بررسی سیستم انتقال قدرت در خودروهای برقی و مقایسه آن با سیستم انتقال قدرت در خودروهای احتراق داخلی

این پروژه بر اساس تحقیق و طراحی یكی از برنامه های اصلی صنعت در چند ساله اخیر در مورد خودروهای برقی تهیه و تدوین شده است واین 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 كه در آن زمان از یك طرف به علت مشكلاتی كه موتورهای الكتریكی دارا بودند و از طرف دیگر اكتشاف 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 كشمكش های بر سرنفت باعث شد این ماده ارزش بیشتری پیدا كند و توجه ها بیشتر به خودروهای برقی جذب شود و این بود كه از سال 1990 میلادی تولید خودروهای برقی به طور جدی تری مورد توجه قرار گرفت .

در خودروهای برقی سیستم تأمین قدرت شامل یك موتور الكتریكی ، كنترلر ، باتریها و شارژر آن می باشد مجموعه محرك برقی خودروی برقی وظیفه دارد جریان مستقیم تولید شده توسط باتری را به انرژی مكانیكی تبدیل نماید كه منظور از مجموعه محرك كلیه قطعاتی است كه جریان مستقیم باتری ها را به نیروی كششی و گشتاور لازم برای حركت چرخها تبدیل می كنند از مهمترین ویژگیهای خودروی برقی برد و قدرت حركت (‌شتاب ، سرعت ، شیب روی ، و بارگیری و انعطاف پذیری) و مدت شارژ و قیمت بالای باتریها در اغلب خودروهای برقی موجود مجموعه محرك است .

فهرست مطالب

بخش اول : نحوه تأمین انرژی و عملكرد 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 الكتریكی تولید انبوه15

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 احتراقی36

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 سبك یا سنگین برای روان كاری40

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 موتور47

فصل سوم: طراحی سیستم انتقال قدرت پیکان برقی تبدیلی

3-1مشخصات کلی خودروی درون شهری پیكان 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 كاركردن سلولهای خورشیدی(فتوولتاییكpv). 74

2-5-1 سیلیكون در سلولهای خورشیدی 76

3-5-1هنگامی كه نور به سلولهای خورشیدی برخورد می كند80

فصل دوم: طراحی بدنه و شاسی

1-2 مقدمه 81

2-2 بارهای وارده به شاسی 83

1-2-2 بارهای استاتیكی 83

2-2-2 بارهای دینامیكی(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 كار رفته در شاسیها 85

7-2-2 مونوكوكهای كامپوزیتی 86

8-2-2 جای راننده 86

فصل سوم: ناحیه خورشیدی

1-3 مقدمه 87

2-3 بررسی عوامل گوناگون 87

1-2-3 خنك 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 الكتریكی ناحیه پانل خورشیدی 93

2-5-3 نكات 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 عملكرد سیستم رانش 115

2-2-5 انواع مكانیزمها 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 مشكلات 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 بك شده126

4-1-6 DC بدون جاروبك 127

5-1-6 موتورهای چرخ 127

غزال ایرانی 128

چكیده غیر فارسی 139

منابع 140