Электромобиль своими руками с асинхронным двигателем. Делаем гибридный автомобиль своими руками примерная стоимость
А нужно, для переделки бензинового автомобиля в электрический, всего то немного, заменить двигатель ДВС на электро. Как справился с этой задачей мастер-самодельщик, мы и узнаем из этой статьи. Раньше он уже делал такой автомобиль и у его есть много материала на эту тему. Для интересующихся, можно посмотреть несколько видео перейдя по ссылке . Это не инструкция в чистом виде, это, скорее, указатель направления.
Инструменты и материалы:
-Автомобиль;
-Различный инструмент и оборудование (ключи, отвертки, сверлильный станок и т.д.);
-Двигатель от электропогрузчика;
-Аккумуляторы;
-Соединительная муфта;
-Контроллер;
-Провода;
-Домкрат;
Шаг первый: автомобиль
Первое, что вам нужно сделать, это правильно выбрать автомобиль. Они не все одинаково подходят для переделки в электромобиль. Нужно что-то легкое и энергоэкономичное.
Более тяжелые автомобили нуждаются в большем количестве энергии при движении, и таким образом, батареи быстрее разряжаются. Не нужны так же гидро или электроусилитель руля и тормозов, электростеклоподъемники и электрозамки. В общем нужно как можно меньше электропотребляющих приборов.
В итоге мастер приобрел Geo Metro за 500 долларов. Двигатель работал нормально, и кузов был в нормальном состоянии. Не работало сцепление, но в электромобиле оно и не нужно, впрочем, как и штатный двигатель.
Шаг второй: демонтаж
Нужно удалит все, что связано с системой внутреннего сгорания бензина. Демонтировать: бензобак, выхлопную систему, глушитель, катушку, стартер, радиатор, топливопроводы и т.д. Удаление всех лишних деталей уменьшит вес и упростит последующий монтаж оборудования. Подушки безопасности и другие элементы пассивной и активной защиты мастер не трогал.
Если все аккуратно демонтировать, то можно продать запчасти покрыть расходы. Мастер купил машину за 500 долларов, но затем продал двигатель, бензобак и радиатор за 550 долларов.
Шаг третий: переходная пластина
Двигатель демонтирован, но штатная коробка будет использована в дальнейшем. Вопрос в том, как прикрепить мотор к коробке передач? Мастер нашел выход и изготовил переходную пластину из куска алюминиевого листа. Мастер извлек коробку передач из машины и затем обрисовал ее карандашом и отметил все отверстия. Затем разрезал алюминиевую пластину до нужного размера и формы. Центр приводного вала двигателя и центр приводного вала трансмиссии должны идеально совмещаться.
Перед тем, как прикрутить двигатель и трансмиссию вместе с переходной пластиной, необходимо сделать муфту, которая будет соединять оба вала.
Шаг четвертый: муфта
Можно соединить валы двигателя и коробки разными способами, но мастер решил использовать муфту от какого-то механизма.
]
С таким соединением машина проработала все лето. Затем произошла поломка. Мастер думает, что не совсем была соблюдена соосность. Тогда муфта была немного переделана.
Шаг пятый: мотор
Мастер купил свой мотор за 50 долларов в гараже какого-то парня. Это был мотор от вилочного погрузчика. Мотор был очень старым и ржавым, но рабочим. Мастер очистил его, снял катушки и распылил на них изоляционную эпоксидную смолу, проверил подшипники. Также заменил щетки, собрал все вместе и покрасил.
Шаг шестой: батареи
Этот автомобиль использует 6 батарей по 12В. Это настоящие гелиевые батареи Deka Dominator. Они не требуют обслуживания. Мастер смог купить использованные батареи по 12 долларов за штуку.
Недостатком этих батарей является то, что они требовательны к зарядке. Мастер приобрел зарядное устройство на 72 В, предназначенное для этих батарей, за 200 долларов.
Четыре батареи находятся в багажнике автомобиля, а две - спереди, где раньше был радиатор.
Для задних аккумуляторов мастер разрезал две части каркаса кровати, чтобы они лежали на запасном колесе, и закрепил рамку болтами к раме автомобиля.
Для установки передних батарей был демонтирован бампер. Затем сварен каркас и закреплен на месте радиатора. Теперь нужно установить батареи и поставить бампер на место.
В магазине мастер купил «вход питания зарядного устройства». Это электрический разъем с резиновой крышкой. Так как бензобак уже был снят, он разъем на место горловины бензобака.
Заряжаются батареи в течении ночи.
В дальнейшем мастер менял конфигурацию батарей. Максимальное количество аккумуляторов 12 штук что дало мастеру 144 В. На этих батареях он смог разогнаться до 117 км/ч.
Так же он работает над подогревателем для батарей в зимнее время.
Шаг седьмой: контроллер
Контроллер является важной частью электромобиля. Контроллер представляет собой электронный блок, который регулирует работу электродвигателя.
Мастер использует пиковый ШИМ-контроллер Curtis на 400 А, разработанный для использования с последовательно включенными двигателями. Он может работать в диапазоне от 48 до 72В.
Чем больше сила тока, тем лучше будет ускорение (тяга). Чем выше напряжение, тем лучше максимальная скорость и экономичность автомобиля.
Контроллер на 72 В, оказался, хорошим компромиссом стоимости и эффективности. Мастер купил его на E-Bay за 300 долларов.
Для подключения следуйте схемам, имеющимся у производителя контроллера, для подключения батарей к контроллеру и двигателю используйте толстые кабели, такие, как сварочный кабель.
В качестве дросселя мастер использует потенциометр 5 кОм. Потенциометр устанавливается в связке со штатной педалью газа.
Шаг восьмой: итоги
Этот автомобиль может проехать 32 км на зарядке, и имеет максимальную скорость 75 км/ч. Этого вполне достаточно для поездки на работу и обратно. При необходимости можно добавить батареи.
Этот проект обошелся мастеру примерно в 1200 долларов, включая покупку машины. Если бы мастер все делал сам, то потратил бы всего 800 долларов на все. Этот автомобиль заряжается в частном доме мастера через программу возобновляемой энергии. Все электричество поступает из ветра, биогаза и других возобновляемых источников энергии.
Как мы делали электромобиль 2
а вот и оно – продолжение.....
На первой машине мы покатались два сезона (сейчас она пылится в гараже). По началу она казалась такая красивая, теперь же трезво оценив её вид, мы ужасаемся. Сын вырос, у него поменялся взгляд на эстетическую сторону машины, может какие еще причины, но машина-1 уже не подходила, а кататься хочется…Денег у родителей как обычно нет (нет мы не жадные, просто цены опять выросли). Короче, пора делать машину-2.
Было несколько нюансов:
1.
Машина должна быть максимально большая и мощная и одновременно входить в обычный лифт, проходить в двери обычной квартиры и быть легкой.
2.
Потреблять мало энергии.
3.
Быть красивой.
4.
Другие несовместимые между собой требования.
5.
Суммарная мощность двигателей – не менее 180 ватт.
6.
Имея опыт машины-1 было решено – тормоза ОБЯЗАТЕЛЬНО.
7.
Плавный «газ», т.е. нужна была электронная схема регулировки двигателей.
8.
Колеса надувные.
