Hogeschool Rotterdam. Electric Sports Car Build Off Eindrapportage FAT AUTEUR. HR GT Zero. Versie 1.6

Hogeschool Rotterdam Electric Sports Car Build Off Eindrapportage FAT ESCBO TEAM HR GT ZERO

Versie 1.6

AUTEUR HR GT Zero

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Colofon Opdrachtnemer

Projectteam:

HR GT Zero

Organisatie:

Hogeschool Rotterdam

Adres:

Heijplaatstraat 17

Postcode en plaats:

3008KA Rotterdam

Telefoonnummer:

+31 6-23294722

E-mail adres team: Internet:

http://www.facebook.com/pages/Escbo-HogeschoolRotterdam/436657599692185

Opleiding:

Autotechniek, Industrieel Product Ontwerp, Werktuigbouwkunde

Cluster:

Engineering and Applied Science

Begeleiders:

J.J. Uwland; N. van Groningen; R.M.M Hogt; F.C.H van de Weijdeven; F. E. van Dongen; B. Boukhari

E-mail:

[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]

Opdrachtgever

Opdrachtgever:

Siemens BV

E-mail:

[email protected]

Bedrijf/Instantie:

Siemens BV

Adres:

Prinses Beatrixlaan 800

Postcode en plaats:

2595 BN, Den Haag

Telefoonnummer:

070-333 3333

Internet:

www.siemens.nl

Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

1

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Inhoudsopgave 1

Inleiding ............................................................................................................................. 3

2

Inhoudelijke hoofdstukken ..........................................Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd.

3

Conclusies en aanbevelingen .......................................................................................... 30

4

Literatuur ......................................................................................................................... 31

5

Bijlagen ............................................................................................................................ 32


2

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam 1 Inleiding Dat elektrisch rijden duurzaam is, daar is niemand door verrast. Dat het sportief kan zijn, weten ook steeds meer mensen. Maar om zelf een stijlvolle, snelle sportauto te bouwen, die 100% elektrisch rijdt, dat is een uitdaging! Siemens BV en Burton Car company hebben zeven teams, van Hogescholen en zakelijke partners van Siemens, uitgenodigd om te strijden in de Electric Sports Car Build-off (ESCBO) om de titel. Samen bouwen aan iets moois: dat is de kern van de ESCBO. In het project spelen cocreatie en knowledge sharing een grote rol en is het winnen van de wedstrijd op techniek alleen bijna onmogelijk. Elk team heeft beschikking over een budget van €23.800(inclusief btw) waarvan een Burton Kit gekocht moet worden en elektrische componenten. Vervolgens ontwerpen en bouwen zij een auto die in Juni 2013 beoordeeld wordt a.d.h.v. een tienkamp (figuur 1) Aanleiding voor onderzoek Als één van de automotive opleidingen in Nederland, en lid van Automotive Centre off Excellence, kan de Hogeschool Rotterdam met de opleiding Autotechniek het zich niet permitteren om niet deel te nemen aan het ESCBO project. De aanleiding voor het onderzoek is dan ook het profileren en in de schijnwerpers zetten van de Opleiding Autotechniek van de Hogeschool Rotterdam en voorral de compleet voertuig denkwijze naar voren te laten komen. Naast het profileren van de opleiding is het project ook voor studenten een mogelijkheid om te laten zien wat ze kunnen, ervaring op te doen in een groot project en het complete ontwerp proces van idee tot tastbaar en werkend voertuig te doorlopen. Door dat het project niet alleen om techniek draait, maar ook om samenwerken en “co-creatie” wordt er van studenten die deel nemen aan het project ook meer gevraagd dan de standaard projecten binnen de opleiding. Doelstelling van het project De doelstelling van dit project is om als Hogeschool zelfstandig een elektrische Burton te ontwerpen en te realiseren. Hiermee mee wordt beoogd de ESCBO competitie te winnen met als uiteindelijke doel de tienkamp met een zo een hoog mogelijke score te behalen. In figuur 1 is de 10-kamp weergegeven met daarin de te behalen punten en daar naast in het groen de beoogde punten die het team wilt halen. Van de 146 te behalen punten wil het team minimaal 101 punten behalen, zoals beschreven in de 10-kamp doelstelling in bijlage A Het behalen van minor opdrachten Naast het winnen van de ESCBO competitie zijn er ook een aantal doelstelling vanuit de opleiding. Het ontwikkeling van kennis en competenties binnen het kader automotive vallen onder een project. Voor vierde jaar studenten geld hierbij ook dat het binnen de minor Future Automotive Technology gerealiseerd moet worden en dat vanuit de minor een verdiepende opdracht en doelstelling is opgesteld. Communicatie is binnen het ESCBO project erg belangrijk. Éen van de doelstelling van het team is dan ook dat de communicatie binnen en buiten het project goed verloopt. Het project zou in feite door een andere team overgenomen moeten kunnen worden zonder dat er onduidelijkheid is wat er moet gebeuren. Dat is dan ook de doelstelling van dit document. In dit document zal het complete voertuig geschetst worden. In het hoofdstuk Voertuigconcept wordt per voertuigsysteem kort behandeld hoe het opgebouwd is en wat de achtergrond van deze keuze is. In het daarop volgende hoofdstuk wordt per systeem de huidige status en het werk wat nog uitgevoerd dient te worden. Het document zal niet diep op de materie in gaan. Voor een verdieping op het voertuigsysteem wordt verwezen naar de bijlage op de bijgeleverde CD.


3

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam

Figuur 1: 10 kamp met doelstelling Team


4

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam 2 Probleemstelling Hoe kan Team HR GT Zero een Citroën 2CV ombouwen tot een Elektrische Burton die winnend is op de Tienkamp? Deelvragen: Welke voertuig onderdelen moeten aangepakt worden? Op welke manier kan een brandstof voertuig omgebouwd worden tot elektrisch voertuig? Welke aspecten van ontwerp worden door gelopen Wat is het budget voor het ombouwen? In hoeverre mag afgeweken worden van het Burton ontwerp? Is er mogelijkheid voor sponsoring? Beschrijving van de opdracht De opdracht kan heel simpel omschreven worden: Bouw een Citroën 2CV om tot een elektrische Burton die vervolgens de Tien- kamp wint. Onder de Tien-kamp vallen ook aspecten als communicatie en “knowledge sharing”. Onder de opdracht valt dus ook het bekend maken van het project naar de buitenwereld en het communiceren waar je mee bezig bent, om een met de andere teams op een hoger niveau te komen. Het eindresultaat van de ESCBO bestaat uit een mooie sportauto, een mooi verhaal, nieuwe vrienden en nieuwe (technische) inzichten. Samen bereikt, met veel plezier!


5

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam 3 Voertuigconcept Het doel van de ESCBO is, zoals de naam al doet vermoeden, het bouwen van een elektrische sportauto. Bij het ontwerpen van een voertuig komen heel veel onderdelen en oplossingen voor problemen naar voren. Om een duidelijk beeld te schetsen van het voertuig, uit welke onderdelen het voertuig bestaat en waarom bepaalde keuzes zijn gemaakt, wordt in dit hoofdstuk de compositie van het voertuig behandeld. Deze is als volgt opgebouwd:      

Aandrijving Body Chassis Elektra Gebruikers interface (GUI) Wielophanging & Remmen

Per systeem is nog een verdere verdeling van onderwerpen gemaakt. Die is als volgt opgebouwd: 



3.1

Per systeem: o Illustratie o Hoe ziet het systeem er uit? o Onderdelen + specificaties o Huidige staat o Nog doen o Gegevens ontwerpers en bouwers Verwijzing naar systeem eindrapport (bijlage)

Aandrijving Als aandrijfbron wordt de huidige brandstofmotor vervangen door een elektromotor. In de illustratie hiernaast (Figuur2) is deze motor te zien. Verschillende berekeningen zijn uitgevoerd t.b.v. de prestatie van het voertuig, dit is terug te vinden in het eindrapport aandrijving, bijlage CD, map aandrijving. De geselecteerde motor heeft een nominaal vermogen van 30 kW en een piek van 43 kW. Het nominaal koppel is 110 N. Het accupakket heeft een capaciteit van 160 Ah en kan maximaal met c5 ontladen/opladen. De range met dit accupakket is berekend op 150 km per volle lading. Aansturing van de aandrijving geschied door een motorcontroller van Curtis.

