PRO04. CoP Future Mobility. Sander Spijker

Transcriptie

1 PRO04 CoP Future Mobility Sander Spijker

2 Inhoud Analyseren... 3 Persoonlijk PVA... 3 Onderzoeken... 4 Hoofd en deelvragen... 4 Inhoudelijke verdieping... 4 Simulaties of CAD modellen... 5 Bijlage... 6

3 Analyseren Sander Spijker Persoonlijk PVA Wat Ik ga helpen met het ontwikkelen van de wielophanging van united mobilty. Het doel van united mobilty is om een strak voertuig neer te zetten. Om dit voor elkaar te krijgen zullen wij goed moeten kijken naar wat het beste is voor united mobilty. De taken binnen dit project zijn al zo goed als verdeelt. Het deel wat ik heb gekregen is stuurinrichting, hierbij komt Vincent Verhagen mij helpen om een deugdelijk stuursysteem te ontwerpen. Er zijn al onderzoeken naar gedaan door de fontys, nu is het de taak van Vincent en ik om uit te zoeken of deze stukken bruikbaar zijn om het te kunnen realiseren. Wat ga ik opleveren - uitgewerkt 3d model van de stuurinrichting - Rapportage - voortgang persoonlijk dossier - Reflectie verslag van het project Hoe Tijdens mijn projecturen zal ik mij bezighouden met het ontwerpen van de ophanging. Hierbij moet je niet alleen denken aan het veersysteem, maar ook stuurinrichting en remmerij. Voor het stuursysteem zal er eerst een 3d CAD model worden opgeleverd. Om dit te kunnen maken zal er eerst nog wat onderzoek naar gedaan worden. Dit op gebied van homologatie en andere kracht berekening. Na dit 3d CAD model zal worden gerealiseerd in het echt. Belangrijke beslissingen worden altijd overlegd met de andere personen van het stuursysteem. Waarom Dit project ben ik begonnen als opdracht voor school. Er was een keuze uit projecten united mobilty en second life vehicle. Mijn keuze voor united mobilty gevallen omdat mij dit project meer aanspreekt. De motivatie is veel hoger voor dit project dan voor second life vehicle. Wielophanging zelf lijkt mij een heel interessant onderwerp om mij hier mee bezig te houden. Wielophanging gaat ook een behoorlijke uitdaging worden denk ik en daar hou ik wel van.

4 Onderzoeken Sander Spijker Hoofd en deelvragen Voor onderdeel stuursysteem zijn de volgende hoofd en deelvragen opgesteld: Hoofd en deelvragen - Welk bestaand stuursysteem is het meest geschikt voor de United Mobility? Deelvragen Inhoudelijke verdieping - Binnen welke afstand moet het voertuig en volledig kunnen draaien en hoe wordt dit gerealiseerd? - Welke eisen stelt de RDW aan een stuurinrichting? - Hoe realiseren wij een stuursysteem dat voldoet aan het Ackermann principe? - Wat is de meest ideale stuurpositie en hoek? Ik heb een onderzoek gedaan naar in wheel veersystemen. In dit onderzoek heb ik gebruik gemaakt van kwalitatief onderzoeken. Er was een vraag gesteld of dit gerealiseerd kon worden voor ons voertuig. Ik heb onderzoek gedaan en ben tot conclusie gekomen dat het niet realiseerbaar is binnen de tijd. Zie bijlage voor het onderzoek Figuur 1 Excel berekeningen

5 Simulaties of CAD modellen Er is een 3D CAD tekening gemaakt van een mogelijk stuursysteem. Ik heb het stuurhuis getekend en mijn collega de stuurkolom. Het stuurhuis is een stiletto c en na getekend met werkelijke dimensies. Figuur 2 3D CAD stuursysteem Ook heb ik een 3D CAD model gemaakt van een inwheel veersysteem. Dit is te vinden in de bijlage. Het veersysteem is gebaseerd op het Michelin inwheel veersysteem, alleen dan zonder elektromotor.

