غزال دانشگاه تهران از طراحی تا تولید انبوه

فنی
خودروی خورشیدی غزال ۳ با هدف افزایش مهارت‌‌ها، توانایی‌‌ها، فرهنگ کار جمعی دانشجویان و همچنین حمایت از محیط زیست و ترویج استفاده از انرژی خورشیدی به دست متخصصان توانمند دانشگاه تهران ساخته شد.
غزال دانشگاه تهران از طراحی تا تولید انبوه

در گفت‌وگو با دکتر کارن ابری‌نیا

عضو هیأت علمی دانشگاه تهران و رئیس مرکز طراحی و ساخت خودرو خورشیدی غزال

خودروی خورشیدی غزال ۳ که به دست متخصصان توانمند دانشگاه تهران ساخته شد، پس از کسب مقام سوم در پیست سرعت و مقام هفتم در مسافت در مسابقات سال گذشته استرالیا، در حرکت دیگری در حمایت از محیط زیست و ترویج استفاده از انرژی خورشیدی، شمال تا جنوب کشور را طی کرد. این خودرو در بیست‌وششم تیرماه، از شهر بندر انزلی در سواحل خزر حرکت و دوم مردادماه به جزیره کیش وارد شد. خط پایان خودرو خورشیدی غزال ۳ پردیس بین‌المللی کیش دانشگاه تهران بود. در پی کسب موفقیت‌های پی در پی این خودرو دکتر کارن ابری‌نیا، رییس مرکز طراحی و ساخت غزال ایرانی، در گفت‌و گو با خبرنگار روابط عمومی دانشگاه تهران مراحل ساخت این خودرو را تشریح کرد.

دکتر ابری نیا، استاد دانشکده مکانیک پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران هدف از ساخت این خودرو را افزایش مهارت‌ها، توانایی‌ها و فرهنگ کار جمعی دانشجویان خارج از کلاس درس دانست. به گفتۀ دکتر ابری‌نیا؛ بعد از تحقیقات و جمع‌آوری اطلاعات، طراحی و ساخت خودروی خورشیدی که یک کار جمعی است مد نظر قرار گرفت. متأسفانه ابتدا هیچ‌گونه حمایتی از سوی مراجع بیرون از دانشگاه برای اجرای طرح صورت نگرفت، چرا که وزارت صنایع و حتی سازمان محیط زیست آن را در اولویت نمی‌دانستند، لذا با مشارکت و استقبال دانشجویان که در این زمینه آماده همکاری بودند، طراحی اولیه با هزینۀ اندکی انجام شد.

این طرح با مشارکت هشت نفر از دانشجویان که عمدتاً از دانشکده مهندسی مکانیک بودند طراحی و ساخته شد و پیرو آن ‌با رایزنی‌هایی که با مسئولان ایران خودرو صورت گرفت این طرح به مرکز تحقیقات ایران خودرو ارایه شد. در بهار سال ۱۳۸۴ ساخت خودرو آغاز و در تابستان همان سال به اتمام رسید و اولین خودروی خورشیدی در کشور و خاورمیانه ساخته شد.

نسل‌های مختلف غزال

غزال ۱، یک خودروی سه چرخ بود با چرخ عقب محرک و موتوری روی چرخ عقب. غزال ۲ به همان صورت ساخته شده بود با این تفاوت که غزال ۱ به مراتب سنگین‌تربود؛ یعنی، حدود ۱۵۰ کیلوگرم وزن آن بیشتر و دارای شاسی آهنی بود و جنس شاسی غزال ۲ از کامپوزیت ساخته شده و مواد پیشرفته‌تری در آن استفاده شده بود. موتوری که بر روی چرخ عقب در غزال ۲ قرار گرفته و همچنین سلول‌های خورشیدی آن راندمان بالاتری نسبت به غزال ۱ داشت. در نتیجه غزال ۲ نسبت به غزال ۱ هم سبکتر و هم دارای راندمان بالاتری بود. در غزال ۳ تفاوت عمده این بود که چهار چرخ دارد و دو موتور الکترونیکی بر روی دو چرخ عقب کار گذاشته شده است و ظرفیت سرنشین آن به دو نفر ارتقاء یافت و این، غزال ۳ را به خودروهای تجاری خیلی نزدیک کرد. البته در غزال ۴ شکل خودرو کاملاً تغییر خواهد کرد و شبیه خودروهای معمولی می‌شود وظرفیت آن چها رسرنشین خواهد شد.»

