Πυρφόρος shell eco marathon

Πυρφόρος 2015

Το όχημά μας προσαρμοζόμενο κάθε φορά στις υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας του διαγωνισμού, εξελίσσεται και ταυτόχρονα βελτιώνεται. Ο Πυρφόρος 2, αποτελεί κατασκευαστικό επίτευγμα της ομάδας μας κατά την προετοιμασία για το διαγωνισμό του Shell Eco Marathon 2014 καθώς κατάφερε να ενσαρκώσει πλήρως και με επιτυχία τις προσδοκίες μας.

Η ομάδα αρχικά καινοτόμησε μεταξύ άλλων καθώς κατά τη διάρκεια αυτής της χρονιάς σχεδίασε και κατασκεύασε κάθε ξεχωριστό μέρος του αυτοκινήτου.

Ξεκινώντας από τον κινητήρα, δημιουργήθηκε μια καινοτόμα σχεδιαστική υλοποίηση κινητήρα μονίμων μαγνητών, η οποία βέβαια αποδείχθηκε αποδοτικά συμφέρουσα και εν τέλει υλοποιήθηκε στο εργαστήριο ηλεκτρικών μηχανών και ηλεκτρονικών ισχύος.

Έχοντας ως βάση λοιπόν τις ανάγκες ισχύος της καινούριας μας μηχανής, παράλληλα η ομάδα των ηλεκτρονικών ισχύος σχεδίασε και υλοποίησε τον dc/dc converter η οποίος συλλέγει βέλτιστα την προσδιδόμενη ισχύ του φωτοβολταϊκού πάνελ που βρίσκεται μόνιμα πάνω στην οροφή του οχήματος, καθώς και τον dc/ac inverter ο οποίος είναι υπεύθυνος για την παροχή της απαραίτητης ισχύος κίνησης στον σχεδιαζόμενο κινητήρα μονίμων μαγνητών.

Επιπλέον ενσωματώθηκε και ο αυτόματος αλγόριθμος εκκίνησης για την εξοικονόμηση ενέργειας καθώς και ο cruise control ούτως ώστε να διατηρούμε σταθερή την ταχύτητα κατά τη διάρκεια του αγώνα. Μια από τις πιο σημαντικές προσθήκες του νέου μας οχήματος είναι το σύστημα τηλεμετρίας το οποίο μεταβιβάζει ζωντανά σημαντικές ενδείξεις κατά τη διάρκεια του αγώνα όπως η θερμοκρασία του κινητήρα, η ταχύτητα και η διανυόμενη απόσταση καθώς και η στιγμιαία κατανάλωση του οχήματός μας.

Ενώ λοιπόν τα χρονικά περιθώρια ήταν ασφυκτικά, παράλληλα η υποομάδα των μηχανολογικών σχεδίασε και κατασκεύασε το σασί και το κέλυφος του αυτοκινήτου καθώς και το σύστημα διεύθυνσης έχοντας κατά νου την ασφάλεια του οδηγού αλλά και την παράλληλη ευελιξία και εργονομία του οχήματος στοχεύοντας στην κατά το δυνατό εξοικονόμηση βάρους.

Χαρακτηριστικά Κινητήρα

16 πολικός σύγχρονος κινητήρας μόνιμων επιφανειακών μαγνητών με κλασματικό μη επικαλυπτόμενο τύλιγμα μονής στρώσης και ανομοιόμορφη κατανομή δοντιών, ενσωματωμένος στον πίσω τροχό του οχήματος

Ονομαστικά μεγέθη:
  • Ροπή: 7.5Νm
  • Ταχύτητα περιστροφής: 300rpm
  • Ισχύς: 270W
  • Απόδοση: >88%
Διαφορές με τον προηγούμενο:
  • Βελτιστοποιημένος για ονομαστικές συνθήκες αγώνα
  • Χαμηλότερο βάρος
  • Μικρότερο μέγεθος
  • Μικρότερη κατανάλωση ισχύος
  • Κέλυφος από αλουμίνιο
  • Πλεγμένος στη ρόδα με συμβατικές ακτίνες ποδηλάτου
Βίντεο από την δημιουργία
 
