Studierichting Autotechniek

Hogeschool Rotterdam

Cluster Engineering

Studierichting Autotechniek TGT01 Toegepaste Techniek ESCBO Electic Sports Car Build Off Expertise:

Water-cooling Studenten:

Rajiv Angoelal

0823083

Team:

HR GTZero

ESCBO

Klas:

Atr6A

3de jaar.

Docenten:

Dhr. N. van Groningen Dhr. J.J. Uwland

Begeleidend Docenten:

Ing. R.M.M.Hogt

Vak:

Project Operations

Vak code:

ATEPOP01

Studiejaar:

2012-2013

Versie:

1.00

Datum:

28-06-2013

*Opmerking(en):

-

Schooljaar 2012-2103 Studierichting Autotechniek TGT01 Toegpaste Techniek

1 / 43

POP01 6 ECTS.

Electric Sports Car Build Off

Contents Inleiding .............................................................................................................................................................. 3 Componenten .................................................................................................................................................... 4 Concepten ........................................................................................................................................................... 6 Concept 1 .................................................................................................................................................... 7 Concept 2 .................................................................................................................................................... 8 Concept 3 .................................................................................................................................................... 9 Concept 4 ................................................................................................................................................. 10 Concept 5 ................................................................................................................................................. 11 Concept 6 ................................................................................................................................................. 12 Functionele- en realisatie eisen .............................................................................................................. 13 Weegkaart ............................................................................................................................................... 14 Conceptkeuze ................................................................................................................................................. 14 Uitwerking concept...................................................................................................................................... 15 Elektromotor (HEC-50-30) ............................................................................................................... 15 Controller(Curtis 1238) ..................................................................................................................... 19 Koelplaat .................................................................................................................................................. 21 Radiateur ................................................................................................................................................. 23 Waterpomp ............................................................................................................................................. 27 Koelslangen ............................................................................................................................................. 31 Koelvloeistof ........................................................................................................................................... 32 Waterflow ................................................................................................................................................ 33 Kosten ............................................................................................................................................................... 34 Conclusie .......................................................................................................................................................... 35 Bijlage Coordinaten Koelplaat ................................................................................................................. 37


2 / 43

Inleiding Het ESCBO project draait zoals bekend geheel om het ontwerpen en fabriceren van een elektrische Burton. Deze elektrische Burton zal uiteindelijk beter zijn dan de huidige elektrische Burton, namelijk de Burton EV1. Dit is een hele uitdaging omdat de Burton EV1 al over redelijk goede specificaties beschikt. Om tot een goed resultaat te komen is het team van de Hogeschool Rotterdam, HR GTZero genaamd, onderverdeeld in verschillende specificaties. De opdracht van dit project is het ontwerpen en bouwen van een elektrische variant van de Burton. Specifiek voor deze specialisatie bestaat de opdracht uit hoe de de componenten die warmte ontwikkelen van de Burton worden gekoeld. Het uiteindelijke doel van deze specialisatie is om de componenten die warmte ontwikkelen te voorzien van een koelsysteem.


3 / 43

Componenten Keuze type koeling voor diverse componenten. De onderdelen die warmte ontwikkelen:  De elektromotor; HE-50-30  Het accupakket; WB-LYP160AHA (3.2V/160Ah) Lithium LiFeYPO4  De controller; CURTIS 1238-75  De converter; 2000W HF/PFC Battery Charger Er kan gebruik worden gemaakt van 3 soorten koeling:  Rijwind-koeling  Geforceerde luchtkoeling.  Vloeistofkoeling.

Zie meer informatie hierover in Literatuurstudie_Temperatuurbeheersing_Joao & Winesh. Specificatie van de componenten betreft de temperatuur. De elektromotor;

HE-50-30 Max. Operative temperature; 120°C Niet warmer worden dan 80 °C (staat in het overdrachtsdocument).

Het accupakket;

WB-LYP160AHA (3.2V/160Ah) Lithium LiFeYPO4 -45°C ± 85°C

De controller;

CURTIS 1238-75 -100°C ± 300°C

De converter;

2000W HF/PFC Battery Charger Operative temperature; -40°C ± 60°C Storage temperature; -40°C ± 100°C (De converter wordt niet meegenomen in de conceptverwerking,omdat de converter al is uitgevoerd met een eigen koelsysteem(ribben).


