Введение 5
1. Состояние вопроса 6
1.1 Определение электрических транспортных средств 6
1.2 Конструктивные особенности мотор-колёс 8
1.3 Обзор основных конструкций существующих электромотор- колес 14
1.4 Аккумуляторные батареи. Виды и характеристики 29
1.5 Постановка цели и задач проектирования 34
2. Разработка конструкции автомобиля и его составных частей 35
2.1 Выбор базового автомобиля и привязка к нему разрабатываемой
конструкции 36
2.2 Компоновка трансмиссии, описание работы 38
3. Тяговый расчёт электромобиля 41
3.1 Подготовка данных для тягового расчёта 41
3.2 Расчет внешней скоростной характеристики 44
3.3 Тяговый баланс автомобиля 48
3.4 Динамическая характеристика автомобиля 51
3.5 Разгон автомобиля 54
3.6 Время и путь разгона автомобиля 57
3.7 Расчёт запаса хода 59
3.7.1 Удлинитель пробега Range Extender 60
3.7.2 Общие сведения 62
3.7.3 Объект испытаний и цель работы 63
3.7.4 Методика испытаний 64
3.7.5 Метрологическое обеспечение 67
3.7.6 Порядок обработки и анализ результатов испытаний 68
4 Разработка мероприятий БЖД для производства автомобилей 72
4.1 Актуальность вопросов БЖД на сегодняшний день 72
4.2 Комплекс мероприятий по снижению травматизма в 73
автомобильном транспорте 73
5.Экономическая часть 76
5.1 Составление сметы затрат на выполнение проекта 76
5.1.1 Формирование последовательности перечня работ, выполняемых в
процессе исследования 76
5.2 Составление общего процесса проекта 77
5.3 Расчет бюджета трат на проект 79
5.4 Расчёт затрат на основные материалы с учетом
транспортно-заготовительных расходов 82
Заключение 84
Список используемых источников 85
«Автомобильная промышленность является одним из ведущих направлений развития мировой экономики. Эффективная работа автомобильного транспорта имеет большое значение для всех других отраслей промышленности. Инновации и развитие новых технологий также важны для развития всей мировой промышленности. Важное значение имеют также разработка и создание более современных моделей, совершенствование системы агрегатов, улучшение их эксплуатационных свойств.» [3, 4, 5]
Автомобильный транспорт сейчас - самый распространённый вид транспорта. Он моложе железнодорожного и водного транспорта. «Автомобильная промышленность по объему производства, а также по стоимости основных фондов является крупнейшей отраслью машиностроения. Продукция автомобилестроения широко используется во всех отраслях экономики и является одним из самых ходовых товаров в розничной торговле.» [3, 4, 5]
«Автомобильный транспорт является наиболее массовым видом транспорта, особенно эффективным и удобным при перевозке грузов и пассажиров на относительно небольшие расстояния. Экономичная и эффективная работа обеспечивается рациональным использованием многомиллионного парка подвижного состава - грузовых и легковых автомобилей, автобусов, прицепов и полуприцепов.» [3, 4, 5]
Основной целью дипломного проекта является создание полноприводного электромобиля для малых городских грузовых перевозок. Использование электрической тяги позволит исключить выбросы, получаемые от двигателей внутреннего сгорания, снизить уровень шума автомобиля, а использование полного привода обеспечит хорошую динамику, проходимость и управляемость автомобилем.
В данном дипломном проекте мы спроектировали автомобиль на электрической тяге с компоновкой полного привода.
В разделе «Состояние вопроса» мы рассмотрели общие понятия об электротранспорте, существующие конструкции мотор-колёс и их виды и виды современных доступных аккумуляторов. Благодаря этой информации нам стало проще видеть концепцию автомобиля.
В разделе «Разработка конструкции автомобиля и его составных частей» спроектировали внешний вид автомобиля, структурную схему трансмиссии, компоновку салона, определили его габаритные размеры, массу и её соотношение по осям.
В разделе «Тяговый расчёт электромобиля» мы провели расчёт тягово-скоростных свойств, определили необходимую ёмкость батареи для заданного расстояния, рассмотрели возможность использования электромоторов в качестве генератора энергии при торможении автомобиля.
В разделе «Разработка мероприятий БЖД для производства автомобилей» рассмотрели меры безопасности при производстве автомобилей, методы повышения уровня безопасности на производственном участке.
В разделе «Экономическая часть» провели расчёт затрат на изготовление автомобиля на ранней стадии, учли время, необходимое для выполнения каждого этапа, составили смету затрат.
Данный автомобиль будет создаваться на территории института машиностроения Тольяттинского Государственного Университета. Для демонстрации наших решений в принятой конструкции и привлечения внимания со стороны автопроизводителей электромобилей.
1. Капрова В.Г. Методические указания по технико-экономическому обоснованию дипломного проекта конструкторского и исследовательского направлений для студентов специальности 150100 - «Автомобиле- и тракторостроение». В.Г. Капрова;. Тольятти: ТГУ. 2003.
2. Кравец В.Н. Теория автомобиля / В.Н. Кравец - М.: Машиностроение, 2007. - 273 с.
3. Кисуленко Б.В. Краткий автомобильный справочник. Легковые автомобили. / Б.В. Кисуленко, - М. : Автополис-плюс, 2005.
