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

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9 A parametric model has been used to show the various ways in which these approaches could be combined to achieve the 80 mpg goal. Figure 5 illustrates the approximate "design space" for possible alternative approaches for achieving the goal. Fig. 5 Achieving "3X" Fuel Economy Requires Major Improvements in Powertrain and Vehicle Characteristics* *All paths include: 90 percent efficient energy storage, 76.5 percent efficient driveline, 20 percent lower rolling resistance, 30 percent lower accessories loads The design space has both theoretical and practical limits. On the basis of thermal efficiencies that are practical to achieve with various heat engines, the targeted fuel economy may not be attainable through engine improvements alone. The needed thermal efficiency ranges from approximately 40 percent to 55 percent, which is twice that of today's engines. Even with advanced fuel cells, which have higher potential efficiencies than heat engines, other vehicle improvements are likely to be needed. Even with improved engines and lighter vehicles, models show that an efficient regenerative braking system must be implemented to recover, store, and reuse energy currently lost by braking. This approach will reduce the amount of energy that must be converted from fuel, which is normally the most inefficient step of the energy cycle. In addition to improved power converters and regenerative braking, attainment of the fuel efficiency goal will likely require a 20 percent to 40 percent reduction in the mass of today's baseline vehicles. This will require more than simple refinements to today's frame and body construction, and calls for the introduction of entirely new classes of structural materials. Advances must also be achieved in several other vehicle technologies. Although each of these will contribute less to the overall system goal, their combined contribution may be significant. These technologies include reduced aerodynamic drag, reduced tire rolling resistance, and more efficient mechanical and electrical components. In order to achieve Goal 3, the PNGV Program Plan describes the research and development needs in the technology areas leading to improvements in the vehicle and propulsion system. These technologies include • Advanced Lightweight Materials and Structures • Energy Conversion Systems - Lean burn internal combustion engines - Gas turbines - Fuel cells
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Indice dalla tesi:

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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simulation
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