Ei-ladattavan hybridiauton esilämmitys : vaikutukset järjestelmän toimintakykyyn

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja selvittää sähköisen esilämmityksen vaikutuksia hybridijärjestelmän toimintaan. Työssä tarkasteltiin erityisesti vaikutuksia matkaan joka ajettiin pelkästään käyttämällä sähköä auton hybridiakustosta. Samalla seurattiin auton polttoaineen keskikulutuksen muutoksia. Nämä vaikutukset saatiin parhaiten näkyviin, ajamalla samoja reittejä esilämmitetyllä ja ilman esilämmitystä olevalla autolla sekä vertailemalla näistä saatuja tuloksia. Työssä käytettävä hybridiauto on tekijän omistuksessa ja omassa käytössä. Autoa käytetään pääsääntöisesti taajamaliikenteessä, mutta myös maantie- ja moottoritienopeuksissa. Ajaminen koostuu tekijän normaalista auton käytöstä. Työhön kuuluu kolme eri vaihetta. Ensimmäisessä vaiheessa autoa esilämmitettiin ennen jokaista kotona suoritettua liikkeellelähtöä, työn tekemisen aikana voimassa olleiden suosituksien mukaisesti. Toisessa vaiheessa autoa ei esilämmitetty ennen ajoon lähtöä. Kolmannessa vaiheessa tulokset kirjattiin muistiin ja analysoitiin. Hybridijärjestelmän käyttö vähentää polttoaineen kulutusta ja päästöjä verrattuna pelkästään polttomoottorilla varustettuun autoon. Auton esilämmitys parantaa sekä ajoturvallisuutta että mukavuutta, kun lämpötila on pakkasella tai lähellä nollaa. Esilämmitetty moottori saavuttaa nopeammin normaalin käyntilämpötilan verrattuna moottoriin, jota ei ole esilämmitetty ennen ajoon lähtöä. Kun moottori käy normaalilla käyntilämpötilallaan, päästöt ja polttoaineen kulutus pienentyvät verrattuna kylmänä käyvään moottoriin. Myös käynnistyksen päästöjä saadaan pienennettyä esilämmityksellä. Autolla on ajettu pääsääntöisesti lyhyitä matkoja, jolloin järjestelmän polttomoottori ei ole saavuttanut normaalia käyntilämpötilaansa. Työn tuloksena havaittiin, että esilämmitys vaikuttaa myönteisesti hybridijärjestelmän kykyyn käyttää pelkästään sähkömoottoria auton liikuttamiseen. Tämä tulos on ennakko-odotusten mukainen.The purpose of the thesis was to study the effects of electronic preheating on the operation of a hybrid system. The impact of the trip, which was driven by using only electricity from the car hybrid battery, was specifically examined in this thesis. At the same time, changes in the average fuel consumption of the car were tracked. The effects were best noticed driving the same routes with a preheated car and the car without preheating, and comparing the results. The hybrid car used in the work is owned and used by the author. The car is mainly used in urban area but also at highway speeds. Driving consists of the author´s normal car use. The work involved three different phases. In the first phase, the car was preheated before each start-up at home, in accordance with the recommendations in force at the time of the work. In the second phase, the car was not preheated before start-ups. In the third phase, the results were reported and analyzed. Using a hybrid system in a car reduces fuel consumption and emissions compared to a car with an internal combustion engine only. Car preheating improves both driving safely and comfort when the temperature is low or near zero degrees. A preheated engine reaches faster its normal operating temperature compared to an engine that has not been preheated before driving. When the engine is running at its normal operating temperature, emissions and fuel consumption are reduced compared to a cold engine. Start-up emissions can also be reduced by preheating. The car has been mainly driven for short distances, whereupon the internal combustion engine of the system has not reached its normal operating temperature. The study shows that preheating has a positive effect on the ability of the hybrid system to use only an electric motor to move the car. This result is in line with the expectations