Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umis ováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura redakce@ben.cz

8 KONCEPÈNÍ VOZIDL LTERNTIVNÍCH POHONÙ Témìø všichni velcí automobiloví výrobci svìta testují již jistou dobu technologie alternativních pohonù automobilù v tzv. koncepèních vozidlech. Chtìjí tím ukázat realizovatelnost technologie palivových èlánkù a získat zkušenosti. V následující kapitole jsou popsány nìkteré pøíklady jednotlivých výrobcù. 8.1 Osobní vozidla První období alternativních pohonù, kdy zdrojem energie elektrického vozidla byly samotné baterie ze známých dùvodù skonèilo, proto nebude dále rozvádìno. Druhé období je charakterizováno zavádìním hybridních pohonù, což znamená pohon dvìma nebo více na sobì nezávislými zdroji energie. Tøetí (poslední?) období charakterizuje elektromotor se zdrojem proudu z palivového èlánku napájeného èistým vodíkem nebo methanolem. 8.1.1 Honda Pøedchùdci Hondy FCX byly hybridní pohony: n n n Honda Insight zážehový tøíválec 995 cm 3, 50 kw a stejnosmìrný bezkartáèový elektromotor 6 kw. IM (Integrated Motor ssist). Civic zážehový ètyøválec 1329 cm 3, 85 kw a elektromotor 10 kw. Poslední hybridní vozidlo Honda FCX jako moderní èisté auto svìta. Honda FCX je komerèní vyrábìné vozidlo na palivové èlánky s všeobecným silnièním schválením pro Japonsko a meriku. Jako prvé vozidlo svìta na palivové èlánky bylo zavedeno již v roce 2002 pro úøady a privátní podniky. FCX využívá vodík z nádrže a kyslík ze vzduchu pro výrobu proudu, pohánìjící elektromotor a tím vozidlo. Hondou vyvinutý ultrakondenzátor peèuje o regeneraci brzdící energie kterou využívá pro zrychlení. JOSEF KMEŠ: LTERNTIVNÍ POHON UTOMOBILÙ 153

Technické údaje: 9êNRQHOHNWURPRWRUX N: 9êNRQSDOLYRYpKRþOiQNX N: 7RþLYêPRPHQW 1P 3DOLYRYêþOiQHN 3()&%DOODUG 3RZHU6\VW (OHNWURPRWRU 3DOLYRNRPSULPRYDQê YRGtN VW tgdyê =ivreqtnhqhujlh V\QFKURQQt 03D 3RKRWRYRVWQtKPRWQRVW XOWUDNRQGHQ]iWRU +RQGD NJ 0D[U\FKORVW NPK 'RMH]G NP Obr. 8.1 Honda FCX (autosalon I 2003) 8.1.2 Toyota koncepèní vozidlo s hybridním pohonem Hybridní systém Toyota (THS) je svìtovì známý jako první sériovì vyrábìný hybridní systém, který se vyznaèuje mimoøádnì nízkou spotøebou paliva, výfukovými emisemi a svojí recyklaèní schopností jako nejèistší vozidlo svìta. Typ THS a Prius je vybaven 1,5l benzinovým motorem, elektromotorem a bateriemi Ni-MH. Na vozidlo je poskytována záruka po dobu pìti let nebo 100 000 km. Již v roce 1997 jich bylo ve svìtì prodáno 70 000. První svìtové vozidlo s elektro-hybridním pohonem všech kol, typ THS-C má dva elektromotory k pohonu obou náprav a benzinový motor obsahu 2,4 l. Funkce systému je odvozena od E-ètyøsystému, který øídí elektromotor zadní nápravy a koordinuje rozdìlení proudu na ètyøi kola a tak optimalizuje výkon vozidla podle jízdní situace. Pøední náprava je pohánìna pouze pøi akceleraci. Jízdní vlastnosti vozidla jsou zlepšeny použitím nezávislých lineárních hydraulických øízení pro každé 154 JOSEF KMEŠ: LTERNTIVNÍ POHON UTOMOBILÙ

