هنا سنتحدث عن اول سيارة سعودية يتم تحويلها من البنزين الى كهرباء بالكامل :
✥ المقدمة :
يعتبر الكثير من الأشخاص أن قيادة سيارة كهربائية فيها الكثير من المنافع فهي صديقة للبيئة ولاتحتاج إلى إستهلاك الوقود وصامتة وتحتوي على قدر كاف من عزم الدوران لتخطي أي طريق وعلى الرغم من السعر المرتفع للسيارت الكهربائية مثل سيارة تسلا الا ان تحويل سيارة تعمل بالبنزين الى الكهرباء يقابله العديد من التحديات وتعمل حكومة مولاي خادم الحرمين الشريفين الملك سلمان بن عبدالعزيز وبمساندة ولي عهده الامين الامير محمد بن سلمان - حفظهما الله - ضمن رؤيتها الإستراتيجية 2030 لخلق بيئة نظيفة وذلك من خلال تبنى كافة المعايير الدولية المتعلقة بالانبعاثات الصناعية والسيارات و مطابقتها للمقاييس التي تدعم تحقيق هدف الأمم المتحدة في خفض الإنبعاث الكربوني.
لذلك فإن تقنية السيارات الكهربائية (Electrical Vehicle "EV" ) والهجينة (Hybrid) تكون في مقدمة أحدث الحلول التكنولوجية للمساهمة في إيجاد بيئة نظيفة ومن أجل الفهم لصناعة السيارات الكهربائية فأنه يجب علينا أن نتفاعل وننصهر في معرفة النماذج المتبعة والمطورة لهذه الصناعة لغرض المشاركة والمساهمة في النموذج الأمثل لتصنيع السيارات الكهربائية و الشكل المرفق يوضح بالتفصيل الفروقات التصميمة والاختلافات في مواقع الأجزاء الرئيسية للسيارات الكهربائية حيث ان العالم والشركات تتسابق في تصميم وتطوير نموذج مثالي يوفر السلامة الكاملة والأداء الأفضل و لذلك فإن للمملكة الفرصة المواتية لتطوير وتوطين تقنيات صناعة السيارات الكهربائية .
✥ أهداف المشروع :
• مواكبة رؤية 2030 لتقليل انبعاث الغازات وتصنيع سيارة كهربائية بأيدي سعودية .
• معالجة مشاكل السيارات الكهربائية التي لا تعمل بكفاءة عالية في المناطق الحارة بسبب ارتفاع درجة المحرك والمتحكم الإلكتروني بالسيارة وكذلك مشاكل البطاريات وخاصة بطاريات الليثيوم .
• إيجاد سيارة كهربائية رخيصة الثمن حيث تبلغ سيارة تسلا موديل أس الكهربائية الى تقريبا اكثر من نصف مليون ريال سعودي .
• التقليل من انبعاثات الغازات وخاصة اول اكسيد الكربون للمحافظة على البيئة .
• الاعتماد على الطاقة المتجددة عن طريق استخدام الالواح الشمسية في شحن السيارة أثناء توقف السيارة .
• عمل متحكم بالسيارة الكهربائية مفتوح المصدر وبتكلفة قليلة لا تزيد عن 2000 ريال سعودي علما بان المتحكمات الموجودة بالسوق العالمي لا تقل عن 16 الف ريال سعودي .
✥ خطة عمل المشروع :
تم تقسيم المشروع الى ثلاثة مراحل و مجموعات عديدة على مدى سنة ونصف وهي :
✥ المرحلة الاولى من المشروع :
• المهمة المطلوبة :
بناء المتحكم الالكتروني للسيارة للتحكم في جميع اجزاء السيارة من المحرك والتكييف و الفرامل والتحكم في مضخة الهيدروليك للتحكم بالمقود ( طارة التوجيه ) و جميع الأنظمة الالكترونية بما فيها مقدار الشحن والتفريغ و فك المحرك القديم والتخلص من الانظمة الوقود والعادم وتركيب المحرك الكهربائي داخل السيارة .
✥ المجموعات :
• مجموعة بناء المتحكم الإلكتروني :
هي بناء المتحكم الالكتروني للسيارة للتحكم في جميع اجزاء السيارة .
المتحكم في مرحلة الاختبار والبرمجة
البورد المصنع والمصمم باستخدام الاردوينو عند استلامها من شركة JKPCB لطباعة البوردات في الصين
• مجموعة المحرك الكهربائي :
فك المحرك القديم والتخلص من الانظمة الوقود والعادم وتركيب المحرك الكهربائي داخل السيارة عن طريق تصنيع ما يعرف بـ Adapter plate لموائمة المحرك الكهربائي مع صندوق تبديل السرعات او ما يعرف Gearbox وكذلك تصنيع مخمدات للمحرك Engine mounting وذلك لتثبيت المحرك بطريقة صحيحة والمحافظة على تقليل الاهتزازات في السيارة .
مرحلة فك المحرك القديم
مرحلة فك صندوق تبديل السرعات Gearbox
مرحلة تصنيع Adapter plate
التركيب بين المحرك و مبدل السرعات
التركيب النهائي للمحرك داخل السيارة
✥ الحالة النهائية للمرحلة الأولى :
• تم الانتهاء منها .
✥ المرحلة الثانية من المشروع :
• المهمة المطلوبة :
شراء بطاريات الجيل و الألواح الشمسية و الشاحن الكهربائي و وحدة التبريد للمحرك و المتحكم وكذلك تغيير جهاز التكييف لكي يعمل بالكهرباء وكذلك تغيير مضخة التوجيه للسيارة من ميكانيكية الى كهربائية و من ثم تركيب جميع العناصر وهي تركيب مضخة خاصة للفرامل و تركيب البطاريات و تركيب الشاحن الكهربائي لشحن السيارة أثناء التوقف مع تركيب ألواح طاقة شمسية من النوع المرن والذي يصمم على الجسم الخارجي للسيارة .
✥ المجموعات :
• مجموعة البطاريات :
كانت البداية بتوزيع المهام على كافة المتدربين من الدكتور جابر وكان تكليف بالبحث عن بطاريات الهايبرد التالفة للاستفادة من الليثيوم بداخلها لعدم توفر بطاريات الليثيوم في السعودية ولكن لم نجد حتى مساعدة وكالات السيارات فهذه مشكلة جسيمة فما كل ما يتمناه المرء يدركه , فقررنا التوجه الى خطة بديلة وهي بطارية "الجيل" آمنة ويتم أعادة شحنها ولها أنواع ومميزات كثيرة ولكن من عيوبها وزنها الثقيل وكانت التكلفة 8 بطاريات بقيمة 9260 ريال سعودي .
وبعد ان قمنا بشراء البطاريات كلفنا الدكتور جابر بتصميم للبطاريات في مقدمة و مؤخرة السيارة بقاعدتين من الحديد الأولى تكفي ثلاثة بطاريات و وضعت في الأمام والأخرى تكفي خمسة بطاريات و وضعت في الخلف من اجل تثبيت البطاريات عن الحركة اثناء سير السيارة وهذا ما حدث رغم رفع السعر من اغلب محلات الحدادة حتى وجدنا السعر المناسب .
مرحلة تركيب القواعد في الامام والخلف
الشكل النهائي للبطاريات في الامام
الشكل النهائي للبطاريات في الخلف
بعد ان قمنا بتركيب البطاريات والتأكد من مساحة البطاريات داخل القاعدة قمنا بعد ذلك بتلحيم القاعدة الأمامية بداخل السيارة اما القاعدة في الخلف اكتفينا بتثبيتها بالمسامير في نفس السيارة من الأسفل و الجوانب و كل ذلك بمساعدة الدكتور جابر و تبادل الحوار واكتساب الخبرة أمر مهم .
مرحلة تلحيم القاعدة الأمامية
اثناء تبادل احوار مع الدكتور
واجهنا أول مشكلة وهي وزن البطاريات الذي يبلغ 52kg لكل بطارية وكمجمل البطاريات كان يبلغ وزن 8 بطاريات 416kg وهذا سبب لنا عائق .
مرحلة اختبار حمل السيارة بالبطاريات و الركاب
ولكن نهاية كل نفق مظلم نور فوجدنا الحل وهو تركيب " كعكات " للكفارات الخلفية مما يزيد من ارتفاع السيارة .
اثناء فك وتركيب الكعكات
بعد فك الكعكات
الأسبوع التالي قمنا بشراء اسلاك DC بتوصية من الدكتور يصل طول السلك الى 50M قمنا بقطع الأسلاك منها 20cm ومنها 60cm و واحد 3M وجميعها من اجل التوصيل للبطاريات و الكنترولر و المحرك .