Figuur 2: Fimea N50D3 elektromotor

-

Motor o o o o o

Onderdelen Het aandrijfsysteem bestaat uit de volgende onderdelen:

Fimea N50D3(artikelnr. fabrikant) / HEC-50-30 (artikelnr. leverancier) 30 kW / 110 Nm 58 kg Afmetingen, zie werktekening Leverancier: Heijnsdijk Electric Cars


6

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam -

-

-

-

-

Accucellen o Winston WB-LYP160AHA (artikelnr. leverancier) o 160 Ah o 5,6 kg per cel o Afmetingen, zie werktekening o Leverancier: Heijnsdijk Electric Cars Controller o Curtis 1238 o 550 Ah piekstroom (1 min.) o Incl. CANbus o Leverancier: Heijnsdijk Electric Cars Overbrenging o Versnellingsbak donorvoertuig o ± 22,5 kg Aandrijfassen o Assen van het donorvoertuig Flens – tussen motor en versnellingsbak o Aluminium o Afmetingen, zie werktekening Adapter – tussen motor as en ingaande as versnellingsbak o Spline gedeelte van donor koppeling + zelf te vervaardigen adapter Motorsteunen o Staal o Afmetingen, zie werktekening

Aansluiten en Bevestigen Het aansluiten van de onderdelen zal zeer voorzichtig uigevoerd moeten worden. Dit is noodzakelijk omdat er gewerkt wordt met hoogspanning onderdelen. De volgorde hiervan is als volgt: Inbouwen onderdelen: Als eerste zullen de onderdelen op de juiste plaats bevestigen. Deze zullen gelijk volledig vastgezet worden. Aansluiten onderdelen: Wanneer alle onderdelen gemonteerd zijn kunnen ze aangesloten worden. Als eerst worden allen aansturingkabels aangesloten. Van de motor naar controller en controller naar aansturing. Vervolgens zal de voeding worden aangesloten en tot slot de hoogspanningskabels. Huidige staat Op dit moment, 30-01-2013, is de status van de aandrijving als volgt: Uitgewerkte onderwerpen:  Motorkeuze.  Accukeuze.  Overbrengingskeuze.  Motor in 3D uitgewerkt.  Accu in 3D uitgewerkt. Onderwerpen in behandeling: Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

7

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam  

Analyse motorsteun voorzijde Analyse flens tussen motor en versnellingsbak

Bestelde onderdelen:  Motor (verwachte datum binnenkomst: ).  Accupakket  Controller (verwachte datum binnenkomst: ).  Overige onderdelen aandrijflijn (verwachte datum binnenkomst: ). Reeds binnengekomen onderdelen:  Rubbers motor voorzijde.  Rubbers motor achterzijde.  Accupakket Nog te doen Er zijn een aantal delen volledig uitgewerkt, aantal in behandeling en een aantal dingen die nog gestart moeten worden; Overzicht Wat

Status

Nog te doen, excl. montage

Motor

Besteld, nog niet binnen

N.v.t.

Versnellingsbak

Gecontroleerd d.m.v. olie check

- Ingaande as inkorten - Eventueel openmaken ter visuele controle

Flens t.b.v. montage motor op bak

Getekend, nog niet volledig berekend

- Berekenen op sterkte/stijfheid om specifieke dikte te bepalen

Mock-up reeds gemaakt Adapter t.b.v. koppelen assen

Niet aan begonnen

- Ontwerpen en berekenen - Huidige spie vertanding in koppelingsplaat eruit frezen ná ontwerp en berekening

Motorsteunen

Getekend, nog niet volledig berekend

- Berekenen op sterkte/stijfheid om specifieke dikte te bepalen

Mock-up reeds gemaakt Aandrijfassen

Niet aan begonnen

- Controleren op slijtage - Schoonmaken

Accupakket

Reeds aanwezig

Hoe samen te stellen onder druk; cellen moeten onder druk staan om uitzetting te voorkomen

Specifiek Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

8

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Motor Voor de motor zijn geen aanpassingen benodigd. Deze hoeft enkel gemonteerd en aangesloten te worden aan de controller. Versnellingsbak Er is gekozen voor de standaard versnellingsbak van het donorvoertuig. De versnellingsbak is in een dermate goede staat dat deze gebruikt kan worden in de elektrische Burton. Deze keuze is mede onderbouwd door het feit dat de criteria geld en tijd belemmerend waren om te gaan voor, al dan niet drastische, verandering aan de versnellingsbak. De versnellingsbakolie is eruit getapt en gekeken op metaalgruis en splinters. Er was minimale gruis geconstateerd en geen metaalsplinters. Dit is een indicatie dat de interne onderdelen weinig slijtage vertonen en nog gebruikt kan worden. Om dit met zekerheid vast te stellen, dient de versnellingsbak open gemaakt te worden zodat visuele controle kan plaatsvinden op de tandwielen, lagers en assen. e

In de berekeningen is naar voren gekomen dat de versnellingsbak het best in zijn 4 versnelling gezet kan worden voor de beste acceleratietijd en snelheid. Er is daarom gekozen om de versnellingsbak te vergrendelen e in zijn 4 versnelling. Deze vergrendeling is zo ontworpen dat deze geen permanente veranderingen benodigd. e Hij is daarnaast te gebruiken als men ervoor kiest in zijn 3 versnelling te willen gaan rijden. Doordat de elektromotor direct op de ingaande as van de versnellingsbak geplaatst wordt, is het benodigd dat deze ingaande as ingekort wordt. Deze inkorting is benodigd doordat de assen elkaar overlappen. Flens tussen motor en versnellingsbak Om de motor te koppelen aan de versnellingsbak, is een flens ontworpen die hiertussen komt. De specifieke afmetingen zijn terug te vinden in de bijlage. Deze afmetingen zijn echter nog onder voorbehoud doordat de berekeningen hiervoor nog niet zijn afgerond. Adapter tussen motor as en ingaande as versnellingsbak Om de motor te koppelen aan de versnellingsbak dient er een adapter gemaakt te worden die de motor as verbindt met de as van de versnellingsbak. Deze adapter is nog niet ontworpen dus hier moet nog naar gekeken worden. De ingaande as van de versnellingsbak bevat een benodigde spie gedeelte. Hierop komt normaliter de koppelingsplaat, welke in de elektrische Burton komt te vervallen. Echter kan de negatieve spievertanding in de koppelingsplaat gebruikt worden voor de adapter. Deze dient dan uitgefreesd te worden uit de complete koppelingsplaat en geperst en gesoldeerd te worden in de adapter. Motorsteunen De motorsteunen zijn reeds getekend en gerealiseerd tot mock-up delen. Dit is gedaan in de vorm van plexiglas. Deze motorsteunen zijn daarentegen nog niet geanalyseerd om na te gaan of ze sterk genoeg zullen zijn. De berekeningen op sterkte/stijfheid zal dus nog gedaan moeten worden om na te gaan welke dikte van het materiaal benodigd is. Aandrijfassen De aandrijfassen van het donorvoertuig worden opnieuw gebruikt om de kosten te drukken. Deze zijn echter nog niet schoongemaakt en gecontroleerd op slijtage. Deze controle dient nog gedaan te worden door controle onder de rubberen stofhoezen. Accupakket Het accupakket dient enkel samengesteld te worden. Aan de accu’s zelf behoren geen aanpassingen en zijn klaar om verbonden en aangesloten te worden. Het accupakket dient daarentegen welk onder druk Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