Сначала были приобретены колеса. Колеса от обычной садовой тележки. Выбирались на вид, размер и ВЕС. Был сегодня на рынке и купил колеса для машины диаметра - 350 мм ширина - 80 мм вес - примерно 600 гр одно (т.е. на удивление легкое...что и нужно) два подшипника. За 4 штуки просили 2000 руб....отдали за 1800 ...ну просто нет слов.....и эта зеленое создание (в смысле жаба) .... Ох. Чем больше дети, тем дороже игрушки. Теперь о грустном вскрыл колеса (которые купил за 450 руб за шт.), посмотрел подшипники.....Нет слов от негодования огромный люфт, некачественное железо (обычным гвоздем можно сделать глубокую царапину), шумят при движении....отстой полный, а не подшипники придется тратиться и покупать 8 новых подшипников....А это дополнительные рублей 250. Да уж, Китайские подшипники это.....ну короче не ожидал такого. Купил 8 подшипников 204 для колес, 4 - 101 для подвески, 3 - 100 для тормозов - всего отдал 290 руб. Подшипники удовлетворили - люфта нет и гвоздем не царапаются. Затем выбирались двигатели. Учитывая все накопленные знания и окружающую обстановку в сфере наличия на рынке двигателей, остановились на двигателях системы охлаждения от легкового автомобиля.
250 ваттные (очень заманчивые по мощности) от УАЗа или «Волги» не подошли по двум причинам. 1. дорого (1000 руб. штука). 2. потребляемый ток – довольно таки большой.
Остались 110 ваттные от ВАЗа, их то и купили по 450 руб. за шт.
После покупки двигателей стал вопрос, а как же будет передаваться крутящий момент на колеса?
После многочисленных экспериментов было решено, что резиновой лентой вырезанной из камеры легкового автомобиля.И потому бы на заводе у токаря были заказаны шкивы на колеса и на двигателя.Согласно отданному мной чертежу.Токарь МОНСТРАНУЛ и из листа железа с помощью станка и горелки сотворил вот такие шкивы.
Хочу предупредить тех, кто будет повторять мои деяния. Как оказалось, для плоскоременной передачи нужны БОЧКООБРАЗНЫЕ шкивы, иначе ремень выползает наружу со шкивов…переделывать я ничего не хотел да и несобирался и вышел из этой ситуации разрезав один широки ремень на 4 тонких
Что же делать с регулировкой оборотов двигателя? Заказал Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A - NM4511 ...попросили 250 руб. обещали привезти в течение двух недель максимум.
Этот регулятор работает в импульсном режиме, точно такой же режим на шуруповертах. Получил комплект управления двигателями.
первые впечатления - И эта сопля будет управлять двигателями в 600 Ватт???
Вот пока не сделаю и не убедюсь - не поверю.
Cхема всего автомобиля была доработана под использование в качестве регулятора двигателей, добавленные некоторые элементы. Силовой транзистор был посажен на радиатор от процессора.
Руль….нужен был маленький руль…где его взять?
Всякие думки думали, но пришлось сходить на авторынок раскошелиться на500 руб. на настоящий спортивный руль от настоящего автомобиля.
Теперь об важном – тормоза. сначала задумывались дисковые от велосипедов, но их цена 1400 за один комплект...а так было бы вообще шикарно
пришлось искать более дешевый вариант… и он был увиден на заводском 4-х колесном взрослом велосипеде - колеса тормозятся простым прижиманием планки к резине колеса сверху.
Теперь надо докупить фанеры, болтов еще, радиодеталей, датчиков… ну очень еще много всего и мелкого…А некоторое в нашем городе вообще не найдешь – приходится заказывать.Сварить педали…,купить краски, работы, жуть короче.
Но зато уже можно варить раму!
Ставить и потихоньку собирать машину...
Электросхеме тоже уделено не один день...
После отпиления лишнего и обработки напильником повезли в гараж...
Это мы уже в гараже (мамка детей выгнала из дому, дабы не воняли краской) грунтуем машину. Осталось натянуть куски резинового шланга на бампера (дорогой собака)
и установить велокомпьютер (показывает скорость, пройденный путь….и кучу всяких данных…размер колеса настраивается, так что показывает довольно точно),
и поставить аккумулятор 75 А/ч.,
и творение – машина-2 готова!
Бывает мы с сыном вдвоем катаемся на ней - т.е. нагрузка под 100 кг.
Привычные для нас автомобили, работающие на бензине, постепенно отходят на второй план. Это вызвано тем, что электромобили набирают в обществе всё большую популярность. Действительно, машины, работающие от электричества, проще изготовить, использовать и управлять ими. К тому же автомобиль такого типа не загрязняет атмосферу продуктами сгорания топлива, а значит, бережет экологию. Учитывая все преимущества электромобиля, актуальной становится проблема его самостоятельного производства.
Изготовить электромобиль - означает создать прекрасную замену машине, работающей на бензине . С помощью современных технологий очень просто решить проблему затрат на топливо. Ведь, однажды вложив кругленькую сумму денег на элементы вашего электромобиля, в будущем сэкономите значительно больше на топливе.
Сегодня многие автомобильные гиганты выпускают электромобили или гибридные машины. Но их стоимость недоступна для широких масс, поэтому создание авто, работающего на электрическом двигателе, является идеальным выходом для всех желающих его приобрести.
Как сделать электромобиль? С чего начать?
Итак, вы твердо решили создать автомобиль с электрическим двигателем своими руками? Тогда необходимо обзавестись некоторыми составляющими будущего механизма. Во-первых , автомобиль. Определенная модель, служащая базой будущего электромобиля. То есть, создание машины, работающей на электричестве, своими руками - переоборудование, а не изготовление с нуля.
Во-вторых , электрический двигатель. Естественным является то, что электромобиль не может существовать без сердца.
В-третьих , аккумуляторы их зарядка и корпус. Электромобиль необходимо питать. С этой задачей и справятся с легкостью аккумуляторы.
В-четвертых , регулятор напряжения и синхронизаторы. Ваше изобретение может функционировать только на электрическом токе определенного напряжения. Постоянные его перепады могут привести к коротким замыканиям и полностью вывести из строя электромобиль.
В-пятых , электропедаль газа. Так как авто и его работа построены по иному принципу, нужна специальная педаль, которая приведет в движение ваше конечное изобретение.
Целесообразным будет рассмотрение каждой составляющей будущего электромобиля.
Модель авто
Базой вашего будущего авто может быть практически любая машина. Для этого лучше всего подходят небольшие машины, ведь одной из характеристик электромобиля является легкость. На это свойство прямо влияют размеры и материал базового авто.
Лучше всего на роль основы для создания электромобиля подходят наши ВАЗ, Запорожец, ОКА и Славута, а также зарубежные Fiat 126 и малолитражки, выпущенные до 2000 года.
Вы можете создать своими руками специфичный кузов, но учитывайте, что это трудоёмкая и дорогостоящая затея.
Сердце электромобиля
Электродвигатель нужно приобретать с учётом габаритов машины и способом его подключения к авто.
Если такой двигатель подключается к коробке передач, то подойдёт даже мотор с небольшой мощностью. 5-7 киловатт вполне хватит, чтобы сдвинуть авто с места. Если же подключение электродвигателя осуществляется через главный мост, то нужен мотор мощнее. Существует закономерность: мощность двигателя напрямую зависит от габаритов и веса машины. Немощный электродвигатель на небольшой машине обеспечит скорость передвижения не больше 75-80 км/ч, при подсоединении к коробке передач.
Стоит отметить, что затраты электроэнергии независимы от мощности мотора и пройденного расстояния. Зависимость есть только от скорости езды. Чем быстрее едет авто, тем быстрее разряжается аккумулятор. Так что смело выбирайте мотор помощнее.
Элемент питания
При создании авто нового поколения своими руками, остановите свой выбор на литиевом аккумуляторе. Именно этот вид источника питания может функционировать без подзарядки на скорости 80 км/ч на протяжении 5 часов. Такие аккумуляторы довольно живучие - в среднем могут работать 5 лет. Но, энергоносители с литиевым наполнителем - недешевые.
Более экономным вариантом являются свинцовые батареи. Они прослужат меньше двух лет, и функционируют во время интенсивного движения всего около часа.