وبعد ذلك قمنا بقطع اطراف الاسلاك وتوصيلها بمفاتيح التوصيل وبعد ذلك قمنا بضغط اطراف الإسلاك بمفاتيح التوصيل حدودها 95cm تم ضغطها مرتين اولاً بمفتاح 70 وثانياً بمفتاح 50 .
بعد ضغط الاسلاك قمنا بتركيب عازل عن الاكسده وقمنا بحرق العازل لعدم تسرب أي شيء داخل السلك .
قمنا بتوصيل اسلاك 20cm و 60cm في القاعدة الأمامية المكونة من 3 بطاريات على التوالي و القاعدة الخلفية المكونة من 5 بطاريات ايضاً على التوالي .
ومن ثم قمنا بتوصيل سلك 3M من المحرك في الامام الى الخلف بالمتحكم .
بعد توصيل كافة البطاريات على التوالي ومن ثم التوصيل الى المتحكم ولكن حدث ما لم يكن في الحسبان والنتيجة تلف المتحكم لعدم تحمله جهد البطاريات كان اكبر من قوة المتحكم .
✥ وتنقسم مجموعة البطاريات الى مجموعتين فرعية وهي :
• مجموعة الموقع :
وقد تم شرح كل ما يخص الموقع هــنـــا .
• مجموعة الواح الطاقة الشمسية :
كَلف الدكتور جابر مجموعة الواح الطاقة الشمسية بطلب 6 ألواح طاقة شمسية و منظم شحن من خارج المملكة العربية السعودية وهي نوع :
Monocrystalline - اللوح الاحادي
تحتاج البطاريات الى مصدر طاقة متجدد لشحنها خلال فترة الصباح و هنا تأتي فائدة الطاقة الشمسية و فائدة الالواح الشمسية هي عبارة عن مجموعة من خلايا الشمسية مرتبطة في لوح تقوم بتحويل طاقة أشعة الشمس الى طاقة كهربائية.
وهذا النوع يتكون من خلايا رقائق سيليكون نقية قطعت بشكل شبه مربع , وهو الاقدم و ذات كفاءة عالية و الأعلى كفاءة بين كل الأنواع وايضا ذات عمر طويل و لكن غالي التكلفة مقارنة ببقية الأنواع الأخرى .
✥ مواصفات الألواح الشمسية :
من مميزاتها : انها ذات كفاءة عالية و عمرها افتراضي جيد .
✥ ولن ننسى ايضاً منظم الشحن وهو نوع :
قبل البدء في اي نظام طاقة شمسية يجيب اولا توفر منظم شحن مناسب لمواصفات الألواح الطاقة الشمسية و البطاريات , وهذا المنظم يقوم بتنظيم الطاقة الناتجة من الالواح الشمسية للمحافظة على البطارية من اي زيادة او نقصان في الشحن وقد تتلف بشكل اسرع او تقلل من عمرها الافتراضي .
منظمات الـMPPT هي عبارة عن محولات dc – to - dc والتي تقوم بتمرير التيار على شكل نبضات من الخلايا الشمسية الى البطاريات بأفضل جهد ممكن حيث تستغل اقصى طاقة ممكنة من الخلايا الشمسية و ذلك بخفض الفولت و رفع الامبير ما يجعله ذات كفاءة عالية وهو الأفضل لكنه غالي التكلفة مقارنة بمنظمات PWM.
✥ مواصفات منظم الشحن :
✥ محاكاة التوصيل :
• 6 الواح طاقة شمسية كل لوح بـ 200W و جهد 21.5V و التيار 3.5A
• 4 بطاريات جل البطارية الواحدة 12V , 200AH
• منظم MPPT 60A
✥ النتائج :
• نقوم بقياس مجموع قدرة الالواح الشمسية اولاً وهي : 200 × 6 = 1200W
• بعد ذلك نقوم بالقياس على أقصى حد محتمل لدرجة حرارة 10- تحت الصفر للحفاظ على النظام من اي زيادة او نقصان في درجة الحرارة
• Voc : 21.5 × 1.14 = 24.51V
• Isc : 3.5 × 1.14 = 3.99A
• ثم نقوم بتوصيل البطاريات على التوالي وبعد ذلك نقوم بتوصيلها الى منظم الشحن .
سبق وان ذكرنا انه لابد ان تكون مواصفات المنظم تدعم كافة النظام وهنا جهد البطاريات 48V فهو جهد مناسب للمنظم .
حيث ان جهد النظام 48V سيكون اقصى جهد للألواح من 72V الى 160V
واقصى واط للألواح هو 2800W و مجموع الواط لدينا 1200W فهاذا لن يتعدى اقصى حد .
واخيرا سنقوم بتوصيل الالواح على مجموعتين على التوالي وكل مجموعة ثلاثة الواح
اصبح لدينا جهد الالواح 73.53V و التيار 4A لكلا المجموعتين فاذا اعدنا النظر الى مواصفات المنظم نجد انه اقصى جهد 160V و هذا يدل على انه لم يتعدى اقصى حد فنقوم بتوصيلها الى المنظم.
بهذه الطريقة نصمم نظام الطاقة الشمسية متكامل .
ملاحظة : هذا مجرد مثال بـ 4 بطاريات فأن المشروع سيتم توصيل 8 بطاريات بنظام 96V .
• مجموعة شاحن السيارة الكهربائية :
• كَلفنا الدكتور جابر بشراء فيش الشاحن بقدرة 16A وهذا يعتبر فيش صناعي بديل عن الفيش التابع للسيارات الكهربائية لعدم توفره في مدينة جدة .
• بعد ذلك قمنا بفك انبوبة التانكي وفك خزان البنزين و المواصير الموصله به .
• قمنا بقياس فتحة التانكي واخذ المقاسات المطلوبة ومن ثم ذهبنا الى الحداد لنقوم بتفصيل لوح معدني يربط بين التانكي و الفيش وايضا لتثبيت فيش الشاحن بالسيارة .
• واخيرا قمنا بتثبيت اللوح المعدني في فتحة التانكي مع فيش الشاحن .
وللأسف حدث ما لم يكن في الحسبان وهو نقص في ميزانية المشروع مما اجبرنا على تأجيل طلب الشاحن ومن ثم اصبحت المحاضرات عن بعد بسبب فايروس كورونا كوفيد-19 عافانا وعافاكم الله .
✥ مجموعة الكنترولر :
في البداية عملنا يستكمل عمل من سبقنا ببرمجة و تصميم الكنترولر في المرحلة الأولى .
كلفنا من الدكتور جابر بفحص الكنترولر قبل تركيبه للتأكد من عمله .
بعد التأكد من عمل الكنترولر قمنا بتركيبه ما بين اسفل الزجاج الخلفي للسيارة وشنطة السيارة .
مرحلة تركيب الكنترولر
✥ الدائرة الكهربائية و المخطط التوضيحي لعمل الكنترولر :
اخيرا بعد ان قمنا بتركيب الكنترولر و توصيل الأسلاك من البطاريات الى الكنترولر و ايضا من الكنترولر الى المحرك اشتغلت السيارة و تحركت العجلات بشكل متقطع ولدقائق معدودة فحدث الغير المتوقع قدرة جهد البطاريات اقوى من الكنترولر مما سبب تلف الكنترولر .
مستقبلاً سيتم شراء كنترولر بمواصفات مناسبة و كفاءة عالية لعدم تكرر ما حدث .
✥ مجموعة المكابح :
كلفنا الدكتور جابر بطلب ثلاثة عناصر وهي :
• مضخة كهربائية :
تقوم باستبدال نظام ضخ الهواء التقليدي الموجود في السيارات و يغذي " الباكم " بكمية الهواء المطلوبة كي يساعد بعملية كبح الفرامل .
• بِلف أحادي الإتجاه :
يستخدم في تمرير الماء او الهواء في اتجاه واحد ونحن سنستخدمه لتمرير الهواء و منع ارتداد الهواء الى الباكم .
• دبة الهواء :
تستخدم هذه القطعة لتخزين الهواء ونحن سنستخدمها في ذلك لكي يكون هناك كمية كبيرة لعمل المكابح بشكل سلس وايضا لنستخدم المكابح حتى عند ايقاف تشغيل السيارة .
✥ طريقة التوصيل :
• توصيل المضخة :
لقد وصلنا انبوب من المضخة الى دبة الهواء ومن ثم قمنا بتوصيل انبوب من المضخة الى فتحت الباكم ومن ثم انبوب من طرف الدبة الى السويتش .
