Purdue razkriva navitas: prihodnost tehnologije sončnih avtomobilov?

Oglejte si vse fotografije v galeriji

Petek začenja 10-dnevno mednarodno razstavo v New Yorku, vendar eden najbolj inovativnih ameriških avtomobilov danes ne bo na ogled: Navitas (latinsko za energijo) je sončni avtomobil, ki so ga gradili študentje iz ekipe Purdue Solar Racing (PSR).

Navitas je prejšnji petek prvič razkril javnost, ki jo je prikrajšala spanje, koledarsko ekipo pa bo naslednji mesec dirkal na Shellovem eko ​​maratonu leta 2013 v Houstonu. Od januarja se je za tekmovanje prijavilo približno 150 vozil.

Dirka pa je daleč od Indy 500. Namesto da bi se najhitreje borili, se ekipe potegujejo za najboljšo energetsko učinkovitost. Avtomobili morajo opraviti 10 krogov okoli 0, 6-kilometrske proge Discovery Green, na kateri se izračunajo kilometri na galonski ekvivalent bencina (MPGe). Da bi ugotovil to številko, bo Navitas dirko začel s svojo 44, 4-voltno litijevo polimerno baterijo. Avtomobil bo proizvedel energijo, saj porablja energijo, skupna moč baterije, ki ostane na koncu dirke, pa bo uporabljena za določitev njegove učinkovitosti.

Med dirko bodo ne-vozni člani postajali na telemetrijskih postajah, postavljenih okoli proge, in spremljali podatke, kot so hitrost, ustvarjena sončna energija in druge informacije, ki jih posredujejo vodila območja omrežja krmilnika (CAN). Voznik lahko večino teh podatkov vidi tudi zaradi zaslona na dotik v avtomobilu.

Oglejte si vse fotografije v galeriji

Skupina deluje na dvoletnem ciklu načrtovanja in izdelave, leta 2011 pa je PSR dirkal svoj Celeritas (latinsko za hitrost). Domov je odnesel glavno nagrado (in 2000 dolarjev) v kategoriji Solar UrbanConcept z ekvivalentom 2.175 milj za galon. Po nekaj izboljšavah se je ekipa leta 2012 vrnila v Houston in ponovno premagala druge šole, tokrat pa dosegla izboljšano kilometrino v višini 2.250 MPGe. (Tukaj si oglejte druge pretekle avtomobile iz leta 1993.)

Letos je Shell ponovno združil kategorije za združitev fotonapetostnih elementov in električnih baterij v eno enoto, imenovano Electric Mobility, tako da bo Navitas tekmoval proti vsem drugim vozilom, ki niso bencinska / dizelska, vključno z električnim vodikom, sončno energijo in akumulatorjem.

Navitasova zgradba zagotovo vsebuje stran iz Celeritasove knjige, toda zaradi novih omejitev Shell se je moralo marsikaj spremeniti. "Oblikovanje avtomobila brez omejitev ni tako zahtevno, " je dejal Brian Kelley, višji študent računalniškega inženiringa in vodja elektrotehničnih projektov PSR. "Dodali so omejitve, da bi izziv naredili bolj zanimiv."

Za začetek je Shell omejil območje sončnih celic na.65m ², v nasprotju s 3m ² prejšnjega avtomobila PSR. Da bi kompenzirali ekipi pritrjene reflektorje Fresnel za povečanje količine sončne svetlobe, ki jo ujame matrika. Medtem ko teorija projicira koncentracije trikratne normalne sončne svetlobe, v resnici skupina pričakuje, da bo koncentracija 2, 5-krat večja. Ta energija se nato usmeri v baterijo, skupaj z nekaj energije pri regenerativnem zaviranju.

Za večjo učinkovitost je avtomobil z uporabo predvsem materiala iz ogljikovih vlaken izgubil tudi veliko težo. Posledično avtomobil tehta približno 200 kilogramov, kar je približno polovica teže predhodnika. Previdno oko bo opazilo, da Navitasov dizajn odstopa od tradicionalnega videza avtomobila in prevzame bolj aerodinamično obliko solz.

Celeritas je bil prvi avtomobil PSR z računalniško vodenimi sistemi, vendar je Navitas na teh sistemih izboljšal tako, da jih je razdelil na več sistemov, vključno s svetlobo, kolesom in motorjem. V primeru nezgode to olajša prepoznavanje točke okvare in odpravljanje težave.

Ob razkritju Navitas še vedno ni bilo opravljeno, ekipa pa bo v garaži preživela še veliko vseh, ki so pripravili avto. Toda kot je dejal alpinist PSR Brian Thompson, ki zdaj dela za Chrysler, "Avto nikoli ni dokončan."

Katere dodatne funkcije bi si želela ekipa? "Klimatska naprava", direktor zasnove in integracije Alex van Almelo, izbran za enega od voznikov na podlagi svojega poznavanja avtomobila - in njegove vitke zgradbe. Temperature lahko v avtomobilu dosežejo do 110 stopinj Fahrenheita, voznik pa nosi polno dirkalno obleko. Eden od lanskih voznikov, Cole Skelton, je zdaj inženir oblikovanja za Tesla Motors.

Torej boste Navitas kmalu videli na cesti blizu vas? "Mislim, da teh avtomobilov ne bomo videli na cesti, toda tehnologija, ki se uporablja v njih, bo vedno vgrajena, " je dejal fakultetni svetovalec in profesor strojništva Galen King. "Material iz ogljikovih vlaken, računalniško vgrajeni krmilni sistemi, električni pogon - videli boste vse te komponente."

Oglejte si spodnji video in si oglejte gradnjo in testiranje Purduejeve Navitas.

Morate vedeti več? Vprašanja pustite v spodnjem razdelku s komentarji in člani ekipe Purdue Solar Racing se bodo potrudili odgovoriti po svojih najboljših močeh.

Vse slike Anthonyja Popola

Oglejte si vse fotografije v galeriji