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The Energy Conversions in a Hybrid-Propulsion Vehicle with Planetary Gear Set

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13 fossil fuels is resulting in significant increases in global CO 2 levels. This rise in CO 2 may be causing shifts in weather patterns due to changes in reradiation of thermal energy from the earth’s surface to space. This so-called "greenhouse effect" global warming has led to international pressure to limit fossil fuel use. The USA currently produces more than twice the CO 2 per capita as Europe or Japan. In ideal combustion, the fuel would be completely oxidized and the only product of combustion would be CO 2 and H 2 O as shown in the following reaction: 4HC + 5O 2 ⇒ 2H 2 O + 4CO 2 (1.1) Unfortunately, since the reactants include a variety of other gases present in the atmosphere, specifically nitrogen, it is difficult to provide exactly the correct amount of fuel and oxygen for ideal combustion. Also, other secondary reactions occur at the high temperatures and pressures during and immediately following combustion. • Volatile Organic Compounds (VOCs) are defined by the EPA (US Environmental Protection Agency) as follows: "A volatile organic compound (VOC) is any organic compound which, once released into the atmosphere, can remain there for a sufficiently long time to participate in photochemical reactions. Although there is no clear demarcation between volatile and non-volatile compounds, compounds that evaporate rapidly at ambient temperatures account for the main share of VOC. Virtually all organic compounds which can be considered as VOC have a vapour pressure >0.1 mm Hg in standard conditions (20 °C and 1 atm)." Unburnt hydrocarbons contain a large proportion of methane, but because methane is inert, it is not classified as a VOC. In addition to higher hydrocarbons (ethane, propane, ...), oxygenated compounds (aldehydes, ketones, phenols, alcohols, nitromethane and esters), which have a higher reactivity, are also considered as a VOC. VOCs are primarily produced from fuel that has escaped from the main combustion reaction unburned. These emissions are produced from the following conditions: - quenching or cooling of the flame near the wall of the combustion chamber, - fuel trapped in crevices in the chamber (i.e. piston rings, gap between the engine head and block, shrouded area around spark plug and gap between piston and wall), - fuel vapours absorbed by the oil film during combustion and desorbed after combustion, - incomplete combustion due to excess exhaust gas recirculation, misfires or other similar occurrences. All the above result in unburnt fuel being passed through the engine into the exhaust. Benzene (C 6 H 6 ) - an often monitored VOC emitted by vehicle exhausts - concentration levels are small compared with some other pollutants. It is a known carcinogen and an important risk factor in leukaemia in particular. The figure below shows the concentration of benzene measured in six European towns [Venice, 1999]. There is a clear increase in benzene pollution as you travel southwards across Europe. A number of variables must be taken into account to explain this difference, including, no doubt, traffic density and flows, the influence of climate and weather, lifestyles and the structure of the built urban
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The Energy Conversions in a Hybrid-Propulsion Vehicle with Planetary Gear Set

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Informazioni tesi

  Autore: Marco Santoro
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Dottorato di Ricerca in Energetica
Anno: 2001
Docente/Relatore: Carmelo Caputo
Correlatore: RolfSchönfeld
Istituito da: Università degli Studi di Roma La Sapienza
Dipartimento: Dip. di Ingegneria Nucleare e Conversioni Energia
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 147

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