Чтобы продлить срок эксплуатации аккумулятора, нужно подбирать их в правильном объеме. Небольшие источники питания умирают раньше, из-за сильного изнашивания, так как быстро и полностью разряжаются при движении авто. Поэтому выгоднее купить большой энергоноситель с обширным ресурсом.
Отопление
Если, создавая электромобиль своими руками, вы планируете использовать его в холодные времена года, стоит подумать о системе отопления.
Греть машину электроэнергией - дорогое удовольствие. В таких условиях заряженного аккумулятора недостаточно даже для осуществления одной поездки. Исходя из этого, стоит установить обогреватель, работающий на бензине или систему обогрева сидений. Для электротехники лучше купить отдельный аккумулятор.
Регулятор мощности
Регулятор мощности - одна из главных составляющих электромобиля, которая регулирует тягу двигателя. Наиболее надежные приборы от американских производителей. Можно обзавестись и более дешевым аналогом из Китая.
Регулятор нужно выбирать с учётом мощности тока. Для ежедневных путешествий можно приобрести стандартный, 150-ти вольтовой прибор.
Кроме того, в электромобиль, созданный своими руками, нужно подсоединить вместо генератора преобразователь с тождественными функциями.
Как изготовить электромобиль: инструкция
- Изымите из авто бензиновый двигатель и все, чему не место в авто, работающем от электричества;
Чтобы продуктивно и быстро работать, привлеките к своей затее других. Помощь знакомых и друзей никогда не помешает, а если они еще и обладают полезными знаниями и умениями, результат превзойдет все ожидания! Если у вас самого достаточно знаний в сфере инженерии, механики и можете справиться со всем, с друзьями процесс пойдёт значительно быстрее;
Составьте алгоритм и план работы, которого стоит точно придерживаться. А также создайте чертежи и схемы будущего электромобиля и приготовьте нужные материалы и инструменты;
Установите электродвигатель и подсоедините к нему коробку передач. Подготовьте место для аккумуляторов, установите источники питания в задней части авто и соедините их. Создайте проводку и подключите приборы и вольтметр;
Подключите аварийные тормоза, вакуумный насос, преобразователь, элемент управления и т.д. Силовые кабели нужно проложить под дном авто, поэтому предварительно изготовьте несколько скоб;
Создайте платформу для источников питания в передней части машины. Установите аккумуляторы, залейте масло в трансмиссию.
Проверьте приборы: 12-ти вольтовые при зажигании, вакуумный насос, конвертер при 96 вольтовом питании. Проверьте работу двигателя при напряжении 12 вольт. Если все работает - автомобиль удался!
Детские электромобили
Можно создать своими руками электромашину для собственного ребенка, но так ли это необходимо? Сегодня на рынке представлено множество детских автомобилей, работающих от аккумулятора. Они красивы, ярки, удобны и практичны в применении.
Решать, конечно, вам. Но приобрести детский электромобиль значительно выгоднее, чем его изготавливать.
Стоимость
Картина самостоятельного изготовления электромобиля будет неполной без описания затрат на его производство. Если учитывать стоимость всех комплектующих будущей электромашины, то получается 5000-8000 долларов. Но вся эта сумма окупается при эксплуатации электромобиля на протяжении 2 лет.
Поэтому, если вы имеете соответствующие навыки, возможности и желание, можете попробовать сделать электромобиль своими руками. Ведь это будущее всех транспортных средств.
Выводы
Если вам надоели нестабильные цены на топливо и дорогостоящее техническое обслуживание авто, можете создать своими руками электромобиль.
Электромобиль - машина, работающая от электрического двигателя, который функционирует от аккумуляторов, в отличие от распространенных бензиновых авто. Движения машины основано на электричестве. Существенным достоинством такого автомобиля является то, что зарядить его можно от стандартного напряжения с помощью обычной розетки. Таким образом, вы можете сэкономить, так как электрическая энергия сегодня значительно дешевле топлива. Обслуживать электромобиль просто, так как не нужно следить за уровнем масла и тосола и их периодически заменять.
На таком авто очень удобно перемещаться по городу. Постоянная смена рельефа увеличивает расход топлива, а на электромобиль прерывистое движение совершенно не влияет.
Электромобиль постепенно начинает движение и бесшумен за счет небольшого количества элементов, которые двигаются. Такая машина не загрязняет атмосферу продуктами сгорания топлива. Это транспорт будущего!
Д вигатель болгарин насосный 6,5kW 75вольт
Батарейки CSB 125Ah 7шт
Печка Webasta BBW46 4,6kW
Электромобиль на базе «Таврии » 1994 года выпуска . Электромобиль выполнен по следующей схеме :
На
родную
КПП насажен
через
оригинальный
переходник
тяговый
электродвигатель
от
болгарского
электрокара
. 
Основные
характеристики
:
Напряжение
96 В 100 А/ЧАС
Двигатель
электромобиля
5 кВт (при 58 А)
Управление
: ШИМ контроллер
120 В, 400 А
Скорость
до
70 км
/ч.
Запас
хода
до
80 км
.
Аккумуляторы
электромобиля
- стартерные
итальянские
Aktiva
, они допускают
глубокий
разряд
. Однако
, после
анализа
ситуации
с применением
стартерных
АКБ на
электромобиле
, можно
прийти
к закономерному
выводу
, что в качестве
тяговых
они себя
не
окупают
!
Блок
управления
- ШИМ контроллер
собран
по
оригинальной
схеме
собственной
разработки
. Напряжение
до120в
, ток до
400А
, ограничения
по
току
, защита
от
линейного
режима
MOSFET
.
Схема
простого
контроллера
Электромобиль "Таврия – Электро " (модернизация ). Проект №2
Основой
нового
проекта
модернизации
электромобиля
стал
приобретенный
мною
через
Интернет
б/у комплект
на
базе
электродвигателя
Advanced D.C. Motors 8" 4001А
15 кВт 6000об
/мин, пиковая
мощность
60 кВт вес 50 кг
.
В комплекте
также
: контроллер
Curtis PMC models 1231C
550 А, 120 В.
DC-DC конвертор
TODD PC40-LV
14 В. 40 А и бортовое
зарядное
устройство
Zivan
3 кВт 108 В. удобно
разместились
на
спинке
заднего
сиденья
электромобиля
.
Начал
проводить
балансировку
соединительной
муфты
на
базе
штатного
сцепления
Таврии
.
Почему
в электромобиле
все-таки
остается
сцепление
? Потому
, что это идеальная
муфта
, с точки
зрения
передачи
высокого
момента
, в то
же
время
обеспечивается
гибкость
соединения
и как следствие
увеличение
жизни
подшипников
.
Фото узлов электромобиля делаю камерой сотового, по этому просьба не ругать за качество;-))
Выкладываю заводскую схему силовой части электромобиля:
Вынул старый мотор . Видно как была сделана переходная муфта
Контроллер разместился на месте штатного радиатора
Для точной центровки двигателя электромобиля с коробкой была изготовлена центровочная втулка на базе шлицевой части от штатного сцепления Таврии.
Для центровки
коробку
ставлю
в вертикальное
положение
и надеваю
двигатель
на
шлицы
коробки
сверху
.
После
чего
включаю
двигатель
на
12 В и добиваюсь
наиболее
легкого
вращения
совместно
с коробкой
.
После этого сверлю отверстия сквозь план-шайбу двигателя - в коробку радиально , в районе стяжных болтов и вгоняю в отверстия коробки направляющие штифты (как в корзине сцепления ).
Следующим этапом сверлю
отверстия
под стяжные болты. Сочленение двигателя
с коробкой
электромобиля
завершено. Далее - изготовление муфты
.
