Fondamentaux de conception pour les véhicules électriques et hybrides

Modularité

• Déplacement d'un véhicule mécaniquement, avec rien, mais un moteur à combustion interne et une transmission, signifie que dans une certaine mesure vous avez à construire la voiture autour de la chaîne de traction. Retour dans la journée, la plupart des voitures partagées, une architecture similaire facile à la fabrication: moteur inline et volants à l'avant, les roues motrices à l'arrière et une transmission dans le milieu. Comme les moteurs ont augmenté de quatre, à six, à huit cylindres, le capot de l'automobile a augmenté pour les accueillir. Ceci est où les voitures ont les long capot, des proportions court-arrière-pont que nous considérons comme «classique» aujourd'hui. Véhicules électriques et hybrides sont différentes, cependant: Si vous utilisez des moteurs électriques pour entraîner les roues, vous ne devez pas construire la voiture autour de la chaîne de traction. Tout aussi important d'un point de vue design, il ya souvent pas besoin d'une grille ou des conduits de refroidissement pour acheminer l'air vers le radiateur ou refroidisseur de transmission. De cette façon, de la transmission La modularité de la voiture électrique peut avoir un effet profond sur les proportions globales du véhicule.

Proportion

• Si vous êtes à la recherche pour les parfaites proportions de conception d'un véhicule hybride ou électrique, vous serez heureux de savoir que tout le travail a été fait pour vous. Plus précisément, par l'équipe de course de vitesse de pointe Bluebird du Royaume-Uni. Bluebird est un des noms les plus légendaires de la compétition de haut débit, et ils ont déjà intégré ce qui pourrait être considéré comme la voiture la plus aérodynamique parfaite du monde: Le Bluebird Electric1. Long et étroit avec un «bateau-queue" nez conique et arrière effilée, vous pouvez apprendre tout ce que vous devez savoir sur la conception efficace proportions par l'étude de ce 500-mph voiture électrique. Cela étant dit, un coup d'œil à la Electric1 révèle quelques problèmes du point de vue d'un véhicule de tourisme à la rue-driven. Il est plus long qu'un autobus scolaire, aussi étroite que d'une Geo Metro, aussi bas que une Corvette et sièges seulement une personne. Mais voilà l'idéalisme si vous construisez une voiture hybride ou électrique, vous allez avoir à accepter tout ce que vous faites qui est pas le Bluebird Electric1 représente une concession à la pratique ou le style.

Distinctive Alien vs.

• 
  
  
  
  

  Être distinctif et reconnaissable instantanément est bonne - se détacher comme totalement étrangère est pas. Voilà un piège de nombreux concepteurs de voitures électriques et hybrides sont tombés dans au cours des années, et il est assez compréhensible. Il est difficile de résister à la tentation de simplement aller sauvages avec votre feuille de papier propre, soit la conception de la voiture avec un programme de modélisation aérodynamique ou par l'inspiration pure de tout nombre de films de science-fiction. Cependant, la réalité est la suivante: Tout le monde veut la voiture de l'affiche chambre mur qu'ils avaient quand ils étaient âgés de 12 ans. Transmissions électriques et hybrides sont 100 ans nouvelles à ce stade, et détiennent encore un certain attrait pour les types ringard qui ont une affinité pour le dernier gadget. Ceci est un marché très étroit, cependant, et les voitures que toute une vente sur l'émotion autant que toute autre chose. Certes, la Honda Insight a été brillamment conçu à partir d'un point de vue aérodynamique et l'ingénierie, mais a stagné en vente en grande partie grâce à son style cliniquement «parfait». Prenez celui-ci à la banque: Si Honda avait enveloppé la transmission de l'Insight dans le corps d'un 2/3 échelle, quatre portes Dodge Viper GTS, il aurait été la voiture la plus vendue de tous les temps.

Ingénierie de la voiture

• Beaucoup a été écrit sur le sujet des groupes motopropulseurs hybrides d'ingénierie et de architectures- si vous êtes à la recherche pour une amorce définitif sur le sujet, se procurer un exemplaire de Iqbal Husain "Véhicules Electriques et Hybrides: Design Fundamentals." Dès 2014, il est disponible pour 40 $ sur Amazon. Ceci est un bon endroit pour commencer si vous êtes l'ingénierie d'une voiture hybride ou électrique à partir du sol pour une efficacité maximale, et fait un bon travail de débattre des mérites divers de différentes configurations de conception. Cependant, il est intéressant de noter que Husain - un conseiller sur l'Université de Challenge X la voiture de Akron - tombe bien dans la catégorie des «sans compromis concepteur de l'efficacité." Dans le monde réel en dehors du Challenge X, il n'y a aucune raison qu'un hybride ou électrique ne peuvent pas être tout aussi rapide, amusant et émotionnel que toute Ferrari. Regardez ce que Mercedes et Tesla font avec leurs supercars électriques, et de faire un cas autrement. Ces voitures sont presque aussi efficace que quelque chose de Honda ou Toyota, mais sont devenus des légendes dans leur propre temps tout simplement parce qu'ils ne semblent pas aussi efficaces qu'ils le sont.

Voitures, lentes, coûteuses ne pas vendre

• Voulez-vous échanger 10 pour cent de la consommation de carburant de votre voiture pour réduire son 0 à 60 fois dans la moitié? La plupart des gens le feraient dans un battement de coeur. Il ya un mythe qui circule que les voitures électriques, qui peuvent fonctionner en prise directe, pas besoin de transmissions ou engrenage. Et ce qui est techniquement vrai - de la même manière que est techniquement vrai que vous pouvez diriger une voiture avec vos pieds. Mais considérez ceci: chevaux monte en fonction de la vitesse du moteur, et en prise directe, la vitesse du moteur est directement liée à la vitesse de la roue. Cela signifie que si un moteur électrique en prise directe produit 200 chevaux à 60 mph, cela rend environ 15 chevaux à 20 mph. Ceci est un problème, parce que lente ne vend pas - et ne fait cher. Afin d'obtenir une accélération décente de la ligne, vous devez faire ce que le moteur beaucoup plus grand, plus lourd et plus puissant, ce qui signifie coût beaucoup plus élevé dans le contrôleur de moteur et le moteur.

Un cas pour Power

• Toutes choses étant égales, vous allez avoir une voiture beaucoup plus souhaitable si vous avalez que 10 pour cent de la perte de l'efficacité grâce à la transmission, et d'utiliser une petite, haute-puissance, le moteur à haut régime relié à une véritable transmission. Cela ressemble exactement le contraire de ce que vous voudriez, et une perte d'avantages inhérents du moteur électrique. Mais avantages peuvent rapidement devenir un talon d'Achille si vous comptez sur eux trop, et qui est exactement le cas avec les voitures électriques et hybrides exécuter dans entraînement utilisant des moteurs directs qui sont loin d'être assez puissant. Mais, si elle permet à votre professeur de génie dormir un peu plus facile la nuit: Une voiture électrique ne peut régénérer autant de pouvoir au freinage que son moteur électrique peut fournir. Le plus puissant de votre moteur, plus de puissance, vous pouvez revenir au freinage régénératif. Voilà pourquoi la Toyota Prius ne reprend environ 30 pour cent de son énergie au freinage, tandis que le 400 chevaux Tesla reprend 80 pour cent. Ce genre de gain peut plus que compenser les pertes d'efficacité grâce à la transmission.

  Il ya une raison configurations "classiques" ont résisté à l'épreuve du temps - il est parce que ce que les gens veulent, peu importe ce que dit votre professeur de génie.