2004.12.05. 1 Dr. Emőd István Múlt • 1860 az első működő kétütemű (Lenoir), • 1876-ban első működő négyütemű (Otto) belsőégésű motor gázüzemű volt. • 1894 Franciaország: Első autóverseny (PARIS-RUEN, 126 km) győztes: de Dion Bouton gőzautó, 17 km/óra átlagsebességgel.
25
Embed
KÖRNYEZET- SZENNYEZÉSgjt.bme.hu/sites/default/files/ua5.pdf · KÖRNYEZET-SZENNYEZÉS. 2004.12.05. 4 Dr. Emőd István Kőolaj-előfordulások kimerülése. 2004.12.05. 5 Dr. Emőd
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
2004.12.05.
1
Dr. Emőd István
Múlt
• 1860 az első működőkétütemű (Lenoir),
• 1876-ban első működőnégyütemű (Otto) belsőégésű motor gázüzemű volt.
• 1894 Franciaország: Elsőautóverseny (PARIS-RUEN, 126 km) győztes: de DionBouton gőzautó, 17 km/óra átlagsebességgel.
2004.12.05.
2
Dr. Emőd István
Ekkor a verseny még nyílt volt!
• 1899-ben az első 100 km/h-nál gyorsabb autó: villamos hajtásúautó volt.
• 1900-ban az USA-ban 4192 autót gyártottak : 1681 gőzautót,1575 villamoshajtású és 936 benzinmotoros autót.
2004.12.05.
3
Dr. Emőd István
Miért kell alternatívát keresni?
FORRÁSOK KIMERÜLÉSE
KÖRNYEZET-SZENNYEZÉS
2004.12.05.
4
Dr. Emőd István
Kőolaj-előfordulások kimerülése
2004.12.05.
5
Dr. Emőd István
Személygépkocsi-állomány
1000 lakosra eső személygépkocsik száma (2001-ben)•Monaco 686 Magyarország 236•Olaszország 565 Törökország 67•Németország 529 Kína 5,9
Automobil-Rervue 2002
2004.12.05.
6
Dr. Emőd István
Szigorodó előírások(személygépkocsi-motor)
2004.12.05.
7
Dr. Emőd István
Az üvegházhatás mértéke
2004.12.05.
8
Dr. Emőd István
Milyen lehetőségek vannak?
Közvetlenbefecsk.
A környezetbarátautó
Dízel-motor
Benzin-motor
Villamosés hibrid-
hajtás
T.anyag-cella
Alternatívhajtó-anyag
LPG
CNG
Biohajtó-anyagok
Szegénykeverék
Elektr.szabályozás
Commonrail
Soros
Pár-huzamos
Kombinált
Hidrogén
(Akku)
Villany-motor
2004.12.05.
9
Dr. Emőd István
Alternatív lehetőségek értékelési szempontjai
Hatásfok
Előállításiköltségek
Térfogat/energia
Tömeg/energia
Előfordulás
Infrastruktúra
Töltési idő
Biztonság
Zajkibocsátás
Környezet-szennyezés
Ezeken kívül:hatósugár
üzembiztonság
divat
stb.
2004.12.05.
10
Dr. Emőd István
Az ideális kombináció
1. Hajtóanyag:HIDROGÉN• előállítás: vízből
nap-, szélenergiával (?)
• égéstermék: víz
2. Energiaátalakítás:TÜZELŐANYAG-CELLA• jó hatásfok (~60 %)• kis hőmérséklet (~80 °C)
Villanymotor 33 kWMenetkész tömeg 1250 kgHasznos teher 395 kg
Végsebesség 160 kmhTesztfogyasztás 5,4 l/100km
Alapár kb. 6 500 000 Ft.Toyota Prius
2004.12.05.
18
Dr. Emőd István
A tüzelőanyag-cella története
• 1839: Az angol WilliamRobert Grove felfedezi a tüzelő-anyag-cella elvét.
• 1945: A második világháború után megkezdődik a tüzelőanyag-cellák műszaki fejlesztése.
• 1954: az angol FrancisT. Bacon munkája alapján űrkutatási (Gemini, Apollo, Spacelab) és
• katonai programok céljára használtak tüzelőanyag-cellát.
• 1970: tüzelőanyag-cellákvillamos erőművi blokkok és hőenergia központok részére.
• 1980: Járműhajtási célúkutatások kezdete.
• 1998: az első vásárolhatótüzelőanyag-cella (1500 US $/kW).
2004.12.05.
19
Dr. Emőd István
A tüzelőanyag-cella elve
• A fordított elektrolízis elve alapján működnek: Az elektrolízis során a vizet elektromos áramösszetevőire, azaz hidrogénre és oxigénrebontja. Ez a folyamat megfordítható, és így elektromos energia állítható elő.
• Ehhez szükséges:• - tüzelőanyag ( ebben az esetben hidrogén), • - két elektróda (pozitív és negatív) , valamint• - elektrolit (cseppfolyós vagy szilárd)• Járműhajtásra a protonáteresztő membrános
(PEM) tüzelőanyag-cella a legmegfelelőbb.
2004.12.05.
20
Dr. Emőd István
A tüzelőanyag-cella működése
• Hidrogént vezetnek az elektrolit(protonáteresző membrán) egyik oldalára és nedvesített levegőt a másik oldalra.
• A hidrogén ionizálódik, minden egyes molekula felhasad két elektronra és két pozitívan töltött hidrogén ionra, azaz protonra.
• A protonok a cellában lévő elektrolitonkeresztülvándorolnak.
2004.12.05.
21
Dr. Emőd István
Az elektrolitnem képeselektronokat vezetni, az elektronok, amelyek a negatív elektródnál felszabadulnak külső körön keresztül kell mozogniuk.
A kialakult elektromos feszültség-különbség teszi lehetővé a proton
számára az átjutást. A keletkezőáram – az elektronok külső moz-
gása -- az, ami hajtja a motort.
Az elektronok a pozitív elektródon az oxigénnel és a
protonnal egyesülve vizet képeznek.
Az áram keletkezése
2004.12.05.
22
Dr. Emőd István
A tüzelőanyagcella-rendszer
2004.12.05.
23
Dr. Emőd István
A tüzelőanyag-cella fejlődése
1994 NECAR 1.
A teljes rakteret elfoglalják a gépészeti berendezések