Муфта доработана. Выполнена статическая и динамическая балансировка муфты в сборе.
Двигатель и коробка стянуты и готовы к установке в моторный отсек электромобиля.
Ну, вот наконец-то агрегат в сборе переместился в моторный отсек Таврии
и..... насколько он меньше родного, на столько он и мощнее его!!!
И вот, наконец-то приобрел батарейки.. 9 штук 12 В 120 А/ЧАС китайские гелиевые необслуживаемые с 15 летним сроком службы в стационарном режиме и до 300 циклов глубокого разряда, 500-600 50% циклов и до 1200 30% циклов.
Провел трассовые испытания. При скорости электромобиля 60км/ч потребляемый ток 40-50 А, теоретически 120-130 км запас хода. При 90 км/ч ток-75 А. Динамика электромобиля хорошая, обгоны даются легко.
Максимальная скорость на 4й передаче 130-135 км/ч ток при этом 250 А.
Компоновку электромобиля закончил полностью. Зарядное переместилось на спинку водительского сиденья, а преобразователь 14 В в моторный отсек.
Теперь готовлю батарейный ящик для заднего блока батарей. В багажнике электромобиля, по периметру готового ящика, прорежется дно.
Ящик с АКБ опуститься на место штатного бензобака, и багажник по объему останется фактически прежним.
Из-за избыточных примерно 130 кг веса число мест электромобиля сокращено до 4х. Все штатные узлы остались заводского исполнения (тормоза без вакуумного усилителя еще с завода).
На старте во время соревнований, когда все машины в несколько рядов выстраиваются перед белой линией, этот карт легко затеряется среди собратьев. Те же колеса, привычные для взгляда сиденье и руль... Вот только двигатель его не издает оглушительных стреляющих звуков, а работает с едва слышным жужжанием. Объясняется это просто - на карте вместо двигателя внутреннего сгорания стоит электрический двигатель, питаемый от знакомого всем свинцового аккумулятора... Да, перед нами первый в стране электрокарт (рис. 1). Он создан в Харьковском автомобильно- дорожном институте, где были построены и испытаны первый спортивный электромобиль и первый спортивный электромотоцикл. Семейство «ХАДИ- электро» на испытаниях и во время спортивных соревнований показало себя с самой лучшей стороны. Так, на электромобиле ХАДИ-11Э в 1973 году было установлено три всесоюзных рекорда скорости, один из которых превысил международный. Но вернемся к электрокарту. При его создании харьковские конструкторы использовали уже готовый обычный карт, О том, как такой карт построить, журнал «Моделист-конструктор» писал не раз. Можно брать для этой цели и стандартные карты «Эстония К-5» или АК-2 Ленинградского завода спортивного судостроения.
Переоборудование обычного карта в электрический сводится в основном к замене двигателя. Электродвигатель постоянного тока Р-2500 (мощность 2,5 кВт, потребляемый ток 40...100 А, напряжение - 24 В, номинальное число оборотов = 1800 об/мин) крепится к задней трубе рамы карта шарнирно, чтобы была возможность смещать его в пределах 50 мм для натяжения цепной передачи. Можно также использовать двигатель меньшей мощности (до 1 кВт), но обязательно постоянного тока, с последовательным возбуждением. Желательно, чтобы выбранный электродвигатель имел реверс, то есть мог изменить направление вращения. На вал двигателя надевается малая ведущая звездочка (12 зубьев). Большая ведомая (27 зубьев) закрепляется на ведущей оси. Обе звездочки соединяются мотоциклетной цепью с шагом 12,7 мм.
Способы крепления звездочки на валу электродвигателя зависят от конструкции самого вала. Если он шлицевой, то звездочку сажают прямо на вал. Электрическое питание двигателя постоянного тока осуществляется от аккумуляторных батарей свинцового типа с номинальным напряжением 12 или 24 В. Аккумулятор, расположенный за сиденьем или сбоку от водителя, крепится в гнезде из стального уголка 15X15 мм. Чем больше батарей, тем продолжительнее пробег без перезарядки. Опыт эксплуатации электрокарта ХАДИ показал, что при напряжении 12 В максимальная скорость карта равнялась 20 км/ч, при 24 В достигала 50 км/ч. Для дистанционного включения двигателя используется контактор К-600. Он одинаково хорошо работает как при напряжении 12 В, так и при напряжении 24 В. Если контактор достать не удастся, его можно заменить мощным самодельным выключателем. При этом необходимо обязательно проконсультироваться со специалистом по электротехнике, потому что нужно не только правильно подобрать сечение шин и проводов, но и надежно изолировать выключатель от металлической рамы карта. Электрическая схема (рис. 2) карта не представляет большой сложности. Она имеет две цепи тока. Первая - цепь управления: аккумуляторная батарея Б, кнопка пуска КнП, обмотка контактора Р и шунт Rш.
Вторая цепь - силовая, которая также включает аккумуляторную батарею Б, контакты силовые КС, якорь (Я) электродвигателя (М), реверсивный переключатель (если такой есть) и шунт Rш. Реверсивный переключатель применяется для электродвигателя, имеющего реверс. Тогда электрокарт сможет двигаться вперед и назад. На приведенной схеме движению вперед соответствует 1-е положение контактов, назад - 2-е. Включение электрической схемы происходит при нажатии педали «газ», которая соединена с выключателем КнП. При этом ток управления (малый ток) из аккумуляторной батареи Б через шунт. Rш подается к катушке контактора Р. Пройдя его обмотку, малый ток замыкает силовые контакты КС, и силовой ток (100 - 200 А) из аккумулятора попадает в обмотку якоря Я, обмотку двигателя ОВ и реверсивный переключатель В, если он есть. Контроль степени разрядки батареи осуществляется при помощи амперметра А, который включен параллельно шунту Rш (шунт должен быть рассчитан на ток 100 А), для уменьшения тока, проходящего через контрольный прибор.
Рычаг реверса «вперед-назад» устанавливается на рулевой колонке. Скорость электрокарта регулируется автоматически, в зависимости от нагрузки. Электрокарт ХАДИ имеет одно неоспоримое преимущество: бесшумность и отсутствие вредных выхлопов отработанного газа. Это открывает перед картингом новые возможности: позволяет использовать для соревнований крытые площадки и помещения. Такое направление в развитии картинга будет, несомненно, способствовать его дальнейшей популяризации и росту мастерства юных картингистов.
Рис. 1. Электрокарт:
1 - шины, 2 - дисковый тормоз, 3 - аккумуляторная батарея (задний вариант размещения), 4 - дуга безопасности, 5 - анатомическое сиденье, 6 - рулевое колесо, 7 - педали управления, 8 - рулевая тяга, 9 - рама, 10 - цепная передача, 11 - электродвигатель, 12 - контактор. 
Рис. 2. Электрическая схема карта ХАДИ: КС - контакты силовые, М - электродвигатель, Я - якорь, ОВ - обмотка возбуждения, КнП - кнопки пуска (выключатель), Р - обмотка контактора, В - реверсивный переключатель, Rш - шунт, Б - аккумулятор.
Вспомним историю:
Конец XIX и начало XX веков - первые самодвижущиеся экипажи с паровыми двигателями внутреннего сгорания и (ну, ну же) электрическими! Кстати, первыми рубеж скорости в 100км/ч преодолел именно электромобиль. Однако, тогда автомоили развивались быстрее и к началу 30-х годов электромобили были забыты.
Посмотрим в день сегодняшний. С 1988 года фирма Тойота выпускает авто-электромобиль (модель Приус). Суть такова: Вы садитесь машину, поворачиваете ключ, переводите рычаг управления в положение "Drive" и сразу (!) начинаете движение. На чем вы едете - вы не знаете. Обычно небольшие поездки происходят на электротяге. Когда машина "понимает", что аккумуляторы сели, она сама заводит бензиновый двигатель и заряжает АКБ. Предусмотрен и аварийный случай - если аккумуляторы сели, бензина нет - вы дергаете красную ручку в багажнике и (о, чудо!) аккумуляторы заряжены, можно ехать.
