Željko Đurić, ma, dipl. inž mašinstva

Rezime: U drumskom saobraćaju, pored vozila sa konvencionalnim pogonom, sve više su zastupljena i vozila sa alternativnim pogonom. Vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom pripadaju grupi vozila sa alternativnim pogonom. U radu su date osnove hibridno-električnih i električnih pogona motornih vozila, osnovna konstrukciona rješenja ovih pogona i tehnologija tehničkog pregleda vozila kategorije M1 sa hibridno-električnim i električnim pogonom.

Ključne riječi: vozila sa hibridno-električnim pogonom, vozila sa električnim pogonom

1. UVOD

Danas se u stručnoj javnosti govori o drumskim motornim vozilima sa konvencionalnim i alternativnim pogonom. Motorna vozila sa konvencionalnim pogonom su ona vozila kod kojih se kao pogonski agregat koristi motor sa unutrašnjim sagorijevanjem (motor SUS), a kao pogonsko gorivo se koriste goriva fosilnog porijekla (motorni benzin ili dizel gorivo). Dakle motorni benzin i dizel gorivo se smatraju konvencionalnim gorivima za pogon motornog vozila. Motorna vozila sa alternativnim pogonom su ona vozila za čiji pogon se ne koristi motor SUS (npr. električna vozila – EV) ili motor SUS nije jedini pogonski agregat (npr. hibridno-električna – HEV i hibridno-električna vozila sa mrežnim punjenjem – HEVMP) ili je motor SUS jedini pogonski agregat ali se kao primarno pogonsko gorivo koristi neko od alternativnih goriva (npr. tečni naftni gas – TNG ili komprimovani prirodni gas – KPG). Ako se posmatra ukupan broj registrovanih motornih vozila u eksploataciji, vozila sa alternativnim pogonom su i dalje malo zastupljna u svim kategorijama motornih vozila. U Tabeli 1. prikazano je procentualno učešće pojedinih pogonskih sistema/pogonskih goriva, za pojedine kategorije motornih vozila, u ukupnom broju registrovanih motornih vozila u Evropskoj uniji (EU) u 2019. godini. Posljednjih nekoliko godina sve više je izražen trend povećanja broja novih motornih vozila sa alternativnim pogonom u ukupnom broju novih registrovanih motornih vozila u EU. Na Slici 1. prikazana je zastupljenost pojedinih pogonskih sistema/pogonskih goriva u ukupnom broju novih registrovanih motornih vozila u EU u 2021. godini.

Tabela 1. Procentualno učešće pojedinih pogonskih sistema/pogonskih goriva u ukupnom broju registrovanih vozila za pojedine kategorije vozila u EU u 2019. godini, [1]

Vrsta pogona/goriva	Putnička vozila (M1)	Autobus (M2+M3)	Laka teretna vozila (N1)	Srednje teška i teška teretna vozila (N2+N3)
Benzin, %	52.9	0.8	7.8	1.3
Dizel, %	42.3	94.5	89.5	97.8
Električna vozila, %	0.2	0.6	0.3	0.0
Hibridno-električna vozila sa mrežnim punjenjem, %	0.2	0.0	0.0	0.0
Hibridno-električna vozila, %	0.8	0.7	0.0	0.0
Prirodni gas, %	0.5	2.7	0.5	0.4
Tečni naftni gas, %	2.7	0.2	1.0	0.2
Drugo, %	0.1	0.1	0.1	0.0
Nepoznat, %o	0.2	0.3	0.8	0.2

Slika 1. Zastupljenost pojedinih pogonskih sistema/pogonskih goriva u ukupnom broju novih registrovanih motornih vozila u EU u 2021. godini

S obzirom da motorni benzin i dizel gorivo u ukupnoj potrošnji goriva u drumskom transportu učestvuju sa više od 93%, možemo zaključiti da je trenutno drumski transport potpuno zavisan od snabdijevanja naftnim derivatima. Uzimajući u obzir činjenicu da je za nastanak ukupne količine nafte, ispod površine Zemlje, bilo potrebno više od 200 miliona godina, nameće se logičan zaključak da postojeće rezerve nafte treba koristiti krajnje racionalno, u uređajima sa visokim stepenima korisnosti i malim negativnim uticajem na okolinu.

Da bi se dobila prava slika o perspektivi alternativnih pogona, pored činjenica o raspoloživim pogonskim gorivima za pogon motora SUS, bitno je objektivno sagledati i nedostatke konvencionalnog pogonskog sistema. Osnovni problem je mala ekonomičnost pogonskog agregata (mala vrijednost efektivnog stepena korisnosti η_е), odnosno velika specifična efektivna potrošnja goriva (g/kWh). Ovaj nedostatak posebno je izražen pri režimima rada koji su zastupljeni u gradskim uslovima vožnje, kao i u praznom hodu, pri kojem je η_е=0. Naravno, ovi režimi rada nepovoljni su i u pogledu ekoloških pokazatelja. Veliki nedostatak konvencionalnog pogona je i činjenica da se proces kočenja, u energetskom pogledu, temelji na transformaciji raspoložive mehaničke energije vozila (kinetičke i potencijalne) u toplotu koja se bespovratno predaje okolini.

Perspektivnim alternativnim pogonom motornog vozila smatraju se hibridno-električni i električni pogon motornog vozila. Savremena vozila sa hibridno-električnim pogonom u ponudi su se pojavila krajem dvadesetog vijeka. Toyota je još 1997. godine tržištu ponudila prvu generaciju modela Prius. U periodu koji je uslijedio ovaj model je usavršavan kroz nekoliko generacija. Hibridno-električni pogon Toyota je ponudila i u drugim modelima, međutim i mnogi drugi proizvođači su ponudili vozila sa hibridno-električnim pogonom, različitih koncepcia gradnje i različitih stepena hibridizacije. Sve veći broj proizvođača automobila u ponudi ima i savremena vozila sa električnim pogonom, sa mrežnim punjenjem baterija. Ne treba zanemariti ni vozila sa gorivim ćelijma, pogonjena elektromotorom, za čiji pogon se koristi električna energije dobijena u gorivoj ćeliji na vozilu. Ovih vozila, za sada, nema puno u eksploataciji ali se i ona smatraju perspektivnim motornim vozilima. Alternativna gorivima za pogon motora SUS, koja se takođe smatraju perspektivnim, neće biti razmatrana u ovom radu.

2. VOZILA SA HIBRIDNO-ELEKTRIČNIM POGONOM

Hibridno vozilo je vozilo koje koristi dva ili više izvora pogona. Obično su u pitanju dva izvora snage i pri tome je jedan primarni, a drugi sekundarni. Koji izvori snage će biti kombinovani i koji izvor će biti primarni, zavisi od nekoliko faktora, a neki od njih su: namjena vozila, uslovi eksploatacije i razvijenost infrastrukture za snabdijevanje vozila pogonskim gorivom. Većina hibridnih vozila koja se danas eksploatišu u drumskom saobraćaju su hibridno-električna vozila (engl. HEV-hybrid electric vehicle), koja kao pogonski agregat koriste motor SUS i elektromotor (generalno napajan od baterije). Stepenom angažovanja pogonskih agregata, u zavisnosti od uslova eksploatacije vozila, upravlja veoma složen sistem elektronske kontrole rada. Upravo taj sistem je omogućio korištenje punog potencijala jednog i drugog pogonskog agregata i napravio veliku razliku između prve i sadašnje generacije hibridno-električnih vozila. Pored HEV, u praksi se mogu sresti vozila sa hidrauličnim i mehaničkim sistemom regenerativnog kočenja, koji bi po definiciji takođe pripadali hibridnim vozilima.