رسم توضيحي للتوصيل
التوصيل النهائي للمضخة
• توصيل المرحل :
يتكون المرحل الى اربعة اطراف وهي الطرف 1 (+) و الطرف 2 (+) و الطرف 3 (-) و الطرف 5 (-) .
قمنا بتوصيل الطرف 1 الى الطرف الموجب في السويتش و الطرف 2 الى المضخة و الطرف 3 الى مفتاح السوتيش و الطرف 5 الى شاصية السيارة الذي يمثل التيار الأرضي .
رسم توضيحي للتوصيل
التوصيل النهائي للمرحل
التوصيل النهائي لدبة الهواء
توصيل التيار الارضي
• كلفنا ايضاً الدكتور بمهمة جانبية وهي طلب كل ما يخص المشروع من المتاجر الإلكترونية .
• قمنا بطلب من موقع Amazon :
• وايضاً قمنا بطلب من موقع eBay :
وهذا كل ما يخص مجموعة المكابح .
• مجموعة تركيب التكييف :
السيارات هي أحد الاختراعات التي غيرت مجرى الحياة كلّها، وتطورت بشكلٍ كبيرٍ منذ اختراعها، إذ إنّ السيارات الحديثة تحتوي على مئات الأجزاء التي تؤدي كلٌّ منها وظيفةً معينةً سواءً من أجل تشغيل السيارة أم توفير الراحة والأمان للسائق والركاب أو لتسهيل القيادة، وفي ما يلي شرح لدائرة منظومة التكيف و أنواع الكمبروسر و آلية عمله والتحكم .
• دائرة التكييف : نظام التكييف بالسيارة من أنظمة الرفاهية حيث يمكن من خلال تحسين درجة الحرارة بمقصورة الركاب وذلك بتقليل أو زيادة درجة الحرارة .
• الضاغط Compressor :
يعمل الضاغط على سحب الغاز الفريون وضغطه الى المكثف .
• المكثف Condenser :
يعمل المكثف على تكثيف ذلك الغاز ليصبح سائلا مضغوطا .
• المبخر Evaporator :
( الثلاجة ) يتم فيه تحول سائل الفريون الى غاز بعد زوال الضغط .
• خزان السائل Filter Drier :
يقوم بتخزين سائل مركب التبريد وتجفيفه في نفس الوقت وتنقيته أيضا من الشوائب .
• جهاز التمدد EXPANSION Valve :
يقوم بتنظيم إمرار الكمية المناسبة من مركب التبريد إلى المبخر ويوجد منه نوعين وهي :
• صمام التمدد الحراري .
• أنبوب التدفق الثابت .
• مروحة التكيف الخارجية - Compressor fan .
• الفرق بين الكمبروسر الميكانيكي و الكمبروسر الكهربائي :
• الكمبروسر الميكانيكي: يعمل على نظام الكلتش .
• مميزاته : بارد جدا .
• عيوبه : الصوت العالي المزعج اللذي يقلل من عزم السيارة ويصرف كهرباء و بنزين أكثر .
• الكمبروسر الكهربائية: يعمل بنظام البلف .
• مميزاته : صوت خفيف و موفر للوقود .
• عيوبه : يفصل عند الوقوف وتكثر عيوبه في المناطق الحارة اكثر .
• الكمبروسر المستخدم في المشروع :
كمبروسر تسلا موديل اس
TESLA MODEL S
AC Air Conditioner COMPRESSOR 1028398-00-E
نوع الضاغط :ESC33N
جهد التشغيل : 12V
غاز الفريون المستخدم في خط المبرد :R134a
نموذج سنة : 2012-2018
مميزاته : استهلاك للكهرباء اقل عدم وجود استخدام للبنزين عدم وجود أصوات مثل الكلتش و البلف .
• شريحة MCP2515 CAN Bus :
هي لوحة إلكترونية تحتوي على (وحدة تحكم بمنطقة الشبكة) لها القدرة على التواصل مع وحدات التحكم مع بعضها البعض بناء على البث وتستخدم داخل CAN BUS بدون الحاجة الى جهاز كمبيوتر مضيف و تمكن الاتصال (ُ ECU وحدة داخل أنظمة السيارة) يسمح بالتحكم و الحصول على البيانات.
• بعض التطبيقات الممكنة للوحة CAN Bus :
• التطبيقات الصناعية .
• يستخدم في السيارات : لربط الاتصال بين وحدات التحكم مع الكمبيوتر مثل التحكم في الطاقة و التحكم في الوسادة الهوائية والتحكم في النظام الصوتي .
• المعدات الزراعية .
• البيئات الصناعية
• مراقبة النظام و ( تشخيص الأعطال ) .
• الخصائص التقنية للوحة MCP2515 CAN Bus :
• جهد التشغيل V5 .
• مدمج بجهاز إرسال و استقبال عالي السرعة TJA1050.
• الأبعادmm 28×40 .
• مدمج بمذبذب بلوري 8Mhz .
• مقاومة إلى 120Ω .
• مدمج بمؤشر الطاقة LED ، لديه مفتاح مستقل .
• دعم التشغيل 1Mbs .
• عملية الاستعداد منخفضة .
• يمكن توصيل . 112 UP to
• مدمج به برتوكول و نطاق سرعته . CAN BUS
• منخفض التكلفة و الوزن بالمقارنة مع وحدات التحكم الإلكترونية .
• يقلل من كمية الأسلاك المطلوبة .
• يدعم التحكم المركزي في الأجهزة المتصلة بالشبكة .
• يسمح بتشخيص الأخطاء ال CAN BUS .
• يمكنه استقبال جميع الرسائل المرسلة .
• يدعم بسهولة إضافة أو إزالة أو تعديل النظام .
هذا كل ما ما يخص مجموعة تركيب التكييف وكُلفنا به من الدكتور بعد انتشار الفايروس فلم نستطع اكمال تركيب دائرة التكييف .
• مجموعة تركيب المحرك :
كلفنا الدكتور اولاً بشراء بعضاً من العدة الميكانيكية التي لم تكن متوفرة لدينا من اجل فك و تركيب كل ما في المحرك والسيارة و للبدأ بالعمل في الأسابيع الأربعة الأولى .
قمنا باستخدام هذه العدة لكي تساعدنا في رفع السيارة و تفكيك مسامير المحرك و الكفرات اما الرافعة لرفع المحرك وبخصوص اسلاك الاشتراك هي من اجل فحص المحرك بتوصيل البطارية مع المحرك .
قمنا بـ احضار البطارية ,أسلاك الاشتراك , العفريتة , من اجل ان نفحص المحرك ثم قمنا بتوصيل اسلاك الاشتراك من البطارية الى اطراف المحرك .
ولكن واجهنا مشكلة وهي صوت رنين يحدث بنهاية تشغيل و اطفاء المحرك بسبب الاحتكاك في العاكس
وكان يجب ان نقوم بمعالجة المشكلة التي حدثت امامنا في المحرك و قمنا بقصها بالصاروخ بمساعدة الدكتور .
قبل تركيب المحرك تأكدنا من كرسي الجربوكس الامامي و ايضا كرسي الجربوكس الخلفي لتثبيت المحرك عليه لكن بعد ان تأكدنا وجدنا ان الكرسي الامامي قديم جدا فذهبنا الى شارع الإسكان لشراء كرسي جربوكس امامي جديد من ثم قمنا بتركيبه بجانب الراديتر .
بعد ان قمنا بتركيب كرسي الجربوكس الامامي عدنا الى شارع الإسكان لمحل الحداد لتصميم قاعدة للمحرك داخل السيارة .
من ثم قمنا بتركيب المحرك داخل السيارة وللتأكد من موازنة المحرك واستخدمنا ميزان الماء .
بعد ذلك قمنا بالدهس على الكلتش لنقوم بتفريغ الهواء و الزيت من الكلتش .
و قمنا بتركيب العكوس و عصا القير .
وهذا الشكل النهائي للمحرك بعد التركيب .
ملاحظة : قمنا بتجربة بسيطة لتشغيل السيارة على بطارية وحدة و نجحت التجربة .
من المهام الجانبية التي كلفنا الدكتور بها ان نقوم بفك الفكارات الخلفية و تركيب " الكعكات " بسبب وزن البطاريات الثقيل من الخلف .
هذا كل ما يخص مجموعة تركيب المحرك ونشكر الدكتور على كل ما قدمه معنا .
• مجموعة الهيدروليك :
كلفنا الدكتور جابر بعمل هذا الموضوع بسبب توقف عملنا الذي كان مقرر البدأ به في الاسابيع الاخيرة من الفصل الدراسي لو لا انتشار فايروس كورونا عافانا و عافاكم الله من كل شر .