9

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam samengesteld te worden in groepen van maximaal 10 cellen per groep. Hoe dit gedaan wordt, dient nader onderzocht te worden. Gegevens ontwerpers/bouwers Hieronder zijn de gegevens van de ontwerpers en de bouwers die aan de aandrijflijn hebben gewerkt. Daarbij vermeld de onderdelen waaraan elk persoon heeft gewerkt; Ronald Suttorp 0806164 e 4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor minor Verantwoordelijk voor: -Controller keuze -Versnellingsbak -Analyse flens tussen motor en versnellingsbak Thomas Ton 0825004 e 4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor minor Verantwoordelijk voor: -Motorkeuze -Accukeuze -Motorsteunen Dominick van Zeijl 0824605 e 4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor minor Verantwoordelijk voor: -Vervaardigen en tekenen mock-up flens tussen motor en versnellingsbak Rawi Bahadoer 0845932 e 2 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor keuzevak Verantwoordelijk voor: -Vergrendeling versnelling -3d tekening, motor

3.2

Body

Aerodynamica De HR GTZero Burton zal uitgerust zijn met enkele componenten t.b.v. de aerodynamica. Deze zullen in de tienkamp bijdragen aan een hogere score onder de thema’s: -

“Aerodynamische verbeteringen” “Actieradius en zuinigheid” “Lagere gebruikskosten”


10

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Het eindconcept van de subgroep Body wat in het najaar van 2012 zijn levenslicht zag is om budgetaire redenen beperkt tot enkel; beter vormgegeven zijspiegels, een bodemplaat en tot slot gekoppeld aan die bodemplaat een subtiele diffuser. Laatstgenoemde kwam niet in het eindconcept voor, echter toen bekend werd dat de bodemplaat een van de weinige onderdelen was die doorgang zou vinden in de bouwfase is besloten hier tevens een diffuser bij te construeren. Hiermee is zonder meer werk en inspanning meteen een dubbelslag te slaan, daar wij ervoor kiezen de diffuser onderdeel uit te laten maken van de bodemplaat. De bodemplaat zou in deze tweeluiksconstructie zorgen voor een meer vloeiende en ongehinderde luchtstroom onder het voertuig, waarna de diffuser de luchtdruk aan de achterzijde van het voertuig verlaagt en daarmee downforce genereert. Dit resulteert in een grotere stabiliteit bij hogere snelheden evenaals een hogere tractie en in enige mate ook een vermindering van zijwindgevoeligheid. Knelpunten: Een groot knelpunt tot nu toe is de binnenspiegel en met name de aanwezigheid ervan. De regelgeving geeft hier geen duidelijkheid in. De situatie is als volgt: Voor M1 categorie voertuigen is een binnenspiegel (uiteraard met E- of e- keurmerk) verplicht tenzij deze geen zicht naar achteren zou bieden. Denk bijvoorbeeld aan bestelbussen met een dichte laadklep. Hier is het logisch dat een binnenspiegel niet verplicht. In het geval van onze Burton is er een grijs gebied. Een binnenspiegel is bij een Burton doorgaans gemonteerd bovenaan de voorruit, en dit terwijl onze variant deze niet heeft. Zouden wij de spiegel op een soort statief plaatsen is er in theorie geen (goed) zicht naar achteren omdat de bestuurder, eventuele passagier, en de rollbars het zicht zouden ontnemen. Dit moet nog verder onderzocht worden. Nog te doen: Selectieproces voor de spiegels doorlopen. Op het moment van schrijven zijn alle reglementen wat dit betreft reeds bekend (op het genoemde knelpunt na). De originele zijspiegels van de Burton Car Company zijn niets meer dan twee forse schijven die de luchtstromingen rond dat gebied aardig verstoren. Bij de zoektocht naar nieuwe zijspiegels dient er dus rekening gehouden te worden met de vormgeving ervan. Dit i.v.m. het frontale oppervlak van een spiegel en de hoeveelheid zog die vlak achter de glasplaat ontstaat. Zie ter verduidelijking onderstaande tabel: De “Circular plate” is waar we momenteel mee te maken hebben. Een “Half-sphere” of “60°-cone” vormgegeven spiegel zou al een relatief groot voordeel bieden.

Bron: Presentatie Aerodynamica ATEENG03, auteur: ing. B. Boukhari ATEENG03_2012-2013_Les 4.pptx


11

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Bevindingen Via docent Dhr. Kolle kan het materiaal wat nodig is voor de bodemplaat door het Albeda College geleverd worden. In het magazijn zijn op dit moment twee binnenspiegels beschikbaar. De een is afkomstig van onze geleverde donorauto, de Dyane. De ander van wat ooit een Seat Leon was, en nu een donorauto van het ACC. Van de laatstgenoemde kan met zekerheid gezegd worden dat het een e4 keurmerk bevat. De Dyane binnenspiegel kan wel een keurmerk hebben, echter gezien de productiedatum betekend dat niet dat hij voldoet aan de eisen anno 2013. Dit dient dus nog gecontroleerd te worden en staat dan ook vermeld bij de “te doen” lijst. Verlichting De verlichting die op de Burton zullen worden bevestigd zullen allen aan de keurmerken moeten voldaan volgens RDW eisen van individuele typegoedkeuring 2013. Vanuit de RDW zijn de volgende eenheden verplicht gesteld aanwezig en functionerend te zijn: -

Grootlicht Dimlicht Achteruitrijdlicht Richtingaanwijzer Waarschuwingsknipperlicht Stoplicht (remlicht) S1, S2 Stoplicht (derde remlicht) S3, S4 Kentekenplaatverlichting achter Breedtelicht (stadslicht) Achterlicht Mistachterlicht Niet-driehoekige retro-reflector achter Dag rijlicht

De volgende eenheden zijn facultatief: -

Mist voorlicht, want facultatief op motorvoertuigen Hoeklicht, want facultatief op motorvoertuigen Markeringslicht, want voertuigbreedte (spiegel tot spiegel) < 1,80 m Markeringslicht zijkant, optioneel. Als aanvulling op breedtelichten en achterlichten Parkeerlicht, want optioneel bij l < 6 m en b <2 m Niet-driehoekige retroreflector zijkant, want voertuiglengte < 6 m Niet driehoekige retroreflector voor Driehoekige retroreflector achter Opvallende markering AFS (Adaptief koplampsysteem), want facultatief op motorvoertuigen

Knelpunten: Er zijn nogal wat verschillende meningen over de te gebruiken verlichtingseenheden, waarbij onder andere de vormgeving en functionaliteit en het beschikbare budget. Wegens een zwaar onderschatte begroting voor de verlichtingeenheden, zullen er keuzes gemaakt moeten worden of vormgeving boven budget mag uitstijgen. Vanuit de opleiding / magazijn zijn een hoop verlichtingseenheden beschikbaar waaraan ‘vermoedelijk’ geen prijskaartje zal hangen. Het uitzoeken van de benodigde keurmerken per verlichtingseenheid is vaak niet zorgvuldig geformuleerd door de leveranciers, hierdoor zullen we per eenheid contact moeten opnemen over de exacte specificaties waar erg veel respons tijd tussen zit. Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

12

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Nog te doen: Het uitzoeken van de definitieve verlichting inclusief hun keurmerken waarmee het gehele team zal instemmen qua vormgeving én budget. Het betreft de volgende eenheden waarvoor nog geen enkel alternatief is gevonden: -

Richtingsaanwijzer voorzijde Dag rijverlichting Grootlicht Dimlicht e 3 Remlicht Breedtelicht

Gegevens Bouwers Sevan Nazarian 0853471 e 2 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor keuzevak Verantwoordelijk voor: - Bodemplaat - Verlichting - Exterieur

3.3

Chassis

Onder chassis vallen twee onderwerpen van voertuigtechniek. Als eerst de packaging (plaatsing van componenten) van het complete voertuig. Als tweede veiligheid. In die volgorde wordt in deze paragraaf de onderdelen behandeld. Op de bijgeleverde CD zijn in de map Chassis de rapportages voor packaging en veiligheid te vinden. Hier is de achtergrond en de details achter de keuzes verantwoord. Packaging In het deel packaging wordt de plaatsing van componenten behandeld. Kort wordt de keuze voor de gewichtsverdeling toegelicht en de plaatsing van een aantal hoofdcomponenten. In het daarop volgende deel wordt kort de behuizing van componenten behandeld. Gewichtsverdeling In de eerste tabel hier onder is de gewichtsverdeling gegeven inclusief twee inzittenden en de zittingen bevinden zich in de achterste/ meest verre stand. Fa (=)

+/- 2575,58

N

51

%

Fv (=)

+/- 2422,61

N

49

%

Fa (=)

+/- 2307,75

N

49

%

Fv (=)

+/- 2425,57

N

51

%


13

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Hoofd Componenten (posities)

Elektromotor en Wisselbak Net zoals de voorste accupakketten bevind de elektromotor zich voorin de conventionele motorruimte van het voertuig. De elektromotor en wisselbak (Figuur 3) zijn centraal geplaatst in de breedterichting van het voertuig. In de Lengte richting van het voertuig, valt de elektromotor precies voor de vooras en de wisselbak en zijn assen precies op de vooras.