Kombinovanjem konvencionalnog i električnog pogona dobijen je hibridno-električni pogon, ublaženi su nedostaci pojedinačnih pogonskih sistema, a time je ostvaren zadovoljavajući potencijal u pogledu ekonomičnosti i ekologije. Osnovne teorijske postavke hibridno-električnog pogona mogle bi se sumirati u sljedeće:

• Prisustvom električnog pogonskog sistema (elektromotor, generator, baterija,…) u hibridno-električnom pogonu, motor SUS je dobio odgovarajući stepen „autonomije“. Time mu je omogućen rad na režimima sa višim efektivnim stepenom korisnosti, bez obzira na trenutne zahtjeve za snagom koji su određeni uslovima eksploatacije (Slika 2);
• S obzirom da je motor SUS jedan od dva pogonska agregata, može se optimirati tako da ima visoku ekonomičnost, a manju specifičnu snagu (npr. primjena Attkinsonovog ciklusa), a da ukupne performanse vozila ne budu narušene;
• Eliminisanjem režima praznog hoda, kroz primjenu „Start-stop“ sistema, povećava se ekonomičnost;
• Regenerativnim kočenjem, dio raspoložive mehaničke energije vozila moguće je transformisati u električnu i naknadno koristiti za pogon vozila i/ili pogon opreme motora ili drugih sistema na vozilu.

Slika 2. Poređenje rada motora SUS kod vozila sa konvencionalnim i hibridno-električnim pogonom, [2]

 

• Stepen hibridizacije vozila

Osnovni koncept hibridno–električnog vozila prikazan je na Slici 3. Hibridno-električna vozila kao pogonski agregat koriste motor SUS i elektromotor. Električna baterija hibridno-električnog pogona se puni pomoću generatora kojeg pokreće motor SUS i/ili pomoću sistema regenerativnog kočenja tokom usporavanja vozila. Ukoliko postoji mogućnost punjenja baterije i iz elektroenergetske mreže tada se za hibridno-električno vozilo koristi termin punjivo (engl. Plug-in Hybrid Electric Vehicle-PHEV), odnosno hibridno-električno vozilo sa mrežnim punjenjem (HEVMP).

Slika 3. Osnovni koncept HEV/HEVMP vozila (serijski tok snage – plavo; paralelni tok snage – crveno), [3]

Stepen hibridizacije hibridno-električnog vozila predstavlja odnos instalisanih snaga elektromotora i ukupno instalisane snage pogonskih agregata (motora SUS i elektromotora) [4]. S obzirom na stepen hibridizacije, hibridno-električna vozila se mogu podijeliti na sljedeće grupe, [2, 4, 5]:

• Mikrohibridna vozila (engl. Micro-hybrid vehicles), su vozila opremljena „Start-stop“ sistemom koji omogućava automatsko isključivanje motora SUS na režimu praznog hoda i usporavanja vozila regenerativnim kočenjem. Pogon vozila vrši motor SUS, a električni agregat, male snage, ima objedinjenu funkciju elektropokretača i generatora, pa omogućava i regenerativno kočenje vozila, koje se koristi za punjenje baterija električnom energijom. Ovo su vozila sa malim stepenom hibridizacije, manjim od 5 %, koja u uslovima gradske vožnje po evropskom testu, ostvaruju uštedu goriva 3%-5%.
• Umjereno hibridna vozila (engl. Mild-hybrid vehicles), kao primarni pogonski agregat koriste motor SUS, dok električni agregat, uglavnom u paralelnoj sprezi, asistira kada uslovi eksploatacije zahtijevaju visok obrtni moment. Električni agregat ovdje ima ulogu elektropokretača i generatora, omogućava regenerativno kočenje i uglavnom ne može samostalno pogoniti vozilo. Ukoliko elektromotor ipak može samostalno pogoniti vozilo onda se radi o malim brzinama kretanja do 10 km/h [9] i malom radijusu kretanja. Ova vozila imaju stepen hibridizacije do 10 %, a u uslovima gradske vožnje po evropskom testu ostvaruju uštedu goriva 15%-20%.
• Potpuno hibridna vozila (engl. Full hybrid vehicles) mogu biti pogonjena motorom SUS ili elektromotorom, a mogu imati i spregnuti pogon, gdje su oba pogonska agregata angažovana istovremeno. Koji agregat će biti angažovan i u kojoj mjeri zavisi od uslova eksploatacije vozila. Ova vozila imaju stepen hibridizacije veći od 10%, a po evropskom testu mogu ostvariti uštedu goriva, a time i manju emisiju CO₂ 20%-50% .
• Hibridna vozila sa mrežnim punjenjem, generalno posmatrano, imaju isti pogon kao i hibridno-električna vozila, ali imaju veći kapacitet baterija i mogućnost punjenja i iz elektroenergetske mreže. Ova vozila se mogu posmatrati kao prelazno rješenje između čisto električnog vozila i hibridno-električnog vozila. Zavisno od kapaciteta električnih baterija radijus kretanja koji omogućava električna baterija između dva punjenja obično se kreće od 20 do 80 km (PHEV20 do PHEV80). Električne baterije mogu se puniti iz elektroenergetske mreže u domaćinstvu, na javnim lokacijama (javna parkirališta, ceste, tržni centri itd) ili na lokacijama za brzo punjenje (stanice za punjenje). Statistički pokazatelji za područje Evrope govore da 50% dnevnih putovanja ima putanju kraću od 10 km, a 80% dnevnih putovanja je kraće od 25 km. Puni potencijal PHEV bi dolazio do izražaja upravo kod ovih putovanja, gdje bi pogon elektromotorom bio korišten primarno, a pogon motorom SUS po potrebi. Vozilo bi uglavnom koristilo energiju iz baterije koja se puni iz elektroenergetske mreže i sistema regenerativnog kočenja.

• Struktura pogonskog sklopa i veza mehaničkog i električnog dijela

Prema strukturi pogonskog sklopa, odnosno toku snage od pogonskih agregata prema pogonskim točkovima hibridno-električna vozila se mogu podijeliti u tri grupe:

• vozila sa serijskim pogonom,
• vozila sa paralelnim pogonom,
• vozila sa serijsko-paralelnim pogonom.

Vozila sa serijskim pogonom

Serijski hibridno-električni pogon motornog vozila prikazan je na Slici 4. Između motora SUS i pogonskih točkova ne postoji mehanička veza. Hemijska energija goriva smještenog u rezervoaru se sagorijevanjem u motoru SUS pretvara u toplotu, a toplota preko motornog mehanizma u mehanički rad. Mehanički rad, u formi obrtnog momenta, koristi se za pogon generatora i na taj način transformiše u električnu energiju. Električna energija se koristi za pogon elektromotora i/ili punjenje baterije. Elektromotorom se električna energija ponovo transformiše u mehanički rad kojim se preko transmisije pogone točkovi vozila. Dakle, tokom eksploatacije točkove pogoni samo elektromotor. Pošto elektromotor ima povoljan zakon promjene obrtnog momenta i visoku efikasnost u širokom rasponu režima rada, serijski pogon ne zahtijeva složene transmisije. Takođe, postoje konstrukciona rješenja gdje svaki točak vozila ima zaseban elektromotor kao pogonski agregat.