4. Кузнецов Б.А. Краткий автомобильный справочник / Б.А. Кузнецов. - М. : Транспорт, 1984.
5. Кулкин Н.Г. Детали машин / Н.Г. Кулкин;. - М. : Высшая школа, 1973.
6. Литий-Титанатные аккумуляторы URL: https: //istochnikipitaniy.ru/akkumulyatory/batarei/lto. html
7. Мотор-колесо заднее GT4000 72-96В 4000Вт https://evelbike.ru/catalog/motori/motor-koleso-zadnee-gt4000-72-96v-4000vt/
8. Немцы представили новое поколение гибрида Audi A1 e-tron. Леонид Попов (дата обновления: 13.06.2013) [Электронный ресурс] // URL: https://www.drive.ru/news/audi/51b9bf8e94a656ca1d000039.htmPampM (дата обращения: 05.10.2020)
9. Осепчугов В.В. Автомобиль: анализ конструкций, элементы расчёта / В.В. Осепчугов; А.К. Фрумкин; - М. : Машиностроение, 1989.
10. Расчет и моделирование стартер-генератор авиационного газотурбинного двигателя/ Королев В.В., Лисковская Е.В., Павлов Д.А.// Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям., Санкт- Петербург, 2020. Т. 1. С. 296-298.
11. Черепанов Л.А. Расчёт тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля: учеб. Пособие / Л.А. Черепанов; ТолПИ. - Тольятти: ТолПИ, 2001.
12. Электро-компакт BMW i3 // URL: https: //auto. ironhorse.ru/bmw- i3_3360.html (дата обращения: 05.10.2020).
13. Ютт, В. Е. Электрооборудование электромобилей : Тяговые аккумулятор. батареи. Тяговое электрооборуд. постоян. тока. Учеб. пособие / В. Е. Ютт, С. А. Бабешко. - М. : МАДИ, 1984. - 125 с.
14. P. Bruce, S. Freunberger, L. Hardwick, J.-M. Tarascon. (2012) Li-O2 and Li-S batteries with high enery storage. Nature Materials, т. 11, № 1, pp. 19-29.
15. Bassett, M., Fraser, N., Brooks, T., Taylor, G. et al., “A Study of Fuel Converter Requirements for an Extended-Range Electric Vehicle,” SAE Int. J. Engines 3(1):631-654, 2010, doi: 10.4271/2010-01-0832.
16. Bassett, M., Thatcher, I., Bisordi, A., Hall, J. et al., “Design of a Dedicated Range Extender Engine,” SAE Technical Paper 2011-01-0862, 2011, doi: 10.4271/2011-01-0862.
17. Department for Transport GOV UK National Travel Survey: England 2017. Available online: URL: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attach ment_data/file/ 729521/national-travel-survey-2017.pdf (accessed on 5 October 2020)
18. European Commission EUROPA. Driving and Parking Patterns of European Car Drivers—A Mobility Survey. Available online: URL: https://setis.ec.europa.eu/related-jrc-activities/jrc-setis-reports/driving-andparking- patterns-of-european-car-drivers (accessed on 10 October 2020).
19. Ford Transit Custom Plug-In Hybrid Breaks Cover In The UK // URL: https://fordauthority.com/2017/09/ford-transit-custom-plug-in-hybrid-breaks- cover-in-the-uk/ (accessed on 5 October 2020)
20. Handbook of Hydrogen Storage. Edited by Michael Hirscher Copyright 2010 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 978-3-527-32273-2
21. M. Barghamadi, A. Kapoor, C. Wen. (2013). A Review on Li- SBatteries as a High Efficiency Rechargeable Lithium Battery. Journal of The Electrochemical Society, т. 160, № 8, pp. A1256-A1263.
22. M. Cheng, M. Tong. (2017). Development Status and Trend of Electric Vehicles in China. Chinese Journal of Electrical Engineering, Т. 3, № 2.
23. MOST, «Application Guidelines of New Energy Vehicle Pilot Project in 2017» 9 10 2016. URL:
http: //www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/fgzc/gfxwj /gfxwj2016/201610/W020 161014555125786252.pdf (accessed on 5 October 2020)
24. Path to hydrogen competitiveness: A cost perspective, 2020 URL: https://hydrogencouncil.com/en/path-to-hydrogen-competitiveness-a-cost- perspective/(accessed on 5 October 2020)
25. The Electric Vehicle Outlook is Bloomberg NEF // 2020 Bloomberg Finance L.P. URL: https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook (accessed on 15 October 2020)
26. Tyson, Madeline, Charlie Bloch. Breakthrough Batteries: Powering the Era of Clean Electrification. Rocky Mountain Institute, 2019. URL:
http: //www.rmi.org/breakthrough-batteries.
27. Wolschendorf, J., Rzemien, K., and Gian, D., "Development of Electric and Range-Extended Electric Vehicles Through Collaboration Partnerships," SAE Int. J. Passeng. Cars - Electron. Electr. Syst. 3(2):215-219, 2010, https://doi.org/10.4271/2010-01-2344
28. Wolschendorf, J., Rzemien, K., and Gian, D., "Development of Electric and Range-Extended Electric Vehicles Through Collaboration Partnerships," SAE Int. J. Passeng. Cars - Electron. Electr. Syst. 3(2):215-219, 2010, https://doi.org/10.4271/2010-01-2344