• نظام التوجية :
تعتبر الوظيفة الأساسية لنظام التوجيه في السيارات هي توجيه السيارة للمسار المناسب وذلك بتمكين السائق من توجيه العجلات الأمامية الى اي جانب يرغب به ، وحتى نصل الى قيادة سهلة وآمنة يجب توفر بعض الشروط في نظام التوجيه وهي :
• أن يكون مقدار الجهد المبذول من طرف السائق بسيط ومناسب و أن يكون المقود ثقيل .
• أن يقوم نظام التوجيه بامتصاص صدمات الطريق ومنع وصولها الى المقود .
• أن تعود العجلات الأمامية الى الخط المستقيم بعد كل عملية التفاف بشكل اوتوماتيكي .
• أن تصل حركة عجلات القيادة الى الاطارات بدون أي فقدان للحركة .
وتتلخص ألية عمل نظام التوجيه في السيارات في أنه عند تحريك السائق لعجلة القيادة ، يقوم نظام التوجيه بتحويل الحركة الدائرية التي يقوم بها السائق الى حركة مستقيمة تنتقل الى قضبان الربط و وصلات التوجيه الى العجلات و تدفع الى اليمين أو الى اليسار حسب جهة تدوير السائق لعجلة القيادة .
• مكونات نظام التوجية :
سنتعرف على مكونات نظام التوجيه التقليدي و يتكون هذا النظام من القطع التالية :
• عجلة القيادة .
• محور التوجيه .
• عمود التوجيه .
• علبة تروس التوجيه .
• قضبان الربط ووصلات التوجيه .
• ركبة التوجيه .
• أهمية عملية التوجيه الصحيحة :
تعتبر المركبة مصدرا للخطورة المتزايدة ، وبالتالي ، من أجل منع حالات الطوارئ ، يجب على مالك السيارة الحفاظ على السيارة بحالة جيدة ومراقبة الحالة الفنية بشكل منتظم.
الغرض الرئيسي من نظام التوجيه هو توفير القدرة على التحكم في المكينة وتضمن آلية العمل حركة آمنة ، وهو أمر مهم ليس للسائق فحسب ، بل أيضًا للمسافرين.
التوجيه هو واحد من أهم عناصر تصميم السيارة الحديثة ويتطلب مراقبة منتظمة لحالتها والقيام بأعمال الفحص والإصلاح الفنية المختصة ويحظر قيادة السيارة مع نظام توجيه فاشل لتجنب الحوادث على الطريق السريع والحفاظ على سلامة السائق والركاب وغيرهم من مستخدمي الطريق .
• نظام التوجيه ( Steering system ) :
هو توجيه العجلات الأمامية لاختيار وجهة السيارة أثناء مسيرها كما نعلم أن وزن السيارة عائق كبير أمام التحكم اليدوي مما له أثر في سرعة تجاوب تغيير مسار السيارة عند الحاجة الطارئة و ندرك ذلك عند النظر في أكثر السيارات القديمة التي لم تكن تتوفر بتعزيز أو مؤازرة التوجيه (Power Steering) و الذي أصبح مطلبًا أساسيًّا في سيارات اليوم حتى الصغيرة منها و وجوده أحد نواحي الأمان إلى جانب الراحة و تسهيل القيادة .
• الهيدروليكي :
هو الذي تعتمد فيها مضخة الزيت على دوران المحرك و تكون مرتبطة مع بكرة العمود المرفقي (crank) بواسطة سير built-driven .
• الهيدروليكي بإدارة كهربائية :
هو هيدروليكي أيضًا و لكن يُدار بمحرك كهربائي motor-driven و ليس له اتصال بالمحرك و فائدته أنه يضبط كمية التعزيز حسب الحاجة و يقل تأثيرها اطرادًّا مع ازداد السرعة بواسطة كمبيوتر السيارة الرئيسي.
• مضخة الزيت (steering pump) :
كما تسمى بالعامية : " طرمبة الدركسون " و هي الجزء الذي يضخ الزيت بضغطٍ كافٍ لدعم حركة صندوق التوجيه الذي سيأتي الحديث التالي عنه .
و نستخدم الزيت الهيدروليكي الذي يتميز بعدم قابليته للانضغاط و هو نفس زيت ناقل الحركة (القير) الأوتوماتيكي.
ملاحظة : مع أن الزيت هنا ليس بحساسية الموضوع في زيت ناقل الحركة الأوتوماتيكي , إلا أن استخدام غير الزيت الموصى به يؤثر على قوة ضغط المضخة و بالتالي سلاسة التدوير قد يؤثر على عمر المضخة الافتراضي .
و عند وجود أي نظام يستخدم الزيت فبديهي أن يتواجد خزان (Reservoir) يحوي الزيت.
وقد يكون خزان الزيت مدمج و مركب مباشرة مع المضخة و يمكن فكه و هذا يكثر في السيارات الأمريكية و الأوربية و يأتي في بعض السيارات منفصل عنها .
و المدمج يتميز بقلة احتمالية التهريب لعدم وجود خرطوم بينه و بين المضخة .
أيًّا كان لا فرق في الوظيفة و لكن في حالة كونه منفصل فإنه يوصل الزيت بخرطوم يتجه إلى المضخة و خرطوم آخر قادم من الدودة و هكذا تكتمل دورة الزيت .
هذا كل ما يخص مجموعة الهيدروليك ونشكرا الدكتور على تحمله لتقصيرنا .
✥ الحالة النهائية للمرحلة الثانية :
• لم يتم استكمالها بسبب انتشار فايروس كورونا .
✥ المرحلة الثالثة من المشروع :
• المهمة : استكمال كافة ما توقفت به المرحلة الثانية من المشروع من تركيب و توصيل و تطوير السيارة بعناصر افضل و بتكلفة أقل من المراحل السابقة و هذا هو هدف المرحلة الأخيرة من المشروع .
✥ الحالة النهائية للمرحلة الثالثة :
✥ المرحلة الثالثة من
المشروع :
البدء في المرحلة الثالثة وهي إستكمال لبعض الاعمال التي لم تنجز من المراحل
السابقة بسبب تفشي فيروس كورنا عافانا
الله وإياكم ورفع عنا هذا البلاء .
