2 Fast 2 Furious



Dovnload 32.86 Kb.
Datum16.08.2016
Grootte32.86 Kb.

Het boek dat hierbij hoort heet - zo leer je nog eens wat over de invoering van de vmbo ict-route. Geschreven door Jos de Kleijn en Carla van den Brandt.

Dit project is geschreven door studenten van de Eurecacup van de Technische Universiteit Eindhoven. Jos de Kleijn begeleidde hen.

Bron: ANP


2 Fast 2 Furious


Nu de fossiele brandstoffen steeds sneller op raken en de enorme CO2-uitstoot het broeikaseffect blijft versterken komt er steeds meer vraag naar duurzame en milieubewuste auto’s. PDE Automotive is een bedrijf dat zich bezig houdt met de ontwikkeling en verbetering van automotive producten. Daarom zijn zij ook al druk bezig met de ontwikkeling van een volledig elektrische auto en zij willen graag jullie hulp inroepen bij de ontwikkeling hiervan.

Pagina 4+5:


1. Opdrachtgever


Figuur 1 http://www.elektrischeauto.name/

PDE Automotive te Helmond is een groot bedrijf op het gebied van automotive met ruim 700 medewerkers, van wie er 200 in Helmond werken. PDE levert een brede selectie aan automotive services zoals engineering, simulaties en berekeningen, prototypebouw, testen/validatie, klein serie productie en bepantsering. Deze services worden geleverd aan een breed scala aan klanten variërend van grote automobielfabrikanten tot het MKB.

Als voormalige ontwikkelingsafdeling van DAF Volvo/NedCar heeft PDE Automotive 50 jaar ervaring in het ontwikkelen en bouwen van voertuigen en subsystemen. Met deze kennis, de nieuwste CAE (Computer Aided Engineering) tools en modernste testapparatuur in huis kan PDE Automotive ondersteuning bieden gedurende de gehele levenscyclus van een auto.

PDE houdt zich dus veel bezig met de ontwikkeling en verbetering van conventionele (benzine) auto’s. Maar PDE is ook vooruitstrevend door de ontwikkeling van een volledig elektrische auto. Over de ontwikkeling van een elektrische auto gaat deze opdracht.




Ambtenaren in elektrische auto
Ambtenaren van Rijkswaterstaat en de Inspectie Verkeer en Waterstaat moeten zo veel mogelijk in elektrische auto's gaan rijden. Verkeersminister Eurlings wil dat zijn ministerie zo veel mogelijk het goede voorbeeld geeft en schaft enkele honderden elektrische auto's aan. Het kabinet kondigde voor de zomer aan dat Nederland dé proeftuin voor elektrisch rijden moet worden. Daarvoor is 65 miljoen euro uitgetrokken. Een bedrijvenconsortium (bestaande uit onder andere TNT en Eneco) maakte bekend dat het 3000 elektrische auto's koopt om de productie en verkoop van elektrische auto's te stimuleren.

Bron: AD, 10-sep 2009





2. Project


De fossiele brandstoffen worden tegenwoordig massaal opgestookt en volgens de verwachting zijn ze binnen een aantal decennia uitgeput. Gelukkig is, voordat dit gebeurt, de prijs van een liter benzine toch al zo ver gestegen dat enkel de allerrijksten zich dit kunnen veroorloven en de gewone burger allang gewend is om zonder fossiele brandstoffen te leven.

Figuur 2 http://static.autoblog.nl/images/wp2007/Benzine%20cartoon%2012.jpg

Een ander nadeel is de enorme CO2-uitstoot bij de verbranding van deze brandstoffen. Gelukkig worden er wel steeds meer en betere methodes ontwikkeld om onze energie duurzaam op te wekken met minder of geen uitstoot van schadelijke stoffen. Maar desondanks is onze economie nog steeds grotendeels afhankelijk van fossiele brandstoffen als energievoorziening. Helaas blijft de auto-industrie nog verder achter, met slecht enkele hybride modellen, die nog steeds benzine verbranden.