Serijski pogon motoru SUS daje veliki stepen „autonomije“ u smislu izbora režima rada.

Sistem elektronskog upravljanja pogonom će, kad god je to moguće, birati režime rada motora SUS koji odgovaraju većem efektivnom stepenu korisnosti. Motor će proizvoditi više snage nego što uslovi eksploatacije zahtijevaju. Višak snage se ne šalje na točkove već u električnu bateriju hibridno-električnog pogona i kasnije se koristi po potrebi. Drugi izvor punjenja baterije je sistem regenerativnog kočenja. Tokom regenerativnog kočenja elektromotor radi u modu generatora, puneći bateriju, i time postaje sastavni dio sistema regenerativnog kočenja vozila.

Ne treba zaboraviti da se kod serijskog pogona ukupan rad koji motor SUS isporučuje pretvara u električnu energiju pa ponovo u mehanički rad. Višestruka transformacija jednog oblika enegije u drugi i potreba za agregatima kao što su generator, elektromotor i baterija, koji su većeg kapaciteta i veće mase nego kod vozila sa konvencionalnim pogonom, dovode do podijeljenih mišljenja o perspektivi ne samo serijskih već i hibridno-električnih vozila uopšte.

Serijski hibridno-električni pogon je pogodno koristiti u uslovima eksploatacije „kreni-stani“ pa su uglavnom zastupljeni u autobusima i ostalim vozilima koja se primarno eksploatišu u urbanim sredinama.

1-motor SUS; 2-rezervoar za gorivo; 3-generator; 4-elektromotor; 5- pretvarač/transformator (inverter/converter) sa pripadajućim upravljanjem; 6-električna baterija hibridno-električnog pogona (HV baterija)

Slika 4. Struktura pogona serijskog hibridno-električnog vozila, [6]

Vozila sa paralelnim pogonom

Kod paralelnog hibridno-električnog pogona vozila, mehaničku vezu sa točkovima imaju oba pogonska agregata, motor SUS i elektro motor (Slika 5). Funkciju elektromotora i generatora obično obavlja jedan uređaj, često smješten između motora SUS i transmisije, zamjenjujući elektropokretač i alternator. U zavisnosti od uslova eksploatacije, vozilo može biti pogonjeno jednim od dva pogonska agregata ili istovremeno sa oba. Baterija se puni električnom energijom koju proizvodi generator, bilo da ga pogoni motor SUS ili da pogon dobija na račun mehaničke energije vozila tokom procesa regenerativnog kočenja.

Prednosti paralelnog u odnosu na serijski pogon su:

• samo dio mehaničkog rada koji proizvodi motor SUS transformiše se u električnu energiju pa ponovo u mehanički rad,
• nije potreban poseban generator, elektromotor po potrebi prelazi u režim rada generatora i pretvara mehanički rad u električnu energije,
• elektromotor može biti manje snage nego kod serijskog pogona.

Nedostatak ovog koncepta pogona hibridno-električnog vozila u odnosu na serijski je:

• veća složenost sistema upravljanja radom pogonskih agregata i prenošenjem snage do pogonskih točkova,
• ukoliko vozilo posjeduje samo jedan elektromotor, nije moguće istovremeno puniti električne baterije i pogoniti vozilo elektromotorom.

Paralelni pogon je pogodan kod vozila koja se primarno eksploatišu izvan urbanih područja.

1-motor SUS; 2-rezervoar za gorivo; 3-generator/elektromotor; 4-spojnica; 5- pretvarač/transformator (inverter/converter) sa pripadajućim upravljanjem; 6- električna baterija hibridno-električnog pogona (HV baterija)

Slika 5. Struktura pogona paralelnog hibridno-električnog vozila, [6]

Vozila sa serijsko-paralelnim pogonom

Serijsko-paralelni pogon može raditi i kao serijski i kao paralelni (Slika 6). Vozilo može biti pogonjeno jednim od dva pogonska agregata ili istovremeno sa oba. Upravljačka jedinica pogona angažuje pojedini pogonski agregat u onoj mjeri koja obezbjeđuje visok stepen korisnosti u datim uslovima eksploatacije. Toyota je prvo u modelu Prius koristila ovaj koncept hibridno-električnog pogona, danas ga koristi i u drugim modelima, a koriste ga i drugi proizvođači hibridno-električnih vozila.

Sastavni dio i ovog pogona je sistem regenerativnog kočenja, kao jedan od dva izvora iz kojih se puni baterija.

1-motor SUS; 2-rezervoar za gorivo; 3-generator; 4-spojnica; 5-elektromotor; 6-transmisija;

 7 pretvarač/transformator (inverter/converter) sa pripadajućim upravljanjem; 8- električna baterija hibridno-električnog pogona (HV baterija)

Slika 6. Struktura pogona serijsko-paralelnog hibridno-električnog vozila [6]

• Osnovne komponente serijsko-paralelnog hibridno-električnog pogona

Na Slici 7. prikazano je vozilo sa hibridno-električnim pogonom. Osim onih sistema kojim je opremljeno motorno vozilo sa konvencionalnim pogonom, vozilo sa hibridno-električnim pogonom opremljeno je dodatnim električnim komponentama (električni agregati (elektromotor, generator), pretvarači električne energije sa sistemom upravljanja i pripadajućom opremom, električna baterija itd.).

Zbog boljeg shvatanja suštine hibridno-električnog pogona i osnovnih principa rada u nastavku će biti opisane osnovne komponenete serijsko-paralelnog hibridno-električnog pogona. Na Slici 8. prikazani su pogonski agregati, sa elementima transmisije, serisko-paralenog hibridno-električnog pogona koji je ugrađivan u vozilo Toyota Prius 2. Kao pogonski agregati koriste se motor SUS i električni agregati MG1 i MG2.

Motor SUS je pogonjen motornim benziniom i optimiziran je za potrebe hibridno-električnog pogona. Primjena Atkinsonovog ciklusa kod ovog motora omogućila je veći stepen korisnog dejstva motora, na račun povećanja stepena širenja (geometrijski stepen sabijanja ε=13) i smanjenja pumpnih gubitaka. Motori sa Atkinsonovim ciklusom daju manje specifične radove, ali su za hibridno – električni pogon pogodni jer rade u sadejstvu sa električnim agregatom. U Tabeli 2. date  su tehničke karakteristike motora SUS ugrađivanih u pojedine modele vozila sa hibridno-električnim pogonom proizvođača Toyota.