4 / 43

De elektromotor kan zowel lucht- als vloeistof worden gekoeld. Op de elektromotor zijn aansluitingen voor een eventueel mogelijk koelsysteem. De elektromotor wordt voor geplaatst. De Burton is voorwiel aangedreven. Het accupakket wordt deels voorin gestationeerd en deels achterin. De controller wordt voorin gestationeerd. De converter heeft een ingebouwde beveiligingsysteem omtrent temperatuuroverschreiding. Zodra de converter een temperatuur van 75°C bereikt, wordt de snelheid van het laden gereduceerd. Zodra er een temperatuur van 85°C wordt bereikt, wordt het systeem uitgeschakeld en wanneer het systeem is gedaald tot een temperatuur van 80°C, wordt het laden automatisch voorgezet. De converter wordt achter geplaatst. De converter wordt niet meegenomen in de concepten, omdat deze al is uitgevoerd met ventilatoren. Het meest efficiente manier om de converter te installeren is in een verticale positie. Er wordt aangeraden om de converter 10 cm speling te geven(t.o.v. andere componenten), zodat de luchtstroming optimaal is. Zodra de converter op een ander manier wordt geinstalleerd, kan dit leiden tot een hoge inwendige temperatuur en het kan ook een negatief effect hebben op het laadproces. Zie afbeelding voor meer informatie of zie de handleiding van de converter.

Figuur 1 Plaatsing van de converter Sensoren en relais worden niet meegenomen in de concepten vanwege de formaat en omdat dit soort componenten overal geplaatst kunnen worden. Het gaat vooral om de componenten die warmte ontwikkelen.


5 / 43

Concepten Mindmap koeling. Om tot een juiste keuze te komen voor een koelsysteem voor de Burton is hierbij onderzoek naar gedaan van diverse manieren van koelen. Er is hierbij een mindmap opgesteld.

Figuur 2 Mindmap koeling Na het verschaffen van het juiste literatuur betreft de werking en toepassen van het koelsysteem op de Burton zijn hierbij 6 concepten bedacht. De concepten zijn in een keuzematrix geplaatst en aan de hand van de keuzematrix is er een concept gekozen Vanuit de mindmap en de concepten zijn er bepaalde eisen naar voren gekomen waaraan het koelsysteem voor de elektrische Burton moet voldoen. (Zie functionele eisen en realisatie eisen).


6 / 43

Concept 1

Watergekoeld:

/

Rijwind-gekoeld:

de elektromotor. de controller. het accupakket.

Legenda Koelbox voor de accupakketten en de controller: Voordelen:  Geen extra componenten.  Geen extra kosten.  Koeling*. Nadelen:  Tijd***.  Koelbox ontwerpen.

*De formaat van de symbolen in de legendas zijn niet op schaal getekend, maar eerder een plaatsing voor de componenten.*


7 / 43

Concept 2

Watergekoeld: Rijwind-gekoeld:

de elektromotor. de controller het accupakket.

Legenda Radiateur: Koelplaat controller: Koelplaat accupakket: Leidingen: Waterpomp: Voordelen:  Kort circuit(koelsysteem).  Weinig leidingen.  1 waterpomp(alleen voor de elektromotor.)  Klein radiateur(alleen voor de elektromotor).  Koeling**.  Ontwerp koelplaat voor de controller en een koelbox voor accupakket(zowel voor als achter). Nadelen:  Meer componenten.  Tijd** voor ontwerpen koelplaat. (rekening houden met dimensionering.)  Prijs**.


8 / 43

Concept 3

Watergekoeld:

de elektromotor. de controller. het accupakket(voor).

Geforceerde luchtkoeling: Achterste accupakket.

Legenda Radiateur: Koelbox controller: Leiding naar accupakket: Waterpomp: Koelbox: Ventilator(en): Voordelen:  Koeling****. Nadelen:  Prijs****.  Tijd*****.  Complex systeem.  Plaatsing en grote van de radiateur is nog niet bekend; Dit wordt naderhand onderzocht met betrekking tot overige componenten die geplaatst moeten worden.  Extra stroomverbruik.  Ventilator brengt onderhoud en geluidsproductie met zich mee.  Grote radiateur.  Koelboxen ontwerpen voor controller en (voorste)accupakket.


9 / 43

Concept 4

Watergekoeld:

de elektromotor.

Rijwind-koeling

de controller. het accupakket(voor).

Geforceerde luchtkoeling: Achterste accupakket.