Подобную ситуацию мне описали в НАМИ, где уже 4 года такой гибридный мобиль изучают. Попадалась данная модель и на вторичном рынке авто (ориентировочно 8,5 тыс $ за 98 ? 99г.в.). Подобные разработки есть у GM , да и Европа имеет массу мелких (1-2-х местных) электро- гибридо- мобилей, используемых в зеленых зонах или, просто, на полях для гольфа.
Вернемся все же к доминирующей черте личности автора сайта - желание съэкономить.
Платить 8,5 тыс $за праворукое японское чудо - рука не поднимается, да и кошелек не позволяет, а сколько времени, сил и денег обойдется собрать самостоятельно ТС на электротяге в самом простом варианте:
Смета: 1.Кузов (на мостах, пластиковый, самодельный, с документами) - 1000 $. - обратите внимание на вес конструкции. Моя без двигателя и АКБ весит 350кг. Это важно. - Самодельный пластиковый автомобиль не такая большая редкость, как может показаться в начале. Совсем недавно - в начале августа в газете "Из рук в руки" в разделе "другие", продавался. Кто ищет, тот всегда найдет! (В конце концов - склеит).
2.Салон. Два передних сидения от автомобиля Порше-924, подушка заднего сидения от Тойоты Супра, 4м2 ковролина из магазина и все это пропущено через мастерскую по пошиву чехлов (все сидения б.у.) - 400 $. - Ваша фантазия может быть безгранична: в стране масса ценных пород дерева, прекрасных кож и очень дорогих акустических тканей.
3.Силовой агрегат (б.у.). Двигатель от списанного и почти полностью разоренного болгарского погрузчика (3,6 кВт, 84 В, 1400 об/мин, 24 Н·м) - 200 $. - Предпочел бы использовать двигатель 10 кВт, 120 В - 650 $ - новый, на гарантии. (любая контора, поставляющая запчасти для погрузчиков).
4.АКБ. Семь штук (12 В? 200 Ач), стартерные, итальянские. В оптовой фирме - 2600 руб/шт, в магазине - 4000 руб/шт. - Не пытайтесь использовать отечественные АКБ - номинальную емкость вы получите только несколько первых раз (свинец для АКБ должен быть из свежей руды, а не иэ переплавленных старых АКБ, а в нашей стране свинцовых руд нет, во всяком случае для производителей АКБ). - В идеале нужно использовать тяговые АКБ для погрузчиков, но цена выше в 3 раза! Почему для автомобиля АКБ стоит 80 $, а для погрузчика (равной емкости) - 250$, догадайтесь сами (не сложно).
5.Разное. Колеса шириной поменьше (трение качения надо сводить к min) впрочем, на колесе указана его стандартная нагрузочная спосбность, посчитайте, выберете с небольшим запасом. Блок управления двигателем. Варианты: 1)От погрузчика новый, релейный, на 6 скоростей - 400$. 2)Тиристорный с плавным регулированием - 1100$. 3)Огромный реостат - у дедушек на Митинском радиорнке (вы будете единственный, кому он понадобится) - несколько бутылок универсальной валюты.
5)Лично я, при 110% содействии друзей электронщиков, пытаюсь построить электронный блок управления. Получится - расскажу.
Фланец, соедняющий двигатель и трансмиссию (в моем случае - КПП ВАЗ 2101). Изготовил в правильном месте - фирма "Кардан-Баланс" - 70$. Эту штуку лучше делать у профессионалов, знающих автомобильную специфику - подскажут, можно ли обойтись резиновой муфтой или вставить крестовину или еще как…
План-шайба - соединение двигателя и КПП. Мне удалось изготовить ее самостоятельно, но соостность должна быть не хуже 0,2 мм, или устанете менять подшипник первичного вала КПП и подшипники двигателя.
Итого: Приблизительно потрачено 3000$.
300 часов рабочего времени одного средней квалификации инженера. Он же сварщик, он же слесарь, он же электрик. За эти деньги и время я имею: Машина 850 кг весом (4х местная), АКБ 84 В x 200 А·ч, Пробег 200 км. Скорость: 60 - 75 км/ч по прямой, до 90 км/ч кратковременно (для обгона) или под горку. 35 км/ч трогается и разгоняется до этой скорости в гору 12%.
Технико - Экономическое обоснование. Количество циклов перезаряда до полной емкости при правильном использовании - 800 раз (у передовых итальянских, за разумные деньги). 800 раз x 200 км = 160 000 км. Стоимость одной зарядки, приведенная к 1 км пути.
(200 А x 84 В)/(1000 n) x С = 25 рублей n - КПД заряда = 60% (0,6) С - стоимость 1 кВт · ч (90 коп)
Итак: 12,5 коп/км. Стоимость АКБ, приведенная к 1 км пути. (2600 руб · 7 шт)/ 160 000 км = 11,4 коп/км. Всего 24 коп/км.
Прообраз ВАЗ 2101 с расходом 8 л/ 100 км, АИ 92 (10 руб/л) 80 руб/100 км = 80 коп/км.
Добавьте сюда регулярную замену масла, фильтров, регулировку карбюратора, зажигания клапанов, кап. ремонт двигателя, наконец … Сколько получилось? 1,2 руб/км и 24 коп/км.
В 5 (пять) раз дешевле, господа! В 5 раз!!!
Вопросы есть?
Один вопрос предвижу: "Куда девать съэкономленные деньги?"
Еще один прогмотический вопрос: что скажет ГАИ?
Ответ: Пока не знаю. Но в НАМИ электромобили есть, они ездили по дорогам. На АЗЛК электромобили также имеются (2 модели). ВАЗы как-то, лет 20 назад, катались по Москве аккумуляторные. УАЗы для военных госпиталей существовали с электромоторами. И даже был авто- (pardon) электропробег. Сейчас есть грузовик ЗИЛ электрический с очень неплохими параметрами. Были они, есть, ездят … Чем, собственно говоря, моя машина хуже?
Итак, Вы решились на постройку электромобиля. Можем поздравить Вас с таким наинанием.
Но прежде, чем подбирать агрегаты для будующего э-мобиля, необходимо четко определиться с "техническим замыслом" э-мобиля. Этот замысел формируется из следующих пунктов:
-Кузов э-мобиля
. Варианты:
- стандартный кузов от легкового автомобиля заводского изготовления. Плюсы: минимальное количество или полное отсутствие переделок в "жестяном" направлении; стандартный вид э-мобиляи соответственно - минимальное внимание сотрудников ГИБДД к Вашему э-мобилю; возможность постройки э-мобиля "одним лицом" за небольшой промежуток времени. Минусы: большая вероятность неудачной компоновки агрегатов внутри; более тяжелый вес.
- самодельный кузов. Плюсы: бескрайнее поле для творчества внешнего вида и компоновки э-мобиля; меньшая масса; возможность применения композитных материалов и нестандартных узлов для улучшения конструкции и ходовых качеств; неординарный вид, отличающийся от основного потока транспортных средств. Минусы: расширенный инструментарий, в большинстве случаев не распространенный в даже в продвинутых домашних мастерских; повышенные трудоемкость и требования к квалификации мастера; повышенное внимание сотрудников ГИБДД к э-мобилю и соотвественно - меньшая вероятность регистрации Вашего э-мобиля с выдачей номерных знаков.
-Силовой агрегат
, Состоит из источника электроэнергии с регулятором потребления, электродвигателя и механической трансмиссии.