kolo a øídí pøídavný ECB (Electrically Contorlled Brake System), první ve svìtì elektronicky øízený brzdicí systém v sériovì vyrábìném vozidle. EBC pøevažuje nad funkcí BS, EDB (Elektronické rozdìlení brzdné síly), asistence poruchy, VSC (systém stability vozidla) jakož i TRC (trakèní kontrola) a zlepšují nadto úèinnost užiteèného brždìní. U hybridu Estima má spotøebu pohonný systém 5,6 l benzinu na 100 km (podle japonského testu) tj. dvakrát lepší pro vozidlo této kategorie než pøedepisují japonské testy, které platí až do roku 2010. Emisní hodnoty uhlovodíkù (HC) a oxidù dusíku NO x leží více než 75 % pod souèasnou pøedepsanou hodnotou. Toyota hybridní systém Mild (THS-M) je jednoduchý bezproblémový adaptivní hybridní systém který mùže být využit u mnoha typù vozidel. Tento systém spoøící palivo a snižující emise byl zaveden v srpnu 2002 do japonských sériových vozidel, pøi chodu na volnobìh vykazuje nulové emise. THS-M se skládá ze tøí hlavních komponentù: z malého motorového generátoru, který je spojen hnacím øemenem s efektivním benzinovým motorem, z kompaktní 36 V sekundární baterie pro 42 V zdroj proudu motoru a z øídicí jednotky. Jakmile vozidlo vybavené THS-M systémem zastaví, zaøadí systém pracovní stav Volnobìžný stop, tzn. že je benzinový motor automaticky zastaven. Uvede-li se vozidlo opìt do chodu, dodá elektromotor nejprve potøebný pohon a zajistí také nový start benzinového motoru. Pøi zpoždìní nebo brždìní pracuje elektromotor jako generátor a mìní brzdnou energii v energii elektrickou, kterou dodává do baterie. Obr. 8.2 Toyota FCHV-4 JOSEF KMEŠ: LTERNTIVNÍ POHON UTOMOBILÙ 155

Pìt vozidel posledního typu FCHV-4 je úspìšnì provozováno po japonských silnicích, další dvì se nachází v US a podílí se na California Fuel Cell Partnership silnièním testovacím projektu. Celkem poskytuje Toyota sedm FCHV automobilù, které jsou nasazeny na japonských a amerických silnicích k provìøení dùkazu zpùsobilosti. Mimoto vyvinula, FC svazek, vysoko výkonného palivového èlánku o výkonu 90 kw a nízkopodlažní autobus spoleènì s Hino Motors, Technické údaje viz Tab. 8.1. Tab. 8.1 Technické údaje automobilu a autobusu Toyota 9R]LGOR 5R]P U\ O[E[KP 3R HW PtVW 5\FKORVW NPK 'RMH]G NP 3DO O YëNRQN: (OHNWURPRWRU N: 1P 3DOLYR SO\Q YRGtN 03D )&+9 [[ )&+9%XVO [[ [ [ 8.1.3 DaimlerChrysler Cesta k sériové výrobì automobilu s palivovým èlánkem je udávána tempem DaimlerChrysler. Prototyp NECR 5 (New Electric Car) pøichází jako vozidlo denního použití již velmi brzo. Roku 2004 má být zahájena sériová výroba. Veškerá technika pro provoz palivového èlánku je vestavìna do sendvièové podlahy vozidla Mercedes Benz. Obr. 8.3 NECR 5 156 JOSEF KMEŠ: LTERNTIVNÍ POHON UTOMOBILÙ

Prostory pro posádku i zavazadlový prostor nejsou kráceny. Vysoká technická mobilita s elektromotorem (55 kw) dosahuje rychlosti až 150 km/h a s jedním tankováním ujede nìkolik 100 km jízd. Na podzim 1997 DaimlerChrysler pøedvedl NECR 3, pro individuální nasazení, s methanolem v nìmž je H 2 chemicky vázán, ten je pro mobilní použití mnohem slibnìjší. Ve vozidle je reformaèní zaøízení, které uvolòuje z methanolu H 2 pro palivový èlánek. Tato technika v uvedeném NECR 3 zaujímala tak velký prostor, že vozidlo tøídy bylo pouze dvousedadlové. Bìhem tøí let umožnil vývoj systém tak zmenšit, že je nyní umístìn v sendvièové podlaze vozu. Mimoto stoupl výkon o 50 % a hmotnost klesla o 300 kg. Pohon methanolem a H 2 solárnì vyrobeným nelze v ekologické bilanci zcela srovnávat. V prvém pøípadì lze mluvit o methanolisovaného vodíku pro provoz palivových èlánkù. Emisní hodnoty jsou znaènì nižší než u spalovacích motorù. Škodlivé emise jako oxidy dusíku, uhlovodíky, oxid uhelnatý a pevné èástice klesají na hodnotu blízkou nule. Oxid uhlièitý oproti spalovacímu motoru mùže být redukován o 30 % a odpadá zcela, je-li methanol získáván regenerací (Biomasy, organických látek nebo odpadù døeva). Obr. 8.4 Systém palivových èlánkù koncepèního vozidla NECR 5 JOSEF KMEŠ: LTERNTIVNÍ POHON UTOMOBILÙ 157