Degree Grantor / Ustanova koja je dodijelila akademski / struni stupanj: University of Pula / Sveuilište Jurja Dobrile u Puli
Permanent link / Trajna poveznica: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:137:035065
Rights / Prava: In copyright
Repository / Repozitorij:
Odjel za tehnike studije
Odjel za tehnike studije
Predmet: Odravanje industrijskih postrojenja
Znanstveno podruje: Tehnike znanosti
Pula, rujan 2020. Godine
Dr.sc. Jakov Bateli, v.pred.
(Ime i prezime nastavnika)
ODJEL ZA TEHNIKE STUDIJE
ZADATAK TEME ZAVRŠNOGA RADA
Pristupniku Robert Vukoja MBS: 42-PS
Studentu strunog studija Odjela za tehnike studije, izdaje se zadatak za
završni rad – tema završnog rada pod nazivom: ODRAVANJE ELEKTRINIH
AUTOMOBILA
Nain rada i punjenja automobila, potrošnja, objasniti koncept servisa kao
preventivno odravanje.
eksploatacije.
definiraju njihovu konkurentnost s stajališta odravanja.
Rad obraditi sukladno odredbama Pravilnika o završnom radu Sveuilišta u Puli.
(Ime i prezime studenta):
Ja, dolje potpisani Robert Vukoja, kandidat za prvostupnika strojarstva ovime
izjavljujem da je ovaj Završni rad rezultat iskljuivo mojega vlastitog rada, da se
temelji na mojim istraivanjima te da se oslanja na objavljenu literaturu kao što to
pokazuju korištene bilješke i bibliografija. Izjavljujem da niti jedan dio Završnog rada
nije napisan na nedozvoljen nain, odnosno da je prepisan iz kojega necitiranog
rada, te da ikoji dio rada krši bilo ija autorska prava. Izjavljujem, takoer, da nijedan
dio rada nije iskorišten za koji drugi rad pri bilo kojoj drugoj visokoškolskoj,
znanstvenoj ili radnoj ustanovi.
IZJAVA
o korištenju autorskog djela
Ja, Robert Vukoja dajem odobrenje Sveuilištu Jurja Dobrile u Puli, kao nositelju
prava iskorištavanja, da moj završni rad pod nazivom “Odravanje elektrinih
automobila“ koristi na nain da gore navedeno autorsko djelo, kao cjeloviti tekst
trajno objavi u javnoj internetskoj bazi Sveuilišne knjinice Sveuilišta Jurja Dobrile
u Puli te kopira u javnu internetsku bazu završnih radova Nacionalne i sveuilišne
knjinice (stavljanje na raspolaganje javnosti), sve u skladu s Zakonom o autorskom
pravu i drugim srodnim pravima i dobrom akademskom praksom, a radi promicanja
otvorenoga, slobodnoga pristupa znanstvenim informacijama.
Za korištenje autorskog djela na gore navedeni nain ne potraujem naknadu.
U Puli, rujan.2020 godine
SAETAK
U ovom završnom radu objašnjeno je od otkria elektrinih automobila pa sve do
dana današnjeg i njihovog tehnološkog razvitka.Navedene su vrste tih vozila,njihovo
odravanje te razlike i prednosti u odnosu na konvencionalna prevozna sredstva sa
motorem na unutarnje izgaranje.
Elektrini automobili tehnološki veoma brzo napreduju ali i dalje nisu konkurentni
dizelskim i benzinskim agregatima,iz razloga što vijek trajanja baterije u elektrinim
automobilima ne moe nadomjestiti motore sa untarnjim izgaranjem.Nerazvijenost
baterija i loša infrastuktura povlai za sobom da je mudriji izbor odabrati automobil sa
motorem na unutarnje izgaranje.
Svi automobili pa tako i elektrini zahtjevaju odravanje.Kod elektrini automobila
odravanje je osjetno jeftinije u odnosu na konvencionalne što donosi veu
ekonominosti te veu ekološku osvještenost.
Zbog uvoenja novih eko normi koje uzimaju sve vei dah osobito u zemljama
europske unije elektrini agregati postaju sve popularniji i sa vremenom e u
potpunosti zamjeniti dizelske i benzinske agregate.
Kljune rijei: elektrini automobili, odravanje, ekološka osvještenost
SUMMARY
In this final paper, it is explained from the discovery of electric cars to the present
day and their technological development. The types of these vehicles, their
maintenance and differences and advantages in relation to conventional vehicles
with internal combustion are listed.
Electric cars are advancing very fast technologically but are still not competitive with
diesel and gasoline engines, due to the fact that battery life in electric cars cannot
replace internal combustion engines.
All cars, including electric ones, require maintenance. With electric cars, maintenance
is significantly cheaper than conventional ones, which brings greater economy and
greater environmental awareness.
Due to the introduction of new eco-standards that are taking their breath away,
especially in the countries of the European Union, electric generators are becoming
increasingly popular and will eventually completely replace diesel and gasoline
generators.
0
Sadraj:
2.Povijest elektrinih automobila ............................................................................ 2
3.Vrste automobilskih motora ................................................................................. 5
3.1 Dizelski motor ..................................................................................................... 5
3.2 Benzinski motor .................................................................................................. 7
3.3 Hibridni motor .................................................................................................... 9
3.4 Elektrini motor ................................................................................................. 11
3.5 Usporedba elektrinog vozila i vozila sa motorom na unutarnje izgaranje ....... 14
4.Izvedbe elektrinih automobila .......................................................................... 16
5.Karakteristike elektrinih automobila ................................................................ 20
5.1.1 Akumulatorska baterija ............................................................................... 21
5.1.4 Regenerativno koenje .............................................................................. 24
6.1 Eksploatacija elektrinog automobila ............................................................... 25
6.2 Odravanje elektrinog automobila ................................................................. 27
6.2.1 Korektivno odravanje................................................................................ 29
6.2.2 Preventivno odravanje.............................................................................. 30
6.3 Isplativost kupovine elektrinog automobila .................................................... 34
6.4 Sufinanciranje nabave elektrinih automobila u RH ......................................... 35
6.5 Punjenje elektrinih automobila ....................................................................... 36
7. Elektrini automobili u RH ................................................................................. 40
7.1 Rimac – elektrini automobili ........................................................................... 40
8.Zakljuak .............................................................................................................. 42
Literatura .............................................................................................................. 43
1
1. Uvod
Automobilski motor sa unutarnjim izgaranjem je jedan od izuma koji je uvelike
zastupljen u modernom svijetu.Svakim danom se razvija sve novija tehnologija koja
unapreuje sigurnost i ekonominost automobila te samim time priskrbljuje dodatno
zadovoljstvo vlasniku automobila.
Meutim porastom ljudske populacije raste i broj automobila u upotrebi koji uvelike
doprinose zagaenju okoliša.Pojedine zemlje osobitu panju pridodaju zabranama i
restrikcijama odreenim automobilskim motorima (diesel agregati) zbog ogromne
koliine ispušnih plinova.Samim time pojava eketrinih i hibridnih automobila otklanja
veinu standardnih problema oko zagaenja.U sadašnjosti elektrini automobili
nemaju veliku zastupljenost zbog problema koliine puta koja se moe prei jednim
punjenjem baterije i lošom infrastrukturom za punjenje automobila.
Polazei od injenice da elektrini automobili ekonominošu i smanjenim
zagaenjem prednjae u odnosu na konvencionalne automobilske motore sa
unutarnjim izgaranjem i nije teško za zakljuiti da nas u bliskoj budunosti oekuje
doba elektrinih automobila koji strpljivo ekuju svoj nastup na svjetskoj sceni
automobilskog trišta.
Svaka tehnologija ima mane pa tako ni elektrini automobili nisu izuzetak, poevši od
ekstremnih uvjeta koji smanjuju vjek baterije,te opasnosti koja proizlazi od kontakta
vode sa strujnim dijelovima automobila.Na neka pitanja ne moemo sa sigurnošu
odgovoriti budui da je industrija elektrinih automobila u velikom razvoju, no
napretkom tehnologije i auto industrije saznat emo odgovore i na ta pitanja.
2
2. Povijest elektrinih automobila
Prvo elektrinio vozilo nije mogue pripisati samo jednom izumitelju ili samo jednoj
zemlji budui su niz zemalja i znanstvenika sudjelovali u izumu prvog elektrinog
automobila.Meutim niz otkria vezano uz bateriju i elektromotor dovode do prvog
elektrinog automobila poetkom 1800-ih godina.
