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 .
1-1- 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 مجموعه محرک 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 عبارتنداز :
- 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.
1-2- 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، کشورهای صنعتی به استفاده از منابع دیگر انرژی ترغیب شده اند انرژی خورشیدی ، باد، سدهای آبی و انرژی هسته ای منابع جدید تأمین انرژی هستند و براحتی به انرژی الکتریکی تبدیل می شوند از سال 1990 تولید خودروی برقی مورد توجه قرار گرفت چون خودروها که یکی از منابع عمده مصرف انرژی هستند می توانند به مصرف انرژی هستند می توانند به مصرف کننده الکتریسیته تبدیل شوند با پیشرفت فن آوری ساخت موتورهای الکتریکی ، خودروهای برقی دارای مزیت نسبی نسبت به خودروهای معمولی شده اند در خودروهای برقی سیستم تأمین قدرت شامل یک موتور الکتریکی ، کنترلر ، باتریها و شارژر آن می باشد همه این تجهیزات پیشرفت چشمگیری داشته اند بطوریکه تعمیرات به حداقل می رسد خودرو معمولی شامل موتور احتراق داخلی با سیستم پیچیده ای است و تجهیزاتی به آن اضافه می شود.
بخش اول : نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی برقی
مقدمه 2
فصل اول: خصوصیات خودرو برقی
1-1 تعریف خودرو برقی 3
1-2 تاریخچه تولید خودرو برقی 4
1-3 انواع موتورهای الکتریکی و مقایسه آن 6
1-3-1 موتورهای الکتریکی جریان مستقیم 7
1-3-2 موتورهای الکتریکی جریان متناوب 8
1-4 باتری های قابل استفاده در خودروی برقی 10
1-5 سیستم های تولید و انتقال نیروبرای خودرو های الکتریکی تولید انبوه 15
1-5-1 خودرو برقی با موتورجریان مستقیم dc 17
1-5-2 خودروی برقی با موتورجریان متناوب ac 19
1-5-3 خودروهای دو منظوره 21
1-6 مشکلات تحقیقاتی و نتیجه گیری 24
فصل دوم: سیستم انتقال قدرت و محاسبه توان مورد نیاز
2-1 تأثیر وزن در خودروی برقی 25
2-1-1 تأثیر وزن بر شتاب 26
2-1-2 تأثیر وزن در شیب ها 26
2-1-3 تأثیر وزن بر سرعت 27
2-1-4 تأثیر وزن بر مسافت طی شده 27
2-1-5 توزیع وزن 27
2-2 نیروی مقاومت هوا 28
2-3رانندگی در جاده 31
2-3-1 توجه به تایر های خودرو 32
2-3-2 محاسبه نیروی مقاومت غلتشی یک خودرو 34
2-4 تجهیزات انتقال قدرت 34
2-4-1 سیستم های انتقال قدرت 35
2-4-2 تفاوت مشخصات موتور الکتریکی وموتور احتراقی 36
2-4-3 بررسی دنده ها 39
2-4-4 جعبه دنده اتوماتیک و دستی 40
2-4-5 سیستم های انتقال قدرت و سیال های سبک یا سنگین برای روان کاری 40
2-5 مشخصات خودروهای برقی 42
2-5-1 توان و گشتاور 43
2-5-2 محاسبه گشتاور لازم خودرو 46
2-5-3 محاسبه گشتاور خروجی موتور 46
2-5-4 مقایسه منحنی های گشتاور لازم وگشتاورخروجی موتور 47
فصل سوم: طراحی سیستم انتقال قدرت پیکان برقی تبدیلی
3-1مشخصات کلی خودروی درون شهری پیکان برقی 49
3-1-1 شتابگیری مناسب 49
3-1-2 سرعت میانگین پیشینه 49
3-1-3 تأثیر شیب 50
3-1-4 برد 50
3-2 محاسبه توان مورد نیاز خودرو 50
3-2-1 محاسبه نیروی شتابگیری 51
3-2-2 نیروی حرکت در شیب 53
3-2-3 نیروی مقاومت غلتشی 53