Slika 7. Vozilo sa hibridno-električnim pogonom

Slika 8. Serijsko paralelni hibridno-električni pogon Toyote 2, [7]

Tabela 2. Osnovne tehničke karakteristike motora SUS korišćenog u različitim modelima vozila sa hibridno-električnim pogonom proizvođača Toyota

Model	Prius 2 (2004-2009)	Prius 3, Auris HSD, Lexus CT200h	Prius 4 (facelift 2018)
Tip motora	1NZ-FXE	2ZR-FXE	2ZR-FXE
Pogonsko gorivo	Benzin, RON-95	Benzin, RON-95	Benzin, RON-95
Zapremina, cm3	1497	1798	1798
Prečnik/hod klipa, mm	75,0/84,7	80,5/88,3	80,5/88,3
Stepen kompresije	1:13	1:13	1:13
Najveća snaga, kW/min-1	56/5000	73/5200	97/5200
Najveći obrtni moment, Nm/ min-1	111/4200	142/4000	142/3600

 

Električni agregati

Zahvaljujući električnim agregatima MG1 i MG2, koji u serijsko-paralelnom pogonu rade u sadejstvu sa motorom SUS, područje optimalnih režima rada je „dostižnije“ nego kod konvencionalnog pogona. Kod hibridno-električnih vozila uglavnom se koriste elektromotori sa permanentnim (stalnim) magnetom. Njihova odlika je visok stepen korisnosti, visok specifični moment i mala masa. Osim toga, visok stepen korisnosti elektromotora/generatora pruža mogućnost izbora baterije manjeg kapaciteta a time je i njena masa/zapremina manja.

MG1 u modu generatora je pogonjen motorom SUS, proizvodi električnu energiju koju isporučuje elektromotoru MG2 i/ili bateriji. U modu elektromotora može, u zavisnosti od zahtijevane pogonske snage, asistirati motoru SUS i služiti kao starter. Maksimalna snaga MG1 kod modela Prius 2 iznosi 28 kW.

MG2 u modu elektromotora pogoni vozilo, samostalno ili u sadejstvu sa motorom SUS, a u modu generatora je sastavni dio sistema regenerativnog kočenja i pretvara mehaničku energiju vozila u električnu energiju kojom se puni baterija. Maksimalna snaga MG2 kod modela Prius 2 iznosi 50 kW.

Transmisija

Na Slici 9. šematski je prikazana transmisija serijsko paralelnog pogona kod modela Prius 2. Transmisija je kontinuirano varijabilna (engl. continuously variable transmission – CVT) i sastoji se od planetarnog prenosnika, lančanog prenosnika, zupčaničkog prenosnika sa cilindričnim zupčanicima, glavnog prenosnika i diferencijala sa pogonskim poluvratilima. Motor SUS i elektromotor/generator (MG1 i MG2) povezani su planetarnim prenosnikom. Motor SUS je spojen na nosač satelita, te preko satelita prenosi snagu na spoljašnji i centralni zupčanik. MG1 je spojen na centralni zupčanik, a MG2 na spoljašnji zupčanik. Sa planetarnog prenosnika snaga se dalje preko elemenata transmisije (lančanog i/ili zupčaničkog prenosnika i diferencijala) prenosi ka pogonskim točkovima.

Slika 9. Šematski prikaz transmisije serijsko paralelnog hibridno-električnog pogona Toyote Prius 2 [7]

Električna baterija hibridno-električnog pogona

Električna baterija hibridno-električnog pogona služi kao akumulator energije i treba da zadovolji nekoliko bitnih zahtjeva i to u pogledu: specifične energije, specifične snage, stepena korisnosti, radnog vijeka, štetnog uticaja na okolinu, bezbjednog korištenja, cijene i stepena recikliranja. Kod vozila sa hibridno-elektrčnim i električnim pogonom se visokim naponom smatra napon veći od 60 V za istosmjernu struju, odnosno veći od 30 V za naizmjeničnu struju. Napon kod ovih vozila dostiže nekoliko stotina volti.

Kod vozila sa hibridno-električnim pogonom uglavnom su zastupljene nikl metalhidrid baterije (NiMH) i litijumske (najčešće litijum ion (alkaline), rjeđe litijum ion (polymer)). Litijumske baterije imaju veću specifičnu energiju i specifičnu snagu u odnosu na NiMH baterije, ali baterija zahtijeva hlađenje tečnošću, što usložnjava opremu baterije i upravljanje radom baterije. Specifična snaga i specifična energija NiMH i litijumskih baterija date su u Tabeli 3. Na Slici 10. prikazana je pozicija električne baterije u Toyoti Prius.

Tabela 3. Specifična energija i specifična snaga NiMH i litijumske baterije [8]

Tip baterije	Specifična energija, Wh/kg	Specifična snaga, W/l	Specifična snaga, W/kg
NiMH	30-80	140-300	250-1000
Li-ion (alkaline)	150-200	250/350	300-1500
Li-ion (polymer)	130-200	300-640	300-640

Slika 10. Baterija hibridno-električnog pogona (visoki napon) kod vozila Toyota Prius

Sistem upravljanja električnom energijom

Primjer sistema za upravljanje električnom energijom hibridno-električnog pogona, sa pripadajućim rashladnim sistemom, prikazan je na Slici 11. Električni vodovi koji povezuju sistem za upravljanje električnom energijom, bateriju hibridno-električnog pogona i električne agregate su vodovi visokog napona i narandžaste su boje. Na Slici 12. šematski su prikazane osnovne komponente sistema upravljanja električnom energijom serijsko-paralelnog hibridno-električnog pogona modela Prius 2.

Osnovne komponente su:

• AC/DC pretvarač (engl. AC/DC Inverter) koji pretvara istosmjernu struju (DC) iz HV baterije u naizmjeničnu (AC) za potrebe pogona elektromotora (MG1 i MG2) i obrnuto. Ovaj pretvarač djeluje kao kontroler napajanja elektromotora pomoću koga se reguliše jačina struje pogona u zavisnosti od zahtijevanog režima rada.

• Pojačivač (engl. Booster Converter) podiže istosmjerni napon HV baterije do najvećeg napona i obrnuto.
• DC/DC pretvarač (engl. DC/DC Converter). DC/DC pretvarači koriste se za regulaciju jednosmernog napona baterije, odnosno njegovo smanjivanje ili povećavanje, zavisno od potreba rada ostalih, pomoćnih sistema na vozilu.
• Elektronska upravljačka jedinica elektromotora/generatora (MG ECU) kontrolišući Inverter i Boost Converter u skladu sa informacijama iz centralno procesorske jedinice vozila, upravlja radom MG1 i MG2.

Slika 11. Sistem za upravljanje električnom energijom sa pripadajućim rashladnim sistemom

Slika 12. Šematski prikaz osnovnih komponenti sistema upravljanja električnom energijom serijsko-paralelnog hibridno-električnog pogona u modelu Prius 2

Sistem regenerativnog kočenja

Tokom procesa kočenja dolazi do promjene energetskog stanja vozila. Ta promjena može se realizovati na dva načina i to:

• transformacijom mehaničke (kinetičke i/ili potencijalne energije), koja se tokom procesa kočenja oduzima od vozila, u toplotu i njenom predajom okolini, ili
• transformacijom mehaničke energije, koja se tokom procesa kočenja oduzima od vozila, u neki drugi vid energije pogodan za akumuliranje i kasnije korištenje za pogon vozila ili nekih uređaja na vozilu (primjena sistema za regenerativno kočenje).

Proces kočenja vozila tokom kojeg se dio enegije vozila transformiše u drugi vid, akumulira i ponovno koristi nazvan je regenerativno kočenje. Regenerativno kočenje je uglavnom zastupljeno kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom. Sam proces regeneracije se može realizovati na više načina pa se govori o: mehaničkom regenerativnom kočenju, hidrauličkom regenerativnom kočenju, električnom regenerativnom kočenju i sl.

