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 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 ۱۹۰۰ 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 ۱۹۹۰ میلادی تولید خودروهای برقی به طور جدی تری مورد توجه قرار گرفت.
فهرست مطالب
چکیده: ۵
بخش اول: ۶
نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی برقی ۶
مقدمه: ۷
فصل اول: خصوصیات خودروی برقی ۸
۱-۳- انواع موتورهای الکتریکی و مقایسه آنها ۱۱
۱-۳-۱- موتورهای الکتریکی جریان مستقیم ۱۲
۲- موتورهای القائی سه فاز ۱۴
سیستم ذخیره انرژی الکتریکی: ۱۷
بلوک دیاگرام سیستم های ذخیره انرژی ۱۷
مصرف برق در هر بار شارژر باتری ها ۱۹
عمر باتریها ۱۹
نوع باتری ۲۰
۱-۵-۱- خودرو برقی با موتور جریان مستقیم dc ۲۲
نتیجه گیری: ۲۳
رابطه بین قطعات: ۲۵
موتور / اکسل ۲۵
شکل ۱: ارتباط تجهیزات در خودرو برقی دو منظوره ۲۸
فصل دوم: سیستم انتقال قدرت و محاسبه توان مورد نیاز ۳۰
جدول ۳: توزیع وزن در خودرو ۳۳
جدول ۴: ضریب برای قسمتهای مختلف خودرو ۳۴
سرعت خودرو: V ۳۵
جدول ۶ ۳۶
۲-۳- رانندگی در جاده ۳۶
۲-۳-۲- محاسبه نیروی مقاومت غلتشی یک خودرو ۳۹
۲-۴- تجهیزات انتقال قدرت ۳۹
۲-۴-۱- سیستمهای انتقال قدرت ۴۰
۲-۴-۲- بررسی دنده ها ۴۴
۲-۴-۴- جعبه دنده اتوماتیک و دستی ۴۴
شکل ۲: مقایسه مشخصه های موتور برقی و موتور احتراق داخلی ۴۶
شکل۳: تأثیر نسبت دنده بر سرعت و قدرت خودرو ۴۷
۲-۵-۳- محاسبه گشتاور خروجی موتور ۵۱
جدول ۷: گشتاور خروجی یک موتور ۱۲۰ ولت dc برای یک وانت در سرعتها و نسبت دنده های مختلف ۵۲
شکل ۴: مقایسه گشتاور مورد نیاز و گشتاور قابل تامین در خودرو برقی ۵۳
فصل سوم: طراحی سیستم انتقال قدرت پیکان برقی تبدیلی ۵۳
شکل ۵: نمودار نیروهای مقاوم بر حسب سرعت در خودرو پیکان برقی ۶۱
شکل ۶: نمودار نیروهای مقاوم بر حسب سرعت در خودرو پیکان برقی ۶۲
۳-۳- طراحی قطعات مورد نیاز سیستم انتقال قدرت ۶۳
محاسبه تحمل پیچها در برابر فشار ۶۴
شکل ۷: ابعاد مختلف فلایویل برای استفاده پیکان برقی ۶۴
شکل ۸: فنر کلاچ در خودرو پیکان ۶۵
۳-۳-۴- طرحی شاسی زیر موتور ۶۸
شکل ۹: نمودار ممان خمشی شاسی موتور در خودرو پیکان برقی ۷۱
بخش دوم: ۷۲
نحوه تأمین انرژی و عملکرد خودروی خورشیدی ۷۲
مقدمه ۷۳
فصل اول: سلولهای خورشیدی: Solar cells ۷۷
۲-۱ بازدهی سلول: Cell Efficiency ۷۸
۱-۵-۱: نحوه کار کردن سلولهای خورشیدی (فتوولتاییک pv) ۷۹
۲-۵-۱- سیلیکون در سلولهای خورشیدی: ۸۱
فصل دوم: طراحی بدنه و شاسی:
۱-۲- مقدمه: ۸۵
شاسی و قسمتهای مختلف آن: ۸۷
۷-۲-۲ مونوکوکهای کامپوزیتی: ۹۰
فصل سوم: ناحیه خورشیدی ۹۱
۴-۲-۳ پوششها: ۹۲
۱-۳-۳ فناوریها: ۹۳
شکل ۱۴: ساختمان نیهای بزرگ شده به وسیله دیگر نیهای بریده شده را نشان می دهد. ۹۷
۱-۵-۳ وضعیت الکتریکی ناحیه پانل خورشیدی: ۹۷
شکل ۱۵: ترکیب بندی الکتریکی سلولهای خورشیدی ۹۸
شکل ۱۶: نمودار جریان بر حسب ولتاژ ۹۹
فصل چهارم: تحلیل آیرودینامیکی ۱۰۱
شکل ۱۷: بادهای نسبی: (برآیند نیروهای وارد به یک نمونه ماشین خورشیدی) ۱۰۵
شکل ۱۹: ایرفویل ۴۴۱۸ ۱۰۸
۹-۴ تحلیل طراحی: ۱۱۰
۱۱-۴ نتایج: ۱۱۱
۱۲-۴ طراحی دوباره براساس: ۱۱۳
فصل پنجم: سیستم های مکانیکی ۱۱۶
۲-۲-۵ انواع مکانیزمها: ۱۱۹
شکل ۲۱: انواع سیستم های انتقال قدرت ۱۲۰
۳-۲-۵ انواع سیستم های انتقال قدرت: ۱۲۰
۳-۵ سیستم تعلیق: ۱۲۲
۳-۳-۵ رفتارهای دلخواه از تعلیق: ۱۲۲
- ترمزهای استوانه ای: ۱۲۵
۳-۴-۵ توضیح: ۱۲۵
۱-۵-۵ انواع چرخها: ۱۲۶
