جستاری در نوآوری های صنعت خودروسازی

●خودرو هیدروژنی پژو
شركت پژو، خودرویی به نام «كوارك» (Peugeot Quark) مجهز به سلول سوختی ساخته است. در این خودرو سوخت هیدروژن طی واکنشی با اكسیژن، برق تولید كرده و برق تولید شده در چهار الكتروموتور كه روی هر چرخ نصب شده مصرف می‌شود. از اگزوز این خودرو به جای گازهای سمی، آب خارج می‌شود.
باتری این خودرو از جنس فلز نیكل است، پیل سوختی این خودرو ۴۰ سلول دارد كه هر كدام توانایی تولید ۲/۷ ولت و در مجموع توانایی تولید ۲۸۸ ولت را دارند.
بیشترین سرعت این خودرو ۱۱۰ كیلومتر بر ساعت و شتاب صفر تا ۵۰ كیلومتر این خودرو نیز ۵/۶ ثانیه است و موتور آن بدون صدا كار می‌كند. سیستم این خودرو توسط هوا خنك می‌شود و در مخزن ذخیره‌سازی ۹ لیتر هیدروژن با فشار ۷۰ بار نگهداری می شود.
●Air Bag تخم مرغی
شركت تویوتا كیسه‌های هوای جدیدی را به شكل دو تخم‌مرغ به هم چسبیده ابداع كرده است كه نسبت به كیسه‌های موجود از قابلیت حفاظت بالایی برخوردار بوده و هنگام وارد آمدن ضربه ناگهانی در هنگام تصادف و ترمزهای ناگهانی، سر و ناحیه گردن سرنشینان خودروها را در خود جای داده و از وارد آمدن ضربات شدید محافظت می كند.
●میشلن، ابداع کننده سیستم PAX
نوآوری جدیدی در تکنولوژی تایر به نام سیستم PAX توسط میشلن معرفی شده است که راننده را قادر به کنترل کامل وسیله خود پس از پنچری می‌نماید و شامل چهار عنصر چرخ(rim)، تایر، رینگ تقویت کننده و نمایشگر کاهش فشار است.
قطر داخلی و خارجی تایر سیستم PAX، با سیستمهای قبلی تفاوت دارد و بنابراین جفت و جور شدن تایر و رینگ در این سیستم آسانتر است. در ضمن قطر داخلی بزرگتر چرخها، فضای بیشتری برای سیستم ترمز و محور ایجاد خواهد کرد.
اساس این سیستم در نحوه قرارگرفتن تایر در طوقه لاستیک است. می دانیم که یک تایر عادی بوسیله فشار در جای خود ثابت می شود اما در سیستم PAX، برای نگهداری تایر بدون فشار یک قطعه لاستیکی گوه ای شکل که بر روی طوقه قرار می گیرد، بکار می رود.
به گفته میشلن، چندین شرکت خودروسازی پروژه هایی حاوی سیستم PAX را در دست اقدام دارند ؛ علاوه بر آن شرکت فوق با شرکت پیرلی به منظور توسعه مشترک و بازار فروش بعدی سیستم توافقنامه امضاء کرده است.
●خودروهای پیل سوختی
شرکتهای خودرو سازی تویوتا و هوندا مجوز عرضه و فروش انبوه دو نوع از خودروهای پیل سوختی را در ژاپن دریافت کردند. پیل سوختی از طریق واکنش میان هیدروژن و اکسیژن برق تولید می کند و تنها ماده حاصل از این واکنش آب خواهد بود. علاوه بر آنکه پیلهای سوختی برای محیط‌زیست بی زیان هستند، طول عمر آنها ۴ تا ۵ برابر بیشتر از پیل‌های خشک معمولی است.
این دو خودروساز موفق به دریافت گواهینامه تایید مدل برای خودروهای مدل هوندا F.C.X و تویوتا F.C.H شده‌اند.
بنا بر اعلام شرکت هوندا هزینه ساخت هر دستگاه خودروی پیل سوختی مدل F.C.X در حال حاضر بسیار بالا بوده و بالغ بر صدها میلیون ین، معادل ۹۲۰ هزار دلار می‌شود.
خودروی F.C.H که می تواند مسافت ۳۳۰ کیلومتر را بدون سوختگیری طی کند با اجاره ماهانه یک میلیون و ۵۰۰۰۰ ین معادل ۹۶۰ هزار دلار در اختیار وزارت محیط‌زیست قرار خواهد گرفت.
●روکش جدید پلاستیکی موتور
یك شركت قطعه‌ساز نروژی به نام پولی‌ مون، با همكاری شركت مهندسی DSM هلند و با استفاده از نوعی پلی‌آمید ۶ با سیلان بالا، روكشی جدیدی برای موتور ساخته كه قابلیت تحمل درجه حرارت بالا را دارد.
