Studiul privind analiza și simularea automobilelor hibride

Introducere

Creşterea economică, caracteristică civilizaţiei industriale se bazează pe resurse neregenerabile (petrol, cărbuni, gaze naturale). În plus apar reziduuri, care prin acumulare nu mai pot fi asimilate sau reintegrate în natură provocând alterarea mediului şi apariţia unor dezechilibre în biosferă.

În secolul 20, societatea umană a traversat o perioadă de continuă dezvoltare, iar folosirea pe scară tot mai largă a ştiinţei şi tehnologiei în scopul dezvoltării industriale s-a făcut cu ignorarea necesităţii păstrării în permanentă a unui echilibru între satisfacerea nevoilor materiale proprii în continuă creştere şi protecţia tuturor componentelor mediului înconjurător.

Industria de transport rutier s-a dezvoltat foarte mult, mai ales în ţările industriale unde numărul de autovehicule rutiere a înregistrat o creştere deosebită, aducând după sine consumuri mari de combustibili fosili dar şi o creştere rapidă a emisilor de gaze.

Pe plan mondial, există studii care fundamentează faptul că sursele de combustibili fosili, care în prezent reprezintă energia de bază pentru transport rutier, se vor epuiza încă din acest secol.

Autovehiculele sunt principalul factor poluant al aerului. Cele mai importante produse de ardere sunt: oxidul de cabon, oxizii de azot, oxizii de sulf, compuşi organici volatili, dioxidul de cabon, particule în suspensie.

Fig.1 Produsele rezultate în urma arderii combustibilului

Dioxidul de carbon produs prin ardere combustibulului este reponsabil pentru efectul de seră,de care depinde si temperatura medie la suprafaţa pământului.Deoarece între atmosfera,oceane,pământ și viețuitoare are loc,în permanență un schimb de carbon se poate deregla echilibrul atmosferic si acesta poate conduce la modificarea climei.

Un alt dezavantaj major al mtoarelor cu ardere internă este dependența acestora de resurse limitate în ceea ce priveşte hidrocarburile. Studiile efectuate în acest domeniu au

demonstrat că, odată cu dezvoltarea transportului auto bazat pe motoarele cu ardere internă, a crescut şi necesitatea producerii unei cantităţi mai mari de carburanţi. Resursele de petrol pe care se bazează obţinea carburanţilor sunt limitate. În figura 2 se prezintă prognoza producţiei mondiale de petrol până în anul 2040.[15]

Fig.2 Estimarea producţiei de petrol pentru perioada 1840-2040

Se observă astfel o scădere o semnificativă a producţiei de combustibil fapt determinat de reducerea rezervelor de petrol.

O comparaţie între necesarul de produse petroliere şi producţia acestora pentru următorii ani este prezentată în figura 3.

Fig.3 Necesarul de petrol comparativ cu producția

Dacă producţia de carburanţi petrolieri prezintă o pantă descendentă de-a lungul timpului nu acelaşi lucru se observă şi la necesarul de petrol care creşte odată cu dezvoltarea societăţii. Diferenţa dintre cererea de petrol dictată de dezvoltarea trasporturilor auto şi disponibilul împuţinat datorită declinului producţiei trebuie acoperit din alte surse.La nivel mondial există preocupări majore pentru identificarea de surse alternative de energie, în mod special surse neconvenţionale, regenerabile.

În acest sens, în ultimii ani au apărut o serie de noi tehnologii de acţionare şi propulsie a autovehiculelor bazate pe combustibili curaţi, ecologici, care pot înlocui benzina şi motorina clasică deoarece produc o poluare mai scăzută.

De aceea o direcţie de acţiune a fost dezvoltarea motoarelor cu ardere internă pe bază de carburanţi alternativi ecologici. Principalii carburanţi alternativi sunt: gaz petrolier lichefiat (GPL) biodiesel, hidrogen, etanoul (E85), metanol (M85), Gaz natural lichefiat (GNL), ulei vegetal crud presat la rece.

În general aceşti combustibili emit mai puţine gaze nocive iar acestea sunt mai puţin reactive, mai încete în formarea ozonului şi mai puţin toxice.

Electricitatea reprezintă o sursă de energie „zero