Εναλλακτικά αυτοκίνητα

Αυτοκίνητα με αέρια καύσιμα Τα καύσιμα που χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητα αυτού του τύπου –υγραέριο, που είναι μίγμα προπανίου (30%) και βουτανίου (70%). –φυσικό αέριο που αποτελείται κατά 98% από μεθάνιο. παράγουν CO μειωμένο κατά 73% και NOx μειωμένο κατά 85% σε σχέση με τους κινητήρες που καίνε βενζίνη. Τα αυτοκίνητα που καίνε βενζίνη με απλές σχετικά διαδικασίες μπορούν να μετατραπούν σε αυτοκίνητα που καίνε αέρια καύσιμα..

Πλεονεκτήματα Μειωμένη παραγωγή ρύπων σε σχέση με βενζινοκινητήρες –Με υγραέριο: CO - 80% και NOx - 50% –Με φυσικό αέριο: CO - 73% και NOx - 85% –Μειωμένη παραγωγή CO2 Μειωμένες ανάγκες συντήρησης Αθόρυβη λειτουργία

Άλλα στοιχεία Ανάγκη αρκετού χώρου για αποθήκευση αερίου καυσίμου (πολλές φορές στο χώρο των αποσκευών). Ειδικές προδιαγραφές για τα δοχεία και τους χώρους διανομής καυσίμου Κινητήρες με ηλεκτρονικό έλεγχο και καταλύτη για ακόμα μικρότερες επιβαρύνσεις στο περιβάλλον

Η χρήση 300 λεωφορεία της ΟΑΣΑ κινούνται με φυσικό αέριο Η πλήρωσή τους γίνεται σε ειδικό σταθμό σε λίγα λεπτά Το αέριο αποθηκεύεται στην οροφή του λεωφορείου –πίεση αερίου 200 bar, σε δοχεία αντοχής 600 bar –πτώση πίεσης αρχικά στα 7 bar και μετά στο 0,5 bar – πίεση λειτουργίας)

Ηλεκτρικό αυτοκίνητο Ο σχεδιασμός του είναι διαφορετικός σε πολλά σημεία σε σχέση με το συμβατικό αυτοκίνητο με βενζινοκινητήρα. –Ανάγκη ελάχιστων αντιστάσεων –Άλλος σχεδιασμός αμαξώματος λόγω βάρους συσσωρευτών –Ανάγκη μείωσης βάρους –Απουσία συστήματος θέρμαννσης χώρου επιβατών –Όχι κιβώτιο ταχυτήτων

Επιπλέον εξαρτήματα Δείκτης φόρτισης συσσωρευτών και δείκτης στιγμιαίας κατανάλωσης ρεύματος στο ταμπλώ Βοηθητικά ηλεκτρικά εξαρτήματα τάσης 12 V (φωτισμός, ραδιόφωνο κλπ) μέσω: Μετασχηματιστή Βοηθητικής μπαταρίας Αυτόνομο σύστημα καλοριφέρ με βενζίνη ή πετρέλαιο

Συσσωρευτές Η βασική παράμετρος αξιολόγησης των ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι τα χαρακτηριστικά των συσσωρευτών: –ο χρόνος αυτονομίας τους, –ο χρόνος και ο τρόπος επαναφόρτισής τους, –ο χρόνος ζωής τους (πόσες επαναφορτίσεις κάνουν μέχρι να αλλαχθούν) και –το βάρος τους

Επιλογή συσσωρευτή Ενεργειακή πυκνότητα –Σχέση βάρους και ενέργειας Αυτοτέλεια κίνησης (πόσα km διανύει σε ένα κύκλο) Πυκνότητα ισχύος –Μέγιστη ισχύς που προσφέρει Απόδοση αυτοκινήτου (Επιτάχυνση, μέγιστη ταχύτητα) Κύκλος ζωής –Πόσες επαναφορτίσεις μπορούν να γίνουν

Τύποι συσσωρευτών Μολύβδου οξέος Ανάλογα το τύπο: έως 1500 κύκλους ζωής Μεγάλη εσωτερική αντίσταση Ανάγκη συντήρησης Νικελίου – Καδμίου Μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα και ισχύς Γρήγορη φόρτιση Μεγάλη διάρκεια ζωής Υψηλή τιμή Νικελίου – Υβριδίου μετάλλου

Υβριδικό αυτοκίνητο Τα προβλήματα με του συσσωρευτές των ηλεκτρικών αυτοκινήτων (κυρίως η μειωμένη αυτοτέλεια κίνησης και ο χρόνος επαναφόρτισης) αντιμετωπίζονται με ένα μικτό τύπο αυτοκινήτου, όπου συνυπάρχουν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης και ο ηλεκτροκινητήρας. Τα αυτοκίνητα αυτά ονομάζονται υβριδικά.

Οι δύο τύποι υβριδικών αυτοκινήτων Σειριακός τύπος: ο κινητήρας εσωτερικής καύσεως κινεί την ηλεκτρογεννήτρια και τροφοδοτούνται οι συσσωρευτές. Αυτοί με την σειρά τους κινούν τον ηλεκτρικό κινητήρα. Αν η τάση που δίνουν οι συσσωρευτές είναι πάνω από ένα όριο ο κινητήρας εσωτερικής καύσης δεν λειτουργεί. Παράλληλος τύπος: Λειτουργεί πάντα ο ηλεκτροκινητήρας αλλά όταν η τάση των συσσωρευτών πέσει κάτω από ένα όριο ενεργοποιείται ο βενζινοκινητήρας. Σε αυτή τη περίπτωση ο ηλεκτρικός κινητήρας μετατρέπεται σε γεννήτρια για φόρτιση των συσσωρευτών όταν υπάρχει ανάγκη.

Αυτοκίνητα με ενεργειακές κυψέλες Ενεργειακή κυψέλη είναι ηλεκτροχημική συσκευή που μετατρέπει το οξυγόνο και το υδρογόνο σε ηλεκτρική και θερμική ενέργεια. Η ηλεκτρική ενέργεια της κυψέλης μπορεί να κινήσει ένα ηλεκτροκινητήρα.

Κυψέλη καυσίμου Άνοδος 2 Η 2  4 Η+ + 4e- Κάθοδος Ο 2 +4 Η+ + 4e-  2 Η 2 Ο. Ανάμεσα στην άνοδο και την κάθοδο υπάρχει ειδική μεμβράνη που άγει μόνο τα θετικά ιόντα Η+ ενώ τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται μέσω κυκλώματος αποδίδοντας ηλεκτρική ενέργεια. Τάση 0,7 V

Αυτοκίνητο με καύσιμο υδρογόνου

Συγκρίσεις αποδόσεων Ηλεκτρικό αυτοκίνητο 26% -65% Απόδοση κινητήρα 72%,, φόρτισης 90%, απόδοση εργοστασίου ηλεκτρικής ενέργειας 40%- 100% Εσωτερικής καύσης 20% Με ενεργειακές κυψέλες 24-32% Απόδοση καύσης καθαρού υδρογόνου 80% Μετατροπή σε κίνηση 80% Μετατροπή άλλου καυσίμου σε υδρογόνου 40-50%: Σύνολο