Køretøjsteknologi og miljø

Bogen henvender sig til blandt andet mekanikere.

Udledningen af miljøskadelige stoffer fra transport-sektoren skal nedbringes. Derfor ser vi i disse år en masse køretøjsteknologiske fornyelser:

• Optimering af de traditionelle forbrændingsmotorer.
• Hybridteknologier, hvor forbrændingsmotoren kombineres med en el-motor, hvilket giver bedre brændstoføkonomi og dermed lavere udledning fra det enkelte køretøj.
• Køretøjer med ren el-drift, som kan være stort set forureningsfrie, såfremt strømmen hentes fra en miljøvenlig strømkilde.
• Udvikling af alternative brændstoffer som biodiesel, ætanol, brint m.fl.

Denne bog kommer rundt om de mange spændende, nye tiltag.

Indhold

Baggrund
Den teknologiske udfordring
Udvikling i bilsektoren
Termisk virkningsgrad
Virkningsgrad i en forbrændingsmotor
Modstand mod fremdrift
Økonomikørsel

Elektrisk motor
Magnetfelt i en permanentmagnet
Magnetfelt rundt om en leder
Interaktion mellem spole og permanentmagnet
Typer af el-motorer
Effektivitet

Energilagring
Batterier
Kondensatorer
Svinghjul

Hybrid el-dreven køretøj
Hybridtyper
Hybridteknologi
Drivaggregater

Batteridrevet elektrisk køretøj
Fortidens el-drevne biler
El-køretøjer i dag
Komponenter
Fordele ved el-køretøjer
Ulemper ved el-køretøjer
Andre el-drevne køretøjer

Service og sikkerhed
Sikkerhed
Vedligeholdelse af el-køretøjer
Vedligeholdelse af hybridkøretøjer
Livslængde
Bugsering
Ulykker

Emissioner fra køretøjer
Kulilte (CO)
Nitrogenoxider (NO_x)
Svovloxider (SO_x)
Kulbrinter (HC)/partikelmateriale (PM)
Kuldioxid (CO₂)
Planer for reduktion af emissioner

Brændstofbesparende teknik
Optimering af brændstofforbrug og effekt
Indsprøjtning
Variabel ventiltiming
Tryk- og turboladning
Elektrificering af hjælpesystem
Innovative motorkoncepter

Alternative brændstoffer
Biobrændstoffer
Benzin
Ætanol
Andre alkoholtyper
Gas
Diesel
Biodiesel
Syntetisk diesel
DME (dimetylether)
Brintdrevne køretøjer

Stikord

Forord

I løbet af de næste 5-10 år vil der ske en revolution, hvad angår de nye biltyper, der kommer ud på vejene. Vi har allerede set biler med alternativt brændstof som fx ætanol og metanol blive lanceret på markedet (fleksible brændstofbiler). Visse bilproducenter har også udsendt dobbelt-brændstofbiler, der både kan køre på benzin og bilgas.
Det, der kommer til at ske i de nærmeste år, er, at der udsendes et stort antal hybridkøretøjer, der kombinerer el-motorer med forbrændingsmotor, samt rene el-biler. Vi vil også se nye alternative brændstoffer, såsom syntetisk diesel, biodiesel, DME, samt brintdrevne brændselscellebiler De nye strenge regler for CO₂-udslip gældende fra 2012 gør, at køretøjsproducenterne satser meget store beløb – ikke bare på udvikling af hybrid og el-køretøjer, men også på at optimere eksisterende benzin- og dieselbrændstofmotorer.
Optimal forbrænding vil først og fremmest opnås via en forfinet elektronisk styring af de forskellige delsystemer.
Bogen peger også på, at det ikke altid er miljøvenligt at køre med el-biler; elektriciteten skal jo produceres via en proces. Hvis den produceres i et kulkraftværk med dårlig rensning af røggasserne, vil el-bilen i virkeligheden indirekte udsende større mængder skadelige udstødningsgasser end en moderne benzin- eller dieselbil.
Alle disse nye køretøjer, der vil komme på markedet i de nærmeste år, vil stille høje krav til mekanikernes grund- og videreuddannelse. Der skabes også nye arbejdsmiljørisici – først og fremmest i forbindelse med de høje spændinger, der forekommer i de nye el- og hybridkøretøjer. Eksempelvis kan nævnes den nye plug-in-hybrid, Toyota Prius, hvor der forekommer spændinger på over 600 volt, hvilket er livsfarligt ved berøring.
Bogens formål er at give læseren en bred oversigt over alle de nye teknikker, der nævnes herover.

Andreas Persson og
Per-Henrik Persson