در این نوع پلاستیك، به دلیل حضور طولانی مدت قطعه در ناحیه بسیار گرم بر روی موتور و مقاومت در برابر تاب برداشتن، سطوح شكل مناسب داشته و كیفیت قالب‌گیری نیز عالی است. این روکش که ۱۰ درصد با الیاف شیشه و ۲۰ درصد با مواد معدنی پر شده، به دلیل قابلیت پر كردن سطوح وسیع قالب با قطعات نازك، سطح تمام شده زیبا، چرخه تولید سریع‌ و کارایی مهندسی بهتری دارند.
●B.M.W و خودرو هیدروژنی
خودروی هیدروژنی B.M.W با موتور H۲R ساخته‌ شده است و با ۱۲ سیلندر می‌تواند با استفاده از سوخت هیدروژن ۲۸۵ اسب بخار قدرت تولید كند. موتور جدید H۲R بر مبنای موتور احتراق داخلی B.M.W سری ۷ ساخته شده است. البته به دلیل نوع سوخت هیدروژن و حالت گازی آن تغییراتی در سیستم سوخت‌رسانی این خودرو داده شده است.
این خودرو در آخرین ركوردگیری توانسته است به ۳۰۲ كیلومتر در ساعت دست یابد.
مهم‌ترین تغییراتی كه دراجرای ساختمانی این موتور به نظر می‌رسد، نوع تزریق سوخت هیدروژن است. البته نوع مواد ساخته شده برای محفظه احتراق هم بسیار جالب است. آلیاژهای به كار رفته در این موتور شاید تا همین امروز هم جزء اسرار B.M.W باشد.
مهم‌ترین تفاوت بین موتوراحتراق داخلی بنزین‌سوز و هیدروژنی در تفاوت ذات این دو سوخت است. در حالی كه هیدروژن تحت فشار هوای طبیعی سریع‌تراز سوخت معمولی مشتعل می‌شود، اما دمای احتراق آن اندكی كمتر از بنزین است. در داخل موتور سرعت احتراق بالای مخلوط هیدروژن و هوا، دمای بیشتری در مقایسه با یك موتور بنزینی تولید می‌ كند، بنابراین زمان‌بندی سوخت نیز باید تغییر كند. جرقه باید به گونه‌ای زده شود كه بهترین فشار در نقطه مرگ بالای پیستون شكل گیرد.
●خودرو خورشیدی سه چرخ ایرانی
غزال ایرانی اولین خودروی خورشیدی ایران و خاور میانه است. تیم سازنده این خودرو تعدادی از دانشجویان و اساتید گروه مهندسی مكانیك دانشكده فنی دانشگاه تهران هستند. طراحی و ساخت این خودرو با استفاده از دانش روز و قویترین نرم افزارهای مهندسی جهان انجام می‌گیرد. این طرح از پائیز ۸۳ شروع شد و هم اکنون به اتمام رسیده است. طراحی و ساخت این خودرو از نظر علمی و عملی مشابه یك خودرو واقعی و در مواردی پیچیده تر از آن می باشد. گروه امیدوار است غزال در ۱۰ تا ۱۵ سال آینده به تولید انبوه برسد لازم به ذکر است کشورهای امریکا، استرالیا، ژاپن و هلند فعالترین کشورها در زمینه تولید خودروهای خورشیدی هستند.
غزال ایرانی یک خودرو تک سرنشین به طول ۵ متر، عرض ۸/۱ متر و حداکثر ارتفاع ۱ متر از سطح زمین است. این خودرو سه چرخ دارد که دو چرخ جلو حامل سیستم ترمز و فرمان، و چرخ عقب چرخ محرک می باشد. حرکت خودرو از طریق موتور الکتریک In-Wheel تعبیه شده روی چرخ عقب انجام می شود. موتور انرژی خود را از باطریهای لیتیوم-یون به وزن ۳۰ کیلوگرم و توان ۴۰۰۰ وات دریافت می کند. این باطریها توسط انرژی خورشید (از طریق سلولهای خورشیدی به مساحت تقریبی ۸ متر مربع و راندمان ۱۸ درصد روی سطح خودرو) شارژ می شوند.روی سطح بالائی خودرو تماما با سلولهای خورشیدی راندمان بالا به مساحت ۵/۸ متر مربع پوشیده است و انرژی خورشید از طریق این سلولها جذب شده و در باطریهای قابل شارژ (از نوع لیتیم - پلیمر) داخل ماشین ذخیره می شود. وزن تقریبی خودرو بدون سرنشین ۳۰۰ کیلوگرم و سرعت ماکزیمم آن حدود ۱۱۰ کیلومتر در ساعت است. همچنین خودرو با شارژ پر و بدون تابش نور می تواند حدود ۳ ساعت با سرعت ۶۰ کیلومتر در ساعت روی سطح صاف حرکت کند. ضریب درگ هوا برای خودرو در سرعت ۱۰۰ حدود ۲/۰ و ضریب لیفت حدود صفر است. جنس بدنه و شاسی این خودرو به نحوی انتخاب شده است كه ضمن برخورداری از مقاومت بالا، دارای وزن كمی هستند. شاسی خودرو از فولاد و بدنه آن از فیبرکربن و فایبرگلاس ساخته شده است. ترمزهای خودرو از نوع هیدرولیک دیسکی بوده و سیستم فرمان آن رک و پینیون می باشد.
