Введение 4
1 Состояние вопроса 5
2 Обзор существующих электромобилей на рынке 15
3 Обзор существующих технических решений в области АКБ 21
3.1 Обзор аккумуляторов 22
3.2 Степень локализации производства аккумуляторов 34
4 Расчет основных параметров электрической платформы 35
4.1 Тягово-динамический расчет 36
4.2 Расчет радиатора охлаждения электродвигателя 49
5 Анализ и подбор компонентов для электрической платформы 55
5.1 Анализ трансмиссий 55
5.2 Анализ аккумуляторов 67
6 Расчет пробега электромобиля по ездовому циклу 71
7 Концепция электрической платформы внедорожного транспортного
средства 73
Заключение 74
Список используемой литературы и используемых источников 75
Рост спроса на электромобили постепенно растет, потребители все больше интересуются экологичными альтернативами традиционным авто, в том числе электрическими внедорожниками. Во многих странах ужесточаются требования к выбросам автомобилей, стимулируя переход на электрический транспорт. Также для повышения конкурентоспособности автопроизводителей выводятся на рынок линейки продуктов электровнедорожников, чтобы привлечь больше потенциальных покупателей
Производители аккумуляторов и электродвигателей разрабатывают все более эффективные и долговечные компоненты, снижаются стоимости аккумуляторов. Цена аккумуляторов для электромобилей снижается более чем на 5% в год. Все эти факторы делают электромобили доступнее, что повышает на них спрос.
Объектом исследования является электрическая платформа внедорожника
Предметом исследования являются компоненты электрической платформы внедорожника
Проблемой является высокое содержание вредных выбросов в выхлопных газах автомобилей. При сгорании топлива в ДВС выделяется около 20 килограммов CO2 на каждые 100 километров пробега. Это способствует парниковому эффекту и изменению климата. При торможении, износе двигателя и выхлопных труб приводят к выбросам вредных частиц, способствуя образованию смога. Также проблемы высокого уровня шума при работе ДВС особенно актуальны в городах.
Цель исследования создание концепции электрической платформы внедорожника.
В ходе работы решались следующие задачи:
- Обзор готовых решений, предоставленных на рынке электромобилей,
• Обзор конструкций электрических автомобилей отечественного производства,
• Обзор видов аккумуляторных батарей,
• Анализ вариантов силовой установки электрической платформы,
• Определение параметров электрической платформы,
• Тягово-динамический расчет электрической платформы,
• Анализ вариантов тяговых батарей,
• Расчет системы охлаждения электродвигателя.
Диссертации состоит из введения, разделов, заключения и приложения включающего основные результаты и выводы, списка литературы. Работа изложена на 75 страницах основного текста, иллюстрированного 53 рисунками, 14 таблицами, 20 источниками и приложения.
В ведении обоснована актуальность темы, ее научная новизна и дана общая характеристика работы, поставлены цель и задачи.
В первой главе приведен обзор и анализ рынка электромобилей, и перспективы его развития.
Во второй главе рассмотрены электромобили отечественного производства и проанализирована ниша электротранспорта.
В третей главе рассмотрены основные виды аккумуляторов, их преимущества и недостатки.
В четвертой главе проведен тягово-динамический расчет и расчет радиатора охлаждения.
В пятой главе проведен анализ и подбор компонентов трансмиссии и силовой установки.
В шестой главе выполнен расчет по ездовому циклу Japanese 10-15 cycle
В седьмой главе представлена концепция электрической платформы внедорожного транспортного средства на основе проведенных расчетов.
В заключении подведены итоги выполнения задач исследования .
В ходе работы были выполнены следующие задачи:
• Проанализировано состояние рынка электромобилей;
• Проведен обзор существующих электромобилей, производимых в России;
• Проведен обзор существующих аккумуляторов;
• Выполнен тягово-динамический расчет электрической платформы внедорожника;
• Под рассчитанные параметры была выбрана оптимальная силовая установка с тяговым аккумулятором;
• Была предложена концепция электрической платформы внедорожного транспортного средства;
По результатам исследования можно сделать основные выводы:
• На российском рынке отсутствуют электрические внедорожники, следовательно, предлагаемая концепция электрической платформы может заполнить эту нишу и стать новинкой;
• Разработанная концепция электрической платформы внедорожника, основанная на результатах проведенных расчетов и анализа, позволит создать конкурентоспособный продукт на российском рынке с высокими технико-экономическими характеристиками.