Legenda Radiateur: Koelbox controller: Leiding naar accupakket: Waterpomp: Koelbox: Ventilator(en): Voordelen:  Koeling****. Nadelen:  Prijs***.  Tijd*****.  Complex systeem.  Plaatsing en grote van de radiateur is nog niet bekend; Dit wordt naderhand onderzocht met betrekking tot overige componenten die geplaatst moeten worden.  Extra stroomverbruik.  Ventilator brengt onderhoud en geluidsproductie met zich mee.  Grote radiateur.  Koelboxen ontwerpen voor controller en (voorste)accupakket.


10 / 43

Concept 5

Watergekoeld: Rijwind-gekoeld:

de elektromotor. het accupakket. de controller.

Legenda Radiateur: Koelplaat controller: Leiding naar accupakket: Waterpomp: Koelbox: Voordelen:  Betere gebruik van de optimale werkgebieden van de batterijen.  Langere levensduur van de batterijen.  Koeling***. Nadelen:  Veel koelleidingen; van voor naar achter.  Mogelijkheid tot het gebruik van meerdere waterpompen of een krachtigere waterpomp.  Grotere radiateur.  Krachtige waterpomp.  Ontwerpen van een koelbox voor het accupakket.  Tijd***.  Prijs***.


11 / 43

Concept 6

Watergekoeld:

de elektromotor. de controller. het accupakket.

Legenda Radiateur: Koelbox controller: Leiding naar accupakket: Waterpomp: Koelbox: Voordelen:  Optimale koeling*****. Nadelen:  Prijs*****.  Tijd****.  Complex systeem.  Veel leidingen.  Grotere radiateur.  Krachtige waterpomp.  Koelboxen ontwerpen voor controller en accupakketten.


12 / 43

Functionele- en realisatie eisen Eis Nr.

Prijs. A.

Omschrijving.

Ontwerpfase. (D0) Concept idea . (D1) Concept definition. (D2) Principle solutions. Functionele eisen.

Vast,Variabel,Wens.

Belanghebbend. Consument,Producent,Overheid.

De componenten moeten binnen het budget blijven en mag niet worden overschreden.

Principle solutions.

Vast

Producent.

Concept idea.

Variabel

Producent

Concept idea.

Variabel

Consument,Producent.

Concept idea.

Variabel

Consument,Producent,Overheid.

Concept idea.

Wens.

Producent, Consument.

Koeling. B. De componenten die warmte ontwikkelen moeten voldoende worden gekoeld. Onderhoud. C. Het voertuig moet zo min mogelijk onderhoud nodig hebben. Geluidsproductie. D. Geluidsproductie mag niet te hoog zijn ivm. hindering van inzittenden. Gewicht. E. Het koelsysteem mag niet te zwaar worden. Nadelig voor het accupakket. Eis Nr.

Omschrijving.

Energieverbruik. F. Niet te hoge energieverbruik,nadelig voor het accupakket. Tijd. G. Het koelsysteem moet voor de deadline afgerond zijn. Plaatsing. H. De componenten moeten passen in combinatie met de plaatsing van overige componenten.

Ontwerpfase. (D0) Concept idea . (D1) Concept definition . (D2) Principle solutions . Realisatie eisen.

Vast,Variabel,Wens.

Belanghebbend. Consument,Producent,Overheid.

Concept idea.

Variabel

Producent, Consument.


Vast.

Producent.


Vast.

Producent.


13 / 43

Weegkaart

Met de weegkaart worden bovenstaande punten tegenover elkaar gezet en gekeken welke er belangrijker zijn bevonden. Horizontaal gezien krijgen de punten een 1 als deze belangrijker zijn en een 0 als deze minder belangrijk zijn ten opzichte van de verticale kolommen. Uit deze weegkaart komt vervolgens de weegfactor, welke gebruikt wordt in de keuzematrix. (Vaste eisen worden niet meegenomen,omdat deze moeten voldoen.) Bepaling weegfactoren. In vergelijking met eis. Belang. B. C. D. E. B. X 1 1 1 C. 0 X 1 1 D. 0 0 X 1 E. 0 0 0 X F. 0 1 1 1

F. 1 0 0 0 X

Totaal.

Weegfactor.

4 2 1 0 3

5 3 2 1 4

*0=1 *1=2 *2=3 *3=4 *4=5

Conceptkeuze Hierbij worden de zesgekozen concepten getoetst aan de keuzematrix. De genoemde aspecten krijgen een cijfer van 1 t/m 5. Waarbij 5 de maximale score is. Uiteindelijk heeft het concept dat uit deze matrix het beste blijkt te zijn, de hoogste score. Criteria: Factor: F. Concept: C. Totaal: T. Omschrijving F Functionele eisen. B. 5 C. 3 D. 2 E. 1 Realisatie eisen. F. 4

C1

T.