از ویژگی‌های مهم ساخت خودرو غزال، تمرین کار جمعی بوده است که ابعاد فرهنگی و صنعتی دارد. این پروژه بین‌رشته‌ای پیش رفت، اگر چه شروع آن از دانشکده مهندسی مکانیک بوده است. برای ساخت غزال ۲ دانشکده برق و همچنین پردیس هنرهای زیبا در بخش طراحی صنعتی مشارکت کردند. در حال حاضر در این تیم از دانشکده مهندسی صنایع هم حضور دارند و در مجموع چهار دانشکده در این پروژه فعال هستند. طراحی اصلی و همچنین ساخت قطعات مکانیکی فرمان، شاسی، بدنه و ساخت، در داخل کشور انجام شد و البته بخش‌هایی از خودرو مانند موتور الکتریکی و سلول خورشیدی از خارج وارد شده است.

خودروی خورشیدی در واقع یک خودروی برقی است که از سلول‌های خورشیدی الکتریسیته دریافت می‌کند. در غیر این صورت می‌توان از باتری استفاده کرد تا این انرژی فراهم شود. تفاوت این خودرو با خودروهای هیبریدی این است که در نوع هیبریدی موتور بنزینی و برقی توامان وجود دارد، به طور مثال در داخل شهر که راندمان موتور بنزینی کم است و مصرف زیاد، موتور برقی کار می‌کند و وقتی سرعت می‌گیرد و راندمان مناسب می‌شود موتور بنزینی به‌کار می‌‌افتد. البته هیبرید انواع گوناگونی دارد و با خودرو‌های خورشیدی که از نسل خودروهای برقی هستند تفاوت دارند.

با توجه به پیش‌بینی که کارشناسان و تحلیلگران می‌کنند در آینده استفاده از خودروهای برقی رایج خواهد شد و خودروهای خورشیدی هم که نوعی از خودروهای برقی هستند شاید درحدود ۱۵ تا ۲۰ سال آینده مورد استفاده قرار گیرند.

هزینه‌ها

برای ساخت غزال ۱ حدود ۱۶۰ میلیون تومان در سال ۱۳۸۴، غزال ۲، ۲۵۰ میلیون تومان و غزال ۳ که سال ۱۳۹۴ ساخته شد در حدود ۱ میلیارد تومان هزینه شد و غزال ۴ هم که قرار است ساخته شود بیش از ۲ میلیارد تومان هزینه خواهد داشت.

دکتر ابری نیا درباره قابلیت تولید انبوه این خودرو و قیمت تمام شده آن گفت: «توان ساخت یک خودروی سبک برقی شهری را داریم و پیشنهاد این کار را هم به نهادهای مختلف از جمله معاونت علمی ریاست جمهوری داده‌ایم. بنابراین ما می‌توانیم این خودرو را به یک محصول تجاری تبدیل نماییم، اما ممکن است با تغییرات و اصلاحاتی این کار صورت گیرد و در صورتی که بتوان آن را به تولید انبوه رساند قیمتی که برای هر خودروی سبک شهری دو نفره پیشنهاد داده‌ایم حدود سه هزار دلار است.»

