تحقیق در مورد خودروهای برقی

تحقیق در مورد خودروهای برقی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                        صفحه

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 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 سبك یا سنگین برای روان كاری...................... 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 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

...

چكیده :

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 

بخش اول:

نحوة تأمین انرژی و عملكرد 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 .

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،...

...