C2

T.

C3

T.

C4

T.

C5

T.

C6

T.

2 4 5 4

10 12 10 4

3 3 5 3

15 9 10 3

4 2 3 3

20 6 6 3

3 2 3 2

15 6 6 2

4 2 3 4

20 6 6 4

5 2 3 3

25 6 6 3

4

16

4

16

3

12

3

12

3

12

3

12

Totaal

52

53

47

Concept 2 komt als beste uit de keuzematrix. Schooljaar 2012-2103 Studierichting Autotechniek TGT01 Toegpaste Techniek

14 / 43

41

48

52

Uitwerking concept Vanaf deze paragraaf wordt het concept uitgewerkt die als beste wordt weergegeven vanuit de keuzematrix. Elektromotor (HEC-50-30)

Bovenaanzicht van de elektromotor(HEC-50-30).


15 / 43

Afmetingen van de elektromotor. Afstanden in cm. Hierbij een tekening van de zijaanzicht van aansluitingen voor de adapterstukken.

Buitenkant van de elektromotor. Schroefdraad voor een adapterstuk voor een koelleiding. Binnenkant van de elektromotor.


16 / 43

De elektromotor heeft een diameter van 22.85 cm. In het toe koelen gebied heeft de elektromotor een diameter van 23.35(22.85+0,5) cm met een lengte van 22.65 cm. Er vindt hierbij een verhoging plaats van 0.5 cm.(Hier is de elektromotor iets dikker.) De binnenkant(het te koelen gebied) van de elektromotor heeft een diameter van (23.35-1-0.15) 22.2 cm. Elektromotor (Buiten)= 22.85(diameter elektromotor) + 0,5(verhoging)- 1(lengte schroefdraad)= 22.35 cm. Elektromotor (Buiten)= 22.85(diameter elektromotor) + 0,5(verhoging)- 1(lengte schroefdraad)-0,15(afstand van de bovenkant van de elektromotor minus de lengte van de schroefdraad)= 22.20 cm. Oppervlakte cilinder(met 2 grondvlakken)= Oppervlakte cilinder( 1 grondvlak)= Oppervlakte cilinder= Oppervlakte cilinder(mantel)=

(2*r*h) +(2*π*r2) (π/4)* d2 (π/4)* d2*h 2 *π*r*h


17 / 43

Het te koelen gebied: Dbuiten= Dbinnen= H= Dverschil= Inhoud cilinder= Inhoud (buiten) Inhoud (binnen) Verschil= In liters=

0.2235 m 0.2220 m 0.2265 m 0.0015 m (π/4)* d2*h (π/4)* d2*h= (π/4)* 0.22352 m*0.2265 m= 0.008886 m3 (π/4)* d2*h= (π/4)* 0.22202 m*0.2265 m= 0.008783 m3 0.008886 m3-0.008767 m3= 0.000119 m3 0.118877 L = ≈ 0.12 L

De adapterstukken(2 stuks) zijn geleverd door Heijnsdijk Electronic Cars.


18 / 43

Controller(Curtis 1238)

Figuur 1. Dimensions Curtis 1238


19 / 43

De controller wordt zo geinstalleerd: Controller: Curtis 1238 Stekkeraansluiting van de controller.

Voorzijde voertuig.

De bevestigingspunten van zowel de controller als de koelplaat dienen overeen te komen. (Zie figuur 1. Curtis 1238 voor verder info.) De koelplaat word bevestigd onder de controller. Controller: Stekkeraansluiting van de controller.

Curtis 1238 Koelplaat.

Tussen de controller en de koelplaat komt er een laag van vloeibare pakking. De controller kan een maximale temperatuur bereiken van 300°C. Zie de onderstaande link voor de juiste pakking. http://webshop.multiweld.com/Permatex-Ultra-Black-Silicone-Gasket-Maker-P7889.aspx Ingang Controller:

Stekkeraansluiting van de controller.

Curtis 1238

Uitgang

In overleg met de Packaging groep is er besloten waar de aansluitingen van de koelplaten worden geplaatst. ( zie de rode pijlen.) De koelplaat voor de Curtis 1238 bestaat al(zie onderstaande site), maar deze heeft een prijs van $140,- . Dit is ver boven het budget. http://www.evwest.com/catalog/product_info.php?cPath=25&products_id=104&osCsid=7velhc n1brea6cus6sh95e22n0 Hiervoor wordt er een ander alternatief ontworpen.