- источник электроэнергии. Варианты:
-аккумуляторные батареи. Следует учитывать предназначенных для них режим работы, рабочие температуры, ёмкость, стоимость, размеры и вес.
- Суперконденсаторы (ионисторы). Те же самые требования, что и к аккумуляторным батареям.
- Генераторы. Существует несколько видов генераторов электроэнергии. Основным отличием генераторов от других источников является получение электроэнергии способом, включающим механические преобразования энергии. На данный момент существуют бензиновые-дизельные-газовые (топливные) генераторы, тепловые генераторы в совокупности с элементами Пельтье, молекулярные двигатели и много других видов.
- Регулирующие потребление электроэнергии устройства. Под такими можно понимать регуляторы и преобразователи напряжения, регуляторы тока. Основные требуемые характеристики зависят от параметров электродигателя и других потребителей электроэнергии.
- Электродвигатели. Требуемые характеристики для каждого случая крайне индивидуальны. Единственное, что можно посоветовать - выбирать двигатель мощнее, чем необходимо (в пределах разумного: для э-мобиля массой до одной тонны для уверенного разгона с использоанием КПП и движением со скоростью до 100кмч вполне достаточно электродвигателя последовательного возбуждения мощностью в районе 7-8 кВт; для уверенного разгона без КПП - более 12кВт) Для выбора электодвигателя необходимо учитывать: тип электродвигателя, рабочее напряжение, мощность, потребляемый ток, тип возбуждения, номинальные обороты, крутящий момент, вес и размеры.
Существуют следующие виды электродвигателей:
- c параллельным возбуждением.
- с последовательным возбуждением.
- со смешанным возбуждением
- бесщеточные безколлектроные электродвигатели
- асинхронные, в т.ч. с векторным управлением.
Механическая трансмиссия. В основном Вы можете выбирать между трансмиссией с КПП и трансмиссией без КПП. Наличие КПП, конечно, приводит к неудобствам в управлении э-мобилем и бОльшим механическим потерям, но тем не менее позволяет трогаться и уверенно двигаться в нестандартных условиях (трогание и движение на подъем, в глубоком снегу и грязи) использовать менее мощный электродвигатель. Про увеличение\уменьшение веса намеренно ничего не приводится, т.к. мощный двигатель с редуктором-дифференциалом может весить больше, чем менее мощный с КПП.
Также стоит принять на заметку, что использование мощного электродвигателя без КПП потребует от электродвигателя управлением крутящим моментом, а не оборотами (как это кажется на первый момент). Такое регулирование могут: частично безколлекторные двигатели и в полной мере - асинхронные с векторным управлением. Использование других типов электродвигателей без КПП можно посоветовать при очень легком э-мобиле.
"12 заповедей автомобилиста-самодельщика"
Эти 12 заповедей были опубликованы в 80-е годы в журнале "Моделист-Конструктор". Написал их автосамодельщик со стажем, в свое время своей нашумевший конструкцией автомобиля, как тогда говорили "вагонной компоновки" (сейчас они превратились в "минивэны") "Минимакс" - П.С. Зак.
Некоторые из советов относятся исключительно к постройке автомобиля "с нуля", некоторые несколько устарели, однако общий смысл этих "Заповедей" как нельзя лучше подходит для "первого взгляда" на строительство и 100%-й самоделки и киткара. Главное на первом этапе - это не внешний вид, мощность двигателя или проходимость, главное - оценить себя, способен ли ТЫ на это...
I. СВЕРХЗАДАЧА - ПРЕЖДЕ ВСЕГО!
Обычно начинают с ближайшей цели: хочу сделать "вот такую" машину! О своей сверхзадаче не задумываются. Но она рано или поздно выявится сама, чаще всего - на полпути, когда уже много сделано... Разобраться в себе поможет классификация "самодельщиков".
Упрощенец Обычно исходит из распространенного заблуждения, что сделать дешевле, чем купить. Чем раньше он осознает, что это действительно заблуждение, тем меньше средств и усилий затратит напрасно. Особая категория упрощенцев - чаще малоквалифицированных, - пытается сделать "настоящий" автомобиль (то есть неотличимый от промышленного); чем раньше они поймут, что ни по пригожести, ни по потребительским качествам машины автозавод не превзойдешь, тем дешевле обойдется им это заблуждение.
Максималист Так можно назвать тех, кто мечтает непременно поразить окружающих. Сделать такое, чтоб ни у кого... Престижную машину! Чтоб или по форме - суперспорт, или по содержанию - компьютерно-комплексно-автоматизированная. В крайнем случае хотя бы с убирающимися фарами, опускающимися стеклами, кондиционером и стереоцветомузыкальным центром!
Индивидуал Это тот, для кого выпускаемые промышленностью машины не подходят, кому нужна машина специального назначения: вездеход или амфибия, самоходная дача, городская мотоколяска или джип-трактор.
Творитель Это тот, кто не может не делать. Громадное удовлетворение получает он от самого процесса творчества. В пределе даже так: сделал, а ездить - ни к чему.
Так кто же ты? Не жалей себя в самоопределении. Это поможет тебе сэкономить свой труд и время.
II. ОЗАДАЧЬСЯ!
Наберись смелости и выплесни на бумагу основные характеристики своей мечты: назначение, вместимость и грузоподъемность, скорость, тип двигателя, компоновку, ходовую часть, габариты и вес. Проставь дату и отложи в недолгий ящик. Через недельку попробуй составить второй вариант. Третий... Седьмой...
При этом "выплескивать" рекомендуется, даже если поначалу нет ощущения, что готов к этому. Еще Д. И. Менделеев утверждал, что лучше любая гипотеза, чем никакая. Вместо ошибочной в конце концов появится другая, более правильная. Со временем проявится и ее ошибочность. Этот процесс бесконечный. Но каждая новая гипотеза, как правило, лучше предыдущей. И тут уж желаем разработчику здравого смысла, чтобы вовремя остановиться, ибо суть не в постоянном поиске, а в результате.
III. HE БЕРИ ТО, БЕЗ ЧЕГО МОЖНО ОБОЙТИСЬ
Что греха таить, чудеса всех увлекают. Но необыкновенными могут стать и такие основополагающие качества, как проходимость, вместимость или маневренность, либо второстепенные - например, автоматическое управление двигателем и коробкой передач, отоплением кузова или, скажем, дорожным просветом.
Не перегружай свой проект обилием "цацок", за ними может исчезнуть и основная концепция твоего автомобиля. Как только ощутишь признаки такой опасности, составь перечень того, что тебе хочется видеть в своем творении. А потом выпиши оттуда то, без чего никак не обойтись. Итогом этой работы должен стать проект транспортного средства, содержащего необходимый комплекс "чудес".
Остальное раздели на две части. Найди в себе силы забыть навсегда большую часть, оставив лишь то, что можно сделать потом, во вторую очередь, после того, как созданный тобой агрегат поедет. Движущаяся машина поставит новые, пока еще неведомые проблемы. Учитывая их, ты составишь в очередности теперь уже более определенный (по степени их важности) перечень доработок.
Вообще говоря, с сиденья завершенной машины все гораздо видней!
IV. ЕЩЕ РАЗ ПОДУМАЙ: ЕСЛИ МОЖЕШЬ НЕ ДЕЛАТЬ - НЕ ДЕЛАЙ!
Прежде чем браться за непосредственную работу над машиной, самое время еще раз прикинуть, стоит ли твое желание той гигантской работы, на которую ты себя обрекаешь. Да еще учти, сколько непредусмотренных огорчений ждет тебя на выбранном пути! А не лучше ли все же приобрести готовый автомобиль? Если тебе просто хочется повозиться с "железом", купи старенький "Москвич" или "Запорожец". Ну а если это не так, то от души желаем тебе успеха и мужества, ибо ты теперь вступаешь в вольное братство самодельщиков.