6 Bijlage Sander Spijker

7 sander spyker Sander Spijker

8 Analyseren... 3 Persoonlijk PVA... 3 Onderzoeken... 4 Hoofd en deelvragen... 4 Inhoudelijke verdieping... 4 Simulaties of CAD modellen... 5 Bijlage... 6 Inleiding... 8 Het idee... 9 Doelstellingen & Onderzoeksvraag Michelin Active Wheel System Hiriko Robo-wheels Multimatic In-Wheel Front Suspension Edison2 In-Wheel Suspension Uitwerking in inventor Conclusie Advies 16 Inleiding

9 Dit document betreft een zeer kort onderzoek naar een mogelijk innovatievere ophanging dan de huidige gekozen ophanging voor de United Mobility. Het idee is ter sprake gekomen tijdens een bijeenkomst voor het project United Mobility en zal later in dit document uitgelegd worden. Het idee Het idee voor de alternatieve wielophanging is als volgt: Een schokdemper met veer verwerkt in de fusee. De draagarmen worden in plaats van aan het fusee aan het chassis zelf vastgemaakt. Dit zorgt ervoor dat het feitelijk één geheel wordt hiermee. Michelin heeft zo n soort ophanging al is gemaakt en toegepast op de Heuliez Will en de Venturi Volage, Allebei elektrische voertuigen van Franse makelij. Voor de beeldvorming hieronder een afbeelding van dit systeem: 1 Figuur 3 Michelin Active Wheel System Zoals te zien is zit hier ook een elektromotor in verwerkt die het wiel aandrijft. Dit is dan iets wat wij bij de United Mobility niet nodig hebben, maar dit idee komt het meest in de buurt bij ons idee voor een alternatieve ophanging dus zullen wij dit ook onderzoeken. Later in het document zal meer worden uitgelegd over dit systeem. Doelstellingen & Onderzoeksvraag 1 Tudorache, A. (2010). Michelin Will Make the Active Wheel Available in [online] autoevolution. Available at: [Accessed 9 Mar. 2016].

10 Het doel van dit onderzoek is om te onderzoeken of het mogelijk is een ophanging te realiseren voor de United Mobility waarbij de schokdemper in de fusee zit verwerkt en de draagarmen vastzitten aan het chassis. De doelstelling is om voor vrijdag een advies te geven over de mogelijkheden hiervan. Hierbij hebben wij een onderzoeksvraag opgesteld zonder deelvragen vanwege het gebrek aan tijd. Deze luidt: Wat zijn de mogelijkheden om een ophanging met een inwheel schokdemper en aan het chassis bevestigde draagarmen zelf te construeren en toe te passen op de United Mobility binnen de gestelde tijd voor dit project?

11 1. Michelin Active Wheel System Zoals gezegd is het idee dat wij onderzoeken al is toegepast door Michelin. Zij hebben een wiel met daarin verwerkt: Een fusee met elektronische geregelde schokdemper Een losse veer ernaast Een 30 kw watergekoelde elektromotor (ter grootte van een starter motor) die het wiel zelf aandrijft. Een tandwiel dat verbonden is met het tandwiel van de elektromotor waardoor het wiel kan draaien. Een regelmotor voor de elektronische schokdemper Het bekende remsysteem (remschijf, remklauw etc.) Hieronder nog een keer de afbeelding: De 2 bandenmaten die de Venturi Volage gebruikt bij dit systeem zijn als volgt: Front tyres: Michelin R18 Rear tyres : Michelin R18 Alles bij elkaar weegt dit wiel 43 kg. De 30 kw motor zelf weegt 7 kg 3 dus wanneer we dit ontwerp zouden kunnen realiseren en hierbij de elektromotor voor de wielaandrijving weglaten dan weegt het geheel ongeveer 35 kg met de huidige band -en velgmaten. Of de resterende componenten 2 Allcarcentral.com, (2016). 1st ed. [ebook] Monaco: Venturi Automobiles. Available at: [Accessed 9 Mar. 2016]. 3 TreeHugger. (2016). Michelin Unveils Active Wheel in Affordable Electric Car. [online] Available at: [Accessed 9 Mar. 2016].

12 allemaal in een wiel van 101 mm breed en met een 16 inch velg kunnen worden gebouwd die we voor de United Mobility willen gebruiken is dus ook nog maar de vraag. 2. Hiriko Robo-wheels Een ander concept wat wij gevonden is die van 4 Hiriko. Zij hebben een concept stadsauto met eveneens wielen waarin onder andere ook ophanging is verwerkt. Het ziet er als volgt uit: 4 Figuur 4 Hiriko Robo-Wheels De schokdemper is hier niet in de fusee verwerkt maar staat er bovenop waardoor het meer wat weg heeft van een McPherson ophanging. Verder is er een elektromotor, haptic steering en remmerij in verwerkt. Over dit concept is verder niet veel concrete technische informatie te vinden. 4 Hiriko driving mobility. (2016). 1st ed. Hiriko, p.21.