U nastavku će biti razmatrano električno regenerativno kočenje. Na Slici 13. prikazana je principijelna šema sistema električnog regenerativnog kočenja, kojim se mehanička energija vozila, putem elektromotora koji radi u modu generatora (MG2), pretvara u električnu energiju. Dobijena električna enegija se prilagođava u pretvaračima (Inverter) i skladišti u bateriji (HV batery), iz koje se kasnije po potrebi ponovo koristi kao pogonska energija vozila, koristeći elektromotor kao pogonski agregat. Naravno, električna energija dobijena regenerativnim kočenjem može biti iskorištena i za druge potrebe na vozilu (pogon opreme motora i vozila). Koliko učešće u procesu kočenja uzima regenerativno kočenje i koji dio energije vozila će biti transformisan u električnu energiju, a koji sistemom konvencionalnog kočenja u toplotu, zavisi od uslova eksploatacije vozila i strategije upravljanja sistemom kočenja.

Slika 13. Električno regenerativno kočenja, [9]

3. VOZILA SA ELEKTRIČNIM POGONOM

Vozila sa električnim pogonom sve više su zastupljena u drumskom saobraćaju, posebno u kategoriji putničkih vozila (M1, M2 i M3) i lakih teretnih vozila (N1). Prva vozila sa električnim pogonom napravljena su krajem devetnaestog i početkom dvadesetog vijeka, ali su dominaciju ipak preuzela motorna vozila pogonjena motorom SUS. Električni pogon se danas smatra perspektivnim alternativnim pogonom, pogotovo ako se uzmu u njegove prednosti u odnosu na konvencionalni pogon:

– emituje manje buke nego konvencionalni pogon i ne emituje izduvne gasove (u sredini u kojoj se eksploatišu),

– ne troše energiju tokom stajanja (osim na pogon pomoćnih uređaja) i nema većih gubitaka od zagrijavanja,

– pogonski agregat ima povoljan zakon promjene obrtnog momenta i visok, relativno konstantan, stepen korisnosti pri svim brzinama.

Ipak, ne treba zanemariti ni nedostatke električnog pogona:

– visoka cijena vozila,

– nedovoljan specifični kapacitet (kWhkg^-1) i specifična snaga (kWkg^-1) baterije,

– kratak vijek trajanja (broj ciklusa punjena/pražnjenja) i sporo punjenje baterija.

Zbog malog specifičnog kapaciteta električnih baterija, čak i radijus kretanja od 500 km zahtijeva električne baterije velike mase i zapremine (Slika 14).

Slika 14. Potrebna masa (zapremina) litijumske baterije i potrebne mase (zapremine) konvencionalnih goriva da bi se obezbijedio radijus kretanja od 500 km, [10]

Na Slici 15. prikazane su osnovne komponente električnog pogona motornog vozila: elektromotor (Traction motor), rashladni sistem (Thermal system), električna baterija nisko napona (Auxiliary battery), električna baterija visokog napona (Battery Cells, Modules, and Packs), pretvarač istosmjerne struje (DC/DC Converter), pretvarač istosmjerne struje u naizmjeničnu i obrnuto (Inverter), pretvarač električne struje kojom se vozilo puni iz električne mreže (On-Board Charger), upravljačka jedinica električnog pogona (Power Electronic Controler) i priključak za punjenje (Charge Port).

Slika 15. Osnovne komponente električnog pogona motornog vozila

Vozila sa električnim pogonom, zavisno od namjene i zahtijevanih performansi vozila, mogu imati pogon na jednu ili više osovina. Postoje i varijante gdje svaki pogonski točak ima svoj pogonski agregat. Na Slici 16. prikazana su različita konstrukciona rješenja električnog pogona motornog vozila.

Slika 16. Različita konstrukciona rješenja električnog pogona motornog vozila: klasični pogon jednim pogonskim elektromotorom (lijevo), pogonski elektromotor ugrađen u točkove pogonske osovine (u sredini) i pogonski elektromotori upareni pomoću zbirnog prenosnika snage (desno)

Vozila sa električnim pogonom opremljena su svim sistemima kao i vozila sa konvencionalnim pogonom, uz moguće razlike u konstrukcionim rješenja pojedinih sistema. S obzirom da značajna razlika postoji kod pogonskog sistema (pogonski motor sa pripadajućom opremom), u odnosu na vozila sa konvencionalnim pogonom, u nastavku će se govoriti samo o pogonskom sistemu.

Elektromotori/generatori

Kod vozila sa električnim pogonom koriste se trofazni sinhroni ili asinhroni elektromotori. Kod autobusa na električni pogon uglavnom se koriste trofazni asinhroni motori, a i u vozilu Tesla S takođe je primijenjen takav elektromotor. Sinhroni elektromotori ugrađeni  su u većinu električnih vozila (BMW i3, Renault Zoe, Nissan Leaf, , VW e-Golf, VW e-up, , Mitsubishi i-MiEV, Renault Fluence, Peugeot Partner electric, Citroen C-Zero,…). Elektromotori pri kočenju mogu prijeći u generatorski režim rada. Tada su sastavni dio sistema regenerativnog kočenja i transformišu raspoloživu mehaničku energiju vozila u električnu energiju. Električna energija generisana tokom procesa kočenja vraća se u bateriju električnog pogona i koristi za pogon vozila ili opreme motora i vozila, te nataj način povećava autonomiju kretanja vozila.

Akumulatori energije električnog pogona

Za akumuliranje električne energije kod vozila sa električnim pogonom najčešće se koriste električne baterije ili superkondenzatori. Akumulatori energije treba da zadovolje nekoliko bitnih zahtjeva i to u pogledu: specifične energije, specifične snage, stepena korisnosti, radnog vijeka, štetnog uticaja na okolinu, bezbjednog korištenja, cijene i stepena recikliranja. Danas se kod vozila sa električnim pogonom uglavnom koriste litijumske baterije. Naravno, električne baterije koje se koriste kod vozila sa električnim pogonom su baterije većeg kapaciteta (kWh) nego kod vozila sa hibridno-električnim pogonom, a samim tim imaju i veće dimenzije i masu. Prednosti superkondenzatora u odnosu na baterije su:

• veća specifična snaga,
• veći stepen korisnosti,
• bezbjedniji su,
• veća pouzdanost,
• brzo vrijeme dopunjavanja,
• duži radni vijek,
• pogodniji su za recikliranje.

Osnovni nedostatak superkondenzatora je mala specifična energija (Wh/kg), što zahtijeva često dopunjavanje. Zbog toga je ovaj vid akumuliranja energije pogodan za autobuse koji se koriste  na unaprijed definisanim linijama na kojima se postavljaju punjači za brzo punjenje. Superkondenzator bi se dopunjavao tokom planiranog zadržavanja na početnoj stanici. Na ovaj način bi se dopunjavale i električne baterije autobusa, ukoliko se radi o baterijama malog kapaciteta. Na Slici 17. prikazano je brzo pantografsko dopunjavanje superkondenzatora ili baterija autobusa sa električnim pogonom. Akumulatori električnog pogona mogu biti postavljeni na različitim pozicijama u vozilu (Slika15. i Slika 18.). Neki od parametara koji utiču na izbor položaja akumulatora električne energije su: oblik i dimenzije vozila, uticaj na raspodjelu mase vozila (položaja težišta), bezbjednost pri mogućem sudaru, ventilacija, hlađenje i zaštita od vlage.