Figuur 3: Plaatsing elektromotor en wisselbak


14

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Accu’s De zes accupakketten bestaan uit een totaal van dertig accucellen. Twee van deze accupakketen bestaan uit een pakket van vier cellen en een pakket van zes cellen. Deze twee pakketten bevinden zich voorin de conventionele motorruimte van het voertuig (Figuur 1 & 2 ) De overige vier pakketten bestaan uit een totaal van twintig accucellen. Deze accucellen zijn verdeeld over vijf accucellen per pakket (Abeelding 2). Tussen de 5 pakketten in zit een speling van 510 mm. Controller & Convertor

Figuur 4: Plaatsing achterste accupakket

De controller en de convertor bevinden zicht in een ‘Box’. Deze Box (Figuur 3) is verdeeld in compartimenten en rust op een frame. De onderdelen van deze box zijn te bereiken door een klep die boven op is bevestigd te openen. De plaatsing van de Box is centraal t.o.v. de breedte van het voertuig. T.o.v. de lengterichting is de Box boven de elektromotor ter hoogte van de adapterplaat geplaatst. Deze adapterplaat bevind zich tussen de elektromotor en de wisselbak. Behuizing Dit document bevat informatie over de bevestiging en behuizing van de volgende onderdelen;      

Figuur 5: Plaatsing controller en convertor

Accupakketten Controller Converter 12V Accu Elektromotor De Kabels

Accubevestigingen Het aandrijfsysteem van de Burton wordt voorzien van een accupakket bestaand uit 30 accucellen. Deze 30 accucellen worden zowel voor als achter in het voertuig geplaatst (zie Figuur 3 & 4). De plaatsing hiervan is bepaald door de packaging. In combinatie met de voertuigdynamica en de beschikbare ruimte van de Burton is er bepaald dat er 10 accucellen voorin geplaatst worden en de overige 20 accucellen worden achter in het voertuig geplaatst. Uit onderzoek voor de montage van accucellen is voortgekomen dat de accucellen onder een bepaalde voorspanning ingeklemd moeten worden (dit schrijft de fabrikant voor). De accu’s worden door middel van twee aluminiumplaten aan de uiteinden en vier spanbanden ingeklemd (zie figuur 6). Huidige staat

Figuur 6

De accu-inspandelen, de bevestigingsframes en de behuizing zijn geheel Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

15

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam ontworpen, opgetekend, berekend en klaargezet voor productie. Berekeningen zijn gedaan aan de hand van een FEM-analyse als ook met de hand voor bepaalde details. Het technisch rapport moet wel nog goedgekeurd worden door het RDW, de FEM-analyse zal hier o.a. voldoende zijn om aan te tonen dat de constructie sterk genoeg is. Nog te doen Aan de hand van de werktekeningen, CADtekeningen als illustratie van de accubevestigingen, moeten de frameconstructies nog geproduceerd worden. Ook moet het spanelement nog geproduceerd worden. De productie van dit geheel kan door studenten gerealiseerd worden. De materialen moeten nog besteld worden via het ACC. Alle benodigde gegevens voor het maken van een bestelling of uitvoeren van productie zijn te vinden in het eindverslag van de “Bevestigingen”. Voor de specifieke plaatsing van de accu’s en gerelateerde onderdelen wordt verwezen naar het overdrachtsdocument en het eindverslag Chassis onderdeel packaging. Controller en omvormer bevestigingen De controller en de convertor bevinden zicht in een ‘Box’. Deze Box is verdeeld in compartimenten en rust op een frame. De onderdelen van deze box zijn te bereiken door een klep die boven op bevestigd te openen. Deze klep zit vast aan twee scharnierpunten, die vast geschroefd wordt. Een rubber tussen de klep en de bovenste rand van de box zal zorgen voor de afdichting. De positie van deze Box en frame is boven de versnellingsbak en elektromotor. Tussen de controller en de Box in moet koelpasta zitten. Aan de onderzijde van de box ter hoogte van de positie van de controller zitten koelribben. Huidige staat De basis van de“Box” waarin de controller en omvormer zich bevinden zijn geheel ontworpen, opgetekend en klaargezet voor productie. Met basis word de Box zonder bevestigingsteun bedoeld. Er moeten nog steunen aangepast worden en doorgerekend worden. Omdat de leverancier van de controller failliet is gegaan is het nog niet zeker welke controller wij hier voor in de plaats gaan krijgen. Het technisch rapport moet wel nog goedgekeurd worden door het RDW. Een FEM-analyse zal hier o.a. voldoende zijn om aan te tonen dat de constructie sterk genoeg is. Nog te doen Aan de hand van de werktekeningen, CAD-tekeningen als illustratie van de constructie en de behuizing van de Box moet het geheel nog geproduceerd worden. De productie van dit geheel kan door studenten gerealiseerd worden. Er moet nog een deksel van aluminium ter afsluiting van de box en twee scharnieren voor het openklappen van de deksel en koelribben voor onder de box ontworpen worden. De benodigde metalen moeten nog besteld worden via het ACC. De koelpasta moet ook nog besteld worden. Alle benodigde gegevens voor het maken van een bestelling of uitvoeren van productie zijn te vinden in het eindverslag Chassis onderdeel “Bevestigingen” en “Koeling”. Voor de specifieke plaatsing van de Box en zijn frame en de overige bijhorende onderdelen wil ik u verwijzen naar het overdrachtsdocument en het eindverslag Chassis onderdeel packaging.


16

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Bedrading bevestiging De bedrading van de accupakketten moeten met elkaar verbonden worden en vervolgens weer verbonden moeten worden met de controller. Voor de vier grote pakketten die achterin het voertuig geplaatst zijn, zullen d.m.v. lange kabels van bijna vier meter heen en weer bevestigd worden. Voor de voorste twee accupakketten zijn minder lange kabels nodig van ongeveer een meter. De kabels (aan de hand van het type) zullen voorzien zijn van isolatie en zullen bevestigd worden door kabelbinders (zie voor type eindverslag EMC) of meerdere conventionele ty-wraps. Langs de zijkanten binnen in de body zullen zich kokers bevinden, zodat de kabels zicht buiten handbereik bevinden en de veiligheid gewaarborgd kan blijven. Nog te doen De bevestigingen van de Kabels zitten bij het kabelpakket die dhr. Heinsdijk ons nog moet leveren. De ty-warps kunnen bij het ACC gehaald worden en de kokers zullen nog besteld of gekocht moeten worden bij een bouwmarkt. Alle benodigde gegevens voor bevestigen van de kabels vinden in het eindverslag Elektra en EMC . Voor de specifieke plaatsing van de kabels en de overige bijhorende onderdelen wil ik u verwijzen naar het overdrachtsdocumenten en de eindverslagen van de Chassis onderdeel packaging en het eindverslag Elektra.