V. ЧЕРТИ НЕ МНОГО И НЕ МАЛО, А ПО НЕОБХОДИМОСТИ!
Одну крайность среди самодельщиков (прежде всего - инженеров различных специальностей) составляют "чертежники". Они рисуют общие виды, потом - варианты, разрабатывают конструкции чуть ли не всех узлов и деталей. Как правило, за этим - страх браться за ножовку и дрель, молоток и зубило.
Другую крайность (это обычно гуманитарии и шоферы) составляют "тяпальщики". Поставят мосты - передний и задний, положат на них профили-лонжероны и начинают варить поперечины. Потом обнаруживается, что двигатель туда не компонуется... Переделывать по нескольку раз "тяпальщики" не стесняются. Завершив половину работы, оказываются подчас перед неразрешимой проблемой - задуманная машина не получается. Еще хуже, когда приходится уже готовую ходовую часть "одевать" в "парадное верхнее одеяние" - кузов, сработанный не по "фигуре"... Вряд ли такая машина понравится ГАИ.
Приемлема, как обычно, разумная середина. Компоновка в масштабе 1:5, общий вид (в трех проекциях), плазовый чертеж (желательно в натуральную величину) и объемная модель в том же масштабе - вот первый исходный минимум. Причем модель необходима здесь в той же степени, что и чертеж. Ограничиваться лишь общим видом (и компоновкой) неосмотрительно.
При создании узлов все, что можно делать без чертежей, лучше делать по месту, при необходимости вырезая из картона шаблоны. Если без чертежей узлов не обойтись - выполняй их 1:1. Учти, что масштаб 1:2 - самый обманчивый, и привыкай обходиться лишь двумя - 1:5 и 1:1. Правда, общий вид можно рисовать и 1:10, и даже 1:20. Чертежи на детали есть смысл готовить, если только их придется где-то заказывать.
VI. И ДОМАШНЕМУ "АВТОЗАВОДУ" НУЖЕН ДИРЕКТОР!
Прежде всего "производству" необходимо подобрать помещение для работы над машиной: оно должно быть отдельным и... теплым - в холоде тоже не работа. Не жалей денег на инструменты. Главными станками "автозавода" должны стать верстак с большими тисками и электродрель. Неплохим подспорьем будет и электрический абразивный резак. Не бери пример с тех, кто со строительства машины переключается на коллекционирование всевозможных приспособлений, создавая своего рода музей инструмента... Как только обнаружится, что нужный ключ проще купить в магазине, чем найти в своих закромах, это будет означать, что инструментальное хозяйство превзошло "критическую массу", и его пора безжалостно сокращать. Но действующий инструмент держи в готовности: это не работа, когда нужно зубило, а оно тупое, берешь сверло, а оно щербатое.
Основные материалы - как профильные, так и листовые - надо заготовить заранее. Можно, конечно, и по ходу дела позволить себе прервать работу, чтобы раздобыть какой-то специальный материал или крепеж, но все же лучше рабочее время на это не тратить. Надо ценить трудовой ритм, не отвлекаться на "затыкание дыр" из-за организационных неурядиц. Если работаешь не один, а вдвоем-втроем, это еще важнее, ибо подготовка к работе идет чаще индивидуально, а коллективные простои обходятся много дороже.
VII. МОДЕЛИРУЙ! МАКЕТИРУЙ!
Внешний вид машины - великое дело. И по общему виду отработать его не слишком просто. А ведь твой автомобиль будет двигаться рядом со "Спутниками" и "Тавриями", над которыми работали не только конструкторы, но и дизайнеры. И делали при этом десятки моделей, в том числе в натуральную величину! Поэтому совсем неплохо было бы последовать их примеру. Закончив свою модель, посмотри на нее строгим посторонним взглядом. Покажи сведущим людям. Сделай второй вариант, может быть, и третий. Ведь внешний вид, по существу, можно отработать только на этой стадии. Потом, будет поздно.
Затем целесообразно взяться за макет в натуральную величину. В него можно вставлять готовые узлы, которые ты собираешься использовать: ходовую часть (подвески - переднюю и заднюю), двигатель с коробкой передач, рулевое управление, сиденье, переднее стекло и т. п. Кузов воспроизводится в дереве и картоне. Рейки имитируют профили, фанера и картон - облицовку.
Макет необходим для уточнения взаимного расположения узлов, размещения водителя и пассажиров, проверки удобства посадки и высадки через двери, подходов к обслуживанию двигателя и ходовой части. И вообще позволяет зримо ощутить свое будущее творение.
Макетирование служит могучим средством и в создании отдельных узлов. Их предварительно воспроизводят в виде профильных шаблонов, продольного и поперечного. Может хватить и одного, достаточно характерного, для примерки.
VIII. ЧЕТЫРЕ СТОЛПА АВТОКОНСТРУИРОВАНИЯ - КОНСТРУКЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ, ГОТОВЫЕ УЗЛЫ, МАТЕРИАЛЫ
При создании любого узла можно, конечно, исходить из чисто конструктивных соображений: сделать его функциональным и прочным, минимальной массы и габаритов. И под эту конструкцию подбирать соответствующие технологию и материалы. Однако самодельщику в еще большей степени, чем конструктору автозавода, нужно предусмотреть возможность реализации своей задумки. Ведь он же сам себе отдел снабжения, сам себе технолог, рабочий. Поэтому критерий оптимальности конструкции у самодельщика особый.
Сложные в изготовлении детали не грех заимствовать. Например, пружины или рессоры подвески. А они сразу определят конструкцию всего узла. Можно во главу оптимизации поставить материал, который по какой-либо причине доступен. Например, для рамы машины очень выигрышны прямоугольные трубы.
"Четырехстолповая" устойчивость самодельщика - в гибкости использования того "столпа", который облегчает создание данного узла, перенося центр тяжести своей работы на самую сильную (в решении данной задачи) опору.
IX. ХОТЕТЬ - НЕ ДЕЛО; УМЕТЬ - ЧЕТВЕРТЬ ДЕЛА; МОЧЬ - ПОЛДЕЛА... НО ГЛАВНОЕ - ОБЛАДАТЬ ТАЛАНТОМ "ЗАВЕРШАТЕЛЯ"
Даже самое могучее желание - не сильнее неумелости. Но если слесарных навыков нет? Здесь два пути: попроще - собрать компанию, в которой специалисты дополняли бы друг друга. И потяжелее, но дающий тебе независимость, - обрести квалификацию, что лучше делать тоже под чьим-нибудь руководством или в компании.
Существует еще один фактор, не менее важный. Это - последовательность, характер, воля, заставляющие сделать над собой усилие, когда усталость, физическая и моральная, одолевает тебя. Сколько слабых духом бросили свое дело на полдороге... Но и какое удовлетворение дает преодоление временной слабости! Достигнув цели, ты получишь не только свой прямой результат, но и ощутишь радость победы над собой, и это, может быть, станет самой главной наградой.
X. ПОМНИ О ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И В РАБОТЕ, И НА ДОРОГЕ
В работе над своим творением придется осуществлять самые различные технологические операции. Некоторые небезопасны. На производстве есть специальная служба техники безопасности, а на домашнем "автозаводе" - только ты сам. Дисковая пила или абразивный резак могут и палец отхватить. Заточный станок - оставить без глаза, тяжелые агрегаты - придавить. А пожароопасность? Все это очень серьезно.
Не менее серьезны и элементы безопасности, необходимые в конструкции самоделки на случай дорожно-транспортного происшествия. Размещение бензобака, защита водителя и пассажиров конструкцией кузова от удара или при переворачивании машины - это вопросы так называемой пассивной безопасности. Но и такие факторы, как обзорность, тормоза, рулевое управление - тоже к безопасности имеют самое непосредственное отношение.