Slika 17. Brzo dopunjavanje superkondenzatora ili baterija autobusa sa električnim pogonom (dopunjavanje preko pantografa), [11]

Slika 17. Neke od pozicija akumulatora energije kod autobusa: električne baterije (lijevo) i superkondenzator (desno)

Sistem za upravljanje električnom energijom

Sistem za upravljanje električnom energijom ima osnovnu ulogu da upravlja tokovima energije između sistema za punjenje, akumuliranje, pretvaranje, sve do pogonskog elektromotora ili od elektromotora/generatora do baterije ako je u toku proces regenerativnog kočenja. Osnovne komponente sistema za upravljanje električnom energijom prikazane su na Slici 15. (On-Board Charger, DC/DC Converter, Inverter, Power Electronic Controler).

S obzirom da napon kod vozila sa električnim i hibridno-električnim pogonom dostiže nekoliko stotina volti, kod ovih vozila preduzete su sigurnosne mjere i to:

• vodovi visokog napona su ojačani i izvedeni sa omotačem narandžaste boje,
• ugrađene su sigurnosne komponente koje omogućuju prekid napona (Slika 18),
• komponente sistema za upravljanje električnom energijom, koje su pod visokim naponom, označene su oznakama upozorenja (Slika 19.) i moraju biti u skladu sa zahtjevima za zaštitu od udara električne struje prema pravilniku ECE R100.

Slika 18. Sigurnosne komponente koje omogućuju prekid napona

Slika 19. Oznake upozorenja na opasnost usljed visokog napona [11]

Priključak za punjenje električnom energijom na vozilu i električni vodovi za punjenje

Za pogon vozila sa električnim pogonom koristi se električna energija iz akumulatora električne energije, najčešće izvedenih u vidu baterija. Za potrebe punjenja baterija vozilo je opremljeno priključkom za punjenje (utičnicom) i vodovima (kablovima) za punjenje. Izvedbe priključka za punjenje su najčešće različite za različita tržišta, a razlika postoji i između priključaka za brzo i sporo punjenje. Baterije se, osim na lokacijama za masovnu upotrebu punjača, u javnom ili privatnom vlasništvu, mogu puniti i u domaćinstvima preko kućnih utičnica od 220 V, ali proces punjenja traje dugo. Na Slici 20. prikazan je primjer  priključka za punjenje za vozila sa električnim pogonom za evropsko tržište. Za punjenje/dopunjavanje akumulatora energije kod autobusa na električni pogon u praksi se primenjuju tri osnovne strategije:

– jednodnevno punjenje ili „noćno” punjenje,

– pantografsko dopunjavanje i

– beskontaktno dopunjavanje.

Prve dvije varijante su više zastupljene nego treća. Jednodenevno punjenje je sporo punjenje, a pantografsko i beskontaktno su brza punjenja/dopunjavanja baterija.

            Slika 20. Priključak za punjenje za vozila sa električnim pogonom za evropsko tržište

4. TEHNIČKI PREGLED MOTORNIH VOZILA KATEGORIJE M1 SA HIBRIDNO-ELEKTRIČNIM I ELEKTRIČNIM POGONOM

Tehnički pregled vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom, kao i vozila sa konvencionalnim pogonom, sastoji se od identifikacije vozila, vizuelnog pregleda i pregleda vozila uz korištenje propisanih uređaja i opreme. Tehnologija tehničkog pregleda motornih vozila sa konvencionalnim pogonom opisana je u izvoru [12]. Većina sistema na vozilu sa hibridno-električnim i električnim pogonom pregleda se na isti način kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom. U nastavku će se govoriti o tehničkom pregledu pojedinih sistema na motornom vozilu kategorije M1, sa posebnim osvrtom na one komponente koji se sreću samo kod vozila hibridno-električnim i električnim pogonom.

4.1. Identifikacija vozila

Identifikacija vozila predstavlja upoređivanje informacija koje se mogu očitati na vozilu i informacija u saobraćajnoj dokumentaciji vozila. Upoređuju se broj šasije (engl. Vehicles identification number – VIN), broj motora i registarska oznaka (ukoliko postoji na vozilu).

4.2. Sistem za kočenje

Tehnički pregled sistema za kočenje sastoji se od vizulnog pregleda i pregleda pomoću uređaja.  Vizuelnim pregledom potrebno je pregledati sve dostupne komponente (komandni mehanizam, prenosni mehanizam, izvršni kočne elemente (kočnica)), identično kao kod vozila sa konvencionalnim pogonom. Naravno, pored navedenih komponenti, potrebno je pregledati i dodatne elemente, u zavisnosti od konstrukcionog rješenja prenosnog mehanizma i upravljanja sistemom za kočenje. Vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom opremljena su i sistemom za regenerativno kočenje. Ovaj sistem je uglavnom nedostupan za vizuelni pregled, te je moguće samo provjeriti da li indikatorska lampica na kontrolnoj (instrument) tabli u kabini vozila upozorava na moguću neispravnost. Performanse sistema za kočenje ispituju se na uređaju za ispitivanje sistema za kočenje (valjci sa pripadajućom opremom). Parametri koje je potrebno ispitati i referentne vrijednosti date su u Pravilniku o dimenzijama, ukupnoj masi i osovinskom opterećenju vozila, o uređajima i opremi koju moraju imati vozila i o osnovnim uslovima koje moraju ispunjavati uređaji i oprema u saobraćaju na putevima (Službeni glasnik BiH broj 23/07, izmjene i dopune SG BiH broj 26/19), u daljem tekstu Pravilnik. Način ispitivanja parametara isti je kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom i opisan je u izvoru [12].

Napomena: Kod vozila sa stalnim pogonom na obe osovine može se desiti da konstrukciono rješenje sistema za prenošenje snage ili sistem dinamičke stabilnosti vozila ne dozvoljava pregled u statičkim uslovima na tehnološkoj liniji stanice tehničkog pregleda vozila. Tada bi se ispitivanje performansi sistema za kočenje izvelo na poligonu pomoću uređaja za mjerenje usporenja. Ovakva ispitivanja mogu raditi samo one stanice tehničkog pregleda koje imaju odobrenje za ispitivanje vozila izvan tehnološke linije.

4.3. Sistem za upravljanje

Sistem za upravljanje kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom, konstrukciono se izvodi kao i kod konvencionalnih vozila i sastoji se od:

• komandnog mehanizma (upravljač (volan) sa stubom upravljača)
• upravljačkog prenosnika, najčešće izvedenog sa pojačivačem sile zakretanja (servo uređaj),
• prenosnog polužnog mehanizam i
• točkova.

Kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom, a i kod savremenih vozila sa konvencionalnim pogonom, pojačivač sile zakretanja najčešće se izvodi sa elektro-mehaničkim pojačivačem sile zakretanja (Slika 21).

Vizelni pregled sistema za upravljanje sastoji se od pregleda stanja i učvršćenosti svih dostupnih elemenata sistema, od upravljača do točkova. Osim toga potrebno je, prema preporukama proizvođača opreme, provjeriti usmjerenost točkova i slobodan hod upravljača.