 
Χαρακτηριστικά Ηλεκτρονικών Ισχύος και Φωτοβολταϊκών

Χαρακτηριστικά Ηλεκτρονικών

Για την οδήγηση του κινητήρα-τροχού χρησιμοποιήθηκε τριφασικός αντιστροφέας (inverter) ισχύος κατασκευασμένος από ολοκληρωμένα και διακριτά στοιχεία τοποθετημένα σε τυπωμένη πλακέτα.

Ονομαστικά μεγέθη και κυριότερα χαρακτηριστικά λειτουργίας:
  • Τάση εισόδου: 100V
  • Φασικό ρεύμα: 30A RMS
  • Κατανάλωση ισχύος αντιστροφέα κατά τη διάρκεια του ταξιδίου (μέση τιμή): 15W
  • Διακόπτες: 6 MOSFET ισχύος με αντιπαράλληλες διόδους
  • Τρόπος οδήγησης: Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM), διακοπτική συχνότητα λειτουργίας έως 8kHz.
  • Επεξεργαστής: Microchip dsPIC30F4011

Χαρακτηριστικά Μπαταριών

Για την κατασκευή του pack των μπαταριών μας χρησιμοποιήθηκαν μπαταρίες της εταιρίας A123 τύπου λιθίου-ιόντων. Κάθε μπαταρία έχει ονομαστική τάση 3,3 V και χωρητικότητα 2,3Αh. Σε σχέση με την περσινή κυψέλη υδρογόνου, οι μπαταρίες έχουν πολλά περισσότερα πλεονεκτήματα που συνοψίζονται στα:

  • Mικρότερο μέγεθος, βάρος.
  • Σταθερή τάση εξόδου σε μεγάλο εύρος φορτίων.
  • Μεγάλος βαθμός απόδοσης (= αποδιδόμενη ενέργεια/ ενέργεια φόρτισης). Περίπου 95% σε σχέση με το βαθμό απόδοσης της κυψέλης, 40-60%.

Χαρακτηριστικά Φωτοβολταικού

Χρησιμοποιήθηκε μονοκρυσταλλικό πλαίσιο, εύκαμπτο και αρκετά μικρού βάρους, με απόδοση που ξεπερνάει το 17%. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά του είναι τα εξής:

  • Pmax=20W
  • Vp=20V
  • Voc=21.5V
  • Isc=1.15A
Χαρακτηριστικά Μηχανολογικών

Αλουμινένιο σασί σχεδιασμένο σε πρόγραμμα CAD, κατασκευασμένο από αλουμίνιο χαμηλού ειδικού βάρους (με την πολύτιμη βοήθεια του Roy Customs Art Metal Works), με μπροστινό σύστημα διεύθυνσης. Νέα κέντρα τροχών προσαρμοσμένα στα υψηλής απόδοσης ρουλεμάν.

Ονομαστικά μεγέθη:
  • Μήκος Σασίου: 1.9m
  • Βάρος Σασίου: 9kg
  • Ακτίνα στρέψης Οχήματος: 4m

Κέλυφος σχεδιασμένο σε πρόγραμμα CAD, και κοπή μοντέλου σε CNC με ακρίβεια 0,2mm. Κατασκευαστική υλοποίηση με χρήση υαλονημάτων και εποξικής ρητίνης, χρησιμοποιώντας την τεχνική vacuum infusion.

Ονομαστικά μεγέθη:
  • Μήκος Κελύφους: 2.3m
  • Πλάτος Κελύφους: 0.87m
  • Βάρος Κελύφους: 8kg
Βίντεο από την δημιουργία

Παρακάτω μπορείτε να δείτε τα οχήματα των προηγούμενων ετών

HALL OF FAME

Επικοινωνήστε μαζί μας