Design of an electric car and a hybrid car

Muzdybayev Murat Seitovich

The instructor profile

Description: Discipline is studying the device of an electric car and a hybrid car. Students analyze the design features of power power plants, assemblies and transmission components, drive wheels. They study the device of supporting systems, suspension systems, steering, brake system, electrical equipment and lighting systems, active and passive safety systems. Acquire skills in handling batteries, blocks and control modules.

Amount of credits: 8

Пререквизиты:

  • Physics

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 45
Practical works
Laboratory works 30
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 45
SAW (Student autonomous work) 120
Form of final control Exam
Final assessment method exam

Component: University component

Cycle: Base disciplines

Goal
  • To study the structure and operating principles of units, assemblies and systems of electric and hybrid vehicles
Objective
  • Acquisition of knowledge by students of the structure of electric and hybrid vehicles, analysis of the operating principles of their systems, units and components
Learning outcome: knowledge and understanding
  • Knowledge of the structure of the main systems, units and components of electric and hybrid vehicles, understanding the principles of working processes in them
Learning outcome: applying knowledge and understanding
  • Application of acquired knowledge and understanding in practice and in the study of other disciplines
Learning outcome: formation of judgments
  • Ability to form an opinion on the technical level of the design of electric and hybrid vehicles based on a comparative analysis of their technical characteristics
Learning outcome: communicative abilities
  • Ability to solve tasks in cooperation with other members of the team
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • Gaining skills through the study of professionally oriented disciplines
Teaching methods

Technology of problem- and project-oriented learning

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

Period Type of task Total
1  rating 1 task 0-100
2 task
testing
2  rating 3 task 0-100
4 task
testing
Total control Exam 0-100
The evaluating policy of learning outcomes by work type
Type of task 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent Good Satisfactory Unsatisfactory
лабораторные занятие Работа выполнена в полном объёме, аккуратно, с необходимыми пояснениями; приведены исходные данные; результаты расчета, единицы измерений; выводы. Работа выполнена в полном объёме с незначительными замечаниями, аккуратно; с необходимыми пояснениями; приведены исходные данные; результаты расчета, единицы измерений; выводы Работа выполнена с ошибками, не достаточно аккуратно; отсутствуют необходимые пояснения; отсутствуют исходные данные; результаты расчета, единицы измерений или выводы. Работа выполнена с грубыми ошибками, неаккуратно; необходимые пояснения отсутствуют; отсутствуют исходные данные; результаты расчета, единицы измерений или выводы.
тестирование 100-90% правильных ответов 89-70% правильных ответов 69-50% правильных ответов 49-0% правильных ответов
экзамен 1. Даны правильные и полные ответы на все теоретические вопросы; 2. Полностью решена задача; 3. Материал изложен грамотно с соблюдением логической последовательности 1. Даны правильные, но неполные ответы на все теоретические вопросы, допущены несущественные погрешности или неточности; 2. Задача решена, однако допущена незначительная ошибка; 3. Материал изложен грамотно с соблюдением логической последовательности. 1. Ответы на теоретические вопросы в принципе правильные, но неполные, допущены неточности в формулировках и логические погрешности; 2. Задача решена, но не полностью; 3. Материал изложен грамотно, однако нарушена логическая последовательность 1. Ответы на теоретические вопросы содержат грубые ошибки; 2. Задача не решена; 3. В изложении ответа допущены грамматические, терминологические ошибки, нарушена логическая последовательность.
Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

  • 40% of the examination result;
  • 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

FG = 0,6 MT1+MT2 +0,4E
2

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Alphabetical grade Numerical value Points (%) Traditional grade
A 4.0 95-100 Excellent
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Good
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Satisfactory
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Unsatisfactory
F 0 0-24
Topics of lectures
  • Introduction
  • Automobile internal combustion engines (ICE), classification of their types and brief characteristics
  • Mechanisms and systems of piston ICE with spark ignition
  • Mechanisms and systems of piston ICE with compression ignition
  • Mechanisms and systems of rotary piston ICEs
  • Lubrication systems in internal combustion engines
  • Electric machines for mechanical vehicles, classification of their types and brief characteristics
  • Traction AC motors, classification of their types and brief characteristics
  • Battery power sources
  • Electricity generation and battery charging
  • Cooling systems of power units, classification of types of cooling systems and principles of their operation
  • Transmissions of mechanical vehicles, classification of transmission types and their characteristics
  • Hydromechanical transmissions (HMT) transmissions, operating principle and design features of the torque converter, gear engagement clutches, HMT control systems, lubricants used
  • Electric vehicle transmissions, operating principle and design features of the gearbox
  • Electrical equipment and servo drives of cars
  • Load-bearing system and bodies of motor vehicles
  • Steering
Key reading
  • 1. Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Stefano Longo, Kambiz M. Ebrahimi. Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles. Third Edition. Taylor & Francis Group, LLC. 2018. 546 р. ISBN 978-1-4987-6177-2 2. John G. Hayes, G. Abas Goodarzi. Electric Powertrain: Energy Systems, Power Electronics and Drives for Hybrid, Electric and Fuel Cell Vehicles. John Wiley & Sons Ltd. 2018. 530 р. ISBN 978-1-119-06366-7 3. Ali Emadi. Advanced Electric Drive Vehicles. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2015. 586 р. ISBN 978-1-4665-9770-9 4. Theodore Wildi. Electrical Machines, Drives, and Power Systems. Sixth Edition. Pearson Education Limited. Edinburgh Gate, Harlow, Essex. 2014. 920 р. ISBN 978-1-292-02458-5
Further reading
  • 5. Савич, Е. Л. Автотранспортные средства с электродвигателем; учебное пособие / Е. Л. Савич, В. В. Капустин, А. С. Гурский. — Минск: Вышэйшая школа, 2023. — 256 с .; ил. ISBN 978-985-06-3539-6 6. Капустин, А.А. Гибридные автомобили: учебное пособие / А.А. Капустин, В.А. Раков; 7. М-во образ. и науки РФ, Вологод. гос. ун-т. – Вологда : ВоГУ, 2016. – 96 с. ISBN 978–5–87851–653–2 8. Ютт В.Е. Электромобили и автомобили с комбинированной энергоустановкой. Расчет скоростных характеристик: учеб. пособие / В.Е. Ютт, В.И. Строганов. – М.: МАДИ, 2016. – 108 с. 9. Лежнев Л.Ю., Хрипач Н.А., Шустров Ф.А., Папкин Б.А., Петриченко Д.А., Иванов Д.А., Татарников А.П., Коротков В.С., Неверов В.А. Энергоустановки автомобильного транспорта с тяговым электроприводом: Монография. М-во образования и науки РФ, Московский Политех. - Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2017. 204 с. ISBN 978-5-4480-0141-3 10. Е.Е Баулина, С.В Бахмутов, А.В.Круташов, И.А Куликов, В.В. Серебряков, А.И Филонов. Комбинированные энергетические установки транспортных средств. – М.: Тракторы и сельхозмашины. 2014. – 105 с.