بداية العمل بمشروع السيارة
الكهربائية كانت هناك بعض المشاكل السابقة وكان يجب علينا إصلاحها حيث كان هناك
صوت صادر من المحرك الكهربائي والجير بوكس فكان لابد من اخراج المحرك لمعرفة الخلل وقبل
إخراج المحرك قمنا بإخراج البطاريات مع القاعدة ثم قمنا بفصل العكوس عن الجيربوكس
حتى نتمكن من إخراجه مع المحرك وبعد ذلك قمنا بإخراج المحرك وتبين لنا أن الصوت
كان بسبب العكوس حيث انها لم تكن مثبته بشكل صحيح فقمنا بإصلاح العطل وإعادة تركيب
كل شيء واختبار المحرك عن طريق البطاريات مباشرة
✥ أولا
قمنا بإخراج البطاريات مع القاعدة حتى نتمكن من إخراج المحرك
بعد اخراج البطاريات والقاعدة قمنا بفك
العكوس من الجير بوكس حتى نتمكن من إخراجه مع المحرك
بعد ذلك بدانا بخطوة اخراج المحرك والجير
بوكس
بعد إخراج المحرك والجير بوكس وتوصيل المحرك على البطاريات تبين لنا ان الصوت الصادر كان من العكوس بعد ذلك قمنا تركيب
المحرك مع الجيربوكس وإعادة تركيبه في السيارة وتركيب العكوس بعد اصلاحها
✥ ثانيا بعد الانتهاء من اصلاح مشكلة الصوت الصادر
من المحرك بدأنا بتصميم قاعد لطرمبة زيت الدركسون المذكورة في المرحلة الثانية وقمنا باختيار
المكان المناسب لها في السيارة وتركيبها وتوصيلها
عندما انتهينا من تثبيت مضخة الزيت
وتوصيلها وأردنا الاختبار واجهتنا مشكله أن مفتاح السيارة كان مفقود والدركسون كان
مؤمن فلم نستطيع الإختبار
فبدأنا بمرحلة إزالة أمان الدركسون والتجربة
✥ ثالثا مرحلة الكنترول (controller MC1000C)
شراء بوكس واختيار المكان المناسب لتثبيته في السيارة وتجهيزه وتثبيت
الكنترول وجميع الأجهزة المتصلة معه بداخل البوكس
استخدمنا مزلاق الادراج لتثبيت الصندوق حتى
نتمكن من سحبه وإخراجه عند الحاجه
بعد الانتهاء من تركيب صندوق التحكم في المكان المناسب في السيارة بدأنا بتوصيل
الاسلاك وتركيب جهاز التحكم داخل الصندوق الخاص به
✥تركيب قاعدة البطاريات والبطاريات
بعد
ذلك قمنا بتركيب قاعدة البطاريات ولحمها وتركيب البطاريات ثم وصلناها في سلسلة حيث
لدينا ثماني بطاريات 12 فولت 200 امبير لكل بطارية بحيث يكون المجموع عند التوصيل في
السلسلة 96 فولت ، 200 - أمبير
✥العمل بدواسة إلكترونية
تم استخدام دواسة السيارة الإلكتروني وتم توصيلها بـ Arduino باستخدام المقاوم الرقمي MCP131 وبعد ذلك تم اختبار الدواسة
من هذا البحث نستنتج أشياء
كثيرة ، لكننا سنلخصها في شكل نقاط
ليس من المستحيل تغيير السيارة البترولية إلى كهربائية
المدخرات المالية لهذا المشروع حيث
وجدنا السيارة الكهربائية مثل تيسلا
يزيد سعرها عن 100
ألف ريال ويمكننا تعديل سيارة بأقل
من هذا السعر
كما يمكننا ربط المحرك بالسيارة بأكثر من طريق
إلى علبة التروس مباشر
أو إلى ناقل الحركة ، لضمان حماية
علبة التروس من سرعة المحرك العالية
✥ الخاتمة :
في الختام نتمنى ان وفقنا بـهذا المشروع وبتوعية الجميع عن اهمية السيارة الكهربائية ونتمنى بأن نكون قد وضحنا كافة المعلومات في الموقع بشكل واضح و سهل و مفصل و سامحونا أن اخطئنا بشيء ولا نقل لكم وداعاً بل الى لقاءٍ وأنجاز جديد بأذن الله
فطموحنا و همتنا مثل " جبل طويق "
في امان الله
يعتبر الكثير من الأشخاص أن قيادة سيارة كهربائية فيها الكثير من المنافع فهي صديقة للبيئة ولاتحتاج إلى إستهلاك الوقود وصامتة وتحتوي على قدر كاف من عزم الدوران لتخطي أي طريق وعلى الرغم من السعر المرتفع للسيارت الكهربائية مثل سيارة تسلا الا ان تحويل سيارة تعمل بالبنزين الى الكهرباء يقابله العديد من التحديات وتعمل حكومة مولاي خادم الحرمين الشريفين الملك سلمان بن عبدالعزيز وبمساندة ولي عهده الامين الامير محمد بن سلمان - حفظهما الله - ضمن رؤيتها الإستراتيجية 2030 لخلق بيئة نظيفة وذلك من خلال تبنى كافة المعايير الدولية المتعلقة بالانبعاثات الصناعية والسيارات و مطابقتها للمقاييس التي تدعم تحقيق هدف الأمم المتحدة في خفض الإنبعاث الكربوني.
لذلك فإن تقنية السيارات الكهربائية (Electrical Vehicle "EV" ) والهجينة (Hybrid) تكون في مقدمة أحدث الحلول التكنولوجية للمساهمة في إيجاد بيئة نظيفة ومن أجل الفهم لصناعة السيارات الكهربائية فأنه يجب علينا أن نتفاعل وننصهر في معرفة النماذج المتبعة والمطورة لهذه الصناعة لغرض المشاركة والمساهمة في النموذج الأمثل لتصنيع السيارات الكهربائية و الشكل المرفق يوضح بالتفصيل الفروقات التصميمة والاختلافات في مواقع الأجزاء الرئيسية للسيارات الكهربائية حيث ان العالم والشركات تتسابق في تصميم وتطوير نموذج مثالي يوفر السلامة الكاملة والأداء الأفضل و لذلك فإن للمملكة الفرصة المواتية لتطوير وتوطين تقنيات صناعة السيارات الكهربائية .
✥ أهداف المشروع :
• مواكبة رؤية 2030 لتقليل انبعاث الغازات وتصنيع سيارة كهربائية بأيدي سعودية .
• معالجة مشاكل السيارات الكهربائية التي لا تعمل بكفاءة عالية في المناطق الحارة بسبب ارتفاع درجة المحرك والمتحكم الإلكتروني بالسيارة وكذلك مشاكل البطاريات وخاصة بطاريات الليثيوم .
• إيجاد سيارة كهربائية رخيصة الثمن حيث تبلغ سيارة تسلا موديل أس الكهربائية الى تقريبا اكثر من نصف مليون ريال سعودي .
• التقليل من انبعاثات الغازات وخاصة اول اكسيد الكربون للمحافظة على البيئة .
• الاعتماد على الطاقة المتجددة عن طريق استخدام الالواح الشمسية في شحن السيارة أثناء توقف السيارة .
• عمل متحكم بالسيارة الكهربائية مفتوح المصدر وبتكلفة قليلة لا تزيد عن 2000 ريال سعودي علما بان المتحكمات الموجودة بالسوق العالمي لا تقل عن 16 الف ريال سعودي .
✥ خطة عمل المشروع :
تم تقسيم المشروع الى ثلاثة مراحل و مجموعات عديدة على مدى سنة ونصف وهي :
✥ المرحلة الاولى من المشروع :
• المهمة المطلوبة :
بناء المتحكم الالكتروني للسيارة للتحكم في جميع اجزاء السيارة من المحرك والتكييف و الفرامل والتحكم في مضخة الهيدروليك للتحكم بالمقود ( طارة التوجيه ) و جميع الأنظمة الالكترونية بما فيها مقدار الشحن والتفريغ و فك المحرك القديم والتخلص من الانظمة الوقود والعادم وتركيب المحرك الكهربائي داخل السيارة .
✥ المجموعات :
• مجموعة بناء المتحكم الإلكتروني :
هي بناء المتحكم الالكتروني للسيارة للتحكم في جميع اجزاء السيارة .
المتحكم في مرحلة الاختبار والبرمجة
البورد المصنع والمصمم باستخدام الاردوينو عند استلامها من شركة JKPCB لطباعة البوردات في الصين
• مجموعة المحرك الكهربائي :
فك المحرك القديم والتخلص من الانظمة الوقود والعادم وتركيب المحرك الكهربائي داخل السيارة عن طريق تصنيع ما يعرف بـ Adapter plate لموائمة المحرك الكهربائي مع صندوق تبديل السرعات او ما يعرف Gearbox وكذلك تصنيع مخمدات للمحرك Engine mounting وذلك لتثبيت المحرك بطريقة صحيحة والمحافظة على تقليل الاهتزازات في السيارة .
فك المحرك القديم والتخلص من الانظمة الوقود والعادم وتركيب المحرك الكهربائي داخل السيارة عن طريق تصنيع ما يعرف بـ Adapter plate لموائمة المحرك الكهربائي مع صندوق تبديل السرعات او ما يعرف Gearbox وكذلك تصنيع مخمدات للمحرك Engine mounting وذلك لتثبيت المحرك بطريقة صحيحة والمحافظة على تقليل الاهتزازات في السيارة .
مرحلة فك المحرك القديم
مرحلة فك صندوق تبديل السرعات Gearbox
مرحلة تصنيع Adapter plate
التركيب النهائي للمحرك داخل السيارة
✥ الحالة النهائية للمرحلة الأولى :
مرحلة تلحيم القاعدة الأمامية
اثناء تبادل احوار مع الدكتور
واجهنا أول مشكلة وهي وزن البطاريات الذي يبلغ 52kg لكل بطارية وكمجمل البطاريات كان يبلغ وزن 8 بطاريات 416kg وهذا سبب لنا عائق .
مرحلة اختبار حمل السيارة بالبطاريات و الركاب
ولكن نهاية كل نفق مظلم نور فوجدنا الحل وهو تركيب " كعكات " للكفارات الخلفية مما يزيد من ارتفاع السيارة .
اثناء فك وتركيب الكعكات
بعد فك الكعكات
قمنا بتوصيل اسلاك 20cm و 60cm في القاعدة الأمامية المكونة من 3 بطاريات على التوالي و القاعدة الخلفية المكونة من 5 بطاريات ايضاً على التوالي .
ومن ثم قمنا بتوصيل سلك 3M من المحرك في الامام الى الخلف بالمتحكم .
✥ وتنقسم مجموعة البطاريات الى مجموعتين فرعية وهي :
• مجموعة الموقع :
وقد تم شرح كل ما يخص الموقع هــنـــا .
