به نام خدا

آئین نامه مسابقات خودرو خورشیدی مدل1387

The first model solar car competition – 1387

دوره اول – اصفهان

هدف:

در نظر است برای گسترش علاقه ، دانش و مهارت استفاده از انرژی خورشیدی و انرژی های نو در میان دانش آموزان مدارس و تشویق آنان به کار گروهی ، مسابقات مربوط به ساخت وسایل خورشیدی ، از این پس به صورت مرتب و مستمر برگزار گردد از این رو برای اولین دوره مسابقات طراحی و ساخت خودرو خورشیدی مدل به عنوان نخستین گام مد نظر قرار گرفته است. امید است که با انجام این کار ،شهروندان و دانشمندان ومهندسان آینده ،بیشتر به توسعه یک رویکرد هوشمندانه در استفاده از انرژی توجه نشان داده و در اندیشه گسترش دامنه انرژی ها ی مورد استفاده و نیز پاک نگاه داشتن محیط زیست با استفاده از انرژی تمیزتر ، باشند.

کلیات مسابقه:

این مسابقه برای طراحی و ساخت خودرو های خورشیدی مدل توسط دانش آموزان مدارس که در یک مسیر 100 متری به شکل8(هشت انگلیسی ) به رقابت می پردازند ، طراحی شده است بدین صورت که دو خودرو به صورت همزمان از یک نقطه از مسیر ،بر روی ریل های راهنما شروع به حرکت کرده و زمان به پایان رساندن مسیر توسط آنها یاداشت می شود .پس از آن نوبت دو خودروی بعدی است که همین کار را انجام دهند . در انتها ی مرحله اول هشت خودرویی که زمان کمتری برای آنها ثبت شده باشد به مرحله دوم راه پیدا می کنند . در مرحله دوم بار دیگر این کار تکرار می شود تا 4 خودروی سریع تر مشخص شده و چهار خودروی دیگر حذف شوند . در مرحله نهایی 4 خودرو با هم به رقابت پرداخته و در نهایت خودروهای اول تا سوم مشخص می شوند و جوایزی به آنها اختصاص خواهد یافت .همچنین به بهترین طراحی خودرو ،بهترین پوستر و بهترین ابتکار نیز ، فارغ از نتیجه کسب شده در مسابقه سرعت ، جوایزی اهدا خواهد شد

شرایط شرکت کنندگان:

این مسابقه برای تمامی دانش آموزان مقطع راهنمایی و مقطع دبیرستان فراهم می باشد که هر تیم معرفی کند. حداقل تعداد اعضای یک تیم 2نفر و حداکثر تعداد اعضا 6 نفر می باشد مربیان ،معلمان ، والدین و دیگر افراد بزرگسال می توانند اصول علمی و فنی لازم را به دانش آموزان یاد بدهند ولی طراحی و ساخت باید کاملا توسط خود دانش آموزان صورت پذیرد ،زیرا در غیر این صورت هدف اصلی برگزاری این مسابقات که همان کسب مهارت ، کار گروهی و پرورش خلاقیت در بین دانش آموزان است تامین نمی گردد. به همین دلیل باید دانش آموزان پیش از شروع مسابقه فرم هایی مبنی بر ساخته شدن خودرو توسط خود شان را امضا کنند بدیهی است که در صورتی که کمیته برگزاری مسابقات در هر مرحله از مسابقه متوجه تخلف یک تیم و تخطی از قوانین مسابقه شود مانع از ادامه کار آن تیم خواهند گردید.

مدارک ثبت نام :

1- تکمیل فرم شرکت در مسابقات توسط هر دانش آموز عضو تیم

2- دو قطعه عکس4*3بای هر یک از اعضای تیم

3- فتوکپی شناسنامه هر یک از اعضای تیم

4- ارائه یک پوستر (در ابعاد 90 * 55 سانتیمتر) ،که در آن مراحل طراحی و ساخت خودروی آن تیم همراه با تصاویر و نمودار های لازم ، شرح داده شده باشد)

زمان ثبت نام:

تمامی تیم ها باید مدارک ثبت نام خود را تا 5/5/87 تحویل داده باشند

زمان و مکان برگزاری مسابقه:

اولین دوره مسابقه خودروهای خورشیدی مدل در تاریخ 25 مردادماه 1387 دردانشگاه صنعتي اصفهان برگزار می گردد.