Specificaties materialen Onderdeel

Materiaal

Hoeveelheid

Kabelbinders (cable glands)

Onbekend

Onbekend

Ty-wraps

Kunststof

Onbekend

12V accu De 12 volt accu wordt gebruikt voor het onboard systeem, verlichting en bediening van knoppen. Hieronder staat omschreven welke taken al voldaan zijn en welke nog uitgevoerd dienen te worden. Huidige staat Er is nog geen 12V accu gekozen en er is een motorfiets accu als voorbeeld gebruik om de plaatsing en gewicht te kunnen bepalen. Nog te doen Zodra bekend is welke accu er gekozen is moet aan de hand van de gekozen plaatsing een bevestiging ontworpen en geproduceerd worden. Hier zal dus ook nog materiaal besteld of gehaald moeten worden via of bij het ACC. Voor de keuze van de 12V accu wil ik u graag doorverwijzen naar het eindverslag van Elektra en voor de mogelijke plaatsing van de 12V accu wil ik u verwijzen naar het eindverslag Chassis, packaging. Specificaties materialen Onderdeel

Materiaal

Hoeveelheid


17


Keuze 12V accu

Onbekend

Onbekend

Accubehuizing/ constructie

Onbekend

Onbekend

Bevestigingsbouten

Onbekend

Onbekend

Bedrading bevestiging De bedrading van de accupakketten moet met elkaar verbonden worden en vervolgens weer verbonden worden met de controller. Voor de vier grote pakketten die achterin het voertuig geplaatst zijn, zullen d.m.v. lange kabels van bijna vier meter heen en weer bevestigd worden. Voor de voorste twee accupakketten zijn minder lange kabels nodig van ongeveer een meter. De kabels (aan de hand van het type) zullen voorzien zijn van isolatie en zullen bevestigd worden door kabelbinders (zie voor type eindverslag EMC) of meerdere conventionele ty-wraps. Langs de zijkanten binnen in de body zullen zich kokers bevinden, zodat de kabels zicht buiten handbereik bevinden en de veiligheid gewaarborgd kan blijven. Nog te doen De bevestigingen van de Kabels zitten bij het kabelpakket die dhr. Heinsdijk ons nog moet leveren. De ty-warps kunnen bij het ACC gehaald worden en de kokers zullen nog besteld of gekocht moeten worden bij een bouwmarkt. Alle benodigde gegevens voor bevestigen van de kabels vinden in het eindverslag Chassis onderdeel “Bevestigingen” . Voor de specifieke plaatsing de kabels en de overige bijhorende onderdelen wil ik u verwijzen naar het overdrachtsdocumenten en de eindverslagen van de Chassis onderdeel packaging en het eindverslag Elektra. S235Koeling Deze paragraaf bevat informatie over de koeling van de volgende onderdelen;   

Accupakketten Controller en Converter Elektromotor

Accupakketten De huidige staat De zes accupakketten bestaan uit een totaal van dertig accucellen. Twee van deze accupakketten bestaand uit vier cellen en één pakket van zes cellen en bevinden zich voorin de conventionele motorruimte van het voertuig. Deze Pakketten zullen gekoeld worden door de rijwind die de gril passeert door de neus van het voertuig (motorkap). De overige vier pakketten is een totaal van twintig accucellen verdeeld over vier keer, vijf accucellen per pakket. (figuur 7) Dit pakket zal zijn warmte kunnen afstaan aan de behuizing en de ruimte waar zij zich in bevinden. De lucht die deze ruimte zal bereiken zal eerst openingen in de bodemplaat passeren en vervolgens de openingen van de accubak die zich aan de onderzijde bevinden. Nog te doen De accucellen mogen maximaal -45° tot 85° worden tijdens stroom afname en het opladen. (http://liionbms.com/pdf/winston/WBQ-LYP160AHA.pdf). Er word aangeraden om de accu’s temperatuur tussen de 10 en 35

Figuur 7: Koeling van het achterste accupakket


18

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam graden te houden ter beveiliging. Dit zal worden geprogrammeerd in het managementsysteem (inclusief een veiligheidsmarge). De output van de temperatuur komt van de temperatuursensor, die geleverd zullen worden door dhr. Heinsdijk. Deze temperatuursensoren moeten geplaatst worden in het midden (Figuur 11) van een pakket. Dit betekend dat er dus zes temperatuursensoren nog geplaatst moeten worden. De meetwaardes van deze sensoren zullen dus als input moeten aankomen bij het management systeem. Voor overige specifieke informatie over de plaatsing van deze sensoren wil ik u verwijzen naar het Overdrachtsdocument en Eindverslag van Chassis onderdeel “Koeling en Packaging”. Elektromotor De huidige staat Net zoals de voorste accupakketten bevind de elektromotor zich voorin de conventionele motorruimte van het voertuig. De elektromotor (figuur 8 ) zal ook gekoeld worden door de rijwind die het rooster passeert. Dit rooster (grille) is voor in de neus geplaatst.

Nog te doen De elektromotor mag maximaal 80 graden worden. Ter beveiliging zal dit moeten worden geprogrammeerd in het managementsysteem (inclusief een veiligheidsmarge). De output van de temperatuur zal Figuur 8: Elektromotor gekoeld door de rijwind komt van de geïntegreerde temperatuursensor die zich in de elektromotor bevind. Dit signaal zal dus als input moeten aankomen bij het management systeem. Voor overige specifieke informatie over de plaatsing van deze sensoren wil ik u verwijzen naar het Overdrachtsdocument en Eindverslag van Chassis onderdeel “Koeling en Packaging”. Dropbox ESCBO\ESCBO\Overdracht\Bijlage\Chassis. Controller en Converter (“Box “) De controller en de convertor bevinden zicht in een ‘Box’. Deze Box (figuur 13) is verdeeld in compartimenten en rust op een frame. De onderdelen van deze box zijn te bereiken door een klep die boven op bevestigd te openen. Deze klep zit vast aan twee scharnierpunten en vast geschroefd worden. Een rubber tussen de klep en de bovenste rand van de box zal zorgen voor de afdichting. De positie van deze Box en frame is boven de versnellingsbak en elektromotor. Tussen de controller en de positie in de Box moet koelpasta zitten. Aan de onderzijde van de box ter hoogte van de positie van de controller zitten koelribben. Dit is een aluminium plaat die gefreesd moet worden. Nog te doen

Figuur 9: Controller box


19

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Aan de hand van de werktekeningen, CAD-tekeningen als illustratie van de ‘Box’, Converter en controller, kan de pasta aangebracht worden net voordat de Controller geplaatst wordt. De oppervlakte waar de pasta moet komen zal schoon en voorbewerkt moeten zijn d.m.v. schuren en ontvetten. Ook moet het type pasta gekozen worden wat geschikt is voor het oppervlak en het oppervlak van het te koelen onderdeel. De koelribben moeten geproduceerd worden en het materiaal hiervoor moeten nog besteld worden via het ACC. Dit moet een aluminium plaat zijn waar ‘groeven’ in gevreesd moet worden (zie afbeelding links.) Er moet nog uitgezocht worden welke pasta er tussen de Controller en het plaatsingsoppervlakte moet worden aangebracht. Alle benodigde gegevens voor het maken Koelribbenen de het bevestigen zijn te vinden in het Eindverslag Chassis onderdeel “Koeling.

