Jarrupoljinjärjestelmän suunnittelu ja toteutus Electric RaceAbout -sähköurheiluautoon

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin osana Metropolia Ammattikorkeakoulun Electric RaceAbout -sähköajoneuvoprojektia. Työn tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa auton jarrujärjestelmään uusi kaksitoiminen jarrupoljin.

Työssä tarkastellaan yleisimpiä tänä päivänä käytössä olevia ajoneuvojen jarrujärjestelmiä sekä kuvataan, mitä tarkoitetaan jarrutusenergian talteenottamisella ja miten sitä sovelletaan yhdessä perinteisten jarrujärjestelmien kanssa sähkö- ja hybridiajoneuvoissa.

Suunnittelu aloitettiin tutustumalla E-RAn alkuperäiseen jarrupoljinjärjestelmään ja siinä havaittuihin puutteisiin. Ongelmiin pyrittiin löytämään ratkaisut ja niiden pohjalta autoon suunniteltiin uusi jarrupoljinjärjestelmä. Suunnittelussa käytettiin apuna jarrujärjestelmien ja ajodynamiikan laskentakaavoja sekä laskettiin käytettävien komponenttien soveltuvuus.

Valmistuksen osalta työssä esitellään Catia V5 -ohjelman hyödyntämistä tietokoneohjatun koneistuskeskuksen ohjelmoinnissa ja CNC-ohjatun työstökoneen käytön tuomia mahdollisuuksia. Tämän lisäksi kuvataan eri työvaiheet laakeripintojen viimeistelyä myöten.

Työn lopputuloksena E-RAan saatiin uusi jarrupoljinkokonaisuus, joka on toimivuudeltaan edeltäjäänsä luotettavampi ja käytettävyydeltään monipuolisempi käyttäjäystävällisemmän säädettävyytensä ansiosta.

This Bachelor’s thesis was made as a part of Metropolia University of Applied Sciences’, Electric RaceAbout, electric vehicle project. The objective of this thesis was to design and produce a new dual-phase brake pedal for the brake system of the car.

The thesis briefly explains the function of the most common braking systems used in vehicles nowadays and clarifies what is meant by vehicle braking energy recuperation and how it is applied together with ordinary brake systems in hybrid and electric vehicles.

The design process was started by analyzing the problems encountered with E-RA’s original brake pedal system. A new brake pedal system was designed based on the problems that were found. Calculations for brake systems and dynamics were used as a tool for the design process and the feasibility of used components.

Catia V5 -computer program was used in programming a CNC machine tool for the manufacturing process. Also the potential of using a CNC machine tool was demonstrated. All the steps of manufacturing the brake pedal were explained.

As a result of this thesis a new brake pedal was manufactured. The new system is more reliable and versatile than its predecessor due to its adjustability.