پروژه مقایسه سیستم انتقال قدرت در خودروهای برقی و احتراق داخلی

فهرست مطالب

بخش اول : نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی برقی

مقدمه

فصل اول: خصوصیات خودرو برقی

تعریف خودرو برقی

تاریخچه تولید خودرو برقی

انواع موتورهای الکتریکی و مقایسه آن

موتورهای الکتریکی جریان مستقیم

موتورهای الکتریکی جریان متناوب

باتری های قابل استفاده در خودروی برقی

سیستم های تولید و انتقال نیروبرای خودرو های الکتریکی تولید انبوه

خودرو برقی با موتورجریان مستقیم dc

خودروی برقی با موتورجریان متناوب ac

خودروهای دو منظوره

مشکلات تحقیقاتی و نتیجه گیری

فصل دوم: سیستم انتقال قدرت و محاسبه توان مورد نیاز

تأثیر وزن در خودروی برقی

تأثیر وزن بر شتاب

تأثیر وزن در شیب ها

تأثیر وزن بر سرعت

تأثیر وزن بر مسافت طی شده

توزیع وزن

نیروی مقاومت هوا

رانندگی در جاده

توجه به تایر های خودرو

محاسبه نیروی مقاومت غلتشی یک خودرو

تجهیزات انتقال قدرت

سیستم های انتقال قدرت

تفاوت مشخصات موتور الکتریکی وموتوراحتراقی

بررسی دنده ها

جعبه دنده اتوماتیک و دستی

سیستم های انتقال قدرت و سیال های سبک یا سنگین برای روان کاری

مشخصات خودروهای برقی

توان و گشتاور

محاسبه گشتاور لازم خودرو

محاسبه گشتاور خروجی موتور

مقایسه منحنی های گشتاور لازم وگشتاورخروجی موتور

فصل سوم: طراحی سیستم انتقال قدرت پیکان برقی تبدیلی

مشخصات کلی خودروی درون شهری پیکان برقی

شتابگیری مناسب

سرعت میانگین پیشینه

تأثیر شیب

برد

محاسبه توان مورد نیاز خودرو

محاسبه نیروی شتابگیری

نیروی حرکت در شیب

نیروی مقاومت غلتشی

نیروی مقاومت هوا

نیروی مقاومت وزش باد

رسم منحنی گشتاور و توان

طراحی قطعات مورد نیاز سیستم انتقال قدرت

فلایول

بوش نگهدارنده فلایول

محاسبه فلنج پوسته

طراحی شاسی زیر موتور

بخش دوم: نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی خورشیدی

مقدمه

فصل اول : سلولهای خورشیدی

توضیحات کلی

بازدهی سلول

انواع سلولهای سیلیکونی

فناوریهای تولید

Screen printed

مکانیزم کارکرد سلولهای خورشیدی

نحوه کارکردن سلولهای خورشیدی (فتوولتاییکpv).

سیلیکون در سلولهای خورشیدی

هنگامی که نور به سلولهای خورشیدی برخورد می کند

فصل دوم: طراحی بدنه و شاسی

مقدمه

بارهای وارده به شاسی

بارهای استاتیکی

بارهای دینامیکی (مربوط به سیستم تعلیق)

نیاز مندیها

انواع شاسیها

فرم فضایی

مواد به کار رفته در شاسیها

مونوکوکهای کامپوزیتی

جای راننده

فصل سوم: ناحیه خورشیدی

مقدمه

بررسی عوامل گوناگون

خنک نگهداشتن ناحیه

چیدن سلولها

اتصال داخلی سلولها

پوششها

حفاظ سلولها

فناوریها

تکسچرد کردن و ضد انعکاس کردن پوشش AR

طراحی ناحیه سلولهای خورشیدی و زیر ساخت آن برای یک مدل کوچکتر

وضعیت الکتریکی ناحیه پانل خورشیدی

نکات استنتاجی

نتایج بدست آمده برای یک نمونه ناحیه خورشیدی

مشخصات ناحیه

فصل چهارم: تحلیل آیرودینامیکی

مقدمه

طراحی پیکره اصلی

قوانین مسابقه

نحوه طراحی با توجه به قوانین مسابقه

نحوه طراحی برای دراگ پایین

نحوه طراحی برای یک پایداری مناسب

نیازهای اضافی توان خورشیدی

نحوه طراحی ناحیه خورشیدی

ساختن شکل اصلی به صورت تجربی

تحلیل طراحی

خواندن نقشه ها برای CFD

نتایج CFD

طراحی دوباره براساس CFD

نتایج CFD از تحلیل دوم

نتایج بدست آمده در مورد شکل و ترکیب بدنه..