Voorbeeld: http://www.ev-power.eu/out/pictures/1/cool-zh-7505.jpg Specificaties benodigdheden Onderdeel

Materiaal

Hoeveelheid

Koelpasta

Nog onbekend

Nog onbekend

Koelplaat

Aluminium

1

Koelribben

Komen tot stand door groeven in een plaat te vrezen

2mm dikte per rib


20

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Rollbar en Gordelbevestiging

Figuur 10: Rollbar en gordelframe

De solidworks bestanden zijn te vinden op: ESCBO\ESCBO_Technisch\ESCBO_werkmap\technisch\CAD Tekeningen\packaging\Gordelframe Het eindrapport is in de bijlage, map chassis te vinden onder Eindrapportage_Team Chassis_Gordelframe _V1.00 Onderdelen + specificaties Het frame bestaat uit een aantal nog in te kopen onderdelen gemaakt van S235. De bestellijst en keuze voor het materiaal is te vinden in het eindverslag. Huidige staat Het gordelframe is in zijn geheel ontworpen, opgetekend, berekend en klaargezet voor productie. Berekeningen zijn gedaan aan de hand van een FEM-analyse als ook met de hand voor bepaalde details. Het technisch rapport moet wel nog goedgekeurd worden door de RDW, hierna zou het frame geproduceerd kunnen worden. Dit kan gebeuren aan de hand van de gemaakte werktekeningen en de bestellijst. Nog doen Het enige wat nog overblijft, is het nagaan van de keuring, het regelen van de bestellingen en het uitvoeren van de productie + assemblage. Er is al contact geweest met het Albeda over de eventuele bestelling van materialen, dit kan bij Jaap van der Ree met korting aangezien hij vaak materialen inkoopt. Het laten maken door het Albeda is ook nagevraagd maar een prijs is nog niet bekend. Alle benodigde gegevens voor het maken van een bestelling of uitvoeren van productie zijn te vinden in het eindverslag van het gordelframe. Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

21

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Gegevens bouwers João Dos santos Mendes

0826022 e

4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - Packaging - Koeling Winesh Bisram e 4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - Behuizing - Koeling Roel Bruggeman e 4 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - Veiligheid - Teamleider chassis Dennis Groenenberg Werktuigbouwkunde student Dennis Groenenberg is verantwoordelijk voor elk aspect van het gordelframe. Het model, de berekeningen, analyses, bestellijsten, werktekeningen en alles wat in het eindverslag staat valt daar binnen. De keuzevorming en bestelling voor de stoelen en gordels vallen daar buiten. e

4 jaar student werktuigbouwkunde Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - Rollbar en gordelframe Email: [email protected] Telefoon: 0611733038

3.4

Elektra

EMC Dit is een samenvatting van het verslag over EMC voor ESCBO. Om fouten bij het aansluiten van elektronische componenten te voorkomen wordt aangeraden eerst het volledige verslag te lezen. Dit verslag is terug te vinden in Bijlage\Elektra\onderzoek EMC op de bijgeleverde CD Achtergrond informatie In dit hoofdstuk wordt de basis gelegd voor het verdere rapport. De begrippen EMC, EMI en EMS zijn de belangrijkste onderwerpen in dit hoofdstuk. Definitie EMC De definitie van elektromagnetische compatibiliteit (EMC): De normen definiëren als het in staat zijn van een onderdeel, apparaat, systeem, ... om in zijn elektromagnetische omgeving naar wens te functioneren, zonder hierbij zelf storingen toe te voegen aan zijn eigen elektromagnetische omgeving. (bron: wikipedia) Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

22

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam EMC is op te delen in twee delen. Enerzijds is er elektromagnetische interferentie (EMI). Interferentie ontstaat doordat een elektrisch product elektromagnetische velden uitzendt. Andere (elektrische) producten kunnen deze velden of stromen ontvangen. Hierdoor kunnen er ongewenste effecten ontstaan in het functioneren van dit product. Een voorbeeld van EMI is de situatie waarbij een mobiele telefoon dichtbij een luidspreker wordt gehouden en er hierdoor ongewenste tonen door luidspreker hoorbaar zijn. EMI is dan duidelijk waar te nemen. Interferentie kan tussen apparaten van de installatie zelf voorkomen of tussen apparaten van de installatie en (systemen of installaties in) de omgeving. Het tweede deel van EMC is elektromagnetische susceptibiliteit (EMS). Dit deel houdt zich bezig met de vraag hoe de apparatuur ongevoelig is te maken voor magnetische velden. De mate waarin een materiaal op iets reageert wordt de susceptibiliteit genoemd (susceptibiliteit: ontvankelijkheid, vatbaarheid).Voor elektromagnetische producten gaat het hier dus over de vatbaarheid of mate van invloed van magnetische velden. EMI: Elektromagnetische interferentie De aandacht voor EMC wordt steeds groter. Dit komt door steeds vaker voorkomende EMI problemen. Om een beter beeld te krijgen van deze problemen wordt eerst de basis van de EMI problemen gedefinieerd. Een EMI kan worden verdeeld in drie basis elementen: 1. 2. 3.

Storingsbron, iets wat elektromagnetische energie uitstraalt. Vatbaar systeem, iets wat vatbaar is voor de elektromagnetische straling van een storingsbron. De verbinding tussen de storingsbron en het vatbare systeem.

In de volgende afbeelding wordt de relatie tussen deze drie elementen schematisch weergegeven.

Dit is de basis van EMI. In de praktijk is het uiteraard mogelijk dat een storingsbron meer dan één systeem beïnvloedt. Ook is het mogelijk dat een EMI probleem wordt veroorzaakt door meerdere storingsbronnen. Een belangrijk verschil tussen EMI en EMC is dat EMI het interferentie probleem is, niet het signaal wat het probleem veroorzaakt. Theoretisch gezien zal het EMI probleem opgelost zijn als één van de drie basis elementen uitgeschakeld wordt. Het derde element, het vatbare systeem, kan uitgeschakeld worden door het in een Faraday kooi te plaatsen. In de praktijk is dit soms minder eenvoudig. Men kan niet verwachten dat iedereen televisie (vatbaar systeem) kijkt binnen zo’n kooi. Ook is een zendmast (storingsbron) van bijvoorbeeld radio moeilijk af te schermen. Bij het uitleggen van de drie basis elementen van EMI is opzettelijk gekozen voor het woord “iets”. Dit om aan te geven dat er erg veel mogelijkheden/verschillen zijn. De mogelijkheden zijn onder te verdelen in vier niveaus: 1. 2. 3. 4.

Systeem niveau Subsysteem niveau Printplaat niveau Component niveau

Voorbeeld: Een AM radio uitzending stoort een (vaste) telefoon. Als men de hoorn oppakt is het radioprogramma hoorbaar. Dit fenomeen heet “Music on the line”. Niveau 1 is het complete telefonie systeem, inclusief kabels en signaal omzetting. Niveau 2 is de telefoon zelf. Niveau 3 is de geluidsversterker in


23

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam de telefoon. Niveau 4 is het component, een transistor in een geïntegreerde schakeling. Dit component vangt 1 het signaal op. Door dit ene component wordt dus het hele probleem veroorzaakt. De elektromagnetische energie van de storingsbron wordt emissie genoemd. Emissie is onder te verdelen in gewenste en ongewenste signalen die zich over gewenste of ongewenste verbindingen verplaatsen. EMS: Elektromagnetische susceptibiliteit Een storing kan dus een vatbaar systeem binnenkomen via gewenste of ongewenste verbindingen. Deze storing, een signaal, heeft een bepaald frequentie. Deze kan binnen of buiten het frequentiespectrum van het vatbare systeem liggen. Als een stoorsignaal in hetzelfde bereik ligt als de werkfrequentie van het vatbare systeem dan betekent dit dat de storing “in-band” optreedt. Een stoorsignaal met een frequentie buiten het bereik van het frequentiespectrum van het vatbare systeem heeft als gevolg dat de storing “out-of-band” optreedt. In het rapport Onderzoek EMC - v2.00 bijlage CD staat een uitgebreide versie van het EMI basismodel. Hierin is duidelijk het verband en verschil tussen en de mogelijkheden binnen de fenomenen van EMI te zien. Wet en regelgeving Bij het keuren van elektrisch aangedreven Burton betreft het een individuele goedkeuring. Voor alle elektrisch aangedreven voertuigen van voertuigclassificatie M en N moet aan de richtlijn 72/245/EEG worden voldaan. In deze richtlijn is ook een deel gewijd aan eisen met betrekking tot EMC. Bij een individuele keuring is hieraan voldaan indien wordt aangetoond dat de toegepaste elektronische componenten (in de richtlijn afgekort tot ESA’s) voldoen aan wat er in bijlage 7 t/m 10 van de richtlijn beschreven staat. Als een component reeds eerder in een goedgekeurd voertuigtype toegepast is bij voorbaat al aan deze richtlijn voldaan. Indien het een wijziging van de aandrijflijn betreft, dus een ombouw van een conventionele naar een elektrische aandrijflijn, moet alleen de aandrijflijn voldoen aan de richtlijn 72/245/EEG met betrekking tot EMC. Ook hier geldt dat aangetoond moet worden dat de ESA’s voldoen aan de eisen uit bijlage 7 t/m 10 uit de richtlijn, of het onderdeel toegepast is in een ander reeds goedgekeurd voertuigtype. In richtlijn 72/245/EEG worden eisen gesteld aan de EMC van een voertuig. Er wordt beschreven hoe en op welke radiofrequenties het voertuig getest wordt. CANbus systeem Het netwerk Voor het ESCBO voertuig is een geheel zelfbouw CANbus in ontwikkeling. Dit systeem wordt opgebouwd uit drie zelfbouw CAN modules en één of twee “powermodules’, deze powermodules zijn ter vervanging van de conventionele relais. De programmeeromgeving die gebruikt wordt om de software voor het CANbus netwerk te schreven is het open-source Arduino pakket. Het Canbus systeem moet op zijn minst voorzien in de aansturing van de voor de RDW vereiste verlichting. Parallel aan deze hoofdfunctie, worden enkele secundaire functies uitgewerkt:   

