Auswertungen und Messungen

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Kategorie: Offene Dokumentation
Veröffentlichungsdatum Geschrieben von Mats Marcus

Simulationen und Messungen

Im Vorfeld zum Bau des Fahrzeuges haben wir eine bezogen auf Wirkungsgrad, Geschwindigkeit, Drehmoment, Verbrauch und Beschleunigung ausgelegte Simulation erstellt. In Bezug auf die Luftwiderstandsberechnungen sind diese jedoch bisher relativ ungenau, da wir Querschnittsfläche und den Luftwiderstandsbeiwert nur schätzen können. Eine Schnittstelle vom Fahrzeug zu einem Laptop, der während der Fahrt Daten aufzeichnen kann ist eingeplant, bisher jedoch noch nicht in nutzbarer Form implementiert, so dass wir hier bisher noch keine Messungen vornehmen konnten.

 

Mögliche Optimierungen

Bezogen auf die Fahrzeugkonstruktion haben wir mittlerweile einige Erfahrungen bezüglich der Planung und des Aufbaus gemacht. So war unser Ansatz, das Fahrgestell zunächst vollständig auf eine Schablone zu befestigen nicht der Beste, wie wir in der Schlosserei erfahren mussten. Mittlerweile würden wir die Radaufhängungen geringfügig anders planen.
Bezogen auf die Geschwindigkeit ließe sich diese nochmals deutlich erhöhen, wenn wir anstelle unserer 20“-Räder 26“-Räder beim Antriebsrad verwenden würden 11 und anstatt unserer 2 Akkupakete 3 verwenden würden12 . Rein rechnerisch könnte ein solches Fahrzeug Geschwindigkeiten von knapp 140 erreichen, was uns Sicherheitstechnisch mit unseren Erfahrungen als Konstrukteure bisher als zu waghalsig erscheint. Eine weitere Verbesserung des Fahrzeuges ließe sich durch die eingeplante aber bisher noch nicht umgesetzte Verschalung erreichen. Gegebenenfalls wäre sogar eine Verwendung von 2 Motoren denkbar, womit die mögliche Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung nochmals anwachsen könnte, hier drängt sich bei einem 1-Personenfahrzeug allerdings die Frage nach dem erzielten Nutzen deutlich auf.
Bezogen auf die Stromversorgung durch die Brennstoffzelle wären Flaschen mit einer höheren Kapazität wesentlich sinnvoller, da die Implementierung eines solchen Energiesystems sich gewichtsmäßig eher rentiert, wenn es sinnvoll genutzt werden kann.

 

Vor und Nachteile des Konzeptes/Perspektiven

Aus ökologischer Sichtweise

Die Nachteile unserer Entwicklung liegen zur Zeit in der fraglichen Perspektiven der Brennstoffzellentechnologie. Die Speichermöglichkeiten von Wasserstoff benötigen zu einer schnelleren Verbreitung dieser Technologie noch einiges an Grundlagenforschung. Da Wasserstoff bisher nach wie vor in den meisten Fällen durch Prozesse hergestellt wird, die ebenfalls Kohlendioxid erzeugen, fällt es derzeit noch schwer Wasserstoff als erneuerbare Energie anzusehen. Durch zukünftige Wasserstoff-Infrastruktur ist es möglich, unterwegs Wasserstoff nachzutanken.
Durch die Kombination mehrerer Energiequellen ist der Bedarf an die Speichergröße des Akkus deutlich geringer, wodurch bei der Herstellung weniger Schwermetalle freigesetzt werden würden, als in einem Fahrzeug, dass nur mit Hilfe von Akkus betrieben wird.
Heutige Pkws bieten die Möglichkeit, deutlich mehr Personen zu transportieren, als dies in der Realität passiert, dies ist hochgradig unökonomisch. Durch die auf einen Benutzer ausgelegte Bauweise können Fahrzeuggewicht und Verbrauch deutlich reduziert werden.

Anwenderbezogen

Mit dem derzeitigen Fahrzeug ist damit zu rechnen, dass der Anspruch vieler Anwender auf die erreichbare Geschwindigkeit nicht erfüllt wird. Wie bereits oben geschildert, ließe sich diese jedoch durch nicht allzu signifikante Änderungen in einen für die meisten Autofahrer akzeptablen Bereich bringen. Mit größeren Änderungsmaßnahmen wären sogar Mehrpersonenfahrzeuge bis hin zu Transportern, basierend auf unserem Konzept denkbar.
Sollte eine Wasserstoff-Infrastruktur in Zukunft ausgebaut sein, wobei wir an dieser Stelle von den in der Befüllung zeitaufwändigeren Metall-Hydrid-Speichern sprechen, so wäre es denkbar, dass der Anwender über eine Art Pfandsystem leere Wasserstoffflaschen bequem an einer entsprechenden Auffüllstation gegen befüllte Kartuschen umtauschen kann.
Unsere bisherigen Bemühungen zur Implementierung einer Klimaanlage waren bisher leider eher dürftig, dieser Luxus ließe sich technisch gesehen ebenfalls in einem bauähnlichen Fahrzeug implementieren. Die Verwendung mehrerer unabhängiger Energiequellen in einem Fahrzeug sorgt zukunftsbezogen für mehr Sicherheit, wenn eine einzelne der verwendeten Technologien vom Markt verdrängt wird.
Die Verwendung unseres RFID-Schlüsselsystems erlaubt selbst die Nutzung des Fahrzeuges durch Personen, die keinen Führerschein besitzen. Mit den wachsenden Fähigkeiten und Befugnissen des Fahrers können also die Fähigkeiten des Fahrzeuges mitwachsen.
Unsere Akkus haben derzeit noch den Nachteil, dass die Ladezeit bei unserem Netzteil über die Steckdose von 0 % auf 80 % 1h 30min beträgt. Bei einem entsprechend leistungsfähigeren Stromanschluss, Netzteil und ausreichender Akku-Kühlung ließe sich die Ladezeit jedoch auf nur ~10min verkürzen.

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