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學校:南台科技大學 班級:車輛一甲 組員:賴柏森、陳泰佑、馬耀駿 指導老師:謝慶東
油 電 車 應 用 學校:南台科技大學 班級:車輛一甲 組員:賴柏森、陳泰佑、馬耀駿 指導老師:謝慶東
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目錄 什麼是混合動力車 油電混合動力車小檔案 油電混合動力車特色分析表 油電混合車的基本運作原理 燃料作用化學式
空燃比(Air Fuel Ratio-A.F.R) 汽油之種類 汽油之製成 汽油經燃燒後生成物 市售汽油的分類 大眾運輸上的應用 特殊應用 結語 參考文獻
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什麼是混合動力車 混合動力電動車(Hybrid ElectricVehicles)通 常在車子上使用的混合動力系統指的是結合使 用燃油的內燃機(汽油、柴油、CNG引擎…) 和 使用電瓶電力的電動馬達(DC、AC)兩種動力源 的系統。採用上述混合動力系統作為動力源的 車子,就叫做混合動力電動車,簡稱為HEV。 此外,混合動力車若有使用電力推動電動機作 為其中一種推動裝置,即可以用電池進行再生 制動,在車輛減速時回收動能轉換成電能,以 節省能源,現在較普遍使用的油電混合動力車 就屬於這一類。
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油電混合動力車小檔案 ●上市時間:1997年間於日本正式量產上市。 ●定義:使用雙能源,包含石油及可回充的蓄電 池。 ●原理: 1.高速行駛時使用汽油引擎,部分動能使用於回充 電瓶 2.瞬間起步、加速及低速行駛時,以電動馬達輔助 或取代引擎。 ●效能: 1.每公升汽油平均可行駛23公里,比傳統車輛多1 倍 2.行駛安靜、空氣污染排放量減少9成。
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油電混合動力車特色分析表 油電混合動力車的優 點 1.油電混合動力沒有 續航力不足問題。 2.有效節省燃料消耗, 減低空氣污染。
3.無充電耗時及充電 設備不足的問題。 4.減速時可回收的能 源提高續航力。 5.有暫停引擎怠速運 轉的功能。 油電混合動力車的缺 點 1.油電混合動力系統 結構複雜,維修困難。 2.價格較汽油車昂貴。 3.相較於純電動車, 仍有廢氣排放的問題。
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油電混合車的基本運作原理 油電混合車的基本運作原理 油電混合動力車的動力系統,主要分為引擎、 電力、馬達三大部分:
1.引擎動力:高速行駛時,由引擎提供行駛動 能,同時透過馬達中介,將電力儲存到電池中。 2.充電:踩煞車時,煞車盤摩擦熱能轉變為電 能,透過馬達儲存到電池中。 3.電力:市區低速時,由電池提供馬達能量, 驅使車輛前進,此時引擎不運轉。
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油電混合車的基本運作原理 (一)車輛起步與中低速駕駛時:在車輛起步、中低速駕駛 (如市區內連續的煞車、減速、停車再起步,低速前進), 皆可利用 hybrid 電池的電力,而非全部使用燃油,如此 能大幅減少所耗用的燃料,同時也減少廢氣的排放。 (二)減速時:減速時可帶動減速齒輪提供額外的引擎煞車 能力,同時能夠帶動發電馬達來進行 hybrid 電池充電的 動作,如此可減少煞車的損耗,也可以在車輛移動時的動 能能源保留下來。 (三)上坡或全速行駛時:上坡與全速行駛的過程中,可透 過油電混合車電池與電動馬達提供的動力,能為上坡與全 速行駛提供額外的省油效能。
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燃料作用化學式 30%的丙烷~(C3H8) C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
所需要的氧倍數=5x30%+12.5x70%=10.25 倍 空氣包含氧21%體積比,但化工計算都以20%計算 供應略多的氧空氣確定完全燃料,增強效率,理論 則必須用21% ,但會燃燒不完全。 所以需空氣為 10.25/20% =51.25 倍 其在當量燃燒時之空燃比值(A/F) = 51.25%
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空燃比(Air Fuel Ratio-A.F.R)