Nakon konstruiranja prvog elektrinog motora 1828.sa svim sastavnim dijelovima
statorom,rotorom i komutatorom dolazi i do proizvodnje prvog elektrinog automobila.
Poetak proizvodnje elektrinih automobila moemo pripisati Robertu Andersonu
1832.godine sa svojim prevoznim sredstvom nalik na koiju,što je vidljivo na slici
ispod (Slika 1). Što je zauujuih dvadeset godina prije izuma motora sa
unutarnjim izgaranjem (dizelski i benzinski motor). Naravno ovo vozilo uope nije
bilo praktino,za prvo vozilo koje odiše funkcionalnošu ekala se druga polovica 19-
og stoljea.
Izvor : https://steemit.com/blogs/@rkaz/interesting-facts-about-electric-cars-a-brief-
prvo potpuno funkcionalno vozilo biva proizvedeno 1890-e godine u Sjedinjenim
Amerikim Dravama od strane Williama Morrisona.
3
u usporedbi sa automobilskim motorima koji imaju unutarnje izgaranje, elektrini su
automobili tihi, lako se voze budui da nema runog mjenjana brzina i nisu emitirali
štetne estice u okoliš.Te tako brzo postaju popularni meu gradskim stanovništvom
a osobito meu enama.
Od 1900 do 1912 elektrini automobili dostiu svoj vrhunac.Poetkom stoljea,
elektrina vozila rapidno rastu u uporabi diljem SAD-a, inei tako treinu svih vozila
na cestama.„Wagon Company of Philadelphia“ uvodi elektrine taksije u New York-u
radi veeg komfora i manjeg zagaenja.Budui su u to vrijeme ve postojali
automobilski motori sa unutarnjim izgaranjem,elektrini automobili su u glavnim
aspektima prednjaili, meutim radijus kretanja elektrinih automobila je bio osjetno
manji u odnosu na motore sa unutarnjim izgaranjem.
1901. Thomas Edison smatra da su elektrina vozila odlian nain prevoza zbog
ega uzima baterije u svoje okrilje (Slika 2).
Mnogi inovatori tog vremena primjeuju veliku potranju za elektrinim automobilima
stoga istrauju razne naine nebi li unaprjedili tehnologiju elektrinih vozila.
Slika 2 Thomas Edison i baterija elektrinog vozila
Izvor : http://www.electriconwheels.com/electric-car-timeline.htm 21.8.2020
Lohner-Porsche Mixte , prvi hibridni elektrini automobil na svijetu. Vozilo se napaja
elektrinom energijom pohranjenom u bateriji i energijom koju proizvodi motor.
Slika 3 Lohner-Porsche Mixte hibridno vozilo
Izvor : http://www.deejay51.com/porsche_history.htm 21.8.2020
Poslije svih ovih godina velikog uspona elektrinih vozila dolazi do naglog pada
proizvodnje elektrinih automobila krajem 1970-ih godina zbog velikog razvitka
motora sa unutarnjim izgaranjem koji su po pitanju performansi osjetno bolji i po
pitanju kilometrae koji mogu prei jednim punjenjem.Te tako blijedi razvitak
elektrinih vozila sve do devedesetih godina prošlog stoljea gdje su novim mjerama
o zaštiti prirode i okoliša uvelike gurnuli elektrina vozila u prvi plan.
Iz tog razloga Toyota je zapoela elektrinu revoluciju sa svojim ekološko
prihvatljivim modelom Prius iz 1997. godine.Masovnom proizvodnjom Toyota Prius
postavlja nove standarde i otvara nove obzore glede razvitka tehnologije elektrinih
Samim poetkom razvoja automobilske industrije ,poinje i razvoj automobilskih
motora kod kojih su dva glavna predstavnika : dizelski i benzinski agregat.Na prvu
dva slina motora no ipak toliko razliita u svojoj strukturi i nainu funkcioniranja. Ove
dvi vrste motora spadaju u motore sa unutarnjim izgaranjem.Ottov motor koristi
benzin kao osnovno pogonsko sredstvo ,meutim este prerade ottovog agregata
proizlaze da se kao pogonsko gorivo koristi osim benzina i ukapljeni naftni plin ili
alkohol.Dizelski agregati kao pogonsko gorivo koriste plinsko ulje (dizel) ili biljno ulje
(biodizel) koji slui veinom kao pogonsko gorivo za gospodarska vozila.
Sa razvojem industrije i tehnologije u modernije vrijeme raznim regulacijama i
zabranama u modu ulaze elektrini automobili zbog vee ekonominosti i manjeg
ekološkog zagaenja.Elektrini automobili koriste elektromotor kao jedini pogonski
agregat,dok hibridni automobili koriste elektromotor i motor sa unutarnjim izgaranjem.
3.1 Dizelski motor
Dizelski agregati ili dizelski motori su nastali 1892.godine od strane njemakog
ininjera Rudolfa Diesela.Mnoge smjernice i paralele je povukao od svog konkurenta
(benzinski agregat) koji je nastao nešto ranije ,no ova dva motora koriste razliite
smjese kao energiju koja sagorijeva što ih u sri uvelike razlikuje.ak ovi motori djele
zajednike izvedbe kao dvotaktni i etverotaktni motori.
Rudolf Diesel je razvio motor s unutarnjim izgaranjem u kojem je paljenje goriva
uzrokovano povišenom temperaturom zraka u cilindru zbog mehanike kompresije
(adijabatska kompresija).Dizelski motor je takozvani motor sa kompresijskim
paljenjem (CI motor)1.Koncept prvog dizelovog motora je vidljiv na iduoj stranici
(Slika 4).
6
Izvor :
https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine#/media/File:Diesels_first_experimental_e
ngine_1893.jpg 22.8.2020
Princip rada dizelskog motora prikazan kroz korake od procesa paljenja sve do
pokretanja vozila :
2. Upali se lampica "Start".
3. Pumpa za gorivo doprema gorivo iz spremnika za gorivo u motor.
( na putu kroz cijevi gorivo prolazi kroz nekoliko filtera, koji ga iste iz razloga da
nebi oštetilo brizgaljku prilikom njegovog raspršenja)
4. Pumpa za ubrizgavanje goriva tlai gorivo u dovodnu cijev.
(na temperaturu od 700 do 900 °C i na vei tlak).
5. Gorivo, zrak i "vatra" susreu se u cilindrima.
( Na standardne dizelaše zrak ulazi kroz filter koji je slian onima na plin).
7
Izvor :
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/Model_Engine_Luc_Viat
our.jpg/800px-Model_Engine_Luc_Viatour.jpg 22.8.2020
Uz pomo turbo punjaa efikasnost i ekonominost se rapidno poboljšavaju u svim
motorima a osobito u dizelskim agregatima,nabijanje zraka u motor se poveava za
50% dok potrošnja pada od 25 do 30 % što je ogroman skok u efikasnosti. [13]
3.2 Benzinski motor
Prvi funkcionalni benzinski motor osmislio je 1876. godine u Njemakoj Nicolaus
August Otto.Zbog ega benzinske agregate i nazivamo ottov motor. Ottov motor je
agregat sa unutarnjim izgaranjem koji gorivu smjesu unutar cilindra pali pomou iskre
koju priizvodi svjeica.
U veini benzinskih motora gorivo i zrak obino se prethodno pomiješaju prije
kompresije (iako neki moderni benzinski motori sada koriste ubrizgavanje benzina
izravno u cilindar). Mješanje smjese prethodno se radilo u rasplinjau (karburatoru),
ali sada se radi elektroniki kontrolerom za ubrizgavanje goriva.Koji prua dodatnu
efikasnost ali se ne koristi u jeftinijim automobilima iz razloga skupog popravka koji
ne opravdava cijenu itavog automobila.
8
Kako se u cilindru istodobno nalazi zrak i gorivo,kompresija ne smie biti prevelika da
nebi došlo do samozapaljenja,zbog ega svjeica baca iskru kada je idealna smjesa i
kompresija.U protivnom dolazi do neravnomjernog rada motora ili totalne destrukcije.
Iz navedenih razloga omjer kompresije ne smije biti prevelik nego se kree u
granicama od 5:1 do 11:1, pa i novih motora koji ukljuujui plinsko izgaranje gdje je
omjer oko 15:1.
