معرفی رشته‌های مهندسی خودرو

 | تاریخ ارسال: 1403/1/18 | 

AWT IMAGE

گروه‌های آموزشی دانشکده مهندسی خودرو

گروه قوای محرکه  گروه سازه و بدنه  گروه طراحی سیستم‌های دینامیکی  گروه برق و الکترونیک  گروه نگاهداشت

۱- گروه قوای محرکه خودرو:

AWT IMAGE

امروزه قوای محرکه خودرو به لحاظ نحوه تامین انرژی و طراحی بهینه توجه طراحان زیادی را به خود جلب نموده است. هم‌اکنون در اغلب قوای محرکه خودروها، از موتورهای درون‌سوز اشتعال جرقه‌ای و یا اشتعال تراکمی استفاده می­شود. این موتورها دارای انواع مختلفی است که می‌توان از دیدگاههای متفاوتی آنها را دسته‌بندی نمود. موتورهای دوزمانه و چهار زمانه، موتورهای کاربراتوری و انژکتوری، پاشش مستقیم (درون سیلندر) و یا غیرمستقیم (درون منیفولد)، بنزینی، گازوییلی، گاز‌سوز، دوگانه‌سوز، الکلی، تنفس طبیعی، سوپرشارژ (پرخورانی) و توربوشارژ، از انواع موتورها هستند که برمبنای احتراق داخلی عمل می‌نماید. البته مبحث انواع سوخت های جایگزین، همچون سوخت های زیستی، هیدروژن و دیگر مواد پاک از دیگر موضوعات در مبحث موتورهای احتراق داخلی می­باشد. شایان ذکر است که به انواع موتورهای احتراق داخلی از زوایای مختلفی نظیر شبیه سازی و تحلیل احتراق، مطالعه انتقال حرارت موتور، سیستم های کنترل موتور و مفاهیم انتقال قدرت می توان نگریست. در گرایش قوای محرکه دانشجویان و پژوهشگران در جهت طراحی بهینه موتور برای کاهش مصرف سوخت و بهبود پارامترهای عملکردی موتور نظیر توان و گشتاور تلاش می کنند. علاقه مندان به تحصیل در این گرایش نیاز به تسلط بر دانش مکانیک سیالات، ترمودینامیک و انتقال حرارت ناشی از آن دارند. از نرم افزارهای تحقیقاتی در این زمینه می‌توان به GT Power ، Kiva، CONVERGE و AVL FIRE اشاره نمود. در شکل زیر شبیه سازی ورود سوخت و احتراق در پیستون با استفاده از AVL FIRE انجام شده است.

در دهه اخیر با افزایش نگرانی­های زیست محیطی و چالشهای تأمین انرژی، توسعه انواع خودروهای باسیستم­های محرکه نوین مورد توجه جدی دولتمردان و پژوهشگران می باشد. در این مدت خودروهای هیبرید الکتریکی ملایم و کلاسیک جای خود را به خودروهای هیبرید الکتریکی پلاگین داده اند و زمزمه های جایگزینی خود آنها با خودروهای تمام الکتریکی و پیل سوختی از سوی خودروسازان بزرگی نظیر تسلا، تویوتا و... به گوش می­رسد. در چنین شرایطی توجه به طراحی، مدلسازی، شبیه سازی و بهینه سازی سیستم محرکه و اجزای آن در چنین خودرهایی بیش از پیش احساس می شود. از آنجا که سیستم ذخیره ساز انرژی نظیر یک پک باتری لیتیومی ولتاژ بالا جزئی اساسی و منحصر به فرد در سیستم محرکه تمامی چنین خودروهایی می باشد، لذا در گرایش قوای محرکه خودرو در چند سال اخیر توجه ویژه ای به پژوهش در باره چنین سیستم های ذخیره ساز انرژی ای  معطوف گشته است. همچنین، طراحی و شبیه سازی پیل سوختی و اجزای جانبی آن نظیر سیستم ذخیره ساز هیدروژن، طراحی و شبیه سازی سیستم های نوین تهویه مطبوع خودرو و تحلیل آیرودینامیک خودرو از دیگر موارد های مورد مطالعه در این گرایش می باشد. در ادامه تصویر شبیه سازی یک پک باتری لیتیومی (شکل سمت راست) و یک سلول از یک پیل سوختی پلیمری (شکل سمت چپ) که به ترتیب توسط نرم افزارهای ANSYS  Fluent و AVL شبیه سازی گردیده اند، قابل مشاهده است.
از جمله دروس این گرایش می توان به موتورهای احتراق داخلی پیشرفته، طراحی و شبیه سازی موتورهای پیستونی، طراحی و شبیه سازی موتورهای دیزل، قوای محرکه نوین، طراحی و شبیه سازی سیستم های مدیریت حرارتی در خودرو، سوخت و احتراق پیشرفته، انتقال حرارت در موتورهای احتراق داخلی و کنترل پیشرفته در موتور اشاره نمود.