شکل ۲۴: قسمت های یک چرخ را نشان می دهد ۱۲۷
فصل ششم: موتور ۱۲۹
غزال ایرانی ۱۳۲
فهرست مراجع و منابع ۱۴۴
مقدمه
توربین گاز از لحاظ مراحل کار و نحوه عملکرد؛ شباهت زیادی با موتورهای احتراق داخلی دارد:
اولا: چهار مرحله مکش؛ تراکم؛ احتراق و انبساط (قدرت) و تخلیه در توربینهای گاز صورت می گیرد منتهی در موتورهای احتراق داخلی؛ این مراحل؛ در هر یک از سیلندرها ولی به ترتیب انجام می شود؛ در حالیکه در توربین های گاز؛ در یک از مراحل فوق الذکر در قسمت خاصی از واحد گازی در توربین های برای همان منظور در نظر گرفته شده است؛ صورت می گیرد. مثلا: تراکم همواره در یک قسمت و احتراق همواره در یک قسمت دیگر در حال انجام است. ثانیأ: در توربین های گاز نیز؛ این انرژی شیمی ائی نهفته در سوخت های فسیلی است که نهایتأ بصورت انرژی مکانیکی (گشتاور) ظاهر می گردد.
و ثالثأ: در توربین های گاز نیز سیال عاملی که باعث چرخش محور می گردد؛ گاز داغ (هوای فشرده محترق) می باشد؛ و همین وجه تسمیه توربین های گازی می باشد.
مطالب فوق؛ با توضیح اجزاء توربین گاز؛ و ترتیب انجام کار در این نوع واحد تولید انرژی مکانیکی روشنتر خواهد شد.
اجزاء توربین گاز عبارتند از
1-1-1 کمپرسور
1-1-2 اتاق احتراق
1-1-3 توربین
مقدمه
با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است. پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که توسط موتورهای الکتریکی، احتراق داخلی و ... تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. در واقع پمپ در یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد. فصل اول درمورد تقسیم بندی پمپ ها و آشنایی با انواع پمپ های جابه جایی مثبت و کاربردهای آن و مقایسه پمپ های دینامیکی و جابه جایی مثبت می باشد. فصل دوم به توضیح در مورد توربوپمپها، اجزای اصلی آنها، مثلث سرعت، منحنی مشخصه، بررسی پدیده کاویتاسیون، قوانین تشابه پمپها و سری و موازی بستن آنها، بررسی خوردگی در توربوپمپ ها و در نهایت آشنایی مختصری درمورد پمپ های کاربردی در صنعت پرداخته شده است.
مقدمه
تا نیمه قرن بیستم تعداد موتورهای احتراق داخلی (IC) در جهان به قدری کم بود که آلودگی ناشی از این موتورها قابل تحمل بود. با رشد جمعیت جهان و افزایش تعداد نیروگاهها و تعداد رو به افزایش خودروهای سواری هوا به حدی آلوده گشت، که دیگر این آلودگی قابل قبول نبود. در دهه 1940 برای اولین بار آلودگی هوا در ناحیه لوس آنجلس در ایالت کالیفرنیا به عنوان یک مشکل مطرح شد. در دهه 1960 استانداردهای محدودیت آلاینده ها در کالیفرنیا به اجرا در آمد، در دهه های بعد استاندارد محدودیت آلاینده ها در بقیه ایالات متحده اروپا و ژاپن نیز اجرا شد. با ساخت موتورهایی با کارآیی بهتر در مصرف سوخت و با استفاده از تصفیه گازهای خروجی، آلاینده های هیدروکربنی، منواکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به ازای هر خودرو در طی دهه 1970 تا 1980 به میزان حدود 95 % کاهش یافت و سرب که یکی از آلوده کننده های اصلی هواست و به عنوان افزودنی سوخت به کار می رفت در طی دهه 1980 از رده خارج شد هر چند مصرف سوخت در موتور یک خودرو نسبت به دهه 1970 به نصف کاهش یافته، اما افزایش تعداد خودروها باعث شد کاهش کلی در مصرف سوخت ایجاد نگردد.
مقدمه
اگر بخواهیم منصفانه به تاریخچه اتومبیل بنگریم، تصور من بر این است باید همان ارابه های چوبی و طراح آنها را هم جزیی از صنعت اتومویل و تاریخچه آن دانست.
اما صنعت اتومبیل سازی با شکل و موتوری صنعتی در ابتدا به صورت اتفاقی و پراکنده به وسیله چند مخترع صورت گرفت. آنها به طور پیوسته روی اتومبیلهای خویش کار کردند تا امروزه به صورت کنونی درآمده است. اتومبیل وسیله ای است که در طول دهه های طولانی به وسیله افراد مبتکر و مخترم زیادی تکمیل گردیده و سخن نابه جایی نیست، اگر بگوییم، اختراع آن را نمی توان به کس خاصی نسبت داد.
اتومبیل ابتدایی از نیروی بخار استفاده می نمود و شباهت زیادی به درشکه داشته است. ولی به مرور گذشت زمان، و آگاهی به قدرت بیشتر سوختهای دیگر، توسط طراحان و مهندسان به شکل امروزی در آمد و به حداکثر ایمنی و رفاه رسید، که تقریبا جزء اصلی زندگی انسان ها گردیده است.
این صنعت با اختراع موتور احتراقی در سال 1860 میلادی به وسیله یک بلژیکی به نام اتین لونوار اختراع گردید و سپس به صورت خیلی سریع تغییرات عمده ای نمود. با پی بردن به نیروی موتور احتراقی روند تکامل این صنعت تسریع پیدا نمود و در بین سال های 1860 تا 1970 میلادی در اروپا اختراعات مختلفی به وسیله چند تن از مهندسین انجام گرفت.
ابتدا ساخت یک موتور کوچک و نصب آن به روی یک گاری کوچک بود که توسط زیگفرد مارکوس در سال 1874 میلادی در شهر وین انجام گرفت. موتور این وسیله نقلیه بخاری یا موتورهای برونسوز می گویند. به تدریج موتورهای برونسوز تبدیل به موتورهای درونسوز گردید که مخلوط هوا و گاز در داخل سیلندر به وسیله جرقه محترق می گردد. نمونه تکمیل شده موتور احتراق داخلی که موتور های امروزی شبیه به آن است توسط یک مهندس آلمانی به نام نیکلاس اتو با موفقیت ساخته شد و به همین جهت است که رشته تعمیرات اتومبیل های بنزینی را اتومکانیک گویند. در این سیستم عمل تراکم سوخت از احتراق در داخل سیلندر صورت می گرفت و راندمان بسیار بالایی داشت. دو نفر دیگری که نامشان در صنعت اتومبیل سازی بسیار معروف است عبارت بودند از گات لیب دایمر و کارل بنز که در یک زمان به صورت جدا گانه کار می کردند ولی جهت فعالیتشان یکی بود.
دایملر که در سال 1834 در آلمان متولد شده بود، ابتدا با اتو کار می کرد ولی در سال 1882 فعالیت خود را با دایر کودن کارگاهی در شهر اشتوتکارت آلمان به طور جداگانه ادامه داد و در این شهر با شخصی به نام ویلهم مای باخ که او نیز از شاگردان اتو بود شریک شد و در مدت یک سال اولین موتور خود را وارد بازار نمودند. موتور آنها نوعی موتور سبک با سرعت بالا در حدود RPM 900 بود که نسبت به موتورهای احتراق داخلی آن زمان که حداکثر دورشان RPM 200 بود قابل مقایسه نبود این موتور کم کم کاملتر شد و به موتور دو سیلندر V شکل تبدیل شد، مجهز به کاربراتور بود که این کاربراتور را آقای مای باخ طراحی نموده بود. اولین سیستم جرقه زنی الکتریکی را بنز طراحی نمود و از سوپاپ قارچی شکل و سیستم خنک کننده توسط آب استفاده نمود. یاد آور می شود اولین موتوری که در اتومبیل در جلوی وسیله نقلیه قرار داشت در سال 1891 میلادی ساخته شد.
- تاریخچه ساخت خودروی باگی:
به راستی تاریخ دقیقی برای ساخت ماشینهای باگی در دست نیست. اما بر اساس شواهد تئوری موجود، اولین خودرویی از این دست در سال 1972 در ایالات متحده ساخته شده است. این خودرو با کاربری حرکت در دشتها و سنگلاخها با طراحی خاص به تعداد بسیار محدود تولید شد و سپس متوقف گردید. اما ساخت این خودرو طی 15 سال اخیر، علی الخصوص با نیاز سازمانهای فضایی به ماشینهایی با حرکت روی موانع صعب العبور در روی کرات دیگر، شدت چشمگیری پیدا نموده است.
اولین نمونه خودرو باگی در ایران هم بر اساس شواهدی که من یافتم در سال 1383 در تهران تولید گردیده است. طراح این خودرو هم اکنون به دلیل مسایل خاص تولیدات خود را هم در مشهد و هم در تهران انجام می دهد. البته قبلا فعالیتهایی توسط صنایع دفاع برای ساخت این وسیله شروع شده بوده است. که به دلیل پراکندگی تاریخی ذکر نگردیده است.