3D обучающий комплекс для изучения и практических работ на различных системах гибридных автомобилей

3D ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ НА РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ ГИБРИДНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

HE-3020-SG

Обучающий комплекс представляет собой настольный моноблок с размерами: по фронту не более – 1110мм, по глубине не более - 500мм, по высоте не более -800мм (отклонения от указанных размеров могут быть не более 10%), на алюминиевой раме, дополненный  реальными элементами одного из серийных гибридных автомобилей: блоком рулевого управления, расположенном на моноблоке  и  выносным блоком  педалей тормоза и акселератора. Действующий обучающий комплекс предназначен для изучения различных схем построения гибридных двигателей (последовательная, параллельная, комбинированная), назначения и принципов работы современного гибридного двигателя (с системой термического и электрического двигателей).

Действующий обучающий комплекс отображает  конструкцию, состоящую из  двигателя внутреннего сгорания, дополненную системой электропривода, а также реверсивным стартером-генератором. Такой подход обеспечивает возможность изучения функционирования различных систем гибридного двигателя, анализ их циклов работы и сравнение их рабочих характеристик.

Вес не более 64 кг;

Напряжение питания: 220В/50 Гц (+/- 10%), 

Действующий обучающий комплекс состоит из элементов, моделирующих процессы, происходящие в серийной гибридной двигательной установке    при различных режимах её работы во время реального   движения:

- движение на подъем и спуск с различными уклонами, движение по горизонтальной поверхности, в том числе в городских условиях

 - выполнение движения по размеченной трассе, характерной для  населенных пунктов: различные виды перекрестков, в том числе с круговым движением, с соблюдением требований установленных дорожных знаков и с ограничением скорости вплоть до полной остановки и проверкой системы «старт-стоп»). Отображение и представление информации осуществляется в наиболее наглядной для восприятия форме благодаря 3D-визуализации.

Действующий обучающий комплекс  включает в себя элементы серийного гибридного автомобиля   и конструкторские разработки.

    Реальные элементы серийного гибридного автомобиля:

- приборная панель, расположенная в левой нижней части моноблока, включающая:   спидометр,   “power-метр” для  отображения   режима отбора мощности   гибридной  силовой установкой и указатели температуры ОЖ и масла, уровня топлива и сигнальные табло;

- селектор выбора режимов функционирования гибридной  системы (авто, спорт, полный привод, электропривод);

-  кнопка запуска “Старт-Стоп”;

-  кнопка выключения режима  «ЭКО»;

- блок рулевого управления с датчиком положения рулевого колеса;

- блок педалей тормоза и акселератора с датчиками положения педалей.

- диагностический разъем для подключения профессионального диагностического оборудования с целью поиска и устранения неисправностей.

 Конструкторская разработка позволяет осуществить:

-моделирование с использованием 3D- технологии  и отображением на двух цветных сенсорных экранах (размером не менее 19’), реально существующих условий, возникающих в процессе функционирования гибридной  силовой установки;

-  на левом цветном сенсорном экране   в 3D- технологии должен отображаться анимированный  гибридный  автомобиль  в реальных условиях  движения (движение на подъем и спуск с различными уклонами, движение по горизонтальной поверхности, в том числе и в городских условиях:  выполнение движения по размеченной трассе, характерной для  населенных пунктов, в том числе с отображением  различных видов перекрестков, в том числе с круговым движением и с соблюдением требований установленных дорожных знаков и  ограничением скорости движения вплоть до полной остановки и проверки функционирования системы в режиме  «старт-стоп»);

- отображать скорость движения и включенную передачу анимированного гибридного автомобиля;

- отображать положение педалей тормоза и акселератора в виде диаграммы.

- на правом цветном сенсорном экране        сенсорные кнопки управления следующими  режимами работы:

-  обнуление текущих данных для тест-драйва;

- замедленное движение виртуального автомобиля (х0,1);

-  постоянная скорость движения (круиз- контроль);

-  выбор начала трассы движения:

                  -свободная трасса;

                  - холмистая трасса;

                  - трасса с подъемом 2%, 5%, 8%, 12%;

                  - холмистая трасса, обратное направление;

                  - трасса на спуске 2%, 5%, 8%, 12%;

                  - городская трасса- 2 варианта.

- управление степенью заряда высоковольтного  аккумулятора;

-   выбор обучающих материалов;

- визуализация компонентов гибридной системы с использованием 3D-технологии: объемное анимированное изображение реальных элементов в нескольких проекциях:

            - теплового двигателя;

            -  электрического двигателя;

            - стартера-генератора;

            - высоковольтного аккумулятора;

            - коробки передач;

            - редуктора;

            - преобразователя напряжения;

             - блока управления

при различных архитектурных построениях гибридного автомобиля   и анализ производительности  термического и электрического двигателей в различных режимах функционирования гибридной системы (авто, спорт, электропривод, полный привод);

- изображения реальных компонентов и их расположение на гибридном автомобиле;

- осуществлять анимацию устройства и процесса движения    серийных гибридных автомобилей для  сравнительного анализа характеристик различных конструкций популярных марок ведущих производителей, в том числе электромобиля - не менее 5 различных моделей.

 Измерительная панель с измерительными гнездами

   размером не более 510мм х180мм и расположена в правой нижней части моноблока.  

  Измерительная панель обеспечивает  получение и регистрацию аналоговой информации от тягового аккумулятора, электрического тягового двигателя, стартера-генератора, в том числе:

- значения трехфазного питающего напряжения  стартера-генератора и  электрического двигателя;

- сигнал датчика положения стартера-генератора;

- сигнал скорости вращения электродвигателя;

- сигнал управления электрическим насосом охлаждения; – сигнал включения сцепления редуктора;

- по шине САN: получение информации от блока управления двигателем и от датчика положения рулевого колеса.

 На моноблоке   предусмотрена кнопка включения- выключения комплекса и гнездо для подключения по USB-кабелю персонального компьютера для отображения на его экране посредством специального программного обеспечения текущих параметров работы гибридной силовой установки.

    Практические работы на действующем обучающем  комплексе позволяют осуществить следующее:

- организовывать изучение устройства гибридного автомобиля с различными   схемами построения  гибридных  силовых установок; 

- обеспечить проведение сравнительного анализа рабочих характеристик системы с классическим тепловым двигателем, с системой «полный гибрид» и со стартером-генератором - «микро-гибрид»;

- обеспечить возможность изучения функционирования различных систем с выводом их параметров, анализа их циклов работы и сравнения их рабочих характеристик;

- проводить анализ производительности термического и  электрического двигателей в различных условиях эксплуатации гибридных силовых установок.

  В перечне практических работ  предусмотрены следующие задания:

- Изучение компонентов гибридного автомобиля, их характеристик и функций, а также местоположение их на автомобиле;

- Тест-драйв в режиме экологически чистого автомобиля;

- Работа гибридного автомобиля при рекуперативном торможении;

- Тест-драйв в режиме полного привода, авто, спорт;

- Вождение по городу в сравнении с вождением по скоростной трассе с различными уклонами дороги.

 

Действующий обучающий комплекс имеет программное обеспечение

для сбора  и дальнейшей обработки результатов дорожных испытаний гибридной силовой установки, позволяющее подключение комплекса к ПК для отображения следующей информации:

-механической мощности теплового двигателя;

 -мощности, потребленной электрическим двигателем;

 -эмиссию CO2; 

-рекуперацию электрической энергию при различных режимах работы;

- время движения гибридного автомобиля;

- пройденный путь;

-заряд батареи;

-время  работы теплового двигателя;

-время остановки в режиме «старт-стоп»;

- положение педали газа;

- положение педали тормоза;

- среднее и мгновенное потребление топлива, л/100 км;

-эквивалент потребления термического двигателя;

- средняя скорость;

- угол наклона автомобиля по отношению к горизонтали при движении на подъем или при спуске.

Действующий обучающий комплекс имеет  программу встроенной педагогической поддержки, позволяющую организовывать проведение  контроля   за  усвоением изученного   материала каждым из обучающихся,  с помощью демонстрации контрольных вопросов и ответов на них обучающимися на   левом  сенсорном экране по темам:

       -архитектура гибридных силовых установок (электромобиль, микро-гибрид, полный гибрид, полный параллельный гибрид, полный последовательный гибрид, автомобиль с тепловым двигателем);

        -компоненты гибридных силовых установок (микро-гибрид, полный гибрид, электромобиль);

        - функционирование гибридных силовых установок (микро-гибрид, полный последовательный гибрид, полный параллельный гибрид);

        - физические принципы устройства инвертора, конвертора, двигателя переменного тока, электромобиля.

Методическое обеспечение процесса обучения содержит:

- инструкция по применению и эксплуатации на русском языке (не менее 20 стр);

- учебные материалы для обучающихся в виде учебника и рабочей тетради ( не менее 20 стр);

- учебные педагогические материалы для преподавателей на бумажных и электронных носителях, в том числе планы проведения теоретических и практических занятий (не менее 30 стр и презентации в электронном виде не менее 250 слайдов).