LĠSELER ARASI EFFICIENCY CHALLENGE ELEKTRĠKLĠ ARAÇ YARIġLARI
TEKNĠK TASARIM RAPORU HAZIRLAMA KILAVUZU Son TeslimTarihi: 04 Ağustos 2021
LĠSE: SATSO Motorlu Araçlar Teknolojisi MTAL
TAKIM ID: 71061
ARAÇ VE TAKIM ADI: ELLİDÖRT DANIġMAN ÖĞRETMEN: Sezer KURGUN TAKIM KAPTANI: Eren YILDIZ
Ġçindekiler
1. ARAÇ ÖZELLİKLERİ TABLOSU 3
2. DİNAMİK SÜRÜŞ TESTİ 4
3. YERLİ ÜRÜNLER 4
4. MEKANİK DETAYLAR 4
5. DİREKSİYON SİSTEMİ 10
6. KAPI MEKANİZMASI 11
7. MOTOR 11
8. MOTOR SÜRÜCÜSÜ 12
9. BATARYA YÖNETİM SİSTEMİ (BYS) 12
10. YERLEŞİK ŞARJ BİRİMİ 12
11. BATARYA PAKETLENMESİ 12
12. ELEKTRONİK DİFERANSİYEL UYGULAMASI 13
13. ARAÇ KONTROL SİSTEMİ (AKS) 13
14. TELEMETRİ 14
15. ELEKTRİKSEL ŞEMA 14
16. ORİJİNAL TASARIM 15
3 1. ARAÇ ÖZELLĠKLERĠ TABLOSU
Özellik Birim / Tür Değer
Uzunluk mm 2500
GeniĢlik mm 1250
Yükseklik mm 1250
ġasi Malzeme Profil
Kabuk Malzeme Fiberglass
Roll Bar Malzeme Haddelenmiş Boru
Fren sistemi Hidrolik disk, ön, arka, el freni Hidrolik disk, ön, arka
Tekerlerin çapı mm 611,8
Motor Tipi HUB
Motor sürücü Özgün tasarım, Hazır alınmış Hazır alınmış
Nominal Motor gücü kW 2,5
Nominal Motor Torku/Devri
Nm/rpm 20/600
Motor verimliliği % 90
Motor ağırlığı kg 13
Batarya Tipi (Li-iyon veya Kurşun Asit Akü)
Kurşun Asit
Kullanılan Hücrelerin veya Akülerin ÇeĢidi
Kese tipi, silindirik, prizmatik,
AGM, jel vb. Jel
4 2. DĠNAMĠK SÜRÜġ TESTĠ
https://youtu.be/Lq3SfhUXeGE https://youtu.be/8MosdzncWaw https://youtu.be/QNqhk0mNCOY 3. YERLĠ ÜRÜNLER
Takımların kendi tasarladıkları yerli alt bileşenleri işaretlemeleri gerekmektedir.
1. Motor ☐
2. Motor sürücüsü ☐
3. BataryaYönetimSistemi ☐
4. YerleĢikġarjBirimi ☐
5. BataryaPaketlemesi ☐
6. AraçKontrolSistemi ☐
7. ElektronikDiferansiyelUygulaması ☐
8. DireksiyonSistemi ☐
9. Telemetri ☐
4. MEKANĠK DETAYLAR a) Teknik Çizimler
Ölçüler cm
A 125
B 130
C 10
H 125
L 250
W_ön 100
5
W_arka 80
b) ġasi Üretimi ve Analizleri
Araç şasimiz aşağıdaki tabloda ölçüleri verilen değerlerde 40x40x1,5 profilden kaynaklı birleştirme metodu ile üretilmiştir.
Yan görünüşteki ölçüler cm
hp 4
hf 65
L2 50
LAks 130
L 200
L1 50
h1 10
hr 105
ht 120
Ön görünüşteki ölçüler
ht 110
Üst görünüşteki ölçüler
TGÖ 110
G1 50
T1 30
hg 4
6
G 50
T2 20
TGA 90
Şasi Malzemesi
Kompozit (Niteliğini
belirtiniz) Profil (Çelik / Alüminyum) Diğer (belirtiniz)
Çelik Profil
Şasi Malzeme Kesit Ölçüsü (Şasi için kullandığınız malzemenin kesit ölçüsünü mm cinsinden belirtiniz)
40x40x1,5
Şasi üretim metodunu belirtiniz.
Sökülemeyen birleştirme elemanları (Kaynak, perçin v.b)
Sökülebilir birleştirme elemanları (Cıvata /
pim v.b)
Diğer (Lütfen belirtiniz)
7 Sökülemiyen
birleştirme elemanı olan kaynak
yöntemi ile yapılmıştır.
c) DıĢ Kabuk Üretimi ve Analizleri
Araç kabuğumuz fiberglass malzemeden üretilmiştir. Kabuğumuzun ürün içeriği ise
% 33 cam elyafı, % 66 polyester ve % 1 civarı da jelkot malzemesinden oluşmaktadır.