1-zupčasta letva upravljačkog prenosnika ; 2-senzor momenta zakretanja; 3-vratilo upravljača; 4-poprečna spona; 5- elektronska upravljačka jedinica (EUJ); 6- servomotor sa senzorom položaja;

 7-zupčanički prenosnik

Slika 21. Sistem za upravljanje motornog vozila sa elektro-mehaničkim pojačivačem sile zakretanja

4.4. Uređaji za osvjetljavanje i svjetlosnu signalizaciju

Uređaji za osvjetljavanje i svjetlosnu signalizaciju identični su kod savremenih motornih vozila sa konvencionalnim pogonom i vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom, pa je i tehnički pregled ovih uređaja istovjetan. Potrebno je provjeriti stanje, pričvršćenost i funkcionalnost svih uređaja. Regloskopom je potrebno provjeriti pravilnost prostiranja svjetlosnog snopa za duga svjetla, kratka svjetla i svjetla za maglu.

4.5. Uređaji koji omogućavaju normalnu vidljivost

Ova grupa uređaja obuhvata:

• vjetrobran i vanjska prozorska stakla kabine i karoserije,
• uređaj za brisanje vjetrobrana,
• uređaj za kvašenje vanjske strane vjetrobrana i
• ogledalo koje vozaču omogućava posmatranje puta i saobraćaja.

Potrebno je provjeriti stanje, pričvršćenost i funkcionalnost svih uređaja. Za oštećene vjetrobrane u Pravilniku su, u zavisnosti od kategorije vozila i pozicije oštećenja, date granične vrijednosti oštećenja. Kontrola se radi primjenom „lenjira“ za kontrolu oštećenja vjetrobrana. Potrebno je provjeriti da li je vjetrobran dodatno zatamnjivan u odnosu na fabričko stanje i da li su bočne staklene površine u ravni vozača i suvozača, ukoliko su zatamnjivane, zatamnjene u skladu sa zahtjevima iz Pravilnika ( providnost minimalno 70%). Takođe je potrebno provjeriti da li je ispravan uređaj za odmagljivanje vjetrobrana.

4.6. Noseća struktura-samonoseća karoserija vozila

Kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom noseća struktura je, odgovarajućim izmjenama, izvedena iz osnovne konstrukcije vozila sa konvencionalnim pogonom ili je nanovo konstruisana. Kod putničkih vozila noseća struktura izvedena je uglavnom kao samonoseća karoserija. Tokom tehničkog pregleda potrebno je provjeriti stanje noseće konstrukcije (postojanje mehaničkih oštećenja, korozije, greške koje su posljedica eventualnih prepravki na vozilu…), sa posebnim osvrtom na mjesta oslanjanja pojedinih agregata (uređaja) na vozilu. Ako je električna baterija pogona motornog vozila smještena u podu potrebno je provjeriti zaštitu baterije sa donje strane. Ako se tokom pregleda korisiti dizalica, treba je koristiti pažljivo, oslanjajući je na mjesta koja su za to predviđena, kako bi se izbjegla moguća oštećenja baterije ili pripadajuće opreme baterije.

4.7. Sistem oslanjanja, osovine i točkovi

Sistem oslanjanja, kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom, sastoji se od nekoliko osnovnih mehanizama:

• mehanizam za vođenje točka
• elastični elementi (opruge)
• prigušni elementi (amortizeri) i
• stabilizatori

Tehnički pregled sistema za oslanjanje, osovina i točkova izvodi se na isti način kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom. Kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom, zbog dodatnih sistema na vozilu ili zbog specifične dispozicije pojedinih sistema i njihove zaštite, elementi ovog sistema mogu biti manje dostupni nego kod vozila sa konvencionalnim pogonom.

4.8. Pogonski sistem (motor sa pripadajućom opremom)

Pogonski sistem kod vozila sa hibridno-električnim pogonom čine motor SUS i elektromotor/generator, sa pripadajućom opremom. Kod vozila sa električnim pogonom pogon se ostvaruje elektromotorom. Tehnički pregled motora SUS i njegove opreme, kod vozila sa hibridno-električnim pogonom, izvodi se kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom. Elektromotori/generatori kod vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom pregledaju se vizuelno. Provjerava se da li na njima ima oštećenja, da li su dobro pričvršćeni, te da li su oslonci motora ispravni. Što se tiče pripadajuće opreme elektromotora, potrebno je obratiti pažnju na elemente sistema za hlađenje, ako su dostupni. Oni se pregledaju na isti način kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom.

Razlozi za neprolazak vozila na tehničkom pregledu:

• Elektromotor/generator nije adekvatno pričvršćen i/ili zaštićen;
• Oslonci elektromotora su oštećeni ili su na neodgovarajući način izvedeni;
• Pojedine komponente su oštećene ili su oksidirale;
• Izolacija električnih komponenata nedostaje ili je oštećena;
• Bilo koja komponenta pripadajućeg sistema za hlađenje pogonskog sklopa je oštećena ili nije dobro pričvršćena, iz neke od komponenata curi rashladno sredstvo, zatvarač kopenzacione posude i/ili hladnjaka nedostaje, nije originalan ili je oštećen.

4.9. Električni uređaji i električne instalacije

U električne uređaje i električne instalacije na hibridno-električnom i električnom vozilu, ako se izuzmu pogonski elektromotori o kojima je već govoreno, spadaju akumulatori električne energije, sistem za upravljanje električnom energijom sa pripadajućom opremom, električni vodovi (niskog i visokog napona) i potrošači električne energije. Sve nabrojane komponente, ako su dostupne, treba pregledati vizuelno, te ustanoviti da li su dobro pričvršćene, zaštićene i ima li oštećenja. Kod električnih vodova potrebno je provjeriti se da li su pravilno položeni, da li dodiruju zagrijane dijelove, da li su čvrsto spojeni na priključcima i da li su zadovoljavajuće izolovani. Vodovi visokog napona zaštićeni su omotačem narandžaste boje. Njih nije dozvoljeno dodirivati. Potrebno je provjeriti da li su komponente sistema za upravljanje električnom energijom, koje su pod visokim naponom, označene oznakama upozorenja (Slika 11). Ukoliko se akumulatori energije pune iz električne mreže, potrebno je pregledati i priključak za punjenje na vozilu.

Razlozi za neprolazak vozila na tehničkom pregledu:

• Električni uređaji ili neke njihove komponente nisu dobro pričvršćene;
• Pojedine komponente su oštećene ili su oksidirale;
• Izolacija električnih komponenata nedostaje ili je oštećena,
• Elementi pripadajuće opreme pojedinih uređaja nedostaju;
• Kontrolno-signalna lampica nije ispravna;
• Kontrolno-signalna lampica pokazuje da postoji neispravnost na sistemu;
• Električni vodovi (niskog i visokog napona) nisu adekvatno pričvršćeni, ili nisu adekvatno izolovani;
• Spojevi električnih vodova nisu adekvatno izvedeni, vodovi su se odvojili na mjestu spoja ili su oksidirali;
• Električni vodovi dodiruju pokretne elemente na vozilu ili jako zagrijane elemente;
• Električni vodovi visokog napona nisu narandžaste boje (u skladu sa ECE R100);
• Ulazi/izlazi visokonaponskih vodova u prostor predviđen za smještanje baterije nisu adekvatno izvedeni;
• Oznake upozorenja nedostaju, nisu kompletne, nisu u skladu sa direktivom ECE R100 (znak u obliku trougla sa žutom podlogom i crnom strelicom);
• Zaštitna sklopka električnog kruga visokog napona nedostaje, nije bezbjedna za upotrebu, oštećena je ili je oksidirala;
• Priključak za punjenje (kod vozila sa hibridno-električnim pogonom koja se mogu puniti iz električne mreže i vozila sa električnim pogonom) nije zaštićen od neovlaštene upotrebe, atmosferskih uticaja ili je oštećen;
• Električni kablovi za punjenje i/ili konektori su oštećeni;
• Na kablovima je oštećena električna izolacija.