۲ - گروه سازه و بدنه خودرو:

بدنه ایمن‌تر، زیباتر و سبک‌تر، عامل موفقیت خودروسازها در قرن بیست‌ویکم خواهد بود. امروزه طراحان کارخانجات بزرگ توانسته‌اند با استفاده از مواد پیشرفته مهندسی طرحهایی را در بدنه خودرو ارائه نمایند که تا کنون نظیرش دیده نشده بود و بعضا در رویاها و تخیل یافت می‌شد. برای طراحی و ساخت چنین خودروهایی، نیاز به دانش کامل در زمینه مواد، مقاومت آنها، مکانیزم ها، طراحی و محاسبات مهندسی و همچنین فرآیندهای تولید می‌باشد. ایمنی بدنه تنها با محاسبات دقیق مهندسی دست یافتنی خواهد بود. در این راستا طراحی سازه خودرو بر اساس جذب انرژی بهینه در برخورد و تصادف اهمیت ویژه‌ای دارد. نرم افزارهای شبیه‌سازی نظیر Abaqus و Ansys ، LS-Dyna ، MADYMO از جمله نرم‌افزارهای مورد استفاده در این زمینه هستند. در شکل زیر آنالیز مودال بدنه یک خودرو نشان داده شده است.

۳ - گروه طراحی سیستم‌‌های دینامیکی خودرو:

راحتی سفر به معنای کاهش ضربات ناشی از ناهمواریهای سطح جاده به سرنشینان یکی از مهمترین پارامترها در طراحی خودروی مناسب به شمار می‌رود. همچنین فرمان پذیری خودرو در جاده، علی‌الخصوص در پیچهای تند موضوع مهم دیگری است که باید به آن توجه داشت. از طرف دیگر یکی از ملزومات خودروی ایمن، داشتن سیستم ترمز کاملا مطمئن است. این موضوعات سرفصل مباحثی هستند که به تفصیل درگرایش سیستم های تعلیق، ترمز و فرمان مورد بررسی قرار می‌گیرند. برای این منظور، دانشجویان با تکنولوژیهای مختلف روز دنیا در زمینه تعلیق، ترمز و فرمان آشنا شده سپس مبانی طراحی آن را آموزش دیده، ضمن شناخت دقیق‌تر سیستمهای تعلیق و فرمان، با روشهای شبیه‌سازی و حل عددی معادلات دینامیکی خودرو آشنا می‌شوند. در شکل زیر دو نوع سیستم تعلیق مستقل متداول خودرو نشان داده شده‌است. در این گرایش مهندسان خودرو وظیفه دارند سیستم هایی طراحی کنند که راحتی و ایمنی بهینه را برای سرنشینان خودرو به ارمغان آورد. از نرم افزارهای مرسوم در طراحی سیستم‌های تعلیق می‌توان به Hyperworks ، Adams suite و نرم افزارهای شبیه سازی پروفیل جاده اشاره نمود.