LCD display met informatie over het voertuig G-sensing voor automatische aansturing gevarenlichten Kapotte lamp detectie

Hoe staat het er nu voor Door een aantal wijzigingen in conceptkeuzes en onvoorziene problemen is de ontwikkeling van de specifieke elektrische schema’s voor het CANbus netwerk laat op gang gekomen. Op de dropbox staan nu overzichtsschema’s die voor 80% compleet zijn. 1

Electromagnetic compatibility, Mart Coenen


24

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Het schrijven van de software en de daarvoor benodigde kennis is omvangrijker dan vooraf gedacht werd. Nu echter definitieve keuzes zijn gemaakt met betrekking tot de functionaliteit van het systeem is de verwachting dat er de komende weken een grote inhaalslag gemaakt gaat worden. Voor de bouw van de modules zijn de meest noodzakelijke componenten al besteld en geleverd. Met deze componenten zijn een aantal (beperkte) testopstellingen gemaakt op breadboards om zowel het elektrisch circuit als de geschreven software te testen. Voor de huidige componenten en componentspecificaties kan de bestellijst op de dropbox gebruikt worden. Wat is er nog te doen De elektrische schema’s die als leidraad gaat gelden voor de elektrische werking van het CANbus systeem moeten compleet gemaakt worden en getest worden op functionaliteit aan de hand van testopstellingen. De schema’s moeten worden omgezet naar een printplaat design zodra functionaliteit van het elektrisch circuit geverifieerd is. De software moet echter ook nog geschreven en getest worden. De packaging en een aantal componenten zoals bv connectoren en ondersteunende elektronica componenten zullen nog moeten worden ontworpen/uitgezocht worden. Heijnsdijk Electric Cars Heijnsdijk is onze leverancier van het totale aandrijfpakket: motor, regelaar, bms, accu’s, bekabeling, relay’s, stroomonderbreker, bms&controller display’s. Hij is heel enthousiast over ons project en wil graag helpen met advies en controles. Hij stelde zelfs voor om samen met zijn bedrijf een verbetering te maken in zijn aandrijfpakket: hij wil de motorcontroller, het bms, de OBC en de knoppen in het dashboard allemaal over CANbus hebben. Hij is voor ons een presentatie aan het regelen van Curtis zelf, zodat wij meer kunnen leren over hoe je de controller programmeert. Het programmeren van de controller gaat via VCL (een programmeertaal zoals Basic) en de programmeermiddelen mogen we lenen van de HAN (aangezien hun een Siemens motor en regelaar hebben). Het enige waar we wel op moeten letten is dat we niet alle techniek van Heijnsdijk kunnen publiceren, wat wel en niet gedeeld kan worden zal in overleg met Heijnsdijk gaan, een voorbeeld hiervan is vernieuwde aansluitschema van de motorcontroller (het allernieuwste model). Contact met Heijnsdijk zal via Dirk Vos gaan: Tell.: 0644266602 Email: [email protected] Site van Heijnsdijk: www.HE-cars.com Gegevens bouwers Jarno Kool

0818145 4e jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - EMC - Testplan Joël Schrier

0826022 4e jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor FAT Verantwoordelijk voor: - EMC Eindrapportage Versie 1.1 Hogeschool Rotterdam

25

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam - Testplan Dirk Vos

0833602 3e jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor stage Verantwoordelijk voor: - Integratie - Elektrisch systeem Patrick van der Burg 0846863 e 2 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor keuzevak Verantwoordelijk voor: - CAN -bus Anthony van Hemsbergen e 2 jaar student Autotechniek Doet mee aan ESCBO voor keuzevak Verantwoordelijk voor: - CAN-bus

3.5

Gebruikers interface (GUI)

Huidige staat De groep GUI bestaat maar uit drie autotechniekkers met één IPO’er, het doel van deze groep is om een zo mooi en ergonomisch mogelijke bestuurdersruimte te maken. Het gaat hier om: dashboard design, positie knoppen, soort knoppen, lichtkleuren van interieur en indicatielampjes, positie stuur, soort stuur, positie pedalbox, positie handrem, positie displays (CANdisplay, BMS display en Curtis display). De stoelen zijn echter door de groep Chassis gekozen i.v.m. de plaats in de rollbar en de gordel bevestigingspunten. De keuze voor de knoppen is in groepsverband gemaakt (standaard knoppen en lichtkleuren voor de verlichting, maar een speciale sport/eco knop en een achteruitrijd knop. Er is bewust gekozen dat de sport/eco en de achteruitrijd knop geen indicatie lampje boven de knop hebben maar hiervoor wordt de interne verlichting gebruikt (hierdoor zijn ze niet zichtbaar in het donker, maar is het wel duidelijk wanneer ze aanstaan en dit is heel belangrijk voor de achteruitrijd knop). Knipperlichten en grootlicht zitten nu aan het stuur i.p.v. op het dashboard (standaard Burton), dit zorgt er wel voor dat het stuur iets verzonken ligt in het dashboard. Een probleem hierbij kan zijn dat het stuur iets te ver naar voren nog steekt, maar dit zal vastgesteld moeten worden wanneer de stoelen er zijn (anders moet er gezocht worden naar een ander stuurwiel). Er is tevens een houten mock-up gemaakt met alle knoppen gemonteerd (zonder de displays). Wat wij nu aan onderdelen hebben: 12V aansluiting voor bijv. sigarettenaansteker/tomtom, snelheidsmeter, alle knoppen voor de verlichting (grootlicht, mistlicht, achteruitrijd licht, dimlicht, gevarenlichten, kinpperlichten), bijna alle indicatielampjes (sport/eco, achteruit, grootlicht, dimlicht, mistlicht, gevarenlichten, knipperlichten, handrem). Wat betreft het plaatsen van onderdelen e.d. wordt vaak gecommuniceerd met de CANbus groep aangezien zij de werking en aansluitingen verzorgen. Wat is er nog te doen Er zijn, sinds de nieuwe controller, wat extra knoppen en indicatielichtjes bijgekomen welke nog niet besteld zijn: indicatielampje regen remmen, twee knoppen voor meer regen remmen en minder regen remmen, knop voor Curtis display.