Daarom zou een volledig elektrische auto de ideale oplossing zijn voor de toekomst. Het vermindert de CO2-uitstoot drastisch en het maakt de maatschappij en economie minder afhankelijk van de uitputbare fossiele brandstoffen. PDE Automotive is momenteel al bezig met de ontwikkeling van een volledig elektrische auto, zodat de toekomstige automobilist duurzaam wordt en niet meer afhankelijk is van de milieuvervuilende en oprakende benzine.


Een normale auto is helaas niet zomaar om te bouwen tot een volledig elektrische auto. Bij deze verbouwing komen vele problemen naar voren. De auto moet zuinig omgaan met energie, en kan dus niet teveel elektriciteit verspillen aan bijvoorbeeld een airco of verwarming. Hierdoor is een goede isolatie dus van groot belang. Want de opslag van elektriciteit is cruciaal voor de actieradius, maar accu’s met een grote capaciteit zijn helaas enorm duur.
Daarom zou het erg handig zijn om een auto zichzelf op te laten laden. Dit gebeurt al in iedere auto door een dynamo, maar deze levert veel te weinig energie om de actieradius noemenswaardig te verhogen. Er zijn verder al wel mogelijkheden om meer energie te winnen maar veel van deze technieken moeten nog verder ontwikkeld worden voor een betere efficiëntie of lagere productiekosten. Enkele voorbeelden hiervan zijn energieopslag tijdens het remmen en zonnepanelen op het dak.
Voor een doorbraak van de elektrische auto is het dus ook erg belangrijk dat deze slim met de energie omgaat. De motor moet daarom zodanig gekozen worden dat deze genoeg vermogen levert maar niet teveel energie verbruikt. Hierbij is de overbrenging van de motor op de wielen natuurlijk ook van groot belang. Wanneer er hier teveel energie nutteloos verloren gaat beperkt dit weer de actieradius. Wrijvingskrachten benadelen de actieradius ook doordat de motor harder moet werken voor hetzelfde resultaat en het is helaas onmogelijk om de wrijvingskrachten volledig te voorkomen. Het zou dus handig zijn als een elektrische auto tenminste zo weinig mogelijk wrijving ondervindt.

PDE Automotive is al druk bezig met mogelijke oplossingen voor al deze problemen (en nog vele andere). Zij kunnen dit echter niet alleen en vragen daarom hulp aan jullie als adviseurs en onderzoekers.


De opdracht


PDE vraagt jullie hulp voor de laatste twee problemen. De overbrenging met tandkasten en de wrijvingsnelheid van de wielen. Jullie vormen een projectgroep die deze hulp gaat geven. PDE verwacht een schaalmodel van een elektrische auto.

Aan het schaalmodel worden de volgende eisen gesteld:



  1. Het is ontworpen met behulp van het ´Vario transmissiepakket’ (verstrekt door de docent) met de bijgeleverde tandwielen.

  2. Het kent maximaal een elektrische energiebron van 4,5V

  3. Het bestaat uit ten minste uit een grondplaat, een elektrische motor, tandwielen een energiebron en een schakelaar om de motor aan en uit te schakelen.

  4. De toegestane afmetingen zijn minimaal 30cm x 12 cm en maximaal 60cm x 24cm.

  5. De uiteindelijke schaal wordt vermeld op de auto.

  6. Het draagt een gewicht van 400 gram als vervanging voor het gewicht van stoelen, stuur, verlichting, interieur.

  7. Het kan rijden in de onderstaande testopstelling en genoemde testregels (zie achteraan onder het kopje test)

  8. Bij de start van de test wordt een presentatie gehouden van maximaal 3 minuten. De presentatie gaat over de bouw van de auto en de samenhang met achterliggende informatie vanuit de vooronderzoeken.