دانشگاه MIT آمریکا طی دعوت از ۲۰ تیم برتر خودرو خورشیدی جهان برای ساخت خودرویی هیبریدی در این دانشگاه، از تیم غزال ایرانی نیز دعوت به عمل آورد که البته سفارت امریکا در ترکیه به هیچ کدام از اعضاء تیم برای حضور در این برنامه ویزا نداد. در متن دعوت نامه یکی از دلایل اصلی این امر ویژگی‌های جالب و منحصر به فرد طراحی غزال ایرانی ذکر شده است. این پروژه طی ژوئن تا آگوست ۲۰۰۶ در دانشگاه MIT انجام شد.
غزال ایرانی ابتدا برای شرکت در مسابقات جهانی خودروهای خورشیدی سال ۸۴ در استرالیا طراحی شد که به علت ابعاد بزرگ خودرو و مشکلات حمل و نقل از شرکت در مسابقه باز ماند. مسئولان مسابقه غزال ایرانی را خودرویی شگفت انگیز توصیف کردند و عدم شرکت این تیم در مسابقات را ضربه ای به مسابقات تلقی نمودند. این خودرو پس از برگزاری تور تهران-اصفهان (دهه آخر اردیبهشت ۸۵) برای شرکت در مسابقات تایوان (اواخر تابستان ۸۵) آماده خواهد شد. پس از از دست دادن مسابقات استرالیا به خاطر مشکلات انتقال خودرو به این کشور، تایوان برای شرکت در مسابقات خودروهای خورشیدی در این کشور که اواخر تابستان ۸۵ برگزار خواهد شد از تیم غزال ایرانی دعوت کرد.
در اردیبهشت ۸۵ تور تهران- اصفهان آغاز شد و پس از دو روز طی مسیر و سه روز توقف در دانشگاه صنعتی اصفهان با موفقیت پایان یافت. این تور از مرقد امام آغاز شده و پس از توقف در دانشگاه کاشان، روز دوشنبه ۲۵ اردیبهشت ماه مسیر به سمت میدان امام اصفهان ادامه پیدا کرد. سپس خودرو وارد دانشگاه صنعتی اصفهان شده و در مدت سه روز در کنفرانس بین‌المللی سالانه مهندسی مکانیک در دانشگاه صنعتی اصفهان حضور داشت و با استقبال گسترده شرکت کنندگان در کنفرانس مواجه شد. در طی این مدت علاوه بر نمایش خودرو توضیحات فنی مختلف توسط اعضا تیم به بازدیدکنندگان ارائه شد.
اعضای تیم: دکتر کارن ابری نیا: عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران، و رامین آقابابائی، مصطفی پویانفر، حامد (آراز) سرکارفرشی، مجید سیاوشی، حمیدرضا شیرین کامی، آرمین وشکینی، محمد همتی، محمدعلی بنکدار دانشجوی دوره كارشناسی مهندسی مكانیك دانشگاه تهران و علیرضا شیخ جعفری دانشجوی دوره کارشناسی رشته الکترونیک دانشگاه شهید رجائی.
دکتر ابری نیا معتقد است که ما کشوری آفتابی هستیم. از این ویژگی می توانیم بهترین بهره برداری را داشته باشیم؛ چرا که نفت تمام شدنی است و ما درسرزمین خورشیدیم. این انرژی علاوه بر در دسترس بودن، به لحاظ آلودگی نیز با محیط‌زیست بسیار سازگار است.
حامیان مالی این خودرو سازمان بهینه سازی مصرف سوخت، شرکت ایران خودرو و دانشگاه تهران بوده اند. کارهای تحقیقاتی و اجرایی این طرح با حمایت ایران خودرو آغاز و خودرو در مرکز توسعه محصولات جدید این شرکت ساخته شد. دکتر ابری نیا هزینه ساخت آن را یک میلیارد و دویست میلیون ریال اعلام کرده است.

شیوا اسلامی
منابع:
www.motosavvy.com
www.Persian-gazelle.com
www.BMWworld.com
www.michelin.co.uk
www.toyota.com
www.nordicnet.se

منبع : مجله گسترش صنعت