1.汽油燃燒的反應公式如下: C8H18+ 12.5O2 → 8CO2+ 9H2O 2.依重量計算,其燃燒前後的分子量: (12×8+1×18)+12.5(16×2) → 8(12+16×2)+9(1×2+16) 亦即:114+400 → 352+162 3.設:燃燒 1 公斤汽油(C8H18),需A公斤O2,則 所需的氧 1:A=114:400 ∴A=3.5 4.故燃燒1公斤汽油需要3.5公斤純氧,而 所需空氣=3.5×4.33=15.16公斤 空燃比=15.16/1=15.16=理論所需空氣量 (theoretical stoichiometric)
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汽油之製成 汽油引擎所用汽油,通常是由下列前三種所混合 而製成: (1)天然汽油(Natural gasoline)
(2)蒸餾汽油(straight-run gasoline) (3)裂煉汽油(cracked gasoline) (4)其他煉製汽油方法: 如氫化法(hydrogenation) 、聚合法(polymerization)等
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汽油經燃燒後生成物 汽油燃燒產生 → 碳完全燃燒後(二氧化碳及熱量) 及不完全燃燒(一氧化碳、碳及熱量) 及氫完全燃燒(水蒸汽及熱量)
及其他生成物(如:SO1、NOx、及HC)等
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市售汽油的分類 (1)高級汽油(含鉛): 生產的高級汽油中加入含鉛劑,但已於民國89年元 月起停止販售 (2)92無鉛汽油:
適用於低壓縮比引擎 (3)95無鉛汽油: 適用於壓縮比約為9.2~9.8的汽油引擎。 (4)98無鉛汽油: 適用於高壓縮比約為9.8以上的汽油引擎,可使 引擎有更大的
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大眾運輸上的應用 早在1911年,德國已經開 始採用混合動的鐵路車輛, 混合動力鐵路車輛是使用 可充電儲能裝置輔助牽引 系統的鐵路動力車輛。起 動時以電動機推動,在車 輛加速或上斜時引擎提供 牽引裝置額外的動力,減 輕主要動力源的負擔,下 坡時以電動機發電回收能 量至儲能裝置,因此可以 達到省油效益,個別系統 可以節省30%至40%耗油量。 ↑用鋰離子電池的混合動力火車KiHa E200
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大眾運輸上的應用 公用車輛道路公共運輸 工具如巴士等近年也開 始採用混合動力車輛; 全世界第一架混合動力 雙層巴士在2007年2月於 倫敦開始投入服務,倫 敦現在有106架油電混合 動力巴士在行走中。相 對全電動巴士,混合動 力巴士技術更為成熟, 無需增健充電設施,而 且在以燃煤發電的地區, 其碳排放量比純電動車 更低。 ↑↓在倫敦投入服務的Volvo B5L
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特殊應用 美軍自1985年開始試驗串聯 混合動力悍馬四輪驅動越野 車XM1124,其優點在於隱身 性能較佳:全行程達9.7公 里的電動狀態下有較低的噪 聲及紅外線特徵,較低的耗 油量也意味著更遠的行程 (這代表後勤需求降低,戰 區的運費很貴、風險也很 高)。 現代戰場上的高科技裝備用 電量龐大,混合動力軍用車 輛可以滿足其需求;對後勤 系統來說,轉換為混合動力 軍用車輛很好適應、又可以 降低負擔。 ↑柴電混合動力的悍馬車XM1124
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結語 混合動力現在已經是一個很重要的發展趨勢,不 管是小從個人交通工具大到大眾運輸工具,生活 上處處都可以看到混合動力科技的應用。而混合 動力的好處很多,例如帶給地球更乾淨環保的環 境,但雖然很環保,但還有很多需要克服的地方, 像是油電車充電就是一大問題,還有油電車的電 池衰退以及價格昂貴……等等,期待未來的科技 能把混合動力的缺點改善,讓我們的地球越來越 乾淨。
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附註 8tUwYYx45JUay0AjyRr1gt.?qid= %E5%8B%95%E5%8A%9B%E8%BB%8A%E8%BC%9 B
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謝謝大家~
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