13 3. Multimatic In-Wheel Front Suspension Multimatic, een Canadees automotive bedrijf heeft bij een Ford Model B uit 1932 een in-wheel suspension gerealiseerd waar zij ook het 5 patent op hebben. In het wiel zit een hydraulische demper wat kracht uitoefent op een zuiger, deze zuiger is weer verbonden met een andere zuiger in het chassis. Onder de motorkap zit een veer die wordt ingedrukt door de druk op de zuiger. Het bijzondere aan dit systeem is dat je de kracht in het wiel doorgeleid met vloeistof onder de motorkap. Op de website is te lezen dat een 14 of 15 inch velg te klein is om dit systeem in te bouwen, maar dat het bij grotere maten wel mogelijk is zoals op de foto te zien. 6 Figuur 3 Multimatic In-Wheel Suspension 7 Figuur 4 veerplaatsen 5 Holt, L. and Sparrow, T. (2016). Patent US In-wheel suspension system with remote spring and damper means. [online] Google Books. Available at: [Accessed 9 Mar. 2016]. 6 Autofocus.ca. (2012). Racecar technology, meet pre-war Ford - Autofocus.ca. [online] Available at: [Accessed 9 Mar. 2016]. 7 youtube.(2012)[online] 10 Mar. 2016].

14 4. Edison2 In-Wheel Suspension De 7 Edison2 is een elektrisch voertuig die ook gebruik maakt van In-Wheel Suspension. De gehele unit is gemaakt uit aluminium en weegt zo n 5,5 kg. Deze zit gemonteerd in een 17 inch velg 8 Figuur 5 Edison2 In-Wheel Suspension 7 Compositesworld.com. (2016). Very Light Cars: Driving the future : CompositesWorld. [online] Available at: [Accessed 9 Mar. 2016]. 8 Autoweek. (2016). Driving the Edison 2 Very Light Car 4.0. [online] Available at: [Accessed 9 Mar. 2016].

15 5. Uitwerking in inventor De wielnaaf wordt gemaakt uit een aantal onderdelen. 2 veren, geleider, houder / wielnaaf en demper. Door dit ontwerp toe te passen kan de veer worden geplaatst net voor de velg, in de velg kan niet als er wordt gekozen voor een zijspanband. Figuur 6 bevestiging lager Figuur 7 geleider Figuur 8 houder Figuur 9 wiellager Figuur 10 assembly met veren

16 Overige gevonden patenten op In-Wheel Suspension systemen: Conclusie Er zijn zeker mogelijkheden om een in wheel veersysteem te maken. Michelin en nog een paar andere bedrijven hebben dit ook al weten te realiseren. Michelin heeft zelfs een elektromotor ingebouwd bij het wiel. Ons idee wat mij bedacht hebben komt het meest die bij de Michelin wiel, alleen is hier geen elektromotor in toegepast. Elektromotor was overbodig, omdat het alleen gaat om de voorwielen. Om dit te kunnen realiseren moet dit nog veel verder worden uitgedacht en getest moeten worden of het wel aan de eisen kan voldoen. Alle ontwikkelde systemen van andere bedrijven zijn voor in een velg, wat bij dit voertuig niet kan aangezien we voor zijspanwielen gaan. 7.Advies Na veel punten hebben onderzocht luid het advies om dit niet gaan toepassen binnen het voertuig. Het systeem is nog best ingewikkeld om dit werkend te kunnen krijgen en zal heel veel tijd gaan kosten. Er zijn hiervoor ook geen kant en klare pakketten die gekocht kunnen worden, alles zal zelf gemaakt moeten worden/ bedacht worden. Er is gekozen voor een zijspan wiel en om deze reden kan het niet in de velg worden toegepast, wat weer eigenlijk de hele essentie eruit haalt. Want nu moet alles alsnog buiten de velg geplaats worden en levert het weinig tot geen voordeel op. De tijd factor in dit project is sterk aanwezig en daarom wordt het afgeraden om dit toe te passen in het voertuig.