20 / 43

Koelplaat

De koelplaat word bevestigd met 4 M8-bouten aan de onderkant van de controller. Tussen de koelplaat en de controller komt er een pakking(zie de groeven). De ingang en uitgang zijn M10 aansluitingen en hierop worden er fittingen op geplaatst van dezelfde schroefdraad,zodat koelvloeistofslangen van de berekende diameter erop aangesloten kunnen worden. Na overleg met de packaginggroep en Mr.Kolle, komt de koelplaat er zo uit te zien. De koelplaat is getekend in Autodesk Inventor 2013.

Een 3-D weergave van de koelplaat.

De bovenaanzicht van de koelplaat. Schooljaar 2012-2103 Studierichting Autotechniek TGT01 Toegpaste Techniek

21 / 43

Gekozen materiaal:  S235  Warmgewalst  Koudgetrokken  995 ALSI Dikte: Breedte: Lengte:

20 mm 232 mm 275 mm

≈ 0.79 ≈ 9.14 inch ≈ 10.83 inch

≈ 4/5 inch ≈ 0.77 ft ≈ 0.91 ft

Afgerond Afgerond Afgerond

1 inch 1 ft 1 ft

(Inventor)Omtrek van de koelkanalen: 22451.256 mm2 Inhoud: 22451.256 mm2 * 15 mm(diepte) =336768.84 mm3 0.33676 dm3= 0.33676 L Fitting: Gewenste fitting: schroefdraad M10 en aansluiting voor de leidingen 16 mm. Gevonden fitting: http://www.ebay.co.uk/itm/Male-Concave-Brake-3-Hose-Fitting-M10-x-1-Aeroquip-Fit/290566754267


22 / 43

Radiateur

Voor de radiateur is er een ruimte van: Hoogte: 32 cm Dikte: 10 cm Lengte: 35 cm De radiateur wordt linksvoor geplaatst.

Er moet rekening worden gehouden met de houder/frame voor de controller(kartonnen gedeelte).

Koelend oppervlakte bedraagt 0,20 Liter(afgerond van 0,12L) +0,4 Liter (Afgerond van 0.33676 L ) =0,6 L


23 / 43

De kleinste radiateuren zijn scooterradiateurs. De inhoud van de scooter radiateuren beschikken tot 0.5 tot 1,5 liter. Om het systeem gekoeld te houden heeft het systeem 0,6 liter koelvloeistof nodig, maar om het systeem effectief te koelen kan er een radiateur worden gebruikt met een grotere inhoud, circa 2 x zo groot als het te koelen oppervlakte om zo constant koelvloeistof te laten circuleren die gekoeld is. Flow-chart:

Koelvloeistof; normale temp. Koelvloeistof; dalend temp Koelvloeistof; hoge temp. Koelvloeistof; mild temp. Legenda Radiateur:

Koelplaat controller:

Elektromotor:

Waterpomp:


24 / 43

Reservior Met de ruimte die we tot onze beschikking hebben, kan er een scooter radiateur worden geplaatst. Omdat we hierbij te maken hebben met een budget, wordt er ook gekeken naar de prijs van de radiateur. Inhoud van de radiateur moet van 1,0-1,2 liter bedragen en de prijs zo laag mogelijk. Mindmap radiateur

Een radiateur dient al aan deze eisen te voldoen. Na onderzoek ben ik gekomen op 4 radiateurs. Er wordt gekeken naar tweedehandse radiateurs. Berekening waterinhoud Dimensies: 20*25*5 (genomen voor berekening) Diameter leiding 16 mm (genomen voor berekening) Lengte 1,0 m (geschat) De waterinhoud: l ∙ π ∙ r = (2,5+2,0) ∙ π ∙ 0,08 = 1.13 L