ملاک های ارزیابی :

از تمام اعضای تیم ها ،در مورد طراحی و ساخت و آزمایش خودرو تیم شان توسط کمیته علمی مسابقات آزمون کتبي به عمل خواهد آمد.

پرسشهای مطرح در آزمون می تواند مربوطه به موارد زیر باشد:

انتخاب چرخ ها و بلبرینگ

تاثیر وزن تایرهای بر مقاومت غلتشی

طراحی مکانیزم هدایت خودرو

طراحی شاسی

طراحی اتاقک سر نشین

تاثیر شدت نور خورشید بر روی عملکرد پنل خورشیدی

چگونگی دستیابی به حداکثر نور خورشید

توضیح نحوه عملکرد سلول های خورشیدی

شرح کار هر جز الکترونیکی مورد استفاده در خودرو

توضیح در مورد نحوه سازماندهی و تصمیم گیری در تیم

و ..........

هم چنین نحوه امتیاز دهی به پوستر ها به صورت زیر می باشد

آیتم	حداکثر میزان امتیاز
1- خوانا بودن عناوین از فاصله 5متری	1
2- خوانا بودن نوشته هااز فاصله 2متری	1
3- گزارش از نتایج آزمایش خودرو	5
4- شرح جزییات ساخت	5
5- چگونگی عکس ها ،نمودارها و نقشه ها	4
6-شرح آثار زیست محیطی	3
7-ذکر مراجع مورد نیاز	1
مجموع	20

لازم به ذکر است که برندگان نهایی مسابقه باامتیاز بندی زیر مشخص می شوند

1- عملکرد خودرو(کسب رتبه در مسابقات سرعت) حداکثر 20امتیاز

2- پوستر حداکثر10 امتیاز

3- نتیجه آزمون کتبي تمام اعضای تیم حداکثر 20امتیاز

مشخصات خودرو:

1- خودروهای ساخته شده توسط تیم :

در خودرو ها نباید از هیچ قسمتی از شاسی یا بدنه هر گونه خودرو مدل که در بازار موجود می باشد استفاده شود این محدودیت تنها برای چهار چوب خودرو (شامل شاسی و بدنه) وجود داشته و برای سایر اجزای خودرو مثل اجزای انتقال قدرت، چرخ ها ، شافت ها یا تایر ها و یا اجزای سیستم تعلیق (در صورت استفاده)، چنین محدودیتی وجود ندارد.

2-محدودیت اندازه:

حداکثر طول خودرو باید 650 میلی متر ، حداکثر عرض آن (شامل چرخها ) 330 میلی متر و حداکثر ارتفاع آن 180 میلی متر باشد.

3-منبع توان:

توان خودرو تنها باید سلول های فتوولتائیک از جنس سیلیکون تک کریستال(mono-crystalline ) يا سیلکیون چند کریستال ( crystalline poly-)یا سیلیکیون بی شکل(amorphous) ،که در بازار موجود باشند، تامین گردد. البته استفاده از سلول های خورشیدی بی شکل توصیه نمی شود، زیرا توان کمتری تولید می کنند. استفاده از سلول های از جنس آرسنید گالیم و یا دیگر سلول های ولتاژ بالا(ولتاژ هر سلول باید کمتر از 8/0 ولت باشد) مجاز نیست.

4-محدودیت توان :

حداکثر توانی که از سلول های خورشیدی به دست می آید نباید از 12 وات بیشتر باشد.

5- عدم استفاده از وسایل ذخیره انرژی:

هیچ گونه وسیله ذخیره سازی انرژی اعم از الکتریکی ، مکانیکی یا شیمیایی که در عملکرد خودرو موثر باشد ، نباید مورد استفاده قرار بگیرد استفاده از خازن های با ظرفیت کمتراز2/0 فاراد به عنوان قسمتی از سیستم الکتریکی مجاز می باشد.

