Die Bierkiste : Sähkökäyttöinen mikroauto
Ruohola, Eero (2017)
Ruohola, Eero
Tampereen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705066642
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201705066642
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa pieni nelipyöräinen päältäohjattava, sähkökäyttöinen kulkuneuvo, jonka konepeitoksi tulisi olutkori. Nimensä kulkuneuvo on saanut Saksasta (die Bierkiste, olutkori), jossa niille on oma kilpasarjansa. Julkisessa mediassa ei ole kuitenkaan ollut nähtävissä sähkötoimista vastaavaa, jolloin tuntui mielekkäältä suunnitella laite, jolla voi ajaa sekä sisä- että ulkoradoilla.
Työn tavoitteena oli perehtyä harjattomiin sähkömoottoreihin, niiden ohjaamiseen mikroprosessorilla ja perustason C++-ohjelmointiin. Tavoitteena oli lisäksi perehtyä kulkuneuvon hallintaan liittyviin tekniikoihin, kuten luistonestoon ja lukkiutumattomiin jarruihin vertailemalla etu- ja takapyörän nopeuksia keskenään. Kaikkiaan tavoitteena oli kehittää kompakti, tehokas ja nopea pieni kulkuneuvo, joka olisi kilpailukykyinen vastaavien polttomoottorikäyttöisten kanssa. Vertailtavia ominaisuuksia olivat muun muassa kiihtyvyys, huippunopeus, ohjattavuus ja jarrutuskäyttäytyminen.
Tarkoitus oli saada kaikki tekniikka mahtumaan pyöriä myöten korin sisäpuolelle siten, että ulkopuolelle jää ainoastaan ohjauspylväs ja ohjaustanko. Lisäksi kulkuneuvosta haluttiin saada aikaiseksi mahdollisimman tehokas. Tavoitteena oli teho-paino-suhde, joka olisi mahdollisimman lähellä 1:1:ä. Koska kyseessä on älykäs kone, haluttiin siihen myös luistonesto ja ABS-jarrujärjestelmä, jotta kulkuneuvon täysi potentiaali saataisiin hyötykäyttöön.
Kulkuneuvosta saatiin toteutettua toimiva kokonaisuus, joka liikkuu moottoreiden avulla eteenpäin ja toimii suunnitelmien mukaisesti. Huipputehoksi saatiin 16,9 kW, ja kokonaispaino akkuineen on 27 kg. Laskennallinen huippunopeus on noin 80 km/h. Ajanpuutteen vuoksi luistoneston, ABS-jarrujärjestelmän ja LCD-näytön toteutus rajattiin opinnäytetyön ulkopuolelle. Tulevaisuudessa kulkuneuvoa voitaisiin kehittää kevyemmän runkorakenteen avulla ja yksinkertaisemmalla voimansiirrolla, jolloin akustolle jäisi enemmän tilaa ja toimintasädettä saataisiin kasvatettua.
Työn tavoitteena oli perehtyä harjattomiin sähkömoottoreihin, niiden ohjaamiseen mikroprosessorilla ja perustason C++-ohjelmointiin. Tavoitteena oli lisäksi perehtyä kulkuneuvon hallintaan liittyviin tekniikoihin, kuten luistonestoon ja lukkiutumattomiin jarruihin vertailemalla etu- ja takapyörän nopeuksia keskenään. Kaikkiaan tavoitteena oli kehittää kompakti, tehokas ja nopea pieni kulkuneuvo, joka olisi kilpailukykyinen vastaavien polttomoottorikäyttöisten kanssa. Vertailtavia ominaisuuksia olivat muun muassa kiihtyvyys, huippunopeus, ohjattavuus ja jarrutuskäyttäytyminen.
Tarkoitus oli saada kaikki tekniikka mahtumaan pyöriä myöten korin sisäpuolelle siten, että ulkopuolelle jää ainoastaan ohjauspylväs ja ohjaustanko. Lisäksi kulkuneuvosta haluttiin saada aikaiseksi mahdollisimman tehokas. Tavoitteena oli teho-paino-suhde, joka olisi mahdollisimman lähellä 1:1:ä. Koska kyseessä on älykäs kone, haluttiin siihen myös luistonesto ja ABS-jarrujärjestelmä, jotta kulkuneuvon täysi potentiaali saataisiin hyötykäyttöön.
Kulkuneuvosta saatiin toteutettua toimiva kokonaisuus, joka liikkuu moottoreiden avulla eteenpäin ja toimii suunnitelmien mukaisesti. Huipputehoksi saatiin 16,9 kW, ja kokonaispaino akkuineen on 27 kg. Laskennallinen huippunopeus on noin 80 km/h. Ajanpuutteen vuoksi luistoneston, ABS-jarrujärjestelmän ja LCD-näytön toteutus rajattiin opinnäytetyön ulkopuolelle. Tulevaisuudessa kulkuneuvoa voitaisiin kehittää kevyemmän runkorakenteen avulla ja yksinkertaisemmalla voimansiirrolla, jolloin akustolle jäisi enemmän tilaa ja toimintasädettä saataisiin kasvatettua.