فصل پنجم : سیستم های مکانیکی

مقدمه

سیستم رانش

بررسی عملکرد سیستم رانش

انواع مکانیزمها

انواع سیستمهای انتقال قدرت

سیستم تعلیق

معایب

مزایا

رفتارهای دلخواه از تعلیق

اجزا

انواع سیستم تعلیق

ترمزها

انواع ترمزها

مشکلات

توضیح

چرخ ها و تایرها

انواع چرخها

تایرها

تأثیر عوامل مختلف بر مقاومت غلتش تایرها

فصل ششم : موتور

انواع موتور

القایی AC

مقاومت متغیر

DC جارو بک شده

DC بدون جاروبک

موتورهای چرخ

غزال ایرانی

چکیده غیر فارسی

منابع

*************

چکیده :

این پروژه بر اساس تحقیق و طراحی یکی از برنامه های اصلی صنعت در چند ساله اخیر در مورد خودروهای برقی تهیه و تدوین شده است و این پروژه به بررسی سیستم انتقال قدرت در خودروهای برقی و مقایسه آن با سیستم انتقال قدرت در خودروهای احتراق داخلی می پردازد .

سالهای ابتدایی ساخت خودروهای برقی به سال 1900 میلادی بر می گردد که در آن زمان از یک طرف به علت مشکلاتی که موتورهای الکتریکی دارا بودند و از طرف دیگر اکتشاف جدید نفت و تولید فراوان آن در پیشرفت چشمگیر موتورهای احتراق داخلی ساخت این خودروها مورد توجه قرار نمی گرفت . ولی با به وجود آمدن جنگهای جهانی و کشمکش های بر سرنفت باعث شد این ماده ارزش بیشتری پیدا کند و توجه ها بیشتر به خودروهای برقی جذب شود و این بود که از سال 1990 میلادی تولید خودروهای برقی به طور جدی تری مورد توجه قرار گرفت .

در خودروهای برقی سیستم تأمین قدرت شامل یک موتور الکتریکی ، کنترلر ، باتریها و شارژر آن می باشد مجموعه محرک برقی خودروی برقی وظیفه دارد جریان مستقیم تولید شده توسط باتری را به انرژی مکانیکی تبدیل نماید که منظور از مجموعه محرک کلیه قطعاتی است که جریان مستقیم باتری ها را به نیروی کششی و گشتاور لازم برای حرکت چرخها تبدیل می کنند از مهمترین ویژگیهای خودروی برقی برد و قدرت حرکت ( شتاب ، سرعت ، شیب روی ، و بارگیری و انعطاف پذیری) و مدت شارژ و قیمت بالای باتریها در اغلب خودروهای برقی موجود مجموعه محرک است

نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی برقی

مقدمه :

به علت پیشرفت روز افزون صنعت خودرو و تولید انبوه خودروهای احتراق داخلی که مشکلات گوناگونی از قبیل آلودگی هوا بوجود می آورد و نیز محدود بودن ذخایر سوخت فسیلی و گران بودن آن تحقیق و طراحی در مورد خودروهای برقی به یکی از برنامه های اصلی صنعت خودرو مخصوصاً در کشورهای پیشرفته اروپایی و آمریکایی بدل شده است ایران نیز در چند ساله اخیر تحقیقاتی در این زمینه انجام داده است شرکتهای ایران خودرو، سایپا و کیش خودرو تحقیقات در این زمینه را ادامه می دهند این تحقیقات به تولید نمونه هایی در شرکتهای ایران خودرو و سایپا منجر شده که در نمایشگاههای خودرو به معرض دید عموم قرار گرفته است شرکت کیش خودرو نیز در حال ساخت خودرو برقی نمونه می باشد.

این پروژه به بررسی سیستم انتقال قدرت در خودروهای برقی و مقایسه آن با سیستم انتقال قدرت در خودروهای احتراق داخلی می پردازد

فصل اول :

خصوصیات خودروی برقی

در این فصل پس ازمعرفی و تعریف خودروی برقی و شرح مختصری در مورد تاریخچه خودرو برقی به بررسی مزیتهای این نوع خودرو می پردازیم ابتدا مزیت خودروی برقی از نظر نوع انرژی و سپس مزیت تجهیزات الکتریکی مورد استفاده و مشکلات موجود در خودروی برقی می پردازیم .