25 / 43

Voorbeelden van radiateurs. Radiateur: Aprilia SR Factory. Inhoud: 1.266 Dimensies: (L*B*H)(cm) 20*25*5 Prijs: 35 http://www.marktplaats.nl/a/fietsen-en-brommers/brommeronderdelenscooters/m627359841-radiateur-met-slangen-en-reservoir-voor-aprilia-srfactory.html?c=a2384ef0ece270f44503df9f8598c624&previousPage=lr Radiateur:Malossi MHR radiateur Inhoud:Inhoud:1.266 Dimensies:24.5*17,2*3 Prijs: 110 http://www.marktplaats.nl/a/fietsen-en-brommers/brommeronderdelenscooters/m638512475-malossi-mhr-radiateur-scooter-piaggio-gilera-runner-zip-nrg.html Radiateur: Yamaha Aerox Inhoud:0.9266 Dimensies 25*18*4 Prijs:92,95 http://www.m2trading.com/nl/webshop/frame/framedelen/radiateur-yamaha-aerox Radiateur: Gilera RX 125 Inhoud:1.356 Dimensies:32*17*5 Prijs:85 http://www.ebay.nl/itm/RADIATORE-GILERA-RX-125-250-RADIATOR-RADIATEUR-KUHLER/181056296265?pt=Ricambi_e_Accessori_Moto&hash=item2a27cbd549#ht_1313wt_902 Al deze 4 radiateuren passen op de burton.Aangezien het budget een belangrijke factor is, wordt de goedkoopste gekozen.


26 / 43

Waterpomp

Aangezien er niet getest kan worden en er geen temperatuurschrift beschikbaar is van de elektromotor en de controller, worden er bepaalde waarden als maatstaven genomen. De waterpomp wordt in werking gesteld zodra er een temperatuur wordt gemeten van 60°C. Het systeem wordt gekoeld naar 20°C en als het systeem de 20°C heeft bereikt, word de waterpomp automatisch uitgezet. Berekening benodigde pomp: P ρ Soortelijkedichtheid ethyleenglycol 1100 θin θuit

15.6 W kg/m3 20°C 120°C

Dan berekenen we de minimale volumestroom als volgt:

P qv = --------------------- = .... [m3/s] ρ ∙ (θin - θuit) 15.6 W qv = --------------------- = 0.0001418 [m3/s] 0.51 [m3/h] 8,5 [l/min] 1100 ∙ 100 In deze formule stelt voor: qv Ontwerpvolumestroom [m3/s] Φ afgifte Afgifte vermogen afgegeven door de bron [W] ρ Soortelijke massa [kg/m3] c Soortelijke warmte [J/(kg.K)] θin Ingaande brontemperatuur [°C] θuit Uitgaande brontemperatuur [°C]


27 / 43

Heijndijk adviseerde de pomp van Jabsco 59510 series, omdat deze pomp voldoende capaciteit bevat en voldoet aan de EMC richtlijnen. De kostprijs bedraagt €140,Jabsco 59510

Technische gegevens  12.5 litres/min @ 0.12 Bar  Magnetic Drive - sealed pump chamber  Ignition protected (ISO8846 MARINE)  Meets EMC requirements  Connections for 19mm ( 3/4”) ID Hose  Continuously rated  Pumps water at 100°C  Handles aggressive liquids  Long life brushless DC motor


28 / 43


29 / 43

       

Elektrische waterpomp 17,5 L/min. Voedingsspanning: 12 V Stroomverbruik: 1,3 A max. Druk: max. 0,17 bar Temperatuurbereik: -40°C tot +135°C Aansluitmaat slang: 16 mm Afmetingen: 69 x 97 mm Gewicht: 250 Gram

De kostprijs bedraagt €80,Deze pomp is exact hetzelfde als die van Heijnsdijk adviseerde, maar of deze voldoet aan de EMC richtlijnen is onbekend. Er is contact opgenomen met de verkoper, maar helaas is dit niet bekend. Daarna is er contact genomen met de leverancier, maar hierbij geen reacte gekregen. De pomp heeft een hogere debiet, werktemperatuur en is goedkoper.


30 / 43

Koelslangen

DN staat voor nominale diameter. De getallen staan voor de binnendiameter van de leiding in mm. Om de diameter te kunnen berekenen is er een flow en een gewenste stroomsnelheid nodig. De pomp die wij gebruiken levert een flow van 1.05 m3/h. Flow per seconde: Stroomsnelheid van 1,5 m/s wordt als standaard genomen. We willen dus in 1 seconde, 2.916 · 10-4 m3 door een leiding van 1,5 m laten stromen. De formule die we hiervoor gebruiken is:

V = Inhoud (m3) A = Oppervlakte (m2) ( D = Diameter (m) h = Lengte (m)

)

Door de formule om te zetten kan de diameter meteen worden uitgerekend: Stap 1. D

Stap 2. h

Stap 3.

