Video: Solar Panels on a Tesla (November 2024)
Vrijdag start de 10-daagse New York International Auto Show, maar een van de meest innovatieve Amerikaanse auto's van vandaag zal niet te zien zijn: Navitas (Latin for energy) is een zonnewagen gebouwd door studenten van het Purdue Solar Racing team (PSR).
Afgelopen vrijdag voor het eerst onthuld door het slaaparme universiteitsteam, zal Navitas volgende maand racen in de Shell Eco-marathon van 2013 in Houston. Vanaf januari hadden ongeveer 150 voertuigen zich ingeschreven om aan de wedstrijd deel te nemen.
De race is echter ver verwijderd van de Indy 500. In plaats van te strijden om de snelste tijd, strijden teams om de beste energie-efficiëntie. De auto's moeten 10 ronden afleggen rond de Discovery Green-baan van 0, 6 mijl, op welk punt de mijl per gallon benzine-equivalent (MPGe) wordt berekend. Om dat aantal te berekenen, begint Navitas de race met een volledig opgeladen lithium-polymeerbatterij van 44, 4 volt. De auto zal energie opwekken terwijl deze stroom verbruikt en het totale resterende batterijvermogen aan het einde van de race zal worden gebruikt om de efficiëntie te bepalen.
Tijdens de race zullen niet-rijdende leden op telemetriestations op de baan staan en gegevens zoals snelheid, de opgewekte zonne-energie en andere informatie die de on-board Controller Area Network (CAN) bus uitvoert, bewaken. De bestuurder kan de meeste van deze gegevens ook zien dankzij een touchscreen in de auto.
Het team werkt volgens een tweejarige ontwerp- en bouwcyclus en in 2011 racete PSR met zijn Celeritas (Latijns voor snelheid). Het won de hoofdprijs (en $ 2.000) in de categorie Solar UrbanConcept met een equivalent van 2, 175 mijl per gallon. Na enkele verbeteringen te hebben aangebracht, keerde het team in 2012 terug naar Houston en overtrof opnieuw andere scholen, dit keer met een verbeterde kilometerstand van 2.250 MPGe. (Bekijk hier de andere vroegere auto's van het team die teruggaan tot 1993.)
Dit jaar heeft Shell de categorieën opnieuw ingedeeld om de fotovoltaïsche elementen en de batterij-elektra samen te voegen in één divisie genaamd Electric Mobility, zodat Navitas zal concurreren met alle andere niet-benzine / dieselvoertuigen inclusief waterstof, zonne-energie en batterij-elektrisch.
De bouw van Navitas neemt zeker een pagina uit het boek van Celeritas, maar vanwege nieuwe beperkingen door Shell moesten veel dingen veranderen. "Het is niet zo uitdagend om een auto te ontwerpen zonder beperkingen, " zei Brian Kelley, een senior computer engineering student en de Electrical Project Manager van PSR. "Ze voegden beperkingen toe om de uitdaging interessanter te maken."
Om te beginnen beperkte Shell het zonneceloppervlak tot 0, 65 m 2, in tegenstelling tot de 3 m 2 van PSR's vorige auto. Ter compensatie heeft het team Fresnel-reflectoren aangebracht om de hoeveelheid zonlicht die door de array wordt opgevangen te vergroten. Terwijl de theorie concentraties drie keer normaal zonlicht projecteert, verwacht het team in werkelijkheid dichter bij 2, 5 keer concentratie. Deze energie wordt vervolgens in de batterij geleid, samen met wat energie van regeneratief remmen.
Om de efficiëntie te verhogen, wierp de auto ook aanzienlijk gewicht af door hoofdzakelijk koolstofvezelmateriaal te gebruiken. Als gevolg hiervan weegt de auto ongeveer 200 pond, ongeveer de helft van het gewicht van zijn voorganger. Een opmerkzaam oog zal opmerken dat het ontwerp van Navitas afwijkt van het traditionele uiterlijk van een auto en een meer aerodynamische traanvorm aanneemt.
Celeritas was de eerste auto van PSR met computergestuurde systemen, maar Navitas verbeterde deze systemen door ze op te splitsen in meerdere systemen, waaronder licht, wiel en motor. In het geval van een incident maakt dit het identificeren van het storingspunt en het oplossen van het probleem eenvoudiger.
Bij de onthulling was Navitas nog steeds een work-in-progress en het team zal nog veel meer nachten doorbrengen in de garage om de auto klaar te maken. Maar zoals PSR-alumnus Brian Thompson, die nu voor Chrysler werkt, zei: "De auto is nooit compleet."
Welke extra functies zou het team wensen? "Airconditioning", deadpanned directeur Design en Integratie Alex van Almelo, gekozen als een van de bestuurders op basis van zijn kennis van de auto - en zijn slanke bouw. Temperaturen kunnen oplopen tot 110 graden Fahrenheit in de auto, en de bestuurder draagt een volledig racepak. Een van de coureurs van vorig jaar, Cole Skelton, is nu een ontwerpingenieur voor Tesla Motors.
Dus zie je binnenkort de Navitas op een weg bij jou in de buurt? "Ik denk niet dat we deze auto's onderweg zullen zien, maar de technologie die erin wordt gebruikt, zal altijd worden ingebouwd, " zei de faculteitsadviseur van het team en hoogleraar werktuigbouwkunde Galen King. "Koolstofvezelmateriaal, computergeïntegreerde besturingssystemen, elektrische aandrijving - u ziet al die componenten."
Bekijk de onderstaande video om de constructie en het testen van de Navitas van Purdue te bekijken.
Wil je meer weten? Laat uw vragen achter in het opmerkingenveld hieronder en leden van het Purdue Solar Racing-team zullen hun best doen om te antwoorden.
Alle afbeeldingen door Anthony Popolo
BEKIJK ALLE FOTO'S IN GALERIE