По результатам выполненных работ была предложена концепция электрической платформы внедорожника с алюминиевой рамой и размещением силового агрегата по центру. Крутящий момент от электродвигателя через редуктор передается на дифференциал, и он, в свою очередь передает момент к передней и задней осям. С использованием литий- железо-фосфатных аккумуляторных батарей с энергоемкостью не менее и мощностью силовой установки не менее 70 кВт для обеспечения динамических характеристик и дальности хода внедорожника.
1. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
2. КАКИЕ БАТАРЕИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ЭЛЕКТРОМОБИЛЯХ?
(дата обновления: 11.04.2022) [Электронный ресурс] // URL:
https://mag.auto3n.ru/kakie-batarei-ispolzuyutsya-v-elektromobilyah/ (дата
обращения: 05.06.2023)
3. Какие города отказываются от машин и зачем это нужно
[Электронный ресурс] // Евгений Делюкин, 26.09. 2018 //URL:
https://vc.ru/future/46544-kakie-goroda-otkazyvayutsya-ot-mashin-i-zachem-eto- nuzhno (дата обращения: 05.06.2023)
4. Косилова, А.Г. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах Т2 (Под ред. А.Г. Косиловой 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985, 496 с., ил.).
5. Лебедев, В. А. Технология машиностроения : Проектирование технологий изготовления изделий : учеб.пособие для вузов / В. А. Лебедев, М. А. Тамаркин, Д. П. Гепта. - Гриф УМО. - Р.-на-Д. : Феникс, 2008. - 361с.
6. Маневич, Ш.С. Простейшие статистические методы анализа результатов наблюдений и планирования экспериментов: Учеб.-метод. пособие [Текст] / Ш.С. Маневич. - Казань: КСИ им. М. Горького, 1970. - 108 с.: ил.
7. Мелисаров, В.М. Тепловой расчёт и тепловой баланс карбюраторного двигателя и двигателя с впрыском топлива : учебное пособие / В.М. Мели- саров, П.П. Беспалько, М.А. Каменская. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. - 128 с. - 100 экз. ISBN 978-5-8265-08756
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.html?amp=1 (дата обращения: 05.06.2023)
9. Новое предприятие по производству Li-ion аккумуляторов для складской, клининговой и другой техники (дата обновления: 26.08.2021) [Электронный ресурс] // URL: https://sdelanounas.ru/blogs/142947/ (дата обращения: 05.06.2023)
10. Почему же всё больше компаний выбирают именно литий-
ионные аккумуляторы отечественного производства? Давайте разбираться вместе (дата обновления: 08.08.2018) [Электронный ресурс] // URL: https://habr.com/ru/companies/toshibarus/articles/462185/ (дата обращения:
05.06.2023)
11. Расторгуев, Д. А. Разработка плана изготовления деталей машин : учеб.-метод. пособие / Д. А. Расторгуев ; ТГУ ; Ин-т машиностроения ; каф. «Оборудование и технологии машиностроит. пр-ва». - ТГУ. - Т. : ТГУ, 2013. - 51 с
12. Рынок электромобилей в России за 9 месяцев 2019 года
[Электронный ресурс] // Автостат, 11.11.2019 // URL:
https://www.autostat.ru/infographics/41715/ (дата обращения: 01.06.2023)
13. Система охлаждения. Методические указания к лабораторным
работам по дисциплине СД.Ф.02.01 - Типаж подвижного состава и
устройство автомобиля для студентов специальности 150200 - Автомобили и автомобильное хозяйство/ Быков А.В. - Улан-Удэ, 2002. - 28 с.
14. Толстоногов А.П. Системы охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания. Учеб. пособие./ Сам. гос. аэрокос. ун-т. Самара, 2002. 208с.
15. Черепанов Л.А. Расчет тяговой динамики и топливной экономичности автомобиля. Электронное учебно-методическое пособие/ Тольяттинский государственный университет, Тольятти, 2016. 60с....30