Dieselmoottorisen kaupunkilinja-auton muuttaminen sarjahybridiajoneuvoksi

Tutkimus on pohjustusta Lappeenrannan teknillisen yliopiston Green Campus–hankkeessa tulevaisuudessa mahdollisesti rakennettavalle Cambus–hybridibussille ja siihen liittyvälle muutostyölle. Tässä tutkimuksessa käsitellään asioita, joita kohdataan kun tavallinen dieselkäyttöinen linja–auto muutetaan hybridiajoneuvoksi. Työ sisältää teoriaosuuden, jossa esitellään peruskomponentteja esimerkiksi moottoreiden ja energianvarastointitekniikoiden osalta sekä uusimpia kehityskohteita polttomoottoreiden osalta. Tutkimuksessa on myös vertailtu erilaisia hybridivaihtoehtoja sekä käsitelty mm. tasauspyörästön välityssuhteen ja vaihteiston vaikutusta bussin teoreettiseen suorituskykyyn. Tehdyn tutkimustyön perusteella on hahmoteltu eräs mahdollinen sarjahybridibussin voimansiirtolinja esimerkkikomponentteineen. Tutkimuksessa esitetään myös laskelmia järjestelmän teoreettisesta polttoaineenkulutuksesta jarrutusenergian talteenotto huomioiden perinteiseen kaupunkilinja-autoon verrattuna.

This thesis is preliminary research for the Cambus-hybrid bus which will potentially be built in the Green Campus project at Lappeenranta University of Technology. The research consists of issues that are faced when a normal diesel bus is transformed to a hybrid vehicle. The thesis contains a theory part which presents the theory behind the basic components, for example motors and energy storages, as well as the latest development goals and challenges of internal combustion engines. The research also contains comparisons about different hybrid techniques as well as chapters about the influence of different gearing methods and ratios on the bus’s theoretical performance. Based on this research, a component-level proposal for the drivetrain of the series hybrid bus has been made. In addition, the theoretical fuel consumption of the proposed drivetrain, with regenerative braking, has been calculated and also compared with the typical values of a common city bus.