تعریف خودروی برقی

در یک خودروی برقی مجموعه محرک برقی آن وظیفه دارد جریان مستقیم تولید شده توسط باتری را به انرژی مکانیکی تبدیل نماید منظور از مجموعهمحرک کلیه قطعاتی است که جریان مستقیم باتریها را به نیروی کششی و گشتاور لازم برای حرکت چرخها تبدیل می کنند مهمترین ویژگی خودروهای برقی عبارتند از : برد و قدرت حرکت (شتاب ، سرعت ، شیب روی و بارگیری و انعطاف پذیری ) و مدت شارژ و قیمت بالای باتریها ، در اغلب خودروهای برقی موجود مجموعه محرک تشکیل شده است از کنترلر (عضو تنظیم کننده) ، موتور الکتریکی ، جعبه دنده با نسبت کاهنده روی اکسل ها و جعبه تقسیم برای دو یا چهارچرخ ، راه حل های دیگر نیز بکار رفته اند بطور مثال دو موتور همراه با جعبه دنده و یا بدون جعبه دنده . مجموعه محرک باید خواسته های متعدد و متنوعی را برآورده کند که از آنها بعنوان معیار برای ارزیابی و مقایسه راه حل های مختلف استفاده می شود بطور مثال برخی از مهمترین این معیارها عبارتند از :

- کاربری ساده

- راندمان بالا

- هزینه پایین

- اطمینان بالا

- عدم نیاز به سرویس و نگهداری

- وزن کم

- حجم ساختمانی کم

باید توجه داشت که نمی توان همه این معیارها را به خوبی در یک مجموعه محرک جمع نمود بطوریکه عموماً راندمان بالا با هزینه پایین متضادند علاوه براین بایستی توجه داشت که انواع خودروهای مختلف مراکز خواسته ها را تعریف می کنند بطور مثال در خودروی باری برقی حجم ساختمانی نقش کم اهمیت تری پیدا می کند.

تاریخچه تولید خودروی برقی و مزیت آن نسبت به خودرو احتراقی

خودروی برقی از حدود سال 1900 میلادی تولید می شده است و تا سال 1915 روند تولید افزایش نسبتاً خوبی داشته است به دلیل مشکلاتی که موتورهای الکتریکی داشتند تولید خودرو برقی مورد استقبال قرار نگرفت اکتشافات جدید نفت و تولید فراوان آن همچنین پیشرفت چشمگیر موتورهای احتراق داخلی سالهای 1915 الی 1990 را در انحصار خودروهای با موتور احتراقی در آورد . بروز جنگهای جهانی ، جنگها و کشمکش هایی که نفت موضوع اصلی یا مورد استفاده آنها بود باعث شد که به ارزش واقعی این ماده پی برده شود و قیمت آن افزایش یابد اکنون که منابع جدید و قابل توجه نفت کشف نشده است و پیش بینی می شود ذخائر نفت به اتمام برسد،...

...

نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی خورشیدی

مقدمه

ماشینهای خورشیدی به طور کمی انرژی را توسط سلولهای خورشیدی گرفته و به موتور انتقال داده و سپس از موتور به چرخها منتقل می گردد سلولهای خورشیدی به کار رفته اغلب سیلیکونی تک کریستال می باشند از طرفی باید بدنه طوری طراحی شود که ضریب درگ در حدود 000012 گردد قیمت یک نمونه ماشین خورشیدی حدود 220000 دلار به دست می آید و این ماشینها برای شرکت در مسابقات طراحی می گردند.

- شارژ باتری در زمانی که مسابقات وجود ندارد مجاز است .

- 10 دقیقه وقت اضافی در پایان هر روز برای پیدا کردن یک مکان مناسب اختصاص داده می شود.

- زمان جریمه ای برای شکستن قانون اضافه می شود .

قانون سوم : باتریها

1987 هیچ محدودیتی نداشت .

1993-1990 محدودیتی تا حد 5 کیلووات ساعت وجود داشت

1999-1996 با توجه به تکنولوژی محدودیت وزن وجود دارد.

قانون چهارم : سنگینی راننده باید تا 80 کیلوگرم باشد.

قانون پنجم : کلاس دو سرنشین

- همراه راننده هم باید تا 80 کیلوگرم وزن داشته باشد.

- سلولهای خورشیدی می تواند در کل ماشین با سطح 12 متر مربع پوشانده شود.

- در ماشینهای خورشیدی اتلاف انرژی وجود دارد که مربوط به همه قسمتها می باشد.

- پانلهای خورشیدی %90-78

- قستهای الکترونیکی %10-2

- موتور %15-3

پایه گذاری شد در دهه پنجاه اولین سلول خورشیدی با بازده %6 تولید شد در سال 1958 سلولهای خورشیدی در ماهواره Vangaurd مورد استفاده قرار گرفت.

ماشینهای خورشیدی اغلب برای مسابقات خورشیدی طراحی می شوند بنابراین باید از قوانین مسابقات تبعیت نمایند شباتهایی که ماشینهای خورشیدی با نوع احتراق داخلی دارند در بدنه ، چرخها ، تایرها ، سیستم انتقال قدرت ، تعلیق و رانش و جای راننده است و تفاوتهای آن در نحوه تأمین انرژی یعنی خورشیدی به جای سوختهای فسیلی، باتری برای ذخیره سازی انرژی و بازده انرژی بسیار مهم است.

...