Testopstelling



Figuur 3: Schematische tekening van de testopstelling zoals deze gebruikt zal worden op de Eureka!Dag. De dikke buitenste randen zullen hoger zijn dan de baan, zodat het schaalmodel niet van de baan af kan raken. De baan loopt na de finish nog een meter door, dus houdt er rekening mee dat je het schaalmodel ook op tijd kan stoppen of optillen!

Vooronderzoek


Voordat jullie het daadwerkelijke schaalmodel gaan ontwerpen, verwacht PDE dat jullie je eerst verdiepen in de onderwerpen door een goed vooronderzoek. Dit verzekerd hen ervan dat jullie een goed doordacht schaalmodel ontwerpen en bouwen.

Onderzoek naar bestaande overbrengingen met tandwielen


De opdrachtgever verwacht een fotoverslag van de overbrenging van krachten op een step, kinderfietsje (driewieler) en een racefiets met tenminste 5 versnellingen. Bij de fotoseries staat een toelichting over de volgende onderwerpen. De werking van de overbrenging, de krachten die overgebracht worden en de effecten van een hoge of lage versnelling, zowel op korte termijn (bij het starten) als op langere termijn.

Onderzoek naar de relatie tussen acceleratie, snelheid en energiezuinigheid


PDE automotive verwacht een onderzoeksverslag [literatuur onderzoek] over de relatie tussen de mate van acceleratie en snelheid aan de ene kant en energiezuinigheid aan de andere kant. Het onderzoek gebeurt bij vier soorten vergelijkbare zelf uit te kiezen middenklasse auto’s: een benzineauto, een elektrische auto, een auto met dieselmotor en een auto op gas. De opdrachtgever verwacht conclusies in de vorm van heldere statistieken.

Onderzoek naar de wrijvingskrachten van wielen


PDE Automotive verwacht een testrapport met als titel ‘Wielen’. In dit testrapport zijn verschillende soorten wielen getest op de mate van snelheid. De wielen verschillen op de volgende kenmerken: dikte, diameter, profiel, materiaalkeuze. Kijk hierbij ook naar de korte termijn en de lange termijn. Verder zijn van elk van de wielen m.n. de wrijvingskrachten aangeven. Het testrapport eindigt met een conclusie hoe deze wrijvingskrachten zo klein mogelijk te houden zijn.

4. Werkwijze

Team

Dit project voor PDE Automotive voeren jullie uit in een team van maximaal 5 klasgenoten. Jullie docent is jullie begeleider, bij hem of haar kun je altijd met vragen terecht.


Plan van aanpak

Voor elk deelonderzoek van het project wil de opdrachtgever dat jullie een plan van aanpak maken. Dit is maximaal een A4’tje waar overzichtelijk de volgende dingen op staan:



  • de naam van het project;

  • voor welk onderdeel dit het plan van aanpak is;

  • welke werkzaamheden jullie uit gaan voeren;

  • hoe jullie de taken verdelen;

  • wanneer de werkzaamheden uitgevoerd gaan worden;

  • welke materialen er nodig zijn;

  • wanneer jullie als team overleggen en waarover dat zal gaan.

De planning van het project over een periode van 5 of 6 weken ziet er als volgt uit:


W
Doorbraak voor elektrische auto

Amsterdam Nederland wordt de komende drie jaar voorzien van een landelijk netwerk van oplaadpunten voor elektrische auto's. In 2012 moeten op zeker tienduizend openbare plaatsen zuilen staan waar elektrische auto's kunnen worden opgeladen. De beheerders van elektriciteitsnetten hebben hierover een akkoord bereikt.

(Volkskrant 24 april 2009)


eek 1:

  • Maken van het plan van aanpak voor deelonderzoek 1.

  • Uitvoeren van het plan van aanpak voor deelonderzoek 1.

Week 2:


  • Maken van het plan van aanpak van deelonderzoek 2.

  • Uitvoeren van het plan van aanpak van deelonderzoek 2.