• مجموعة الواح الطاقة الشمسية :
كَلف الدكتور جابر مجموعة الواح الطاقة الشمسية بطلب 6 ألواح طاقة شمسية و منظم شحن من خارج المملكة العربية السعودية وهي نوع :
Monocrystalline - اللوح الاحادي
تحتاج البطاريات الى مصدر طاقة متجدد لشحنها خلال فترة الصباح و هنا تأتي فائدة الطاقة الشمسية و فائدة الالواح الشمسية هي عبارة عن مجموعة من خلايا الشمسية مرتبطة في لوح تقوم بتحويل طاقة أشعة الشمس الى طاقة كهربائية.
وهذا النوع يتكون من خلايا رقائق سيليكون نقية قطعت بشكل شبه مربع , وهو الاقدم و ذات كفاءة عالية و الأعلى كفاءة بين كل الأنواع وايضا ذات عمر طويل و لكن غالي التكلفة مقارنة ببقية الأنواع الأخرى .
✥ مواصفات الألواح الشمسية :
من مميزاتها : انها ذات كفاءة عالية و عمرها افتراضي جيد .
✥ ولن ننسى ايضاً منظم الشحن وهو نوع :
قبل البدء في اي نظام طاقة شمسية يجيب اولا توفر منظم شحن مناسب لمواصفات الألواح الطاقة الشمسية و البطاريات , وهذا المنظم يقوم بتنظيم الطاقة الناتجة من الالواح الشمسية للمحافظة على البطارية من اي زيادة او نقصان في الشحن وقد تتلف بشكل اسرع او تقلل من عمرها الافتراضي .
منظمات الـMPPT هي عبارة عن محولات dc – to - dc والتي تقوم بتمرير التيار على شكل نبضات من الخلايا الشمسية الى البطاريات بأفضل جهد ممكن حيث تستغل اقصى طاقة ممكنة من الخلايا الشمسية و ذلك بخفض الفولت و رفع الامبير ما يجعله ذات كفاءة عالية وهو الأفضل لكنه غالي التكلفة مقارنة بمنظمات PWM.
✥ مواصفات منظم الشحن :
✥ محاكاة التوصيل :
• 6 الواح طاقة شمسية كل لوح بـ 200W و جهد 21.5V و التيار 3.5A
• 4 بطاريات جل البطارية الواحدة 12V , 200AH
• منظم MPPT 60A
✥ النتائج :
• نقوم بقياس مجموع قدرة الالواح الشمسية اولاً وهي : 200 × 6 = 1200W
• بعد ذلك نقوم بالقياس على أقصى حد محتمل لدرجة حرارة 10- تحت الصفر للحفاظ على النظام من اي زيادة او نقصان في درجة الحرارة
• Voc : 21.5 × 1.14 = 24.51V
• Isc : 3.5 × 1.14 = 3.99A
• ثم نقوم بتوصيل البطاريات على التوالي وبعد ذلك نقوم بتوصيلها الى منظم الشحن .
سبق وان ذكرنا انه لابد ان تكون مواصفات المنظم تدعم كافة النظام وهنا جهد البطاريات 48V فهو جهد مناسب للمنظم .
حيث ان جهد النظام 48V سيكون اقصى جهد للألواح من 72V الى 160V
واقصى واط للألواح هو 2800W و مجموع الواط لدينا 1200W فهاذا لن يتعدى اقصى حد .
واخيرا سنقوم بتوصيل الالواح على مجموعتين على التوالي وكل مجموعة ثلاثة الواح
اصبح لدينا جهد الالواح 73.53V و التيار 4A لكلا المجموعتين فاذا اعدنا النظر الى مواصفات المنظم نجد انه اقصى جهد 160V و هذا يدل على انه لم يتعدى اقصى حد فنقوم بتوصيلها الى المنظم.
بهذه الطريقة نصمم نظام الطاقة الشمسية متكامل .
ملاحظة : هذا مجرد مثال بـ 4 بطاريات فأن المشروع سيتم توصيل 8 بطاريات بنظام 96V .
• مجموعة شاحن السيارة الكهربائية :
• كَلفنا الدكتور جابر بشراء فيش الشاحن بقدرة 16A وهذا يعتبر فيش صناعي بديل عن الفيش التابع للسيارات الكهربائية لعدم توفره في مدينة جدة .
• بعد ذلك قمنا بفك انبوبة التانكي وفك خزان البنزين و المواصير الموصله به .
• قمنا بقياس فتحة التانكي واخذ المقاسات المطلوبة ومن ثم ذهبنا الى الحداد لنقوم بتفصيل لوح معدني يربط بين التانكي و الفيش وايضا لتثبيت فيش الشاحن بالسيارة .
• واخيرا قمنا بتثبيت اللوح المعدني في فتحة التانكي مع فيش الشاحن .
وللأسف حدث ما لم يكن في الحسبان وهو نقص في ميزانية المشروع مما اجبرنا على تأجيل طلب الشاحن ومن ثم اصبحت المحاضرات عن بعد بسبب فايروس كورونا كوفيد-19 عافانا وعافاكم الله .
✥ مجموعة الكنترولر :
في البداية عملنا يستكمل عمل من سبقنا ببرمجة و تصميم الكنترولر في المرحلة الأولى .
كلفنا من الدكتور جابر بفحص الكنترولر قبل تركيبه للتأكد من عمله .
بعد التأكد من عمل الكنترولر قمنا بتركيبه ما بين اسفل الزجاج الخلفي للسيارة وشنطة السيارة .
مرحلة تركيب الكنترولر
✥ الدائرة الكهربائية و المخطط التوضيحي لعمل الكنترولر :
اخيرا بعد ان قمنا بتركيب الكنترولر و توصيل الأسلاك من البطاريات الى الكنترولر و ايضا من الكنترولر الى المحرك اشتغلت السيارة و تحركت العجلات بشكل متقطع ولدقائق معدودة فحدث الغير المتوقع قدرة جهد البطاريات اقوى من الكنترولر مما سبب تلف الكنترولر .
مستقبلاً سيتم شراء كنترولر بمواصفات مناسبة و كفاءة عالية لعدم تكرر ما حدث .
✥ مجموعة المكابح :
كلفنا الدكتور جابر بطلب ثلاثة عناصر وهي :
• مضخة كهربائية :
تقوم باستبدال نظام ضخ الهواء التقليدي الموجود في السيارات و يغذي " الباكم " بكمية الهواء المطلوبة كي يساعد بعملية كبح الفرامل .
• بِلف أحادي الإتجاه :
يستخدم في تمرير الماء او الهواء في اتجاه واحد ونحن سنستخدمه لتمرير الهواء و منع ارتداد الهواء الى الباكم .
• دبة الهواء :
تستخدم هذه القطعة لتخزين الهواء ونحن سنستخدمها في ذلك لكي يكون هناك كمية كبيرة لعمل المكابح بشكل سلس وايضا لنستخدم المكابح حتى عند ايقاف تشغيل السيارة .
✥ طريقة التوصيل :
• توصيل المضخة :
لقد وصلنا انبوب من المضخة الى دبة الهواء ومن ثم قمنا بتوصيل انبوب من المضخة الى فتحت الباكم ومن ثم انبوب من طرف الدبة الى السويتش .
رسم توضيحي للتوصيل
التوصيل النهائي للمضخة
• توصيل المرحل :
يتكون المرحل الى اربعة اطراف وهي الطرف 1 (+) و الطرف 2 (+) و الطرف 3 (-) و الطرف 5 (-) .
قمنا بتوصيل الطرف 1 الى الطرف الموجب في السويتش و الطرف 2 الى المضخة و الطرف 3 الى مفتاح السوتيش و الطرف 5 الى شاصية السيارة الذي يمثل التيار الأرضي .
رسم توضيحي للتوصيل
التوصيل النهائي للمرحل
التوصيل النهائي لدبة الهواء
توصيل التيار الارضي
• كلفنا ايضاً الدكتور بمهمة جانبية وهي طلب كل ما يخص المشروع من المتاجر الإلكترونية .
• قمنا بطلب من موقع Amazon :
• وايضاً قمنا بطلب من موقع eBay :
وهذا كل ما يخص مجموعة المكابح .
• مجموعة تركيب التكييف :
السيارات هي أحد الاختراعات التي غيرت مجرى الحياة كلّها، وتطورت بشكلٍ كبيرٍ منذ اختراعها، إذ إنّ السيارات الحديثة تحتوي على مئات الأجزاء التي تؤدي كلٌّ منها وظيفةً معينةً سواءً من أجل تشغيل السيارة أم توفير الراحة والأمان للسائق والركاب أو لتسهيل القيادة، وفي ما يلي شرح لدائرة منظومة التكيف و أنواع الكمبروسر و آلية عمله والتحكم .