4.10. Sistem za prenos snage

Sistem za prenos snage pregleda se na isti način kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom, a sam pristup zavisi od koncepcije pogona.

4.11. Kontrolni i signalni uređaji

Kontrolni i signalni uređaji su uređaji na kontrolnoj tabli u vozilu i informišu vozača o stanju pojedinih komponenti na vozilu (brzinomjer, mjerač temperature rashladne tečnosti, mjerač nivoa goriva, mjerač prijeđenih kilometara, indikator dugog svjetla, itd). Vozila sa višim nivoom opreme raspolažu sa većim brojem kontrolno-signalnih lampica. Tehnički pregled obavlja se vizuelno kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom.

4.12. Emisija štetnih materija u izduvnim gasovima

Emisija štetnih materija ispituje se kod vozila sa hibridno-električnim pogonom i ispituje se na isti način kao kod vozila sa konvencionalnim pogonom.

Potrebno je koristiti mod tokom kojeg je aktivan samo motor SUS, tzv „inspection mode“. Toyota je za svoje modele vozila sa hibridno-električnim pogonom (Hybrid  Synergy Drive–HSD) predvidjela sledeću proceduru za uključivanje „inspection mode“:

• „Inspection mode“ –obaviti za 60s
• Kontakt isključen
• Uključiti kontakt
• Pritisni i do kraja postupka pritiskaj na komandu kočnice
• Potvrdi da je mjenjač u položaju „P“
• Dvaput pritisni komandu za gas, interval t=1s
• Prebaci mjenjač u položaj „N“
• Dvaput pritisni komandu za gas, interval t=1s
• Prebaci mjenjač u položaj „P“
• Dvaput pritisni komandu za gas, interval t=1s
• Pritisni na prekodač „POWER“

Procedura je prikazana i na Slici 22.

Slika 22. Procedura za aktiviranje “inspection mode”

4.13. Uređaji za spajanje vučnog i priključnog vozila

Vozila sa električnim pogonom, zbog male specifične energije baterije, nisu pogodna za vuču priključnog vozila. Ako je vozilo sa hibridno-električnim ili električnim pogonom opremljeno uređajem za spajanje vučnog i priključnog vozila, utičnicu za svjetlosnu signalizaciju potrbno je ispitati uređajima za provjeru spoja električne instalacije između vučnog i priključnog vozila, kao kod vozila sa konvencionalnim pogonom. Isto važi i za nosače bicikla koji se postavljaju na vozila, ukoliko su opremljeni svjetlosnom signalizacijom koja se napaja iz utičnice.

4.14. Ostali uređaji i dijelovi vozila

Ovaj dio pregleda bi obuhvatao provjeru stanja unutrašnjosti i spoljašnjosti vozila u smislu pregleda: sjedišta, brava, podizača stakla, sigurnosnih pojaseva, vrata, poklopaca na vozilu i svega ostalog što nije obuhvaćeno tokom pregleda. Pregled se obavlja na isti način kao kod vozila sa konvencionalnim pogonom.

4.15. Oprema vozila

Na vozilu je potrebno pregledati da li vozilo, u skladu sa Pravilnikom (poglavlje VII), ima svu opremu i u kakvom je stanju oprema.

 

5. ZAKLJUČAK

U drumskom saobraćaju u Republici Srpskoj pored motornih vozila sa konvencionalnim pogonom sve više je vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom. U radu su date osnovne specifičnosti ovih pogona u odnosu na konvencionalni pogon i tehnologija tehničkog pregleda vozila kategorije M1 sa hibridno-električnim i električnim pogonom. Većina sistema na vozilu se pregleda kao i kod vozila sa konvencionalnim pogonom, pa je detaljnije objašnjen samo pregled onih sistema koji su specifični samo za vozila sa hibridno-električnim i električnim pogonom.

 

LITERATURA

[1] https://www.acea.auto/files/report-vehicles-in-use-europe-january-2021-1.pdf#page=14, pristupljeno 8. 7. 2021. godine

[2] Davinić, A., Pešić R. Pogonski sistemi u transportu, Fakultet inženjerskih nauka u Kragujevcu, Kragujevac, 2018.

[3] F. Nemry, G. Leduc, A. Muñoz. Plug-in Hybrid and Battery-Electric Vehicles. State of the research and development and comparative analysis of energy and cost efficiency, Luxembourg, 2009.

[4] Govardhan, M. Ojas. Fundamentals and Classification of Hybrid Electric Vehicles. International Journal of Engineering and Techniques – Volume 3 Issue 5, Sep – Oct 2017, ISSN: 2395-1303

[5] Gruden, D. Power units for future-Quo vadis? International Congress Motor Vehicles & Motors 2012, Kragujevac, October 3th – 5th, 2012.

[6] M. Bildstein, K. Mann, B.  Richter, H.P. Gröter, R.  Aumayer, J.  Faßnacht, F.  Baumann, I. Faye, U. Gottwick, W.  Grünwald, A.  Schäfert, D.  Vollmer, A. Wach, T.  Allgeier, J.  Ullmann. Hybrid Drives, Fuel Cells and Alternative Fuels. Robert Bosch GmbH,  Germany, july.2008.

[7] Đurić, Ž., Milašinović, A., Bajić, B. Specifičnosti tehničkog pregleda vozila sa hibridno-električnim pogonom, Stručna institucija za tehničke preglede vozila Republike Srpske, 2017; VIII(15): 1-21., UDK 629.3.083-835.

[8] Fuhts, E. Allen. Hybrid Vehicles and the Future of Personal Transportation. CRC Press, 2008

[9] M. Ehsani, Y. Gao, A. Emadi. Modern Electric Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles. Taylor and Francis Group, USA, 2010.

[10] Gruden, D. Will electric motor substitute internal combustion engine? International Congress Motor Vehicles & Motors 2018, Kragujevac, October 4th – 5th, 2018.

[11] Mišanović, S., Taranović, D., Pešić, R. Specifičnosti pogona i bezbednosnih mera upotrebe autobusa na električni pogon. Zbornik radova, Stručni skup tehnički pregledi vozila Republike Srpske 2016, Teslić, Republika Srpska, 11-12. jun. 2016: 83-100.

[12] Milašinović, A., Knežević, D. Tehnologija tehničkog pregleda vozila. Univerzitet u Istočnom Sarajevu, Saobraćajni fakultet Doboj. Doboj, 2010.

[13] Pravilnik o tehničkim pregledima vozila (Službeni glasnik BiH 33/19).