Week 3:


  • Maken van het plan van aanpak voor deelonderzoek 3.

  • Uitvoeren van het plan van aanpak van deelonderzoek 3.

Week 4 en week 5:



  • Maken van het plan van aanpak voor deelonderzoek 4.

  • Zoeken en verzamelen van materialen.

  • Uitvoeren van het plan van aanpak van deelonderzoek 4.

Week 6:


  • Testen van het schaalmodel.

  • Mogelijke verbeteringen aanbrengen aan het schaalmodel.

  • Afronden van het project en voltooien van het onderzoeksrapport.

Materialen

Jullie hebben waarschijnlijk verschillende materialen nodig. Probeer deze zoveel mogelijk zelf te regelen. Voor materialen waar jullie zelf niet of moeilijk aan kunnen komen, kunnen jullie altijd je docent om hulp vragen.

De elektrische motor en het Vario transmissiepakket wordt door jullie docent geleverd. Deze zijn bij een defect ook op conrad.nl te bestellen met artikelnummer 240788-89 (€6,99).
Informatiebronnen

Voor delen van het onderzoek zullen jullie informatie van andere bronnen nodig hebben. Dit kunnen bijvoorbeeld de bibliotheek en het internet zijn. Op internet is www.eurekacup.nl een goede plek om te beginnen met zoeken. Daar vind je een aantal handige links die betrekking hebben op jullie project en de theorie. Je kunt natuurlijk ook zelf zoeken naar nuttige internetpagina’s.


Figuur 4: http://denationaledialoog.nl/upload/content/cartoons/20090713-albo-helm-elektrische-autos.jpg



5. De Test
Producttest

De werking van jullie schaalmodel zal op de Eureka!Dag getest worden op een baan van 5,0 meter lang. Het is de bedoeling dat het model zo snel mogelijk vanuit stilstand de 5 meter aflegt. Een afbeelding van de baan is terug te vinden in de opdrachtomschrijving. Tijdens de race gelden er de volgende regels:



  • Het schaalmodel moet voldoen aan de eerder bepaalde eisen, zoals beschreven door de opdrachtgever in de opdracht op pagina XX.

  • Het model mag na de start niet meer aangeraakt worden door de ontwerpers. Voor de start mag een van de ontwerpers wel een schakeling (of iets dergelijks) omzetten om het schaalmodel te laten starten.

  • Vanaf de start mogen er géén kabels meer naar het schaalmodel lopen. Er mag dus wel een kabel weggetrokken worden om het schaalmodel te laten starten, mits deze kabel hierna geen verbinding meer heeft met het model.

  • Het schaalmodel mag slechts 1 elektromotor hebben, zonder enig ander aandrijvingmechanisme.

  • Er mogen geen ‘hulpstukken’ of andere objecten op of naast de baan geplaatst worden.

  • De tijd wordt gestart zodra het voertuig vanuit stilstand in beweging (met de neus van het model voor de startlijn) komt en wordt gestopt wanneer het voertuig met de neus over de finishlijn gaat.

  • De deelnemers mogen een tweede poging aanvragen, wanneer de eerste tijd wegens een duidelijke storing of defect in het schaalmodel niet naar wens is. In dit geval geldt de tweede tijd altijd als eindtijd ongeacht de eerst gemeten tijd!

Beoordeling

PDE zal samen met een vakkundige jury jullie ontwerp, presentatie en de tijd van de race beoordelen en een uiteindelijke winnaar uitroepen. Het gaat uiteindelijk dus niet enkel om de eindtijd van de race, maar ook om de presentatie en de creativiteit en inventiviteit van het prototype!



Voor de presentatie is een pc beschikbaar in combinatie met een beamer. Zorg er wel voor dat je de presentatie volledig op een usb-stick of CD zet, opgeslagen in Office Power Point 2007 format.





De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2017
stuur bericht

    Hoofdpagina