• دائرة التكييف : نظام التكييف بالسيارة من أنظمة الرفاهية حيث يمكن من خلال تحسين درجة الحرارة بمقصورة الركاب وذلك بتقليل أو زيادة درجة الحرارة .
• الضاغط Compressor : يعمل الضاغط على سحب الغاز الفريون وضغطه الى المكثف .
• المكثف Condenser : يعمل المكثف على تكثيف ذلك الغاز ليصبح سائلا مضغوطا .
• المبخر Evaporator : ( الثلاجة ) يتم فيه تحول سائل الفريون الى غاز بعد زوال الضغط .
• خزان السائل Filter Drier : يقوم بتخزين سائل مركب التبريد وتجفيفه في نفس الوقت وتنقيته أيضا من الشوائب .
• جهاز التمدد EXPANSION Valve :
يقوم بتنظيم إمرار الكمية المناسبة من مركب التبريد إلى المبخر ويوجد منه نوعين وهي :
• صمام التمدد الحراري .
• أنبوب التدفق الثابت .
• مروحة التكيف الخارجية - Compressor fan .
• الفرق بين الكمبروسر الميكانيكي و الكمبروسر الكهربائي :
• الكمبروسر الميكانيكي: يعمل على نظام الكلتش .
• مميزاته : بارد جدا .
• عيوبه : الصوت العالي المزعج اللذي يقلل من عزم السيارة ويصرف كهرباء و بنزين أكثر .
• الكمبروسر الكهربائية: يعمل بنظام البلف .
• مميزاته : صوت خفيف و موفر للوقود .
• عيوبه : يفصل عند الوقوف وتكثر عيوبه في المناطق الحارة اكثر .
• الكمبروسر المستخدم في المشروع :
كمبروسر تسلا موديل اس
TESLA MODEL S
AC Air Conditioner COMPRESSOR 1028398-00-E
AC Air Conditioner COMPRESSOR 1028398-00-E
نوع الضاغط :ESC33N
جهد التشغيل : 12V
غاز الفريون المستخدم في خط المبرد :R134a
نموذج سنة : 2012-2018
• شريحة MCP2515 CAN Bus :
هي لوحة إلكترونية تحتوي على (وحدة تحكم بمنطقة الشبكة) لها القدرة على التواصل مع وحدات التحكم مع بعضها البعض بناء على البث وتستخدم داخل CAN BUS بدون الحاجة الى جهاز كمبيوتر مضيف و تمكن الاتصال (ُ ECU وحدة داخل أنظمة السيارة) يسمح بالتحكم و الحصول على البيانات.
• بعض التطبيقات الممكنة للوحة CAN Bus :
• التطبيقات الصناعية .
• يستخدم في السيارات : لربط الاتصال بين وحدات التحكم مع الكمبيوتر مثل التحكم في الطاقة و التحكم في الوسادة الهوائية والتحكم في النظام الصوتي .
• المعدات الزراعية .
• البيئات الصناعية
• مراقبة النظام و ( تشخيص الأعطال ) .
• الخصائص التقنية للوحة MCP2515 CAN Bus :
• جهد التشغيل V5 .
• مدمج بجهاز إرسال و استقبال عالي السرعة TJA1050.
• الأبعادmm 28×40 .
• مدمج بمذبذب بلوري 8Mhz .
• مقاومة إلى 120Ω .
• مدمج بمؤشر الطاقة LED ، لديه مفتاح مستقل .
• دعم التشغيل 1Mbs .
• عملية الاستعداد منخفضة .
• يمكن توصيل . 112 UP to
• مدمج به برتوكول و نطاق سرعته . CAN BUS
• منخفض التكلفة و الوزن بالمقارنة مع وحدات التحكم الإلكترونية .
• يقلل من كمية الأسلاك المطلوبة .
• يدعم التحكم المركزي في الأجهزة المتصلة بالشبكة .
• يسمح بتشخيص الأخطاء ال CAN BUS .
• يمكنه استقبال جميع الرسائل المرسلة .
• يدعم بسهولة إضافة أو إزالة أو تعديل النظام .
هذا كل ما ما يخص مجموعة تركيب التكييف وكُلفنا به من الدكتور بعد انتشار الفايروس فلم نستطع اكمال تركيب دائرة التكييف .
• مجموعة تركيب المحرك :
كلفنا الدكتور اولاً بشراء بعضاً من العدة الميكانيكية التي لم تكن متوفرة لدينا من اجل فك و تركيب كل ما في المحرك والسيارة و للبدأ بالعمل في الأسابيع الأربعة الأولى .
قمنا باستخدام هذه العدة لكي تساعدنا في رفع السيارة و تفكيك مسامير المحرك و الكفرات اما الرافعة لرفع المحرك وبخصوص اسلاك الاشتراك هي من اجل فحص المحرك بتوصيل البطارية مع المحرك .
قمنا بـ احضار البطارية ,أسلاك الاشتراك , العفريتة , من اجل ان نفحص المحرك ثم قمنا بتوصيل اسلاك الاشتراك من البطارية الى اطراف المحرك .
ولكن واجهنا مشكلة وهي صوت رنين يحدث بنهاية تشغيل و اطفاء المحرك بسبب الاحتكاك في العاكس وكان يجب ان نقوم بمعالجة المشكلة التي حدثت امامنا في المحرك و قمنا بقصها بالصاروخ بمساعدة الدكتور .
قبل تركيب المحرك تأكدنا من كرسي الجربوكس الامامي و ايضا كرسي الجربوكس الخلفي لتثبيت المحرك عليه لكن بعد ان تأكدنا وجدنا ان الكرسي الامامي قديم جدا فذهبنا الى شارع الإسكان لشراء كرسي جربوكس امامي جديد من ثم قمنا بتركيبه بجانب الراديتر .
بعد ان قمنا بتركيب كرسي الجربوكس الامامي عدنا الى شارع الإسكان لمحل الحداد لتصميم قاعدة للمحرك داخل السيارة .
من ثم قمنا بتركيب المحرك داخل السيارة وللتأكد من موازنة المحرك واستخدمنا ميزان الماء .
بعد ذلك قمنا بالدهس على الكلتش لنقوم بتفريغ الهواء و الزيت من الكلتش .
و قمنا بتركيب العكوس و عصا القير .
وهذا الشكل النهائي للمحرك بعد التركيب .
ملاحظة : قمنا بتجربة بسيطة لتشغيل السيارة على بطارية وحدة و نجحت التجربة .
من المهام الجانبية التي كلفنا الدكتور بها ان نقوم بفك الفكارات الخلفية و تركيب " الكعكات " بسبب وزن البطاريات الثقيل من الخلف .
هذا كل ما يخص مجموعة تركيب المحرك ونشكر الدكتور على كل ما قدمه معنا .
• مجموعة الهيدروليك :
كلفنا الدكتور جابر بعمل هذا الموضوع بسبب توقف عملنا الذي كان مقرر البدأ به في الاسابيع الاخيرة من الفصل الدراسي لو لا انتشار فايروس كورونا عافانا و عافاكم الله من كل شر .
• نظام التوجية :
تعتبر الوظيفة الأساسية لنظام التوجيه في السيارات هي توجيه السيارة للمسار المناسب وذلك بتمكين السائق من توجيه العجلات الأمامية الى اي جانب يرغب به ، وحتى نصل الى قيادة سهلة وآمنة يجب توفر بعض الشروط في نظام التوجيه وهي :
• أن يكون مقدار الجهد المبذول من طرف السائق بسيط ومناسب و أن يكون المقود ثقيل .
• أن يقوم نظام التوجيه بامتصاص صدمات الطريق ومنع وصولها الى المقود .
• أن تعود العجلات الأمامية الى الخط المستقيم بعد كل عملية التفاف بشكل اوتوماتيكي .
• أن تصل حركة عجلات القيادة الى الاطارات بدون أي فقدان للحركة .
وتتلخص ألية عمل نظام التوجيه في السيارات في أنه عند تحريك السائق لعجلة القيادة ، يقوم نظام التوجيه بتحويل الحركة الدائرية التي يقوم بها السائق الى حركة مستقيمة تنتقل الى قضبان الربط و وصلات التوجيه الى العجلات و تدفع الى اليمين أو الى اليسار حسب جهة تدوير السائق لعجلة القيادة .