موانع کنونی استفاده از این خودرو

برای استفاده عمومی از خودروهای خورشیدی مسایلی وجود دارد، از جمله راندمان پایین سلول‌های خورشیدی کنونی. سلول‌هایی که ما در خودروها استفاده می‌کنیم اگر از نوع مطلوب باشد، راندمان آن ۲۱ درصد است، در فضاپیماها حدود ۳۰ درصد این راندمان وجود دارد. این بدین مفهوم است در ایران هنگام ظهر اگر آفتاب به یک متر مربع از این سلول‌ها بتابد، می‌توانیم هزار وات انرژی دریافت نماییم. این هزاروات با راندمان ۲۱ درصد در حدود ۲۱۰ وات انرژی مفید می‌دهد و مابقی به صورت حرارت هدر می‌رود و راندمان سلول‌های خورشیدی باید به ۴۰و یا ۵۰ درصد برسد تا مطلوب واقع شود. بحث دیگر تکنولوژی و فناوری‌های باتری مناسبی است که بتواند انرژی زیادی را در خود ذخیره کند. مسئلۀ دیگر کاهش قیمت سلول‌های خورشیدی است و اینکه ما این سلول‌ها را بر روی خودروها تعبیه نکنیم، بلکه مکان‌هایی مانند پمپ بنزین وجود داشته باشد که در آنجا سلول‌های خورشیدی را قرار دهیم و بدین صورت باتری‌ها شارژ شود که این شارژ باتری خود یک فناوری رو به پیشرفت است. هر چقدر این پیشرفت‌ها حاصل شود امکان اینکه خودروهای خورشیدی وارد بازار شوند بیشتر خواهد شد. مسئلۀ بعدی محدود بودن زمینه رقابت در کشور است، چرا که فعلاً فناوری‌ها وارد می‌شوند و در کشور خلاقیت خاصی در این زمینه صورت نمی‌گیرد. کاری که در دانشگاه شروع شده با این هدف است که بذر انگیزه و خلاقیت در این زمینه کاشته شود تا در دیگر دستگاه‌ها و سازمان‌ها نیز حرکتی در این زمینه بروز کند.

از خزر تا خلیج فارس و مقصدهای بعدی

دکتر ابری‌نیا هدف از برگزاری تور از خزر تا خلیج فارس را برقراری ارتباط با کل جامعه و تبادل ایده‌ها و همچنین معرفی این نوع خودرو دانست و افزود: «چون محیط زیست مبحث مهمی است، ما در این باره دو نماد کشورمان یعنی دریای خزر و خلیج فارس را انتخاب کردیم و از شهرهایی با شرایط اقلیمی متفاوت عبور کردیم و نشان دادیم که با چنین خودرویی می‌توان این کار را انجام داد. دانشجویان خیلی مشتاق هستند که در پروژه غزال ایرانی مشارکت داشته باشند. ما یک آزمونی برای گرفتن عضو جدید برگزار کردیم که بیش از ۲۰۰ نفر در این آزمون شرکت کردند و ما تعدادی را انتخاب و از این گروه ۴۰ نفره در این سفر استفاده کردیم تا زمینه‌ای برای فراگرفتن کار جمعی فرهنگی و رشد دانشجویان فراهم شود. در طی مسیر خودرو را آزمایش، و عوامل مختلفی مانند مقدار تولید، ذخیره و مصرف انرژی، و نیز عملکر ترمزها را اندازه‌گیری کردیم، تا از نتایج تحلیل این داده‌ها برای تولید غزال ۴ استفاده کنیم.»

وی حامیان مالی پروژه را در غزال ۱ ایران خودور، در غزال ۲ ایران خودرو و شرکت بهینه‌سازی مصرف سوخت، در غزال ۳ بانک پاسارگاد٬ بنیاد فرهنگی مصلی نژاد، شرکت ماهتاب، شرکت گیتا و کانون جهانگردی و اتومبیلرانی جمهوری اسلامی ایران، و در تور اخیر شرکت آفتاب که یک شرکت تجاری است، برشمرد.