Wybrane aspekty mechaniczne samochodu napędzanego silnikami elektrycznymi wbudowanymi w piastach kół

• Autorzy: Dukalski Piotr , Będkowski Bartłomiej , Parczewski Krzysztof , Wnęk Henryk , Urbaś Andrzej , Augustynek Krzysztof

Warianty tytułu

EN

Selected mechanical aspects of a car driven by electric wheel hub motors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono dynamikę układu tylnego zawieszenia samochodu Fiata Panda III z silnikami elektrycznymi wbudowanymi w koła. Przedstawione w niniejszym artykule wyniki analizy dynamiki są kontynuacją prac autorów nad wpływem mas nieresorowanych (w postaci silników elektrycznych wbudowanych w piastach kół), na zachowanie się układu tylnego zawieszenia, a rezultacie całego pojazdu w różnych warunkach drogowych. Analizy przeprowadzono stosując metody dynamiki układów wieloczłonowych (UW) zaimplementowane w oprogramowaniu MSC.Adams. We wcześniejszych pracach dokonano walidacji modelu symulacyjnego, poprzez porównanie wyników numerycznych z testami drogowymi, otrzymując w rezultacie zweryfikowany model numeryczny z poprawnie dobranymi parametrami fizycznymi. W niniejszej pracy skupiono się na analizie wpływu średnich i dużych prędkości przejazdu ( υ={30,60,120}km/h ) przez nierówność w postaci prostokątnej wypukłości oraz wgłębienia w jezdni o tych samych wymiarach na przyspieszenia środków kół bez silników oraz z silnikami elektrycznymi wbudowanymi w piastach kół. Przyspieszenia analizowano w dziedzinie czasu oraz w dziedzinie częstotliwości.

EN

The dynamics of the Fiat Panda III rear suspension system with electric motors built into the wheel hubs is presented in the paper. The results of the dynamics analysis presented in the article are a continuation of the authors' work on the impact of unsprung masses (here in the form of electric motors mounted in the wheel hubs) on the behavior of the rear suspension system and entire vehicle in various road conditions. The analyzes were carried out using multibody dynamics methods implemented in the MSC.Adams software. In previous works, the simulation model was validated by comparison numerical results with road tests, resulting in a verified numerical model with correctly selected physical parameters. This paper focuses on the analysis of the impact of the medium and high speed of passing over an obstacle ( υ ={30,60,120}km/h ) in the form of a rectangular bump and hole on the accelerations of wheel centers without motors and with electric motors embedded in the wheel hubs. Accelerations of the wheel centers are analyzed in the time and frequency domain.

Słowa kluczowe

PL

analiza dynamiki; silnik elektryczny wbudowany w koło; analiza amplitudowo-częstotliwościowa

EN

dynamics analysis; electric wheel hub motor; frequency response

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 2 (122)
• Strony: 173--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Dukalski Piotr

• Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL

autor

Będkowski Bartłomiej

• Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL

autor

Parczewski Krzysztof

• Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

autor

Wnęk Henryk

• Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

autor

Urbaś Andrzej

• Katedra Podstaw Budowy Maszyn Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

autor

Augustynek Krzysztof

• Katedra Podstaw Budowy Maszyn Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Bibliografia

• [1]. M. Anderson, D. Harty, "Unsprung Mass with In-Wheel. Motors - Myths and Realities". 10th International Symposium on Advanced Vehicle Control. Loughborough, UK, 2010: 261-266.
• [2]. G. Ślaski, A. Gudra, A. Borowicz, "Analysis of the influence of additional unsprung mass of inwheel motors on the comfort and safety of a passenger car", Archives of Automotive Engineering, 3(65), 51-64, 2014
• [3]. M. Biček, G. Gotovac, D. Miljavec, S. Zupan, "Mechanical Failure Mode Causes of In-Wheel Motors", Journal of Mechanical Engineering 61(1), 74-85, 2015, doi:10.5545/sv-jme.2014.2022.
• [4]. P. Dukalski, B. Będkowski, A. Urbaś, K. Augustynek "Założenia projektu silnika do zabudowy w piaście koła samochodu elektrycznego", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, 2, 263-272, 2017.
• [5]. P. Dukalski, B. Będkowski, K. Parczewski, H. Wnęk, A. Urbaś, K. Augustynek "Model symulacyjny dynamiki tylnego zawieszenia samochodu typu Fiat Panda z zabudowanymi silnikami elektrycznymi w obręczach kół", Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, nr 1, str. 75-80, 2018.
• [6]. P. Dukalski, B. Będkowski, A. Urbaś, K. Augustynek, K. Parczewski, H. Wnęk, " Analiza dynamiki tylnego układu zawieszenia pojazdu osobowego z napędami elektrycznymi wbudowanymi w koła", Modelowanie Inżynierskie, 37(68), 32-37, 2018
• [7]. P. Dukalski, B. Będkowski, K. Parczewski, H. Wnęk, A. Urbaś, K. Augustynek "Analysis of the influence of assembly electric motors in wheels on behaviour of vehicle rear suspension system", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 421(022004), 1-9, 2018.
• [8]. P. Dukalski, B. Będkowski, K. Parczewski, H. Wnęk, A. Urbaś, K. Augustynek "Dynamics of the vehicle rear suspension system with electric motors mounted in wheels", Maintenance and Reliability, 21(1), 125-136, 2019.
• [9]. D. J. van Schalkwyk. M. J. Kamper, "Effect of Hub Motor Mass on Stability and Comfort of Electric Vehicle", Proc. of IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, Windsor, UK, 2006, doi: 10.1109/VPPC.2006.364297.
• [10]. J. Garcia de Jalon, E. Bayo, "Kinematic and Dynamic Simulation of Multibody Systems", Springer, 1994. Projekt „Innowacyjne Rozwiązania Napędu Bezpośredniego Pojazdów Elektrycznych”, współfinansowany ze środków NCBiR w ramach programu LIDER VII, zgodnie z umową: LIDER/24/0082/L-7/15/NCBR/2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).