6- ردیف سلول های خورشیدی و قاب محافظ:

سلول های خورشیدی که به صورت سری و موازی به یکدیگر متصل شوند ، به عنوان ردیف های سلول های خورشیدی نامیده می شوند. این ردیف یک واحد کامل است که بر روی یک قاب محافظ نصب شده و به مجموعة آنها پنل خورشیدی گفته می شود. چنین ساختاری باید قابل جابجایی بوده ومی تواند جزئی از بدنه خودرو باشد ،اما نباید بخشی از شاسی، کابین راننده یا دیواره های جانبی خودرو (که در بخش های 17و22و19 شرح داد شده اند ) باشد. قاب محافظ ردیف سلولها می تواند دارای یک سوئيچ روشن و خاموش باشد و استفاده از یک سوئيچ مکانیکی که توسط تیم کنترل شود ، جهت تنظیم ولتاژ پنل خورشیدی پیش از شروع مسابقه ،مجاز می باشد. سایر وسایل مکانیکی ،الکتریکی یا الکترونیکی باید جدا از قاب و پنل خورشیدی بوده و به شاسی متصل باشند.

7- جابجایی پنل خورشیدی:

ردیف سلول های خورشیدی و قاب محافظ آنها باید به راحتی از خودرو جدا شود وخودرو باید بتواند بدون پنل خورشیدی به راحتی با هل دادن دست روی سطح صاف حرکت کند.

8- سیم کشی ردیف سلول های خورشیدی:

تمام سیم کشی بر روی ردیف سلول های خورشیدی باید قابل رویت بوده و بتوان در صورت بروز مشکل در سیم کشی ها محل آن را شناسایی نمود. تیم هایی که از پنل های ساخت خودشان یا از پنل های تجاری اصلاح شده استفاده می کنند باید یک نمودار سیم کشی که نمایانگر تمام سلول های ،سوئيچ ها ،سوکت ها و اتصالات و ... باشد تهیه نمایند . هنگامی که پنل خروجی های متعدد داشته باشد ،تیم ها باید سیم کشی های رو باز مناسب همراه با نمودارها تهیه نموده و یک جفت اتصال با علامت ve + ve – باید مشخص شده باشد، تا بتوان آن را مستقیما با گیره های سو سماری به منبع تغذیه وصل نمود.

9- پوشش پنل خورشیدی:

تمام تیم ها باید یک پوشش مناسب که به طور کامل ناحیه فعال ردیف سلول های خورشیدی را بپوشاند، تهیه نمایند تا پیش از شروع مسابقه برروی پنل ها قرار بگیرد و هنگام آغاز مسابقه از روی آنها برداشته شود.

10-وزن ردیف سلول های خورشیدی و قاب محافظ:

حداقل وزن پنل خورشیدی برحسب میزان توان خروجی آن در جدول زیر آمده است:

توان خارجی	وزن حداقل
6	600
7	775
8	950
9	1125
10	1300
11	1475
12	1650

اعداد بدست آمده برای وزن حداقل پنل براساس زیر می باشد

600+(6- توان خروجی پنل)*175 = (وزن پنل )w

هر پنلی که کمتر از 6 وات تولید کند باید حداقل وزن 600گرم را داشته باشد در صورتی که پنل یک عددبین عددهای فوق (مثلا 3/8) توان تولید کند با میانیابی وزن حداقل لازم برای آن توسط کمیته علمی مسابقه تعیین می گردد.

11-وزن اضافی:

چنانچه پنل خورشیدی وزن کمتری از وزن حداقل داشته باشد ،باید مقداری وزن اضافه (مثلا وزنه) داخل محوطه بار (قسمت 18) قرار داده شود تا وزن مجموع به وزن حداقل لازم برسد.

12- سوئيچ روشن و خاموش :

هر خودرو باید داراي یک سوئيچ روشن و خاموش باشد، تا زمان آماده شدن خودرو قبل از مسابقه به حداقل برسد. این سوئيچ باید در جایی قرار بگیرد که کاملا معلوم بوده (مثلا بالای خودرو یا طرف چپ آن ) و وضعیت روشن و خاموش آن با علامت مشخص باشد. وظیفه سوئيچ آن است که بطور الکتریکی ارتباط را بین پنل خورشیدی و خودرو بر قرار کرده یا قطع کند.

13- سیم کشی خودرو :

تا آن جا که ممکن است باید تمام سیم کشی های پنل به موتور و دیگر سیم کشی های لازم قابل رویت باشد. هر تیم لازم است یک دیاگرام سیم کشی ساده برای خودرو خود ارائه دهد.