Stap 4. A

Uitkomst:

leiding van DN 16


31 / 43

Koelvloeistof

Rood, blauw, groen: je komt koelvloeistof in alle mogelijke kleuren tegen. De kleur dient slechts ter herkenning en heeft niets met de kwaliteit van doen. Het mengen van de verschillende soorten koelvloeistoffen wordt zowel door de autofabrikanten als door de koelvloeistofproducenten afgeraden. Er kunnen problemen ontstaan met loskomende oxidatie lagen die voor verstopping zorgen, lekkages van de waterpomp en de koppakking zijn niet uitgesloten en kunststoffen en rubber kunnen verzwakken of aangetast worden met koelvloeistofverlies tot gevolg. De genoemde problemen treden niet onmiddellijk op, maar wel op de lange duur. Koelvloeistof bestaat uit een 50/50 mengsel van water, antivries en additieven. Omdat het antivriespakket bestaat uit (ongeveer) 92% glycol, 5% additieven en 3% water, bestaat 100% koelvloeistof uit 51,5% water, 46% glycol en 2,5% additieven. Het water moet aan een aantal eisen voldoen om geschikt te zijn als koelwater. De zuurgraad, de hardheid, en de hoeveelheden sulfaten, chloor en andere ongewenste stoffen moeten binnen bepaalde grenzen vallen. Er worden twee soorten glycol gebruikt, mono ethyleen glycol (MEG of kortweg EG) en monopropyleen glycol (MPG of kortweg PG). Het is niet mogelijk om het verschil tussen de twee vast te stellen zonder de hulp van een laboratorium. De additievenpakketten zijn ook verschillend omdat de autofabrikanten verschillende eisen stellen. Grofweg zijn er drie typen: Japanse, Europese en Amerikaanse. Omdat niet vast te stellen is welke koelvloeistof in het systeem zit, is het niet wenselijk zomaar additief bij te vullen. Bovendien is het additief niet los verkrijgbaar. . Het verschil tussen de twee glycolen is dat ethyleen glycol giftiger is dan de mono-propyleen glycol. Dit type glycol werd in Zwitserland gebruikt vanwege de verkoop van koelvloeistoffen in supermarkten. Er is verschil in viscositeit (stroperigheid), warmteoverdracht en de hoeveelheid die nodig is om een bepaald vriespunt te halen. Moderne koelvloeistoffen bevatten MEG, gebruiken een OAT-additievenpakket en speciaal onthard en gezuiverd water. Aangezien er een koelplaat wordt ontworpen van aluminium, moet er koelvloeistof worden gebruikt die het beste samen gaat met aluminium. Dit is koelvloeistof met (mono)ethyleenglycol. Zie onderstaande link voor prijzen. http://www.deoliewinkel.nl/shop/start.htm?P_128.htm


32 / 43

Waterflow

Legenda Radiateur:

Koelplaat controller:

Elektromotor:

Waterpomp:

Reservior:

In overleg met de packaging groep worden de plaatsing van de radiateur/waterpomp bepaald. Aangezien het koelsysteem van boven naar beneden loopt, lijkt mij het verstandigst om de waterpomp direct na de radiateur aan te sluiten( gebruik maken van de zwaartkracht.) De controller en de elektromotor hebben allebei een ingebouwde temperatuursensor en een universele temperatuursensor is dan niet nodig.

Flow-chart:


33 / 43

Kosten Onderdelen

Radiateur Waterpomp Leidingen Koelvloeistof M8-Bouten M10 adapterstukken Vloeibare pakking Slangklemmen

Aantal

Bedrag

1 stuk 1 stuk 2 meter 2 liter 4 stuks 2 stuks 1 maal 15 stuks

€ 35 € 80 € 10 € 10 €2 € 14 € 10 € 12

Totaal:

€ 173 De koelplaat wordt gemaakt voor Albeda. Kostprijs van de plaat bedraag ongeveer € 70,Het kan zijn dat we bepaalde onderdelen in het ACC hebben liggen. Dit is meer een overzicht van hoeveel alles zou kosten.


34 / 43

Conclusie Het koelsysteem is nog niet aangesloten, deze wordt aangesloten in week 9 en 10. In verband met diverse eisen van de RDW keuring en aangezien het koelsysteem een elektrische component bevat, kon dit worden gezien als een afkeur. Het leek ons een beter idee om dit soort obstakels te vermijden. In overleg met de groep hebben we besloten om het koelsysteem aan te sluiten na de rdw keuring.


35 / 43

Radiateur http://www.marktplaats.nl/a/fietsen-en-brommers/brommeronderdelenscooters/m627359841-radiateur-met-slangen-en-reservoir-voor-aprilia-srfactory.html?c=a2384ef0ece270f44503df9f8598c624&previousPage=lr (Tweedehands) http://www.m2trading.com/nl/webshop/frame/framedelen/radiateur-yamaha-aerox (NIEUW) Waterpomp Jabsco 59510(advies van heijsndijk). http://www.schulteco.nl/producten/1.-pompen-en-pomponderdelen./6.-circulatiepompen/59510-0012 Betere/goedkopere versie van de advies van heijnsdijk. http://www.roteg.nl/elektrischewaterpomp175lmin-p1411.html?osCsid=a88f81a6228fd3105fb90a1b46d94877 Blok aluminium (voor de koelplaat, vloeistofgekoeld(controller)). http://www.metalsdepot.com/products/alum2.phtml?page=plate&LimAcc=%20&aident= Leidingen. http://k-parts.nl/koelvloeistof-slang-zwart-16-x-23-per-meter.html Vloeibare kit. http://webshop.multiweld.com/Permatex-Ultra-Black-Silicone-Gasket-Maker-P7889.aspx Koelvloeistof. http://oliehandel.nl/Eurol/anti-freeze-vries Adapterstukken(voor de elektromotor). Gekregen van Heijnsdijk, deze zijn binnen. Adapterstukken (voor de koelplaat). http://www.ebay.co.uk/itm/Male-Concave-Brake-3-Hose-Fitting-M10-x-1-Aeroquip-Fit/290566754267 Langere bouten voor bevestiging koelplaat aan controller. Deze bouten kunnen we op voorraad hebben of Albeda. http://www.marktplaats.nl/a/doe-het-zelf-en-verbouw/ijzerwaren-enbevestigingsmiddelen/m661020218-m8-bouten-8-8-verzinkt-6cm-per-10-stuks-voor-1-50nieuw.html?c=9b26ed2a557deff636f4f8b9c5b7a618 Slangklemmen http://www.doehetzelfcentrum.nl/slangklemmen/12161-slangklem-10-16mm-4st8711306938769.html


36 / 43

Bijlage Coordinaten Koelplaat Deze coordinaten waren benodigd voor de freesmachine om zo de kanalen te frezen. Coordinaten

Koelplaat X 0 230 230 0

Punt 1 Punt 2 Punt 3 Punt 4

Y 0 0 275 275

Y

X

Er wordt gekeken vanuit het 0-punt. Dit geldt voor elke coördinaat van elke pagina. Punt 1 wordt gezien als het totale 0-punt het component.


37 / 43

Coordinaten Punt 1 Punt 2 Punt 3 Punt 4 Punt 5 Punt 6 Punt 7 Punt 8 Punt 9 Punt 10 Punt 11 Punt 12 Punt 13 Punt 14 Punt 15 Punt 16 Punt 17 Punt 18 Punt 19 Punt 20

Koelkanalen Dikte: 18 mm ; Diepte: 15 mm X Y 37.5 29.5 176 29.5 194 47.5 176 65.5 54 65.5 36 83.5 54 101.5 176 101.5 194 119.5 176 137.5 54 137.5 36 155.5 54 175.5 176 173.5 194 191.5 176 209.5 54 209.5 36 227.5 54 245.5 192.5 245.5


38 / 43

Coordinaten Punt 1 Punt 2 Punt 3 Punt 4 Punt 5 Punt 6 Punt 7 Punt 8 Punt 9 Punt 10 Punt 11 Punt 12

Groeven Dikte: 3mm ; Diepte: 2mm X 13.5 20.822 38.5 191.5 209.178 216.5 216.5 209.78 191.5 38.5 20.822 13.5


39 / 43

Y 35 17.322 10 10 17.322 35 240 257.678 265 265 257.678 240

Coordinaten Punt 1 Punt 2 Punt 3 Punt 4

M8-bouten(diameter 7mm)inclusief schroefdraad X 9 10 221 10 221 265 9 265


40 / 43

Coordinaten Punt 1 Punt 2

Aansluitleidingen(diameter 10 mm) inclusief schroefdraad X Y 10.5 29.5 10.5 245.5


41 / 43

Visualisatie


42 / 43

Koelplaat:


43 / 43

Studierichting Autotechniek

Recommend Documents