26

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam De bevestiging voor de stuurkolom aan de body is aan begonnen, maar moet pas definitief vastgezet worden wanneer de positie van de stoelen vast staat. Er zal een buis gelast moeten worden tussen beide kruiskoppelingen (twee kruiskoppelingen is een rdw eis). Er moeten nog een dashboard design komen, gedachtes gaan nu uit naar gezandstraalde aluminium plaat over het dashboard heen. Er moet nog een oplossing komen voor een snelheidsensor aan de versnellingsbak (voor de snelheidsmeter), de hoeveelheid pulsen die deze moet opleveren maakt niet echt uit aangezien de snelheidmeter geijkt wordt door een knop in te drukken na het rijden van 1 kilometer o.i.d. zodat de meter weet hoeveel pulsen hierbij gepaard gaat. De positie voor de oorspronkelijke en reviseerde pedalbox moet nog vastgesteld worden en er moet nog een bevestigingsplaat voor komen (ook hierbij moet eerst de positie van de stoelen bekend zijn). Er zou ook een probleem zijn met het gaspedaal (deze zou te kort zijn). Hier is niet verder naar gekeken aangezien dit pas beoordeeld kan worden nadat de positie van de stoelen bekend is. Onderdelen / Specificaties Voor het dashboard worden er al reeds gebruikte onderdelen gebruikt, maar zo zijn er ook nieuwe onderdelen besteld. Hieronder zullen de volgende onderdelen opgenoemd worden: Conceptkeuze Voor de packaging van de gebruikersinterface is er met behulp van het programma Inventor 2012 verschillende concepten opgesteld. Daarnaast zijn deze concepten uitgewerkt op een mock-up. Het eindconcept voor de packaging is al volgt:

Figuur 11: Gebruikers interface

3.6

Wielophanging & Remmen

Wielophanging In dit deel van het overdrachtsdocument wordt beschreven wat er is gedaan aan de wielophanging van de Burton en wat er nog moet gebeuren om de ophanging volledig af te maken. De verschillende activiteiten zullen per onderdeel beschreven worden. Huidige status Hier wordt beschreven wat de huidige status van de ophanging is en wat er gedaan is om deze status te bereiken. 1.

Stuurinrichting


27

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam In de vooras zit de stuurinrichting. Deze bestaat uit een tandheugel (A1.7730) en een rondsel (A1.7713) wat hierin valt. Het rondsel en de afsluitende plaatjes zijn losgehaald waardoor de tandheugel schoongemaakt en opnieuw ingevet kon worden. Hierna is de afdekplaat teruggeplaatst en is het rondsel in de tandheugel geplaatst. Het rondsel is geborgd met een nieuwe opbergmoer. De stuurkogels zijn opgemeten en voldoen nog ruimschoots aan de wettelijke eisen. Het stuurkogelhuis is opnieuw ingevet en er is een nieuwe spoorkogelhoes omheen geplaatst. De stuurkogelarm is voorzien van nieuwe borgplaatjes. Het rubber tussen de spoorstangen en de afdekplaat is vernieuwd. 2.

Achteras

De achteras is gereviseerd door deze op te schuren en opnieuw te spuiten met Hammerite. Verder is er 1 aluminium vulplaat voor onder de as vernieuwd. De remmen zijn gereviseerd, hier meer over in het hoofdstuk Remmen. 3.

Veerpotten

In de veerpotten zitten veren en veerschotels. Omdat het voertuig zwaarder wordt en er wordt gestreefd naar beter rijgedrag in bochten zijn er stuggere veren in de veerpotten geplaatst. In het eindrapport van wielophanging is dit verder uitgewerkt. De veerstijfheden van deze veren zijn voor 250 kN/m en achter 200 kN/m. De veerschotels en de trekstangen zijn schoongemaakt met een staalborstel en ingesmeerd met kopervet. De remvoering om de veerschotels en de binnenkant van de veerpot zijn doordrenkt met smeerolie. De veerpotten zijn dichtgemaakt door de deksel met 4 boutjes en moertjes vast te zetten. Dit is gedaan zodat ze dan nog losgehaald kunnen worden als bij het afstellen blijkt dat de veren niet goed zitten. Na het afstellen worden de veerpotten dichtgelast. 4.

Velgen

De velgen zijn gezandstraald en in de primer gezet. Ze zijn klaar om gespoten te worden. In overleg met het team moet de kleur bepaald worden. Wat moet er nog gebeuren?

1. Montage achteren vooras De achteren vooras zijn gelakt en zijn klaar om op het chassis geplaatst. 2.

Banden en velgen

De banden moeten nog besteld worden. De maat die besteld moet worden is 145/65 R15. Waar de banden besteld moeten worden moet overlegd worden met het financiële team, maar het is logischerwijs de bedoeling dat de banden zo goedkoop mogelijk blijven. Denk hierbij ook aan eventuele sponsormogelijkheden. Als de banden besteld zijn kunnen deze op de velgen geplaatst geworden. 3.

Stabilisator

Om de wegligging van de Burton nog meer te verbeteren moet er een stabilisatorstang op de vooras van de Burton geplaatst worden. Hiermee wordt de rol van het voertuig beperkt en zal de Burton een stuk strakker weggedrag vertonen. Momenteel is hier nog geen oplossing voor gevonden. Een opdracht om de stabilisatorstang uit te werken is verwerkt in het volgende semester.


28

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam Remmen Done

To do

1.

Achterremmen gereviseerd

4. Beugel maken voor hoofdremcilinder

2.

Remklauwen gereviseerd

5. Hoofdremcilinder schoonmaken

3.

Remleiding achter vervangen

6. Hoofdremcilinder plaatsen 7. Remleidingen plaatsen 8. Remvloeistofreservoir vullen en plaatsen 9. Remleiding ontluchten 10. Remmen afstellen en controleren 11. Handrem installeren 12. Remschijven op de bak monteren

Done 1. De achterremmen zijn gereviseerd. Dit houd in dat ze volledig uit elkaar gehaald zijn: de remtrommels eraf, de remschoenen verwijderen en de remcilinder verwijderd. De lagers van de remtrommels zijn eruit gehaald, schoongemaakt en opnieuw ingevet. De remtrommels zijn gestraald om ze volledig schoon en kaal te maken. Daarna zijn ze weer in de verf gezet. De ankerplaats is schoon gemaakt met een staalborsten en opnieuw gespoten met Hamerite. Daarna zijn de trommelremmen weer in elkaar gezet met een nieuwe remcilinder en nieuwe remschoenen. Ook de wielmoeren zijn met de juiste hoeveelheid Nm. vastgezet. 2. De remklauwen zijn gereviseerd. Ze zijn van de transmissie afgehaald, uit elkaar gehaald, schoongemaakt en weer in elkaar gezet met nieuwe rubbers en nieuwe remblokjes. 3. De oude remleidingen in de achteras zijn eruit gehaald, dit omdat ze volledig verroest waren en bij de remcilinders afgeknipt. Deze zijn vervangen door een nieuwe remleidingen. De leidingen zijn ook gelijk in de remcilinders vastgemaakt. To do 1. De hoofdremcilinder zit bij een 2CV op het schutbord. Bij een Burton zit deze met een beugel samen met de pedalenbox op de body. Bij Burton zelf is deze beugel ook verkrijgbaar tegen de prijs van 70 euro, dit is ook prima zelf de fabriceren. Voor hoe het eruit ziet zie figuur 15. Deze beugel zal dus opgemeten moeten worden in de Burton van Dhr. van Dongen en daarna gefabriceerd moeten worden 2. Om zeker te zijn van een goede werking van de remmen is een revisie van de hoofdremcilinder nodig: 3. De remleiding moet ook nog op de vooras komen. 4. Hierna moeten de remmen nog afgesteld worden 5. Ook de handrem moet gemonteerd worden en afgesteld worden. De schijfremmen moeten nog op de transmissie komen voordat de remklauwen er weer op kunnen. Kijk voor de (de)montage op de volgende link: Algemeen wielophanging en remmen Gegevens bouwers Naam Jeroen van Etten Martijn Koedijk

Studentnummer 0825419 0816050

Email [email protected] [email protected]

telefoon 06-22546113 06-13688358


29


4 Conclusies en aanbevelingen


30

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam 5 Literatuur


31

Electric Sports Car Build Off Powered by Siemens Team Hogeschool Rotterdam 6 Bijlagen


32

Hogeschool Rotterdam. Electric Sports Car Build Off Eindrapportage FAT AUTEUR. HR GT Zero. Versie 1.6

Recommend Documents