14- موتور ها:

استفاده از هر گونه موتوري مجاز می باشد. باید تمام مشخصات فنی موتور توسط تیم به کمیته علمی مسابقه ارائه شود.

15- چرخ ها:

هیچ گونه محدودیتی در تعداد ، مکان یا قطر چرخها وجود ندارد. البته برای صدمه ندیدن به مسیر مسابقه استفاده از چرخهای لبه تیز مجاز نمی باشد بدین صورت که حداقل پهنای هر چرخ بایدmm 1 بوده و شعاع انحنای لبه آن که با مسیر مسابقه در تماس است حداقل mm 6/0 باشد.

16- هدایت خودرو :

هر خودرو باید دارای اجزای هدایت کننده در کانال راهنمای وسط مسیر مسابقه باشد مکانیزم هدایت باید به گونه ای طراحی شود که راهنما ها بیرون کانال بیفتند (شکل زیر ). راهنما ها باید قادر به تنظیم شدن در ارتفاع های mm5 12m بالای کف مسیر مسابقه باشد.

17- شاسی :

خودرو باید یک شاسی صلب مستقل از ردیف سلول های خورشیدی و قاب محافظ آنها داشته باشد. تمام اجزای خودرو مثل کابین راننده ،چرخها ، راهنماها، موتورها ، دیواره های جانبی و محوطه بار و .... باید متصل به شاسی باشد. کابین راننده ،دیواره های جانبی ، محوطه بار و هر گونه جز مربوط به بدنه دیگر می تواند قسمتی از شاسی را تشکیل دهد.

18 – محوطة بار:

خودرو باید یک محوطه بسته همراه با یک کف متصل به شاسی ،داشته باشد این فضای بسته کابین باید پشت کابین راننده قرار داشته باشد و بتوان دو قوطی نوشیدنی آلومینیومی ml375 پر را درون آن وزیر پنل خورشیدی، جا داد پنل خورشیدی می توان سقف این فضا بسته را تشکیل دهد شاسی خودرو باید تحمل این بار اضافه را داشته باشد و خودرو باید توانند با این بار ،مسافت m5 را قبل از مسابقه به طور راحت و پایدار طی کند. در هنگام شروع مسابقه ، این بار اضافی برداشته می شود.

19-دیواره های جانبی :

خودرو باید دو دیواره جانبی با شکل ثابت باشند تا شماره ها و لوگو های حامیان مالی و لوگوی خود خودرو برروی این دیواره ها نصب شود حداکثر انحنای مجاز برای دیواره های جانبی mm 20 عمودی و mm 15 افقی می باشد.

20- نام خودرو و مدرسه :

هر تیم شرکت کننده باید نام خودرو و مدرسه یا پژوهش سرای حامی خود را برروی دیواره های جانبی خودرو بنویسند. حروف نوشته باید به گونه ای باشد که هنگام مسابقه از فاصله 5 متری قابل خواندن باشد.

21- راننده:

برای اطمینان از این که خودرو ایمنی راننده را تضمین می کند، بايد یک تخم مرغ بزرگ (حدود 60 گرم ) با ابعاد نشان داده شده در زیر، به عنوان راننده خودرو قرار داده شود. مکان قرار دادن آن در جلوی خودرو درون کابین راننده است. تخم مرغ ها توسط کمیته برگزاری مسابقه در اختیار تیم ها قرار داده می شود چنانچه تخم مرغ ترک خورده یا بشکند، بدین معناست که راننده آسیب دیده و ایمنی خودرو پایین است و نمره منفی برای آن خودرو توسط کمیته علمی مسابقه در نظر گرفته می شود.

22-کابین راننده خودرو :

هر خودرو باید یک کابین کاملا بسته در جلوی خود داشته باشد که تخم مرغ به طور عمودی در آن قرار بگیرد. کابین باید به طور کامل درز بندی شده باشد به طوری که اگر درهنگام مسابقه تخم مرغ شکست ، چیزی بیرون نریزد . هم چنین کابین باید صفحه شفافي به عنوان محافظ در برابر باد در جلوی تخم مرغ (مطابق شکل بالا ) داشته باشد. باید صفحه محافظ حداقل mm10 و mm3 در بالا از تخم مرغ فاصله داشته باشد.