Benzinski motori mogu raditi na etverotaktnom ili dvotaktnom ciklusu. Dvotaktni
motor sa unutarnjim izgaranjem radi tako da dovršava ciklus snage s dva poteza
klipa tijekom samo jednog okretaja radilice.Prikazano na slici pomou dva presjeka
(Slika 6).
etverotaktni motor sa unutarnjim izgaranjem radi na principuda klip izvršava etiri
odvojena hoda dok okree radilicu. Hod se odnosi na puni hod klipa du cilindra, u
bilo kojem smjeru,što je kroz presjek klipa prikazano u sljedeoj slici (Slika 7). [14]
9
Izvor : http://www.autonet.hr/arhiva-clanaka/nacelo-rada-motora 22.8.2020
3.3 Hibridni motor
Ve prije obraeni motori sa unutarnjim izgaranjem se oslanjaju samo na vlastito
gorivo koje ih pokree,dok to nije sluaj kod hibridnih automobila koji su sastavljeni
od elektromotora i motora sa unutarnjim izgaranjem.Hibridni automobili rade na
principu da elektromotor uzima energiju iz akumuluatora dok motor sa unutarnjim
izgaranjem koristi adekvatno gorivo iz spremnika (dizel ili benzin).Tim sustavom
postie se velika ušteda na potrošnji energije i na smanjenju ispušnih štetnih
estica.Sama vonja je ugodnija ,a osobito gradska vonja gdje konstantnim
kretanjem i zasutavljanjem uope ne optereujemo motor sa unutarnjim izgaranjem
budui on mnogo više troši na naglim kretanjima.Na otvorenoj cesti nema prevelike
razlike od standardnih automobilskih motora sa unutarnjim izgaranjem.
Pogonski sustav hibridnog automobila sastoji se od:
- motora s unutarnjim izgaranjem (dizel ili benzin)
- elektrinog generatora
10
Izvor : https://electronicsmaker.com/wp-content/uploads/2017/06/automotive-
electronics.jpg 22.8.2020
Regenerativnim koenjem kao i kod baterijskog elektrinog automobila, energija
koenja se pretvara u elektrinu energiju i puni bateriju , a samim time smanjuje
rasipanje energije i spreava habanje materijala.Postoji mogunost samo vonje na
elektromotor no ona je ograniena radi snage elktromotora i veliine baterije na samo
50 km/h i autonomija takvog putovanja je veoma mala.
S obzirom na uzajamnu ovisnost mehanikog i elektrinoga dijela automobila
razlikuje se:
1. Serijski hibrid - kotae pogoni samo elektromotor, a motorom s unutarnjim
izgaranjem preko generatora proizvodi elektrinu energiju za punenje baterija koje
napajaju elektromotor.
2. Paralelni hibrid - kotae pogoni elektromotor ili motor s unutarnjim izgaranjem ili
oba motora istovremeno.
3. Mješoviti hibrid – kotae istovremeno pogone oba motora zajedno radi vee snage
i obrtnog momenta.
Postoji mogunost punjenja hibridnog vozila iz strujne mree izvan automobila na
punionicama striktno napravljenim za tu vrstu automobila ili pak na kunoj
mrei.Meutim veina hibrida nema mogunost punjenja prikljukom izvan
automobila. [2]
Izvor : http://www.toyota.com.cn/innovation/environmental_technology/plugin_hybrid/
22.8.2020
Elektrini automobili pruaju uravnoteen primjer snage i teine,a baterije se danas
proizvode tako da opskrbljuju motor sa dovoljnom koliinom energije koja mu je
neophodna za normalan rad.Radi jednostavnosti i komocije elektromotori ne koriste
spojku ,nego imaju prenosnike sa fiksnim omjerima tako da ubrzanje tih motora je
jednolino a ne kao u agregata sa unutarnjim izgaranjem.Što poveava preformanse
jer nema praznog hoda unutar ubrzanja što rezultira kraim vremenom potrebnim za
ubrzanje do maksimalne brzine.U industriji nalazimo automobile od skromnih 20 kw
,pa sve do motora koji imaju ogromne brojke i strelovita ubrzanja.
Velika prednost elektromotora je njihovo posebno pozicioniranje na svaki kota pa
tako svaki pridodaje snazi automobila i sam pretvara energiju koenja u svoju
elektrinu energiju koju upotrebljava za kretanje.
Postoje središnji motori koji preko mehanikih sustava prenose energiju na
kotae,prikazano na iduoj stanici (Slika10).Sastavni djelovi elektromotora su vrlo
jednostavni u odnosu na motore sa unutarnjim izgaranjem pa iz tog razloga i samo
odravanje je veoma jeftino.
12
Hlaenje motora pri radu je u veini sluajeva zrano ,meutim postoji i vodeno
hlaenje kod snanijih motora.Veliku ulogu u elektromotornom sustavu igra
upravljaki ureaj tj.kontroler koji šalje potrebnu energiju (pritiskom vozaa na
papuicu gasa) prema elektromotoru nebi li on ubrzao.
Slika 10 Elektromotor
Izvor : https://epunjaci.hr/wp-content/uploads/Electric-car.jpg 23.8.2020
- Motor istosmjerne struje (DC)
- Sinkroni motor sa stalnim magnetima (PMSM)
- Trofazni indukcijski motori izmjenine struje (AC)
- Preklopni relukcijski motori (SRM)
- Motor istosmjerne struje (DC)
Velik zakretni moment ovog motora ine ga prikladnim za primjenu unutar pogona
eletkrinih vozila. Bio je to naješe korišten motor za primjenu pogona ranih 1900-ih
godina. Prednosti ovog motora su jednostavna kontrola brzine, a moe podnijeti i
nagli rast optereenja.
- Istosmjerni motor bez etkica (BLDC)
Slian je istosmjernim motorima. Zove se bez etkica jer nema komutator i
rasporeene etkice u svojoj unutrašnjosti. Ovi motori imaju kvalitetne pogonske
karakteristike poput visokog pokretnog momenta i visoke uinkovitosti oko 95%.
BLDC motori su najpoeljniji motori za primjenu na elektrinim vozilima zbog svojih
pogonskih karakteristika.
- Sinkroni motor sa stalnim magnetima (PMSM)
Ovaj je motor slian BLDC motoru koji ima trajne magnete na rotoru. Ovi motori imaju
pogonske karakteristike poput velike gustoe snage i visoke uinkovitosti. Sinkroni
motori sa trajnim magnetima dostupni su za vee snage i najbolji su izbor za
apliciranje visokih performansi u automobilima i busevima.PMSM je takoer skuplji
od BLDC motora te ga veina proizvoaa koriste za svoja hibridna i elektrina
vozila.
Asinkroni motori nemaju visoki startni moment poput motora istosmjerne serije pod
fiksnim naponom i fiksnom frekvencijom. Ali ova se karakteristika moe izmijeniti
upotrebom razliitih tehnika poput (FOC)3 ili (VC)4 metoda. Korištenjem ovih metoda
upravljanja, najvei startni moment postaje dostupan pri pokretanju motora koji ovim
pothvatom postaje prikladan kao pogon automobila.
3 FOC -Terenski orijentirana kontrola
4 VC – Vektrorska kontrola
14
Unkovitost ovih motora raste do viskokih 95%.Nedostatak ovog motora je potreba
za sloenim pretvarakim krugom, a upravljanje motorom je iznimno teško.
- Preklopni relukcijski motori (SRM)
Preklopni relukcijski motori jednostavne su konstrukcije i robusni su. Rotor SRM-a je
komad laminiranog elika na kojem nema namota ili trajnih magneta. To ini inerciju
rotora manjom što pomae u velikom ubrzanju. Robusna priroda SRM-a ini ga
pogodnim za velike brzine , takoer nudi veliku gustou snage što su neke od
potrebnih karakteristika elektrinih vozila.Najvei nedostatak je sloenost upravljanja
i problemi s bukom. Jednom kada SRM dostigne nivo autonomije i iskoristivosti od
90% ,zamjenit e dosadašnje elektromotore na trištu. [3]
3.5 Usporedba elektrinog vozila i vozila sa motorom na unutarnje izgaranje
Samom logikom „novije je bolje“ lako je zakljuiti da elektrini automobili su u veini
stvari bolji od automobilskih motora sa unutarnjim izgaranjem.
