürünleridir . Bu nedenle sonlu enerji kaynaklarıdır, ancak bunları çıkarmak için ek petrol çıkarılmasına gerek yoktur. Bir anlamda benzin ve mazot üretiminden kaynaklanan atık ürünlerden söz edilebilir.
Bitkisel yağ yakıtı
Dizel motorda mazot yerine bitkisel yağ kullanılabilir. Bununla birlikte, soğukken yeniden akma eğilimi gösterir ve artık akmaz. Bu sorunların ele alınması biyodizelin geliştirilmesine yol açtı.
Uyarılar
Günümüzde, spor arazi araçları gibi verimsiz araç konseptleri için alternatif sürücüler de kullanılmaktadır . Bu göreceli iyileştirmelerle sonuçlansa da, mantıklı araç konseptlerine kıyasla herhangi bir çevresel veya sürdürülebilirlik etkisine sahip değildir. Özellikle artan motorizasyon, verimlilik iyileştirmeleri ve alternatif tahrik konseptleri ile elde edilebilecek sürdürülebilirliği yok ediyor.

Daha fazla kavram

Burada bir dizi başka kavram listelenmiştir çünkü bunlar aynı zamanda bu lemma anlamında alternatif dürtüleri de temsil ederler . Bununla birlikte, bunun, teknik veya ekonomik nedenlerden dolayı, otomotiv sektöründeki herhangi bir ekonomik alaka ile ilişkili olmadığı varsayılmalıdır. Bununla birlikte, diğer sektörlerde niş uygulamalar, örneğin sabit enerji üretiminde veya egzoz gazı üretimi açısından kritik olan alanlarda kesinlikle bu tür konseptlerle kapsanabilir.

Pistonlu motorlar

Alternatif sürücülerin kullanımı için gereksinimler

Maliyetli kötü yatırımlardan kaçınmak için teknolojilerin, özellikle ticari olarak kullanılan filolar durumunda, içten yanmalı motorun tüm avantajlarını nadiren aynı anda birleştirdikleri için uygulamaya uyarlanması gerekir. En önemli kriterler:

  • Aralık
  • maksimum performans (hızlanma, eğimler)
  • Gemide depolanan veya tutulan enerjinin kararlılığı veya değişmezliği
  • Kaynaktan tekerleğe kadar tüm enerji zincirinin güvenliği, süresi ve verimliliği açısından kabul edilebilir yakıt ikmali prosedürü
  • Yolcular ve çevre için güvenlik

Edebiyat

  • Helmut Tschöke (Ed.): Aktarma organının elektrifikasyonu , Springer Vieweg, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-658-04643-9
  • Anton Karle: Elektromobilite: Temel Bilgiler ve Uygulama , Hanser, 2. güncellenmiş baskı, Münih 2017, ISBN 978-3-446-45099-8
  • Bernd Ostmann (Ed.): Alternatif sürücüler: Gelecekte bu şekilde araç kullanacağız , Motorbuch Verlag, Stuttgart 2011, ISBN 978-3-613-03346-7

İnternet linkleri

kabarma

  1. ↑ Braess, Seiffert: Vieweg Handbook Motor Vehicle Technology , Baskı 3, 2003; S. 138