Kabuğumuz el yatırması yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Daha önce üzerinde çalışılmış bir kalıptan kabuğumuzu yaptırdık. Sonrada aracımıza göre kabukta kesme işlemleri yapıp aracımıza uyduruyoruz. Toplamda bize kalıp hariç 5000 tl gibi bir masrafı olmaktadır.
d) Enerji Tüketimi Hesabı
Pistte çektiğiniz videoyu izlediğimizde gördük ki aracın hızı yokuş çıkarken 15 km/h düz yolda max 40 km/h saat yapıyor. Bizde aracımızın ağırlığını ve şekil olarak yağmur damlasına benzetmeye çalıştığımız kabuğumuzla denemelerimiz sonucu pisti tamamlayacağımız kanaatindeyiz. Yokuşları çıkabilecek motorumuz ve onu destekleyecek akülerimiz bize yeterli olacaktır.
e) Fren Sistemi
8 Aracımız da tek pedal ile harekete geçireceğimiz hidrolik disk fren sistemi kuruyoruz.
Fren pedalına basıldığında tüm tekerleklerdeki hidrolik disk fren sistemimiz aynı anda devre girip aracımızı durduruyor. Aracımızda iki devreli hidrolik disk fren sistemi olacağından bir devresinde arıza çıkması durumunda diğer devre tek dingil üzerinde etkili olacaktır.
f) Roll Bar ve RollCage
Takla barımızı her noktasında 200 MPa akma dayanımına sahip, 3 cm çapında ve 3 mm et kalınlığındaki haddelenmiş boru malzemeden yaptırıyoruz. Rollbarımızı şasimize dik olacak şekilde 3 mm genişlikte ve yirmi 20 mm kaynak uzunluğu ile dört noktadan bağlayacağız. Ön roll barımız direksiyon simidimizden 3 cm yukarıdan, arka roll barımız ise yarış esnasındaki oturuş pozisyonundaki sürücümüzün kaskından 5 cm üzerinden başlayacak şekilde olacak. Roll barımızın ayak açıklığı ise 55 cm oluyor.
roll bar önden görünüşteki ölçüler cm
L 60
Hmin 5
h1 75
H2 105
roll bar yandan görünüşteki ölçüler cm
e 10
e1 7
Hmin 8
b 0,2
Roll barlarımız 50 cm den uzun olduğu için rol barlarımızın orta noktalarından şasiye destek atılacaktır.
g) Maliyet Hesabı
No Malzeme Maliyet (Para birimi
belirtiniz)
9 1 Şasi, roll bar ve rollcage malzemeleri
Şasi
İçi boş kutu profil 30x30x3
200mPA akma dayanımlı malzemeroll barlar ve rollcage için 30x3 haddelenmiş boru
1250
2 4 adet 17 inç jant ve bağlantı elemanları 500
3 Direksiyon
250
5 Diskli hidrolik disk fren sistemi 4 teker için
fren ana merkezi
frenkaliperleri
Fren hortumları
fren diski
pedal
hidrolik yağ
1000
6 2 adet 1.2KwHub motor 4000
7 Motor sürücüsü 2000
8 Kurşun asit akü 12V 40A 6 adet 2500
9 Dc dc dönüştürücü 100
10 Elektrik tesisatı
0.5 ve 10 mm² kablo
Klemesler
Sigortalar
Acil durum butonu
Akım kesici sigortalar
2 adet Far
850
10
2 adet Stop lambası
Korna
Silecek motoru
Gaz tertibatı
11 Kabuk yapımı 5000
12 2 adet dikiz aynası 2 adet dış kapı kolu
2 adet içten kapı açma kolu 2 adet Kapı kilit mekanizması Çelik çekme halkası 20 cm iç çaplı
500
13 2 m² şeffaf plexiglass cam 500
14 Yangın tüpü 2 kg lık 50
15 FIA onaylı sürücü için yarış malzemeleri
yarışçı tulumu
yarışçı eldiveni
yarışçı ayakkabısı
yarışçı kaskı
yarışçı koltuğu
6500
Toplam Maliyet 25000
5. DĠREKSĠYON SĠSTEMĠ
6. DĠREKSĠYON SĠSTEMĠ
11 7. KAPI MEKANĠZMASI
Aracımızda 50 x 80 boyutlarında, aracımızı ortalayacak şekilde iki adet kapımızı yapıyoruz. Kapılarımızı öne ve dışa doğru açılacak şekilde iki adet menteşe gövdeye sabitleyeceğiz. Kapılarımızın her ikisinde de içten ve dıştan açma mandalı bulunacak ve kilit mekanizmamız da gövdemize sabitlenmiş olacaktır. Kilit mekanizmamız sayesinde de kapı kapatıldığında otomatik kilitlenecektir. Kapılarımızın her ikisinde de aracımızın üst tarafında cam olarak şeffaf pleksiglass kullanacağız.