• مكونات نظام التوجية :
سنتعرف على مكونات نظام التوجيه التقليدي و يتكون هذا النظام من القطع التالية :
• محور التوجيه .
• عمود التوجيه .
• علبة تروس التوجيه .
• قضبان الربط ووصلات التوجيه .
• ركبة التوجيه .
• أهمية عملية التوجيه الصحيحة :
تعتبر المركبة مصدرا للخطورة المتزايدة ، وبالتالي ، من أجل منع حالات الطوارئ ، يجب على مالك السيارة الحفاظ على السيارة بحالة جيدة ومراقبة الحالة الفنية بشكل منتظم.
الغرض الرئيسي من نظام التوجيه هو توفير القدرة على التحكم في المكينة وتضمن آلية العمل حركة آمنة ، وهو أمر مهم ليس للسائق فحسب ، بل أيضًا للمسافرين.
التوجيه هو واحد من أهم عناصر تصميم السيارة الحديثة ويتطلب مراقبة منتظمة لحالتها والقيام بأعمال الفحص والإصلاح الفنية المختصة ويحظر قيادة السيارة مع نظام توجيه فاشل لتجنب الحوادث على الطريق السريع والحفاظ على سلامة السائق والركاب وغيرهم من مستخدمي الطريق .
• نظام التوجيه ( Steering system ) :
هو توجيه العجلات الأمامية لاختيار وجهة السيارة أثناء مسيرها كما نعلم أن وزن السيارة عائق كبير أمام التحكم اليدوي مما له أثر في سرعة تجاوب تغيير مسار السيارة عند الحاجة الطارئة و ندرك ذلك عند النظر في أكثر السيارات القديمة التي لم تكن تتوفر بتعزيز أو مؤازرة التوجيه (Power Steering) و الذي أصبح مطلبًا أساسيًّا في سيارات اليوم حتى الصغيرة منها و وجوده أحد نواحي الأمان إلى جانب الراحة و تسهيل القيادة .
• الهيدروليكي :
هو الذي تعتمد فيها مضخة الزيت على دوران المحرك و تكون مرتبطة مع بكرة العمود المرفقي (crank) بواسطة سير built-driven .
• الهيدروليكي بإدارة كهربائية :
هو هيدروليكي أيضًا و لكن يُدار بمحرك كهربائي motor-driven و ليس له اتصال بالمحرك و فائدته أنه يضبط كمية التعزيز حسب الحاجة و يقل تأثيرها اطرادًّا مع ازداد السرعة بواسطة كمبيوتر السيارة الرئيسي.
• مضخة الزيت (steering pump) :
كما تسمى بالعامية : " طرمبة الدركسون " و هي الجزء الذي يضخ الزيت بضغطٍ كافٍ لدعم حركة صندوق التوجيه الذي سيأتي الحديث التالي عنه .
و نستخدم الزيت الهيدروليكي الذي يتميز بعدم قابليته للانضغاط و هو نفس زيت ناقل الحركة (القير) الأوتوماتيكي.
ملاحظة : مع أن الزيت هنا ليس بحساسية الموضوع في زيت ناقل الحركة الأوتوماتيكي , إلا أن استخدام غير الزيت الموصى به يؤثر على قوة ضغط المضخة و بالتالي سلاسة التدوير قد يؤثر على عمر المضخة الافتراضي .
و عند وجود أي نظام يستخدم الزيت فبديهي أن يتواجد خزان (Reservoir) يحوي الزيت.
وقد يكون خزان الزيت مدمج و مركب مباشرة مع المضخة و يمكن فكه و هذا يكثر في السيارات الأمريكية و الأوربية و يأتي في بعض السيارات منفصل عنها .
و المدمج يتميز بقلة احتمالية التهريب لعدم وجود خرطوم بينه و بين المضخة .
أيًّا كان لا فرق في الوظيفة و لكن في حالة كونه منفصل فإنه يوصل الزيت بخرطوم يتجه إلى المضخة و خرطوم آخر قادم من الدودة و هكذا تكتمل دورة الزيت .
هذا كل ما يخص مجموعة الهيدروليك ونشكرا الدكتور على تحمله لتقصيرنا .
✥ الحالة النهائية للمرحلة الثانية :
• لم يتم استكمالها بسبب انتشار فايروس كورونا .
✥ المرحلة الثالثة من المشروع :
• المهمة : استكمال كافة ما توقفت به المرحلة الثانية من المشروع من تركيب و توصيل و تطوير السيارة بعناصر افضل و بتكلفة أقل من المراحل السابقة و هذا هو هدف المرحلة الأخيرة من المشروع .
✥ الحالة النهائية للمرحلة الثالثة :
✥ المرحلة الثالثة من
المشروع :
البدء في المرحلة الثالثة وهي إستكمال لبعض الاعمال التي لم تنجز من المراحل
السابقة بسبب تفشي فيروس كورنا عافانا
الله وإياكم ورفع عنا هذا البلاء .
بداية العمل بمشروع السيارة
الكهربائية كانت هناك بعض المشاكل السابقة وكان يجب علينا إصلاحها حيث كان هناك
صوت صادر من المحرك الكهربائي والجير بوكس فكان لابد من اخراج المحرك لمعرفة الخلل وقبل
إخراج المحرك قمنا بإخراج البطاريات مع القاعدة ثم قمنا بفصل العكوس عن الجيربوكس
حتى نتمكن من إخراجه مع المحرك وبعد ذلك قمنا بإخراج المحرك وتبين لنا أن الصوت
كان بسبب العكوس حيث انها لم تكن مثبته بشكل صحيح فقمنا بإصلاح العطل وإعادة تركيب
كل شيء واختبار المحرك عن طريق البطاريات مباشرة
✥ أولا
قمنا بإخراج البطاريات مع القاعدة حتى نتمكن من إخراج المحرك
بعد اخراج البطاريات والقاعدة قمنا بفك
العكوس من الجير بوكس حتى نتمكن من إخراجه مع المحرك
بعد ذلك بدانا بخطوة اخراج المحرك والجير
بوكس
بعد إخراج المحرك والجير بوكس وتوصيل المحرك على البطاريات تبين لنا ان الصوت الصادر كان من العكوس بعد ذلك قمنا تركيب
المحرك مع الجيربوكس وإعادة تركيبه في السيارة وتركيب العكوس بعد اصلاحها
✥ ثانيا بعد الانتهاء من اصلاح مشكلة الصوت الصادر
من المحرك بدأنا بتصميم قاعد لطرمبة زيت الدركسون المذكورة في المرحلة الثانية وقمنا باختيار
المكان المناسب لها في السيارة وتركيبها وتوصيلها
عندما انتهينا من تثبيت مضخة الزيت
وتوصيلها وأردنا الاختبار واجهتنا مشكله أن مفتاح السيارة كان مفقود والدركسون كان
مؤمن فلم نستطيع الإختبار
فبدأنا بمرحلة إزالة أمان الدركسون والتجربة
✥ ثالثا مرحلة الكنترول (controller MC1000C)
شراء بوكس واختيار المكان المناسب لتثبيته في السيارة وتجهيزه وتثبيت الكنترول وجميع الأجهزة المتصلة معه بداخل البوكس
استخدمنا مزلاق الادراج لتثبيت الصندوق حتى نتمكن من سحبه وإخراجه عند الحاجه
بعد الانتهاء من تركيب صندوق التحكم في المكان المناسب في السيارة بدأنا بتوصيل الاسلاك وتركيب جهاز التحكم داخل الصندوق الخاص به
✥تركيب قاعدة البطاريات والبطاريات
✥العمل بدواسة إلكترونية
من هذا البحث نستنتج أشياء
كثيرة ، لكننا سنلخصها في شكل نقاط
ليس من المستحيل تغيير السيارة البترولية إلى كهربائية
المدخرات المالية لهذا المشروع حيث
وجدنا السيارة الكهربائية مثل تيسلا
يزيد سعرها عن 100
ألف ريال ويمكننا تعديل سيارة بأقل
من هذا السعر
كما يمكننا ربط المحرك بالسيارة بأكثر من طريق
إلى علبة التروس مباشر
✥ الخاتمة :
في الختام نتمنى ان وفقنا بـهذا المشروع وبتوعية الجميع عن اهمية السيارة الكهربائية ونتمنى بأن نكون قد وضحنا كافة المعلومات في الموقع بشكل واضح و سهل و مفصل و سامحونا أن اخطئنا بشيء ولا نقل لكم وداعاً بل الى لقاءٍ وأنجاز جديد بأذن الله
فطموحنا و همتنا مثل " جبل طويق "
فطموحنا و همتنا مثل " جبل طويق "
في امان الله