Учитывая жизненную важность этих вопросов, недостаточно держать их в уме. Сформулируй свои слабые места на бумаге. Найди в себе силы вовремя остеречься, если какие-то требования не выполняются, либо даже отказаться от схемы, компоновки или конструктивного решения, не обеспечивающих должной безопасности. В таком деле "авось" может плохо кончиться.
XI. "ЭПОКСИДКУ" УВАЖАЙ ДО ОПАСЕНИЯ...
Не все знают, что производство, где изделия выклеиваются из стеклоткани на эпоксидных смолах, относится к разряду особо вредных, и там обычно ведется специальный надзор за соблюдением техники безопасности: производственные участки оборудуются принудительной вытяжной вентиляцией, и приборы-автоматы с самописцами следят за содержанием в воздухе вредных и ядовитых газов.
Таких условий дома не создашь, да многие даже не подозревают об опасности тяжелых легочных заболеваний, вплоть до рака легких.
В то же время механические свойства некоторых аналогичных материалов - например, полиэфирных смол, не намного уступают коварной "эпоксидке". Вполне пригоден, кстати, и лак для паркета.
Со стеклотканью тоже надо быть осторожным, ибо мельчайшие частицы ее волокон внедряются в кожу рук и в дыхательные пути. Приемлемые заменители - хлопчатобумажные ткани, например, перкаль, брезент или достаточно прочная синтетика.
XII. ХУДЕТЬ НАДО НЕ ТОЛЬКО МОДНИЦАМ!
Уже в принципе самодельный автомобиль тяжелее покупного. Это неминуемо проявляется за счет того, что несущий кузов чересчур сложен для расчета на прочность. В автопромышленности отработка оптимального варианта дилеммы "прочность-легкость" производится экспериментально. Самодельщику это не по силам. Ему приходится либо разделять функции кузова и рамы (что ведет чуть ли не к удвоению массы этого комплекса), либо заведомо перетяжелять корпус. Уже по этой причине самодельный автомобиль будет на 20-30 % тяжелее аналогичного промышленного образца. Однако практика показывает, что если специально не следить за весом каждой детали, то самоделка оказывается в полтора раза (а порой и более!) тяжелее машины заводского изготовления аналогичного класса. А в этом - и повышенный расход горючего, и худшая динамика, и меньшая грузоподъемность, и...
Электрическими машинами называют электромеханические преобразователи, в которых электрическая энергия преобразуется в механическую или механическая - в электрическую энергию. В зависимости от рода отдаваемого или потребляемого тока электрические машины разделяются на машины переменного и постоянного тока, которые могут использоваться в качестве двигателей, генераторов или их комбинации.
По принципам создания вращающего момента электрические машины делятся на синхронные, асинхронные и постоянного тока.
В синхронных машинах частота вращения вала синхронизирована с частотой вращения электромагнитного поля, создающего вращающий момент. В синхронной машине поле возбуждения создается обмоткой, расположенной на роторе и питающейся постоянным током. Обмотка статора соединяется с сетью переменного тока. Обращенная схема, когда обмотка возбуждения расположена на статоре, встречается редко. В синхронной машине обмотка, в которой индуцируется ЭДС и протекает ток нагрузки, называется обмоткой якоря, а часть машины с этой обмоткой называется якорем. Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором. Синхронные машины применяются в качестве генераторов и двигателей.
Условием работы асинхронной машины является неравенство частот вращения электромагнитного поля статора и ротора, что собственно и создает силы, приводящие в движение электрические машины. В асинхронной машине поле создается в обмотке статора и взаимодействует с током, наводимым в обмотке ротора. Среди асинхронных машин коллекторными являются однофазные двигатели малой мощности. Асинхронные машины применяются в основном в качестве двигателей.
Главной особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью. Машина постоянного тока по своему конструктивному выполнению сходна с обращенной синхронной машиной, у которой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка возбуждения - на статоре. Благодаря своим хорошим регулировочным свойствам двигатели постоянного тока нашли широкое распространение в промышленности. Они могут работать в качестве и генераторов и двигателей.
Классификация электрических машин
по мощности
Машины большой мощности:
коллекторные машины мощностью более 200 кВт;
синхронные генераторы мощностью более 100 кВт;
синхронные двигатели мощностью более 200 кВт;
асинхронные двигатели мощностью более 100 кВт при напряжении более 1000 В.
Машины средней мощности:
коллекторные машины мощностью 1… 200 кВт;
синхронные генераторы мощностью до 100 кВт, в том числе высокоскоростные мощностью до 200 кВт;
асинхронные двигатели мощностью 1… 200 кВт;
асинхронные машины мощностью 1… 400 кВт при напряжении до 1000 В, в том числе двигатели единых серий от 0,25 кВт.
К группе машин малой мощности относятся электрические машины, не входящие в первые две группы:
двигатели постоянного тока коллекторные и универсальные;
асинхронные двигатели, синхронные двигатели и др.
Основные понятия
Коэффициент полезного действия (КПД) - отношение полезной (отдаваемой) мощности и затраченной (подводимой):
для генераторов- отношение активной электрической мощности, отдаваемой в сеть, к затраченной механической мощности;
для электродвигателей- отношение полезной механической мощности на валу, кВт, к активной подводимой электрической мощности, кВт.
Коэффициент мощности (соs j) для машин переменного тока:
для генераторов- отношение отдаваемой активной электрической мощности, кВт, к полной отдаваемой электрической мощности, кВ×А;
для электродвигателей- отношение активной потребляемой электрической мощности, кВт, к полной потребляемой электрической мощности, кВ×A;
Пусковой ток (начальный пуск) - установившийся ток, потребляемый двигателем при неподвижном роторе и питании от сети с номинальными напряжением и частотой (Iп- пусковой ток).
Кратность начального пускового тока - отношение начального пускового тока к номинальному току.
Номинальный вращающий момент - вращающий момент на валу электродвигателя, соответствующий номинальной мощности и номинальной частоте вращения.
Начальный пусковой момент - вращающий момент, развиваемый двигателем при неподвижном роторе и начальном пусковом токе.
Минимальный вращающий момент - наименьшее значение вращающего момента, развиваемого двигателем при номинальных напряжении и частоте сети в диапазоне изменения частоты вращения от нуля до значения, соответствующего максимальному моменту.
Максимальный вращающий момент - наибольшее значение вращающего момента, развиваемого двигателем при номинальных напряжении и частоте сети.
Относительная продолжительность включения (ПВ) - отношение длительности работы двигателя при нагрузке, включая пуск, к длительности рабочего цикла, выраженное в процентах.
Конструктивное исполнение
Конструктивное исполнение - способ расположения составных частей машины относительно элементов крепления подшипников и конца вала.
Двигатель общего назначения - двигатель, удовлетворяющий техническим требованиям, общим для большинства случаев применения, и выполненный без учета специальных требований потребителя.
Основное исполнение двигателей - исполнение, соответствующее общетехническим требованиям по рабочим свойствам, условиям работы и применения. Основное исполнение является базой для разработки модификаций и специализированных исполнений.
Модификация - исполнение двигателя на базе основного исполнения, имеющее то же значение высот оси вращения, но отличающееся рабочими свойствами (механической характеристикой, диапазоном регулирования частот вращения и др.).
Специализированное исполнение - исполнение, удовлетворяющее повышенным требованиям потребителя в отношении условий применения. Различаются специализированные исполнения по условиям окружающей среды и по точности выполнения установочных и присоединительных размеров.
Узкоспециализированное исполнение - исполнение, предназначенное для работы в узкоспециализированной области.