۴ - گروه الکترونیک و برق خودرو:

عمده پیشرفتهایی که امروزه در خودروها وجود دارد مربوط به بخشهای الکترونیکی خودرو می باشد. به طور متوسط ارزش بخش برقی و الکترونیک خودرو در سال ۲۰۱۰ حدود ۳۵% ارزش کل یک خودرو را شامل شده است و این عدد برای سال ۲۰۳۰ در حدود ۵۰% پیش بینی می شود. کنترلرهای موتور، سیستم تعلیق، ترمز، فرمان و تزئینات داخلی و خارجی با استفاده از قابلیت های الکترونیکی طراحی می شوند. از طرف دیگر، با افزایش میزان تقاضا برای خودروهای سواری و به تبع آن افزایش وابستگی به سوخت های فسیلی و آلودگیها و مشکلات ناشی از آن، خودروسازان گرایش به استفاده از روشهای محرکه نوین خصوصا هیبرید و الکتریکی کرده اند. همچنین خودروسازان داخلی نیز با تاکید بر انرژی های آینده به دنبال جایگزینی درصدی از خودروهای احتراق داخلی با خودروهای با انرژی های نوین و الکتریکی نظیر هیبرید و برقی می باشند. مضافا، وجود خودروهای هیبرید و برقی در بازار داخلی و تمایل خودروسازان داخلی به اختصاص منابع جهت تولید این نوع خودروها، بازار قابل توجه خدمات پس از فروش، طراحی و تعمیر را نیز به همراه دارد که نیاز به متخصصان مرتبط با آنها می باشد. لذا از اهم مواردی که در این گرایش بر روی آن تاکید خواهد شد می توان به قابلیت طراحی و تحلیل قسمت های برقی مختلف خودروها شامل سیستم برقی، سنسورها و عملگرها، سیستم های کنترلی و پایداری مختلف و واحد کنترل موتور (ECU)، دانش طراحی و تحلیل خودروهای با انرژی های نوین نظیر هیبرید و الکتریکی شامل طراحی موتور پیشران، منابع ذخیره انرژی، مدیریت انرژی، تکنولوژی و ارتباطات خودروهای آینده نظیر خودروهای خودران و پروتکل های ارتباطی اشاره کرد. برخی از دروس مصوب این گرایش که تعدادی از آنها در هر دوره ارائه می شوند عبارتند از: الکترونیک خودرو، ماشین الکتریکی با کاربرد خودرویی، مبانی جمع آوری، انتقال و پردازش داده‌ها و شبکه در خودرو، طراحی سیستم‌های کنترل خودرو، طراحی سیستم‌های الکتریکی خودرو، سخت افزار و نرم افزار سیستم‌های کنترل خودرو، طراحی سیستم‌های مدیریت باتری، تکنولوژی‌های خودروهای هوشمند و حمل و نقل هوشمند، کاربرد میکروکنترلر در خودرو، سیستم‌های میکروالکترومکانیک و کاربردهای آن در خودرو، تشعشع در خودرو. 

۵- گروه نگاهداشت خودرو:

هدف از ارائه این مجموعه تربیت کارشناسان متخصص در زمینه‌های شناخت، نحوه عملکرد و چگونگی و نگهداری و بهره‌برداری و تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم‌های مخابراتی شامل سیستمهای مخابرات تلفن ثابت، تلفن سیار سلولی، ماهواره و ... می‌باشد. در این گرایش دانشجویان مسائل و فنون انتقال اطلاعات را مورد مطالعه قرار می‌دهند و علاوه بر آن در باره قطعات، مدارها و با توجه به نقش روزافزون ارتباطات و انتقال اطلاعات در زندگی بشری و نیز تنوع صنایع مخابراتی در داخل کشور، تربیت کارشناسانی متخصص در زمینه‌های شناخت نحوه عملکرد و چگونگی نگهداری و بهره‌برداری و تجزیه و تحلیل و طراحی سیستمهای مخابراتی از اهمیت فوق العاده‌ای برخوردار است.


دفعات مشاهده: 51 بار   |   دفعات چاپ: 17 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر