وقتی موتورسیکلت‌ها نمی‌غرند

در دور اول خودروی الکتریکی یک نفره مطرح شد که در آن زمان این نوع خودروها در ایران چندان شناخته شده نبودند ولی الان انتظار می‌رود تا چند سال آینده چند درصدی از بازار را هم در اختیار بگیرند.

در دور سوم خودروی هیبریدی مطرح شد و حالا هم بحث موتورسیکلت‌های برقی مطرح است. برای آشنایی با این دوره مسابقات سراغ دکتر علی آرام، دبیر علمی مسابقه طراحی ماشین و عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شریف رفتیم تا درباره مشکلات فناوری ساخت ماشین‌های الکتریکی و دستاوردهای دوره‌های قبلی این مسابقات اطلاعاتی به دست آوریم.

در ضمن اگر مایل به کسب اطلاعات بیشتری از مسابقه طراحی موتورسیکلت برقی هستید، می‌توانید به وب‌سایت این مسابقه به نشانی http:‌/‌‌/‌www.imdc.ir سر بزنید.

چرا امسال سراغ موتورسیکلت‌های برقی رفتید؟

ببینید، تنوع در مسابقاتی که برای دانشجوها می‌خواهد تعریف شود به نوعی الزام است. دوستانی که وارد تیم‌ها می‌شوند جوان هستند و از تنوع خوششان می‌آید. غیر از این موتورسیکلت‌های الکتریکی به نسبت خودروهای الکتریکی راهشان را بهتر باز کرده‌اند.

کجا؟ منظورتان ایران که نیست؟ چون ما چنین چیزی ندیده‌ایم.

نه! در کشورهایی که تولید می‌شود مثل هند، چین، آمریکا و خیلی از کشورهای اروپایی. البته در ایران هم وجود دارد. همین الان روبه‌روی دانشگاه شریف فروخته می‌شود، اما وارداتی است. متاسفانه مشکلی که وجود دارد این است که هنوز خوب جا نیافتاده است و دلیل آن هم قیمت است. باوری که در حال حاضر از موتور سیکلت وجود دارد این است که یک وسیله چندصد هزار تومانی تا حداکثر یک میلیون تومانی است. در صورتی که اگر یک جستجوی مختصر در قیمت‌های جهانی انجام دهید متوجه می‌شوید این گونه نیست. حول و حوش قیمتی موتورهایی که مردم در کشورهای اروپایی سوار می‌شوند سه تا 4000دلار است. اگر حالا اسپرت باشد که قیمت آن بالاتر هم می‌رود. در آنجا موتور سیکلت الکتریکی فضای رقابت را دارد. موضوع اصلی هم مربوط به استانداردهای سختگیرانه تولید موتورسیکلت بنزینی در دنیاست که هزینه آن را بشدت بالا می‌برد، اما در ایران تقریبا نظارتی وجود ندارد، موتورسیکلت‌ها ارزان است، اما کشنده هم برای موتورسوار و هم برای مردمی که ناچارند دود سرطانزای آن را تنفس کنند.

فناوری‌های به کار رفته در یک موتورسیکلت برقی چیست؟

موتور سیکلت برقی از جهت کارکرد چندان تفاوتی با خودروی الکتریکی ندارد. ما در موتورسیکلت‌های برقی از یک منبع توان خارجی که معمولا دو شاخه است، توان را می‌گیریم و داخل باتری ذخیره می‌کنیم. این مساله ممکن است مدت زیاد مثلا هشت ساعت طول بکشد و اصطلاحا آن را شارژ معمولی می‌نامند. البته خود این موضوع شارژ هم فناوری خاص خود را دارد. این که چگونه شارژ کنیم، عمر باتری بالا برود و مدیریت این موضوع موضوع، پایان‌نامه‌های بسیاری است. یک بحث دیگر هم شارژ سریع است که ممکن است مثلا در حال خرید هستید برای مدت زمانی مثل 20 تا 40 دقیقه. در این حین می‌توانید موتورسیکلت خود را شارژ کنید و بعد با آن حرکت کنید.

فناوری کوییک شارژ چه تفاوتی با شارژ معمولی دارد؟

تفاوت فناوری‌اش در این است که ما در خانه مثلا با جریان چند کیلو وات باتری را شارژ می‌کنیم، اما در ایستگاه‌های شارژ سریع ممکن است جریان به چند صد کیلووات هم برسد. توان خیلی بالاست و چون توان بالاست خب درایورهای خیلی ویژه‌ای هم می‌خواهد، باتری باید این توان را داشته باشد تا داغ یا منفجر نشود و ملاحظات این چنینی. از این جهت فرق می‌کند.

یک بحث دیگر بحث باتری است. این که ما باتری‌هایی بسازیم که قیمت مناسب، انباشت انرژی مناسب و عمر و وزن مناسب داشته باشند. بیست سال پیش می‌گفتند باتری‌ها سه تا مشکل دارند. وزنشان زیاد است، پیمایش‌شان کم است و زمان شارژشان بالاست. الان زمان شارژ که حل شده است، بحث انباشت انرژی هم حل شده است؛ الان خودروهای الکتریکی ساخته‌اند که 400 تا 500 کیلومتر برد دارد پس تنها موضوعی که مانده، یا می‌توان گفت مانده بود، بحث قیمت است که آن هم به دلیل افزایش تولید در حال پایین آمدن است.

تا اینجا ما از باتری و شارژ آن گفتیم، اما قلب یک موتورسیکلت برقی موتور آن است.

بله. حالا باید از باتری انرژی را بگیریم و آن را به فرم قابل استفاده برای موتور تبدیل کنیم. معمولا در اینجا از چیزی به نام درایور استفاده می‌کنند. خیلی قبل‌ها ما یک مقاومت می‌گذاشتیم و آن را عوض می‌کردیم تا ولتاژ کم و زیاد شود و موتور با دورهای مختلف بچرخد. ما اگر دو سر یک باتری را مستقیم به موتور الکتریکی بزنیم شروع می‌کند به کار کردن. ولی ما همیشه که نمی‌خواهیم با حداکثر سرعت موتور را به کار بیندازیم. در جاهای مختلف گاز می‌دهیم، وزن خودرو تغییر می‌کند، جاده عوض می‌شود، شتابمان تغییر می‌کند... چه کار می‌توانیم بکنیم موتوری که صد کیلووات توان می‌دهد، بتواند پنج یا ده کیلووات هم توان تولید کند. درایور وظیفه‌اش این است که انرژی را بدون این که تلف شود به موتور بفرستد. الان ما در کشور توان ساخت درایور را داریم؛ یعنی ساخته‌ایم. الان دانش درایور، با چه توان بالا یا پایین در کشور وجود دارد.

بحث دیگر هم بحث موتور است که توان الکتریکی که مناسب‌سازی‌شده و به آن تحویل داده شده است را بگیرد و موتور را بچرخاند. از آن به بعد دیگر مشابه موتورسیکلت‌های معمولی می‌شود. یکی از مزایای موتورسیکلت‌های الکتریکی این است که دیگر به کلاچ و حتی دنده هم نیازی ندارد.

کلاچ و دنده ندارند؟ پس چطور گشتاور لازم برای شرایط مختلف رانندگی تامین می‌شود؟

ما در موتورسیکلت‌های بنزینی که دنده و کلاچ داریم، در ابتدای حرکت زیاد گاز می‌دهیم به این دلیل که گشتاور را بالاخره باید یک جوری تامین کنیم. ولی در موتورهای الکتریکی گشتاور می‌تواند از اول بالا باشد. به همین دلیل است که ما در موتورسیکلت‌های الکتریکی معمولا دنده و کلاچ نداریم. چون موتور الکتریکی می‌تواند در یک بازه بزرگی گشتاور خوبی به ما بدهد. موتور بنزینی بازه‌اش کوچک است، یکسره باید دنده عوض کنیم تا در آن گشتاور مناسب دور موتور قرار بگیریم. زیر 80 تا 100 کیلومتر بر ساعت خیلی از موتورها هستند که اصلا دنده ندارند. شما فقط گاز و ترمز دارید. در واقع این امر به سهولت رانندگی هم اضافه می‌کند.

دانشجوها قرار است در این مسابقه موتور سیکلت برقی چه کاری انجام دهند؟ برای مثال قرار است موتور برقی بسازند، درایور طراحی کنند یا نه فقط بدنه موتورسیکلت را طراحی کنند؟

ما در طراحی معمولا دو سطح مختلف داریم. یکی طراحی مفهومی که حول و حوش محصول را ارائه می‌دهد. مثلا من موتور را کجا می‌گذارم، از چه موتوری با چه قدرتی استفاده می‌کنم و... همه اینها در حد ایده هستند و ریز محاسبه و نقشه ندارند. این مرحله را انجام می‌دهند بعد وارد محاسبات دقیق می‌شوند و نقشه ارائه می‌کنند. بعد از این مرحله وارد ساخت می‌شوند، اما در مرحله طراحی مفهومی در واقع خود تیم تعیین می‌کند که از چه چیزی استفاده کنیم. به دلیل بازه زمانی کوتاه و این که ساخت موتور زمان زیادی می‌خواهد، نمی‌توانند وارد ساخت الکتروموتور آن شوند. در ظرف زمانی‌ای که در نظر گرفته‌ایم، طراحی سیستمی و به هم جور کردن اینها مدنظرمان است. اتفاقا این چیزی است که در کشور کمتر انجام می‌شود. ولی معمولا به این صورت است که تیم با در نظر گرفتن موجودی بازار و چیزهایی که یافت می‌شود طراحی می‌کند. حال ممکن است شارژر و درایور را هم در این حین بسازد که ایرادی هم ندارد، اما بهتر است توانش را روی حوزه‌هایی بگذارد که نیاز است. الان ساخت الکترو موتور در اولویت نیست. این که ما توان طراحی موتور را پیدا بکنیم اولویت‌مان است. به همین دلیل امتیازاتی که در نظر گرفته شده است به ترتیبی است که باید بیشتر روی حوزه‌های سیستمی وقت گذاشته شود.

خط‌کش و معیار اندازه‌گیری‌تان برای سنجش طرح چه چیزی است؟

در ارزیابی دو حوزه مختلف داریم. یکی کیفیت خود طرح است که تا چه میزان نوآورانه است. طراحی صنعتی یا ظاهر که جدا بررسی می‌شود و طراحی فنی هم جداگانه. ممکن است یکی بگوید من اصلا موتور را جدا نمی‌گذارم یا یکی در چرخ جلو می‌گذارم و یکی در چرخ عقب. یکی می‌گوید چرا با زنجیر نیرو را منتقل کنم، با گاردان انتقال می‌دهم. ایده‌ها ممکن است خیلی متنوع باشد. بعد خود این ایده باید نظم دهی شود. ارزیابی این کار معمولا با استادانی است که بسیار با تجربه هستند و سال‌ها در دانشگاه‌ها تدریس می‌کنند.

این استادان فقط از دانشگاه شریف هستند؟

سعی کرده‌ایم از تمام دانشگاه‌ها مثل تهران، علم و صنعت، شریف و خواجه‌نصیر و بسیاری از دانشگاه‌های دیگر مثل فردوسی مشهد، انوشیروانی بابل، بوعلی همدان و... استفاده بکنیم. البته اگر بتوانیم!

بعضی‌ از استادان هستند که محدودیت زمانی دارند. بعضی از استادان هستند که می‌شناسیمشان و خارج از کشور هستند، توانش را دارند و زحمت می‌کشند. برای مثال مدارک را برایشان ایمیل می‌کنیم و پس از ارزیابی و داوری برایمان برمی‌گردانند. برای مثال از دانشگاه‌های آمریکا، انگلیس و کانادا استفاده کرده‌ایم. سعی‌مان این است که غیر از داورهای دانشگاهی از داورهای صنعتی هم استفاده بکنیم چون چیزی که می‌خواهد روی خط تولید برود خیلی مهم است. باید ظرفیت‌های تولیدی‌شدن آن هم بررسی شود.

کارشناس‌های صنعتی را هم حتما دعوت می‌کنیم. بحث دیگری هم که وجود دارد بحث درست طی‌کردن مسیر است. یعنی محاسبات اشکال نداشته باشد و از جداول درست مهندسی استفاده کرده باشند. اینها روال‌هایی است که به صورت عادی هم می‌توان آنها را داوری کرد.

آیا صنعت از نتایج به دست آمده در این چند دوره استفاده‌ای هم کرده است؟

تیم‌های طراحی در این دوره مسابقات این قابلیت را داشتند که ایده‌هایشان را به صنعت خودروسازی کشور تزریق بکنند تا از آنها استفاده شود و ارتقایی در صنعت خودروی کشور صورت بگیرد. متاسفانه صنعت خودروسازی کمی به کارهای دانشگاهی کم‌ عنایت است و حالا به دلایل مختلف استفاده مثبتی از این فعالیت‌ها نشد. راستش را بخواهید تقریبا خودروسازها هیچ حمایتی از این مسابقه‌ها نداشتند.

و نتایج چه زمانی اعلام می‌شود؟

الان دانشجویان مرحله طراحی را پشت‌سر گذاشته‌اند و وارد مرحله ساخت محصول خود شده‌اند. انتظار می‌رود تا مرداد سال آینده فرآیند ساخت همه گروه‌ها تمام شود و احتمالا در چله تابستان سال دیگر، سکوت دل‌انگیز این موتورسیکلت‌های برقی هنگام تاختن، دل همه ما را خنک خواهد کرد.

شهرام یزدان‌پناه - گروه دانش