8. MOTOR
Aracımızın diğer motor tiplerine gore verimli olan hub motorları kullandık. Böylece aracımızı şaft, diferansiyel, dişli kutusu, tahrik milleri gibi aktarma organlarından kurtardık. Bu bizim işimizi çok kolaylaştırmakla beraber kayıp enerjimizi harekete çeviridi. Böylece akü deşarj olma süremizi azalttı. Ayrıca maliyetin düşmesine, bakım- onarım gibi sorunların oluşmasına engel olduk. Bu arada araç tasırımı açısından da elimizi elimizi çok rahatlattı. Motorunda elektronik olarak kontrol edilmesi abs, çekiş kontrolü ve stabilite kontrolü gibi modern kontrol yöntemlerinin de araçta otomatikman var olmasıda büyük kolaylık getirdi.
Pist şartlarını ve yarış süresini göz önüne aldığımızda sürücü dahil son ağırlığı 200 kg olmasını hedeflediğimiz aracımızı ürettik. Gerekli torkun da 40 Nm olduğunu hesaplamıştık. Ayrıca bu değerlerin doğruluğunu aracımızı kullandığımızda teçrübe etmiş olduk. Son haliyle arka sol tekerimizde 2,5 kW lık ve 40 Nm tork sağlayacak motorumuzu aracımıza takıp denedik.
12 9. MOTOR SÜRÜCÜSÜ
Aracımızda 50 amperlik bir sürücümüz bulunmaktadır. Motorumuzun çekeceği güç ve kullanacağı voltaj ve çekeceği akım için fazlasıyla yeterlidir.
10. BATARYA YÖNETĠM SĠSTEMĠ(BYS) 11. YERLEġĠK ġARJ BĠRĠMĠ
12. BATARYA PAKETLENMESĠ
Batarya paketimizi 12v 38A lik 6 kurşun asit akü çeşiti olan jel aküleri seri bağlayarak 72 voltluk bir paketten oluşturuyoruz. Batarya paketimiz 5 dk yangına dayanıklı ölçüsü 500x500x250 mm ölçüsünde metal bir malzemeden yapıyoruz ve kokpitten metal bir perde ile ayırıyoruz. Ayrıca saçtan olan batarya paketimizide tabandan şasiye sabitleyeceğiz.
Özellik Birim/Tür Değer/Açıklama
Kullanılan Hücrelerin
Kimyası LiCoO2, LiFePO4, vb. Jel
Kullanılan Hücrelerin
Nominal Voltajı V 12
Kullanılan Hücrelerin Kapasitesi
Ah 38
Kullanılan Hücrenin
Ağırlığı g 14000
Kullanılan Hücrelerin
Kapasite Yoğunluğu Ah/g
Kullanılan Hücrelerin
Enerji Yoğunluğu Wh/kg
Batarya Paketi
Kapasitesi Ah 38
13 Batarya Paketi
Nominal Voltajı V 72
Batarya Paketinin
Toplam Ağırlığı kg 84 Batarya Paketi
Boyutları mm (L, W, H) 197x165x170 Batarya Paketi
Enerjisi
Wh 2736
Batarya Paketi Enerji
Yoğunluğu Wh/kg
Batarya Paketi Güç
Yoğunluğu W/kg
Batarya Kabı Malzemesi
Malzeme Saç
Ġzolasyon Malzemeleri
Malzeme Saç
Soğutma Sistemi
Tasarımı -
Batarya Paketinin Isıl
Analizi -
Güvenlik Perdesi - Saç
Batarya Paketinin Araç Ġçerisindeki Konumu
- Koltuk arkası
Yerli ya da Değil - Değil
13. ELEKTRONĠK DĠFERANSĠYEL UYGULAMASI 14. ARAÇ KONTROL SĠSTEMĠ (AKS)
AKS nde araç hızımızı, motor sıcaklığını ve kapının açık olup olmadığını göstereceğiz.
Motor sıcaklığı ve kapı açık uyarısı için sesli ve ışıklı uyarı sistemi olacak. Araç hızımızı
14 telefonla göstereceğiz. Motor sıcaklığı ve kapı uyarı sistemi için elimizdeki arduino kartları ve ilgili sensörleri kullanarak yapacağız.
Mikroişlemci/Mikrodenetleyici:
Kullanılan seri haberleşme Protokolü:
Kulanılan Programlama Dil(ler)i:
Kullanılan Elektronik Tasarım Programı:
AKS Elektronik Devre Topolojisi:
Bütünleşik tek devre, dağıtık devreler vb.
Hata raporlama için iletişim şekli ve yöntemi:
Kablolu/kablosuz bağlantı ve bilgi iletim şekli
15. TELEMETRĠ
16. ELEKTRĠKSEL ġEMA
15 17. ORĠJĠNAL TASARIM