3-2-4 نیروی مقاومت هوا 53
3-2-5 نیروی مقاومت وزش باد 54
3-2-6 رسم منحنی گشتاور و توان 54
3-3 طراحی قطعات مورد نیاز سیستم انتقال قدرت 58
3-3-1 فلایول 58
3-3-2 بوش نگهدارنده فلایول 61
3-3-3 محاسبه فلنج پوسته 63
3-3-4 طراحی شاسی زیر موتور 64
بخش دوم: نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی خورشیدی
مقدمه 68
فصل اول : سلولهای خورشیدی
1-1 توضیحات کلی 72
2-1 بازدهی سلول 73
3-1 انواع سلولهای سیلیکونی 73
4-1 فناوریهای تولید 74
1-4-1 Screen printed 74
5-1 مکانیزم کارکرد سلولهای خورشیدی 74
1-5-1 نحوه کارکردن سلولهای خورشیدی(فتوولتاییکpv) 74
2-5-1 سیلیکون در سلولهای خورشیدی 76
3-5-1هنگامی که نور به سلولهای خورشیدی برخورد می کند 80
فصل دوم: طراحی بدنه و شاسی
1-2 مقدمه 81
2-2 بارهای وارده به شاسی 83
1-2-2 بارهای استاتیکی 83
2-2-2 بارهای دینامیکی(مربوط به سیستم تعلیق) 83
3-2-2 نیاز مندیها 83
4-2-2 انواع شاسیها 84
5-2-2 فرم فضایی 84
6-2-2 مواد به کار رفته در شاسیها 85
7-2-2 مونوکوکهای کامپوزیتی 86
8-2-2 جای راننده 86
فصل سوم: ناحیه خورشیدی
1-3 مقدمه 87
2-3 بررسی عوامل گوناگون 87
1-2-3 خنک نگهداشتن ناحیه 87
2-2-3 چیدن سلولها 87
3-2-3 اتصال داخلی سلولها 88
4-2-3 پوششها 88
3-3 حفاظ سلولها 88
1-3-3 فناوریها 89
4-3 تکسچرد کردن و ضد انعکاس کردن پوشش AR 89
5-3 طراحی ناحیه سلولهای خورشیدی و زیر ساخت آن برای یک مدل کوچکتر 90
1-5-3 وضعیت الکتریکی ناحیه پانل خورشیدی 93
2-5-3 نکات استنتاجی 96
6-3 نتایج بدست آمده برای یک نمونه ناحیه خورشیدی 96
1-6-3 مشخصات ناحیه 96
فصل چهارم: تحلیل آیرودینامیکی
1-4 مقدمه 97
2-4 طراحی پیکره اصلی 97
1-2-4 قوانین مسابقه 97
3-4 نحوه طراحی با توجه به قوانین مسابقه 97
4-4 نحوه طراحی برای دراگ پایین 99
5-4 نحوه طراحی برای یک پایداری مناسب 101
6-4 نیازهای اضافی توان خورشیدی 102
7-4 نحوه طراحی ناحیه خورشیدی 103
8-4 ساختن شکل اصلی به صورت تجربی 106
9-4 تحلیل طراحی 106
10-4 خواندن نقشه ها برای CFD 107
11-4 نتایج CFD 108
12-4 طراحی دوباره براساس CFD 110
13-4 نتایج CFD از تحلیل دوم 110
14-4 نتایج بدست آمده در مورد شکل و ترکیب بدنه 110
فصل پنجم : سیستم های مکانیکی
1-5 مقدمه 112
2-5 سیستم رانش 114
1-2-5 بررسی عملکرد سیستم رانش 115
2-2-5 انواع مکانیزمها 115
3-2-5 انواع سیستمهای انتقال قدرت 117
3-5 سیستم تعلیق 118
1-3-5 معایب 118
2-3-5 مزایا 118
3-3-5 رفتارهای دلخواه از تعلیق 119
4-3-5 اجزا 119
5-3-5 انواع سیستم تعلیق 119
4-5 ترمزها 121
1-4-5 انواع ترمزها 121
2-4-5 مشکلات 122
3-4-5 توضیح 122
5-5 چرخ ها و تایرها 122
1-5-5 انواع چرخها 122
2-5-5 تایرها 124
3-5-5 تأثیر عوامل مختلف بر مقاومت غلتش تایرها 124
فصل ششم : موتور
1-6 انواع موتور 126
1-1-6 القاییAC 126
2-1-6 مقاومت متغیر 126
3-1-6 DC جارو بک شده 126
4-1-6 DC بدون جاروبک 127
5-1-6 موتورهای چرخ 127
غزال ایرانی 128
چکیده غیر فارسی 139
منابع 140
دانلود تحقیق بررسی سیستم انتقال قدرت در خودروهای برقی و مقایسه آن با سیستم انتقال قدرت در خودروهای احتراق داخلی