Budui su konvencionalni automobili sinonim za veliko zagaenje okoliša ,u odnosu
na elektrine automobile koji uope nemaju ispušnih plinova niti buke prilikom
vonje.Uzimajui u obzir da prosjeno vozilo sa motorem na unutarnje izgaranje u
sebi sadri prko 1000 graevnih elemenata,a elektrino vozilo ima svega par njih
onda i nije toliko teško za shvatiti da odravanje i popravci su zanemarivi u odnosu
na konvencionalne automobile.Sve usporedbe izmeu dvaju tipova automobila su
objašnjena jednostavnim grafom na 13-oj stranici (Slika11).
Elektrina vozila imaju konstantno ubrzanje bez prekida što donosi mnogo veu
iskoristivost motora u odnosu na konvencionalne gdje prebacivanjem brzina gubimo
na momentu te tako rasipamo energiju uzalud. Elektrini automobili imaju prednost u
vidu regenerativnog koenja. Prilikom koenja elektromotor radi kao generator
strujete, te moe natrag pohraniti u baterije otprilike 20 % energije koju
klasini automobili ispoljavaju na nain da koiona klješta pritiskaju disk koji se
vremenom istroši radi velikih temperatura prilikom koenja.
15
Još jedna u nizu prednosti je kad elektrino vozilo miruje alektromotor uope ne troši
struju ,što znai da se enrgija troši samo prilikom kretanja i odravanja brzine što nije
sluaj sa klasinim automobilima.
Meutim svaka tehnologija ima i mane što nije zaobišlo niti elektrina vozila pa tako
infrastruktura punjenja nije dovoljna razvijena za velika putovanja,sama nabavna
cijena elektrinih vozila je mnogo vea budui su graevne komponente kao što su
akumulatorska baterija i elektromotor mnogo skupi za porizvesti ,stoga ljudi rijetko
poseu za kupovinom elektrinog vozila. [3]
Slika 11 Usporedba elektrinih sa klasinim vozilima
Izvor : https://miro.medium.com/max/600/0*YKHqOa6q9ZU4NZzJ 30.8.2020
4. Izvedbe elektrinih automobila
Razvojem tehnologije razvijaju se i elektrini automobili iz dana u dan,naravno
tedencija ovog naglog razvitka elektrinih automobila je izbaciti iz upotrebe motore sa
unutarnjim izgaranjem,iz razloga visoke razine ispušnih plinova i buke koju
proizvode.Od samih poetaka razvoja elektrinih automobila istodobno su se razvijali
i naini pogona tih automobila.
S obzirom na pogonske sklopove, elektrini se automobili se djele na:
- Elektrini automobili sa akumulatorskom baterijom
- Elektrini automobili sa gorivim elijama
- Hibridni automobili
Izvor : https://www.omazaki.co.id/system/uploads/2019/09/Artikel-9-BEV-PHEV-HEV-
FCEV.jpg 30.8.2020
Elektrini automobili sa gorivim elijama (FCEVS - Fuel cell electric vehicles)
su automobili koji koriste 'tehnologiju gorivih elija' za proizvodnju elektrine energije
potrebne za pokretanje vozila.
Kemijska energija goriva u ovom vozilu se pretvara izravno u elektrinu energiju te
su poznati i kao vozila koja nemaju ispušne plinove (CO2). Kada usporeujemo ova
vozila sa automobilima na benzinski ili dizelski pogon, vozila s vodikom sakupljaju
zagaivae na mjestu proizvodnje vodika , gdje je nerjetko vodik izveden iz
reformiranog prirodnog plina.
- anode
- katode
U principu, vodikova goriva elija funkcionira poput baterije, proizvodei elektrinu
energiju koja moe pokretati elektrini motor. Umjesto da se zahtijeva ponovno
punjenje, gorivne elije se mogu ponovno napuniti vodikom.
Razliite vrste gorivih elija se djele na:
- gorivne stanice s polimernom elektrolitnom membranom
- izravne gorivne stanice s metanolom
- gorive stanice s fosfornom kiselinom
- gorive elije s topljenim karbonatom
- reformirana metanolska gorivna elija
- Elektrini motor
18
Izvor : https://www.omazaki.co.id/system/uploads/2019/09/Artikel-9-FCEV.jpg
30.8.2020
U usporedbi sa elektrinim akumulatorima ova vozila su do 2 puta manje uinkovita
jer samo skladištenje i elektroliza vodika su mnogo tea i dugotrajnija u odnosu na
izravno punjenje baterije strujom.Iz sigurnosnog aspekta vodik je veoma opasna
supstanca pa sa iz tog razloga on stlauje na 350 bara i hladi se na temperaturu od -
253 (oC) nebi li bio siguran u svim klimatskim uvjetima. [4]
4.2 Elektrini automobili sa akumulatorskom baterijom
Elektrini automobil sa akumulatorskom baterijom (BEV – Battery electric vehicle ),
koje je još poznato kao potpuno elektrino vozilo,te u potpunosti radi u sinkronizaciji
akumulatora i elektrinog pogona. Elektrina energija pohranjena je u bateriji koja se
puni ukljuivanjem u elektrinu mreu.Akumulatorske baterije zauzvrat daju snagu
jednom ili više motora unutar automobila.
Baterije moraju biti veoma jake i dugotrajne kako bi pruile veliki raspon koji se moe
prei do ponovnog punjenja, iz tog razloga automobil koristi regenerativno koenje
nebi li dodatno napajao automobil što uvelike pomae budui takva vrsta napajanja
baterije donosi dobitak i do 20%
Principi rada BEV-a:
- Snaga se iz istosmjerne baterije pretvara u izmjeninu te se šalje na elektromotor
- Papuica gasa šalje signal regulatoru koji prilagoava brzinu vozila mijenjajui
frekvenciju izmjenine struje iz pretvaraa u motor
- Motor se spaja i okree kotae kroz zupanik
- Kada se pritisnu konica ili elektrini automobil usporava, motor postaje alternator
i poinje prizvoditi snagu koja se vraa nazad u bateriju
Pokretanjem vozila sa akumulatorskom baterijom uope ne dolazi do ispušnih
plinova meutim uvelike ovisi kako se elektrina energija dobiva, nije ista stvar
stvarati elektrinu energiju pomou obnovljivih izvora ili pak pomou mrea na
ugljen.Kako god se sagleda opet manje zagauju nego automobili sa dizelskim ili
benzinskim agregatima. [5]
- Elektrini motor
Elektrini automobili se kreu pomou elektrinog motora,jedini izuzetak je hibridni
automobil koji radi i na elektromotor i na konvencionalni motor sa unutarnjim
izgaranjem.U principu oni nisu zagaivai niti stvaraju veliku buku prilikom
rada.Jedini nedostatak je ovisnost o bateriji koja još uvijek nije dovoljno napredovala
da prua autonomiju kao dizelski ili benzinski agregat.
Kod današnjih automobila elektrinu energiju moemo dobiti i regenerativnim
koenjem,kod kojeg dio kinetike energije pretvara se u elektrinu energiju koja
napaja bateriju.U naprednim tehnologijama postoji regenerativno punjenje i prilikom
normalnog reima vonje.
Karakteristika koja krasi elektrina vozila je jednostavna izvedba sportskih varijanata
te ubrzanje koje je konstantno za razliku od dizelskih ili benzinskih agregata. [6]
5.1 Elementi elektrinih automobila
Elektrina vozila imaju svega par osnovnih dijelova za razliku od konvencionalnih
automobila koji posjeduju mali milion stvari (filtere,izmjenjivae,getriba itd,).Zbog
jednostanvosti dolazi i do manjeg troška na odravanje , jedina mana je relativno
skupa baterija ija zamjena relativno mnogo košta.
Osnovni djelovi elektrinog automobila su:
- elektromotor
- baterija
- kontroler
- istosmjerni pretvara napona na naponskoj razini od 12 V
- mjerni instrumenti za upravljanje vozila
5.1.1 Akumulatorska baterija
Ne tako davno postale su standardne litij-ionske baterije koje se koriste u veini
automobila.Njihova graevna struktura je sastavljena od litijeve metalne katode
grafita anode,eletkrolita litijeve soli te organska otapala.
Litij je odlian kao elektrokemijski izbor zbog visokog elektro diodnog potencijala što
donosi velik izlazni napon pa su samim time prakriki neizostavna supstanca u
90% današnjih elektrinih baterija.Prednost litij-ionske baterije je u tome da ima
visoku gustou energije i snage i iznimno visoku uinkovitost u ciklusu punjenja i
pranjenja.Volumen baterije se rauna formulom .
,gdje je -kapacitet
energije,a – gustoa energije.
Baterija visokih standarda koja s eprimjenjuje u auto industriji kao pogonsko sredstvo
za elektromotor svojom uinkovitošu i izdrljivošu iziskuje i visoko novano
ulaganje pa samim time kupovinom automobila 50% je cijena baterije. [7]
Slika 15 Baterije unutar vozila
Izvor :
https://d2q5yj3kkcfw7v.cloudfront.net/listing/0007/60/06b9a0cd2f7dc2ca6280060211
Elektrini automobili sadre više baterijskih modula , povezani su da tvore na izgled
jedan paket baterija koji mogu biti povezani serijski ili paralelno ovisno o naponu i
kapacitetu koji kupac eli (Slika 16).Baterijski paketi osim baterija sadre elektroniku
koja pomae pri transferu energije ka motoru i sustave protiv pregrijavanja u svrhu
zaštite baterije da nebi došlo do pojave poara zbog prekomjerne
temperature.Elektrina vozila naješe sadre od 10 do 40 baterijskih modula, koji
rade u granicama od 100 do 350 V.Sustav spremnika moe biti sastavljen od jednog
ili više baterijskih paketa koji mogu biti spojeni ovisno o zahtjevima
automobila.Unutar spremnika energije kod hibridnih i elektrinih automobila postoji
mnogo eletkrinih sustava i pomagala te sam koncept baterije je sastavljen od niza
baterijskih elija.elija je osnovna graevna jedinica baterije koja ima svoj napon i
kapacitet.
Izvor : https://ssm.hr/wp-content/uploads/2020/02/Serijski-spoj-baterija.jpg
01.09.2020
Karakteristika serijskog spoja lei u tome da je ukupni napon jednak zbroju pojedinih
elija,a ukupni kapacitet ostaje nepromjenjen,dok za razliku od serijskog spoja
paralelni omoguava isti napon ali uz poveanje kapaciteta.
Slika 17 Paralelni spoj baterija
Izvor : https://ssm.hr/wp-content/uploads/2020/02/paralelni-spoj-baterija.jpg
5.1.2 Kontroler
Kontroler ili upravlja elektrinog motora je sklop koji svojom sloenošu i cijenom
premašuje onu od elektromotora.Njegova zadaa je upravljanje elektromotorom pa
ga moemo usporediti sa rasplinjaem iz benzinskih agregata ili visokotlanom
pumpom iz dizelskog agregata.
Princip rada se svodi na to da kontroler osigurava potrebnu energiju za elektromotor
(Slika 18) ili ga pretvara kao generator pri regenerativnom koenju.Pritiskom na
papuicu gasa signal se preko potenciometra šalje na kontroler koji je napajan 12
voltnom baterijom u kombinaciji sa punjaem koja omuguuje neovisan rad u odnosu
na glavnu bateriju u automobilu.Sam kontroler u AC (trofazni indukcijski motor)
motorima funkcionira tako da pretvara istosmjernu struju akumulatora u izmjeninu
struju kojom regulira protog energije iz baterije te tako snadbjeva elektromotor i po
potrebi preokrene rotaciju elektromotora kojom osigurava vonju unatrag.
U prvim modelima DC motora se veliki postotak energije akumulatora gubio u
otporniku,pa samim razvojem došlo je do modernih kontrolera koji prilagoavaju
brzinu i ubrzanje elektronskim procesom širenja impulsa. [8]
Slika 18 Prikaz funkcije kontrolera
Izvor : https://cdn.hswstatic.com/gif/electric-car2.gif 01.09.2020
po pogonskim motorima.Pravilnim rasporeivanjem momenta po kotaima
omoguuje veu stabilnost i sigurnost pri vonji u zavojitim putevima.Koristi se
umjesto mehanikog diferencijala u sustavima s više pogona. Prilikom zavoja
unutarnjeg i vanjskog kotaa oni se okreu razliitim brzinama, jer unutarnji kotai
prelaze manji radijus okretanja u odnosu na one vanjske.
Ako vozila sa 4 kotaa imaju etiri neovisna motora koji upravljaju svakim kotaem,
rotacije izmeu svakog kotaa moraju se mijenjati u odnosu na druge kotae pomou
modulacije širine impulsa ili promjenjive frekvencije.
Koncept primjene diferencijala pomou mikrokontrolera za (DC) istosmjerni motor
naziva se elektroniki diferencijal.
naziva se elektrini diferencijal.
Tehnologija uvelike implementirana u elektrinim vozilima današnjice gdje koenjem
ne rasipamo energiju u okoliš ve je pretvaramo u elektrinu energiju koju
naposljetku koristimo za pogon automobila.
(KERS)5 je prvi put prestavljen u Formuli 1, 2009 godine kako bi poveao snagu i
efikasnost vozila.Regenerativno koenje (KERS) je sustav zupanika i zamašnjaka
spojenih na stranje vratilo vozila i radi tako da koenjem kinetiku energiju koja bi
bila izgubljena kao toplina,na principu zamašnjaka i generatora pretvara u drugi oblik
energije.
6.1 Eksploatacija elektrinog automobila
Eksploatacija vozila je izraz za iskorištenje vozila u odnosu na njihove tehnike
karakteristike.Glavni cilj je postii maksimalno iskorištenje tijekom njegove
exploatacije uz naravno što nie troškove odravanja.Pod time ne mislimo na
odravanje koje nema svrhu sigurnosti neko samo pukog skidanja obaveze sa lea,iz
tog razloga cilj je imati sigurno vozilo u cjelom eksploatacijskom vjeku.
Preventivnim odravanjem i konstantnim pregledima objezbjeujemo maksimalnu
sigurnost i efikasnost radnog stroja tjekom itavog radnog vjeka,što rezultira
maksimalnim iskorištenjem uloenog novca,jer naravno bolje je promjeniti
npr.osigura nego li zanemariti grešku pa nakon nekog vremena suoit se sa
posljedicama na itavoj mehanici automobila.U cilju nam je što dui rad sustava i
smanjenje nepotrebnih troškova tako što emo imati redovite preglede ili servise.
Vezano uz sigurnost elektrinih vozila i oni moraju proi isto rigorozno ispitivanje i
udovoljavati istim sigurnosnim standardima koji se zahtijevaju od konvencionalnih
vozila.Isto tako moraju udovoljavati i standardima specifinim za za ograniavanje
izlijevanja kemikalija iz baterija, osiguranje baterija tijekom sudara i izoliranje šasije
od elektrinog udara.Elektrina vozila imaju nie teište od konvencionalnih vozila,
što ih ini manje vjerojatnima za prevrtanje i esto poboljšava kvalitetu vonje.
Jedna od sigurnosnih briga specifinih za elektrina vozila je njihov tihi rad gdje
pješaci mogu gotovo pa i ne uju elektrina vozila za razliku od od uobiajenih
vozila. Razne studije uprave za sigurnost prometa na cestama prouavju naine
rješavanja ovog problema, poput zahtjeva da elektrina vozila emitiraju zvune
zvukove pri malim brzinama. Ova je opcija ve uvelike ugraena na mnogim
elektrinim vozilima.
26
Pa u svrhu sigurnosti imamo i mnoge nedoumice, poevši od udara
groma,kiše,visokih temeratura itd.
Udarom groma u elektrino vozilo nee se ništa dogoditi kao i kod konvencionalnih
automobila iz razloga što se vanjski obrub automobila ponaša kao zatvoreni kavez
koji štiti automobil od prodiranja energije u unutrašnjost,eventualna šteta bi se mogla
dogoditi usljed punjenja automobila ako osigura unutar napojne stanice ili
automobila nije u ispravnom stanju.
Pranje elektrinog automobila je neophodno kao i svakog vozila,naprosto puštanje
automobila u prozivodnju bez da se istrai da li je štetna voda po automobilu, je
totalni apsurd.Svaki automobil prije svoje pojave na trištu podlijee nizu testiranja na
vodenu zaštitu u svrhu njegove sigurnosti prilikom pranja i boravka na vanjskim
padalinama.
Potreba za posebnim gumama nije presudna a uglavnom se na njih ugrauju
niskoprofilne gume koje spreavaju proklizavanje na skliskim površinama,pošto
elektrini automobili imaju osjetno vei obrtni moment od konvencionalnih
automobila.Veiom sami proizvoa unaprijed propiše veliine guma koje se mogu
provjeriti unutar prometne knjiice.
Punjenje automobila dok kiši je apsolutno sigurno jer su punjai napravljeni da budu
vodootporni.Naravnotreba paziti da voda ne ue u unutrašnjost kabela ime bi
izazvala kratki spoj ,što je isto rješeno osiguraima koji iskau neposredno nakon
kratkog spoja.
Utjecaj ubrzanja na autonomiju elektrinog automobila se mjenja u odnosu na reim
vonje pa tako prilikom znanog ubrzavanja autonomija se gubi i do 20%,nije isto
ubrzavati umjerenom brzinom ili pak naglim kretanjem koje iznimno crpi
energiju.Odravanje brzine na 130 km/h troši mnogo više energije od 60 km/h ,no
najvea potrošnja se manifestira na naglim ubrzanjima.
27
Statistika gubitka kapaciteta baterije kroz godine kae da nakon prijeenih 160 tkm.
ostaje 75% kapaciteta baterije. Mnogi proizvoai elektrinih vozila daju jamstvo na
bateriju u sluaju naglog pada kapaciteta baterije.Nikad ne treba dopustiti da se
baterija potpuno isprazni,tako se skrauje radni vijek. Kupnjom rabljenog elektrinog
automobila uvijek treba traiti vlasnika da baterija bude puna.Tako bi se na putnom
raunalu saznalo sve o njezinim svojstvima. [13]
6.2 Odravanje elektrinog automobila
jednog sustava su meusobno povezani pa kvarom ili zanemarivanjem jednog
urušava se cjeli sustav.
Gledajui sa stajališta odravanja postoje glavni elementi koji ine odravanje
strunim i potpunim,a to su:
- motorna vozila (poznavanje sustava koji se odrava)
- struno osoblje (osoblje koje poznaje naine popravke i pregleda automobila)
- djelovi neophodni za popravak (posjedovanje originalnih i provjerenih proizvoda)
- plan odravanja (odgovornost vlasnika da ispunjava servisne intervale)
- prostor za odravanje (adekvatan prostor za rad i pregled vozila)
- tehnika dokumentacija (zapis i potvrda struno obavljenog posla)
- oprema (alati i mašine neophodne za rad na vozilu)
Kod svih stvari a osobito automobila, poznajemo dva osnovna principa odravanja :
- Korektivno odravanje automobila
- Preventivno odravanje automobila
Slika 19 Koncept odravanja
Izvor : koncept odravanja 03.09.2020
Dobro je poznato da korktivno odravanje na duge staze ne daje dobre rezultate
tj.ekonomski je najgori oblik odravanje iz razloga što jedan pokvaren dio esto za
sobom nosi ostale komponente koje treba mjenjati.
Najpoeljniji oblik odravanja je svakako preventivo kod kojega se redovnim
servisima i pregledima smanjuje mogunost iznenadnog kvara ili havarije
sustava,usporedbu ovih dvaju sustava moemo viditi na iduoj slici (Slika 20).
29
Izvor : Usporedba odravanja 03.09.2020
6.2.1 Korektivno odravanje
Sama rije korektivno daje do znanja da se popravak i pregled sustava izvodi tek
nakon što se dogodi kvar.Korektivnim odravanjem imamo mogunost nakon što je
nastupio kvar vratiti sustav u prijašnju funkciju.U ovom sluaju preventivno
odravanje i pregledi ne postoje ili su svedeni na minimum ,te samim time sustav radi
dok ne doe do greške ili havarije na nekom djelu sustava.U veini sluajeva
korektivnim pregledima iammo mogunost otkloniti kvar;meutim postoje i sluajevi
gdje to nije mogue zbog havarije na itavom sustavu pa smo primorani mjenjati
kompletan sustav u ovome sluaju automobil,jer je isplativija opcija zamjeniti
automobil nego li vršiti popravke na starom automobilu.Otkazom male komponente
unutar automobila a nepostojeom reakcijom u svrhu pregleda i prevencije,
donosimo kompletan sustav pred gotov in gdje tom manjom greškom povlaimo
velike kvarove i urušavamo cjeli sistem.
30
Preventivno odravanje nerjetko znamo pod nazivom plansko ili redovno odravanje
koje se provodi sa tono odreenim vremenskim rokovima.Cilj ovog odravanje je
uspostaviti odreeni nivo odravanja opreme i provoditi zadane intervale tih
provjera.Ovim pristupom vršimo konstantne preglede i analize strojeva unato tome
što sustav ne daje znakove greški na elementima.Samo preventivno odravanje
moemo povezati sa tehnikim i redovnim servisima unutar automobila
konvencionalne izvedbe i elektrinih automobila ,gdje godišnjim pregledima i
zamjenama elemenata poveavamo radni vijek stroja i smanjujemo mogunost
velikog kvara ili pak havarije.
Motor sa unutarnjim izgaranjem sadri na tisue djelova koji podljeu servisima i
zamjenama.Elektrini automobil ima znatno manje dijelova i komponenti za
odravanje i izmjenu ,izuzetak je jedino baterija koja sa vremenom izgubi svoja
svojstva pa je potrebno zamjeniti ju.Jedan automobil sa unutarnjim izgaranjem do
200 ili 300 preenih kilometara iziskuje veliku koliinu novca na servisiranje i kvarove
koji se dešavaju u tom eksploatacijskom periodu.Rije je o velikom djelu elemenata
koje elektrini automobil naprosto nema i nisu mu potrebni za normalan rad.Samo na
motoru imamo edovne izmjene ulja.filtera klime,filtera ulja,filtera goriva,filter
zraka,remenica,pogonsko remenje,vodilicce,rolice,klinasti remen,rashladna tekuina
itd. I još mnogi djelovi koji mogu otkazati unutar motora i na podruju cjelog
automobila.
Kod elektrinog pogona ovakve stvari praktiki nepostoje.Elektromotor posjeduje
samo dva leaja koji konstantno trpe trenje i prenos snage,baterije koje nezahtjevaju
nikakvo odravanje.U sluaju kvara ili otkaza elektronike mjenjaju se baterije kad
odrade svoje cikluse.
Elektrine komponent u toku svog rada izloene su ekstremnim uvjetima.Kada je rije
o sigurnosti tog vozila i njegovom odravanje ekstremni uvjeti mogu dovesti vozilo do
otkaza i smanjenja negovog ivotnog vijeka te do mnogih opasnih i rizinih
situacija.Veliki problemi se pojavljuju esto na ekstremno visokim temperaturama ili
prilikom prodora vlage,vode i stranih tjela u unutrašnjost komponenti elektrinog
automobila.Na velikim nadmorskim visinama pri radu elektromotora dolazi esto do
njegovog pregrijavanja zbog slabijeg hlaenja.Elektromotori su naješe smješteni
31
na kuglinim leajevima koji netrebaju podmazivanje i odravanje ve se njihova
funkcija odrava neprestanom vonjom automobila.
Ne tako rijetko hlaenje i odravanje elektrinog motora se vrši na nain da imamo
pumpu vode koja vodenim hlaenjem odrava elektrini motor u rasponu normalne
radne temperature.Ova komponenta ne iziskuje konstantno odravanje,ve se samo
vrši periodini pregled napunjenosti vodom tog sustava,za razliku od konvencionalnih
automobila gdje se remenje i vodena pumpa mjenjaju u tano u odreenim ciklusima.
Provjera elektrinog pogona koji je napajan iz klasinih olovnih akumulatora se vrši
na nain da se periodino pregledava nivo elektrolita u elijama i samo stanje
kontakata izmeu komponenti.Regenerativno koenje svojom pretvorbom energije
trenja u elektrinu energiju, uvelike smanjuju optereenje nad konicama pa samim
time produljavaju vjek trajanja ,koji za posljedicu ima smanjen trošak odravanja i
zamjene koionih sustava.Elektronike komponente unutar elektrinih automobila su
vrlo jednostavne pa samo njihovo odravanje i zamjena ne iziskuju veliku koliinu
novca ,pa je utisak da su elektrini automobili povoljniji za odravanje od
konvencionalnih vozila. [15]
Svako vozilo bez obzira bilo ono elektrino,konvencionalno ili hibridno unutar sebe
sadri :
- prognostika (pronalazi probleme koji e se eventualno dogoditi u vozilu)
Svi današnji automobili imaju kontrolnu plou koja slui kao dijagnostiko suelje
unutar automobila koje objašnjava vozau šta se dogodilo.Samom dijagnostikom
automobila kvar se relativno u startu oitava pa se dubljom analizom sustava dolazi
do tono odreenog elementa koji je u kvaru te se on zamjenjuje novim.
Tesla vozila ne zahtjevaju tradicionalno mjenjanje filtera i ulja.I sama zamjena
koionih ploica je vrlo rijetka zbog regenerativnog koenja.Pregledi se usredotouju
na pritisak u gumama,usklaivanje kotaa,lopatice brisaa i auriranje najnovijeg
softvera u svrhu poboljšanja vozila.Tesla preporua odravanje svake godine ili
nakon 20 000 kilometara, ovisno što prije nastupi,kako bi automobil ostao u
perfektnom stanju za uporabu,vidljivo na (Tabela 1).Jamstva automobila se gube u
sluaju nepostojeih godišnjih pregledai u ovlaštenom servisnom centru.Sama
baterija godinama polako gubi svoje svojstvo sadravanja energije ,iz tog razloga
baterija unutar Tesla autmobila i nakon 5 godina vonje ima kapacitet od 80 do 85 %
baterije. [15]
1.
GODINA
2.
GODINA
3.
GODINA
4.
GODINA
20.000
KM
40.000
KM
60,000
KM
80,000
KM
Vreica
usisivaa
klima
ureaja
X
X
Zamjena
rashladnog
sredstva
X
Provjera
konica
34
6.3 Isplativost kupovine elektrinog automobila
Na ovu temu nije jednostavan odogovor budui od prije navedenog velika je
prednost u kupovini elektrinog automobila zbog injenice manje potrošnje,manjeg
zagaivanja,jednostavnije vonje sa više komfora i stvari vezanih uz elektrina
vozila.Meutim „Da li je uisitinu isplativo kupiti elektrino vozilo“?
Kupovina novog elektrinog vozila i nije toliko isplativa investicija koliko izgleda na
prvi pogled,budui nabavna cijena elektrinog vozila je mnogo vea od klasinog
vozila pokretanim na benzinski ili dizelski agregat ,nia cjena odravanja i manja
potrošnja ne opravdavaju visoku nabavnu cijenu usporeujui automobil slinih
karakteristika samo pokretan na dizelski ili benzinski agregat.Da ne govorimo o
uvjetima velikih toplina ili hladnoa gdje se elektrini automobil prazni sam od sebe
,budui energija ekstremnijih uvjeta izvlai struju iz baterije.
Slika 21 Elektrini i benzinski automobil:cjena vonje od 45 km
Izvor : graf usporedbe automobila 03.09.2020
Investicija kupovine elektrinog automobila se poinje isplaivati tek nakon 10
godina,što je velik period osobito u današnje vrijeme visoke tehnološke
35
ekspanzije,vidljivo na grafu iznad (Slika 21).Gdje dolazi mogunost tvornike greške
pri proizvodnji koja moe stvoriti veoma skup popravak, koji dodatno smanjuje
isplativost investicije.
6.4 Sufinanciranje nabave elektrinih automobila u RH
Budui 70% otpadnih estica je generirano cestovnim prometom,RH je krenula u
inicijativu potaknutu europskom unijom o smanjenju štetnih staklenikih plinova.
Fond za zaštitu okoliša i energetsku uinkovitost 2020. je godine osigurao 44 milijuna
kuna za sufinanciranje kupnje energetski uinkovitih vozila:
- 22 milijuna za fizike
Uvjeti sufinanciranja elektrinih automobila za fizike osobe navedeni parametri u
(Tablici 2).
Izvor : https://www.fzoeu.hr/docs/vozila2020_fizicke_v3.png 03.09.2020
VRSTA VOZILA POGONSKA
pogon(emisija CO2 do 50g/km)
36
Tabela 3 Uvjeti sufinanciranja za pravne osobe
Izvor : https://www.fzoeu.hr/docs/vozila2020_pravne_v2.png 03.09.2020
sopstvenih.Infrastruktura još uvijek nije dovoljno razvijena da bismo mogli bez
problema otii se na duga putovanja.Izgradnja novih elektrinih punionica na ve
postojeim benzinskim crpkama i nije teška budui veina razvijenih zemalja mogu
jednostavnim prikljukom na vlastitu mreu napajati elektrine automobile.Postavlja
se novi izazov a to je puninonice na autoputevima koje e moi u kratkom roku
opskrbiti velik broj ljudi.
Porastom broja elektrinih automobila na cestama raste potreba za novim
punionicama meu kojima se razlikuju brze punionice na veim naponima koje u
relativno kratkom roku napune automobil te one slabije koje zahtjevaju i po par sati
za jedno punjenje.Velik broj punionica se nalazi na okolici šoping centara ili gradskih
tvrtki koje izmjeninu struju mree pretvaraju u istosmjernu koja snabdjeva potrebne
automobile energijom.
Elektrino vozilo kategorije
L1,L2,L3,L4,L5,L6 i L7
Elektrini pogon do 20.000,00 kuna
Vozilo kategorije M1 i N1 „Plug-in hibridni“ pogon do 40.000,00 kuna
Vozilo kategorije N1 Pogon na SPP,UPP ili vodik do 70.000,00 kuna
Vozilo kategorije M1 i N1 Elektrini pogon do 70.000,00 kuna
Vozila kategorije
Postoji mogunost punjenja automobila na kunoj mrei, meutim rijetki broj ljudi se
odluuje na ovaj pothvat readi dugog ekanja i do 30 sati i elektrina energija u domu
nije besplatna stoga 90% stanovništva puni automobile na javnim punionicama koje
su uglavnom besplatne i mnogo bre.Alternativa punjenju automobila su postrojenja
namjenjena zamjeni baterija u automobilima ali izgradnja tih stanica je mnogo
sloenija od pravljenja punionica stoga je i veoma rijetka.
Do kraja 2020 godine projektom koji financira europska unija NEXT-e sa sredstvima
od 18.8 milijuna eura, u niz zemalja meu kojima i u Hrvatska dolazi 30 novih
punionica iz ovog programa ,od ega 26 brzih i 4 ultra brze punionice na
autocestama osobito ovim najprometnijim.
- punjenje na šuko utinici
- punjenje na šuko utinici uz dodatni upravljaki ureaj u napojnom kabelu
- punjenje izmjeninom strujom
- punjenje istosmjernom strujom
Svi gore navedeni naini su prikazani kroz performanse u (Slika 26).
- Punjenje na šuko utinici podrazumjeva da automobil ima u sebi sustav za nadzor
baterije i punja.
Izvor : https://korak.com.hr/elektrovozila-buducnost-je-vec-pocela/) 03.09.2020
- Punjenje na šuko utinici je isto kao prvo samo uz dodatni upravljaki ureaj u
napojnom kabelu.
38
Slika 23 Punjenje na šuko utinici uz dodatni upravljaki ureaj u napojnom kabelu
Izvor : https://korak.com.hr/elektrovozila-buducnost-je-vec-pocela/ 03.09.2020
- Punjenje izmjeninom strujom gdje postoji komunikacija vozila sa punionicom a
punja se nalazi u autu.
Slika 24 Punjenje izmjeninom strujom
Izvor : https://korak.com.hr/elektrovozila-buducnost-je-vec-pocela/ 03.09.2020
punja se nalazi u punionici. [10]
Slika 25 Punjenje istosmjernom strujom
Izvor : https://korak.com.hr/elektrovozila-buducnost-je-vec-pocela/ 03.09.2020
Izvor : https://korak.com.hr/wp-content/uploads/2017/04/schrack-02.jpg 04.09.2020
Tipinom elektrinom automobilu (baterije od 60 kW) potrebno je nešto manje od 8
sati da bi se napunio u potpunosti , na mjestu za punjenje od 7 kW.
Tabela 4 Primjeri potrebnog vremena za punjenje vozila
MODEL Baterija Raspon
(2018)
40 kWh 225 km 11 h 6 h 6 h 1 h Nije
kompatibi
lno
(2019)
75 kWh 383 km 21 h 11 h 5 h 2 h <1 h
Mitsubishi
Outlander
13.8
kWh
38 km 4 h 4 h 4 h 40 min Nije
kompatibi
lno
7. Elektrini automobili u RH
Prema podacima iz Centra za vozila Hrvatske (CVH) krajem 2019 na hrvatskim
cestama je bilo prisutno 5 547 automobila na elektrini ili hibridni pogon što je veliki
skok u odnosu na 2014 godinu od samo 800 vozila.Veina cestovnih vozila od ove
brojke su hibridni automobili radi vee autonomije meutim osjetno raste broj i
elektrinih automobila.
Meutim problem infrastrukture i loše ekonomske situacije u zemlji spreava da taj
broj bude i vei stoga još uvijek moemo rei da smo nacija u razvoju, kojoj e trebati
dugi niz godina da bi stigla razvijene lanice europske unije. [11]
7.1 Rimac – elektrini automobili
Mate Rimac (Livno, 12. veljae 1988.) hrvatski je inovator, poduzetnik i osniva
hrvatske automobilske tvrtke Rimac Automobili 2009. Rimac je poeo modificirati
elektrini superautomobil u dobi od 20.
Prva inovacija Mate Rimca i Luke Bošnjakovia bila je "iGlove", elektronika rukavica
koja zamjenjuje tipkovnicu i miš na raunalima, a druga inovacija Mate Rimca i Marka
Milekog, bila je inovacija za sustav retrovizora za izbjegavanje mrtvog kuta.
U dobi od 18 godina Rimac je kupio BMW E30 323i nedugo zatim je eksplodirao
motor prilikom jedne trke,da bi koji mjesec poslije pretvorivši benzinski automobil u
elektrini napravio prve korake prema svjetsko poznatom tvorcu elektrinih
superautomobila .
Tvrtka Rimac je na trište plasirala nekoliko vrsta elektrinih automobila:
- Concept One
- Concept S
Concept Two predstavljen je u salonu automobila u enevi u oujku 2018. godine.
Automobil se odlikuje potpuno novim dizajnom s vratima u obliku galebova i raznim
nadogradnjama snage. etiri aurirana elektrina motora sada proizvode ukupno
1.427 kW (1.914 KS) i 2.300 Nm okretnog momenta.
Konstrukcija tijela od karbonskih vlakana,vidljivih na djelu ispod svjetla kao crni
karbonski dio (Slika 27) ,koji rezultiraju teinom od 1.950 kg unato baterijama.
Concept Two moe s mjesta ubrzati do 100 km/h za 1,85 sekundi i postii najveu
brzinu za koju se tvrdi da iznosi 415 km/h. Sustav hlaenja sastoji se od 7
rashlaivaa koji uz pomou njamodernije tekuine ne dozvoljavaju pregrijavanje
komponenti potrebnih za pokretanje ovog automobila.Stavljen je potpuno
elektroniki diferencijal ,te su ojaane konice tako da sada regeneriraju snagu do
150kW.Zadnji spojler osim za bolje prijanjanje na podlozi slui i za zaustavljanje.
Slika 27 Concept Two
avov36.0.jpg 04.09.2020
Ovime Rimac ne samo da je bacio na koljena itav sportski svjet superautomobila
,nego je otvorio vrata buduem razvijanju i postizanju brzina koje godinama unazad
nismo mogli ni zamisliti. Jako bitna stavka je cjena ovog modela pa tako ConceptTwo
iznosi nevjerovatnih 1,2 milijuna eura. [12]
8. Zakljuak
Od izuma vatre pa do kotaa ljudi tee prema napretku i stvaranju neeg novog
korisnog što e unaprijediti naše ivote.Pojavom benzinskog agregata krajem 19.st
zahvaljujui njegovom otkritelju Nicolausu Augustu Ottu,uvelike se promjenio
dotadašnji svjet i njegova dinamika.Odmicanjem vremena i otkriem dizelovog
agregata ustinu se promjenio svjet iz temelja.
Do dana današnjeg nije se toliko toga promjenila ,suština automobilskih motora i
koncepta unutarnjeg izgaranja mnogo je pridonjela razvoju industrije i ostalih grana
vezanim uz to.Problemi koji se javljaju velikim brojem automobila na cestama od
zagaenja okoliša, buke i samih nesrea dovode nas u situaciju da traimo nove
naine prevoza.
Sama tehnološka revolucija posljednjih godina ponovno je aktivirala priu u vezi
elektrinih automobila koji su mnogo godina imali zimski san radi supremacije vozila
sa unutarnjim izgaranjem.Osobito hibridna vozila za koja moemo rei da sa
vremenom postaju standard radi ekonominosti i izdrljivosti.Svaka tehnologija ima
svoje poetke i godine razvoja tako još uvijek elelktrina vozila nisu u dovoljno
napredovala da mogu zamjeniti agregate sa unutarnjim izgaranjem.Po pitanju cijene
elektrinih vozila, investicija se vraa tek kroz nekoliko godina što veini ljudske
populacije nije izvedivo ,ali drave u novije vrijeme sufinanciraju kupovinu novih
elektrinih auta što prije nije bio sluaj ,pa tako biljeimo osjetan porast elektrinih
automobila na cestama.Kako vrijeme odmie sve više i više smo svjesni zagaenja
koju ispuštaju klasini automobili ,pa upravo iz tog razloga elektrini automobili imaju
svjetlu budunost.Razvitkom punionica i kapaciteta baterije uvelike emo gurnuti
stare klasine agregate u prošlost ,jer samo jedan dom imamo i svjest o zaštiti
prirode.Zbog toga ova tema nikad nije bila aktualnija nego sada ,što otvara širom
vrata ulasku elektrinih automobila na veliku scenu.
Hrvatska se po pitanju elektrinih vozila moe svrstati u jako zanimljivu zemlju
osobito ako znamo da je iz jedne tako male zamlje proizveden superutomobil koji
pljeni poglede i panju diljem svjeta,naravno rije je o Rimac Concept seriji koja ne
prestaje iznenaivat svojim uspjesima.Zadnjom premijerom Concept Two serije koja
je zabljesnula i pokupila velike uspjehe 2018. godine u enevi.
43
Literatura
[13] Purday, DIESEL ENGINE DESIGN, New York, D.Van Nostrand Company,1919
god. 30.08.2020.
[14] Mahalec, Luli, Kozarac - Motori s unutarnjim izgaranjem - 2010. 01.09.2020
[15] Marjanovi Z., Brzakovi R., Bezbednost i odravanje vozila na elektrini
pogon,Nacionalna konferencija o kvaliteti ivota,Kragujevac,2011. 08.09.2020
Slika 2 Thomas Edison i baterija elektrinog vozila ........................................................................ 3
Slika 3 Lohner-Porsche Mixte hibridno vozilo .................................................................................. 4
Slika 4 Dizelov prvi eksperimentalni motor 1893. ............................................................................ 6
Slika 5 Presjek dizelskog motora ....................................................................................................... 7
Slika 6 Dvotaktni motor ........................................................................................................................ 8
Slika 7 etverotaktni motor ................................................................................................................. 9
Slika 8 Djelovi hibridnog automobila ................................................................................................ 10
Slika 9 Shema punjenja hibridnog vozila ........................................................................................ 11
Slika 10 Elektromotor ......................................................................................................................... 12
Slika 12 Vrste elektrinih automobila ............................................................................................... 16
Slika 13 Djelovi vozila sa gorivim elijama ..................................................................................... 18
Slika 14 Komponente BEV-a ............................................................................................................ 19
Slika 15 Baterije unutar vozila .......................................................................................................... 21
Slika 16 Serijski spoj baterija ............................................................................................................ 22
Slika 17 Paralelni spoj baterija ......................................................................................................... 22
Slika 18 Prikaz funkcije kontrolera ................................................................................................... 23
Slika 19 Koncept odravanja ............................................................................................................ 28
Slika 20 Usporedba korektivnog i preventivnog odravanja ........................................................ 29
Slika 21 Elektrini i benzinski automobil:cjena vonje od 45 km ................................................. 34
Slika 22 Punjenje na šuko utinici ................................................................................................... 37
Slika 23 Punjenje na šuko utinici uz dodatni upravljaki ureaj u napojnom kabelu ............ 38
Slika 24 Punjenje izmjeninom strujom ........................................................................................... 38
Slika 25 Punjenje istosmjernom strujom ......................................................................................... 38
Slika 26 Izgled i performanse utinica ............................................................................................. 39
Slika 27 Concept Two ........................................................................................................................ 41
TABLICE:
Tabela 2 Uvjeti sufinanciranja za fizike osobe ............................................................................. 35
Tabela 3 Uvjeti sufinanciranja za pravne osobe ............................................................................ 36
Tabela 4 Primjeri potrebnog vremena za punjenje vozila ............................................................ 39