Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

 

Электромобиль своими руками, общие принципы электромобиле строения

Subaru Libero сам по себе интересный автомобильчик: 7-местный салон, высокий дорожный просвет и полный привод, панорамная крыша, оппозитный двигатель под полом багажника… Но минчанин Алексей пошел дальше, установив вместо «оппозитника» электрическую силовую установку.

Партнер материала — WestMotors. Этот Subaru Libero мы увидели на выставке электромобилей, которую организовала компания. Если нет времени и возможности сконструировать электромобиль своими руками, множество вариантов можно заказать из США с помощью WestMotors usa-avto.by.

Базовая модель авто

Под базовой моделью автомобиля подразумевается любая машина, которая будет взята за основу при изготовлении электромобиля.

Так как в основе любого электромобиля лежит его легкость, на которую прямо пропорционально влияют габариты, материал из которого он изготовлен, то желательно за основу брать не большие автомобили.

Согласитесь, трудно будет из Toyota Land Cruiser Prado сделать электромобиль.

Хорошо для таких целей подойдут отечественные ВАЗ –ы, знаменитые запорожцы, Славута, ОКА.

Из зарубежных Fiat 126 и другие малолитражки до 2000 года выпуска.

Можно сделать и свой оригинальный кузов, но сложность работ и их дороговизна многих отталкивает от данной идеи.


Почему люди пытаются сделать электромобиль самостоятельно

Вопрос, почему кто-то решил сделать электромобиль своими руками, имеет множество ответов. Ведь у каждого могут быть свои мотивы. Кому-то просто интересно сделать что-то самостоятельно, другие пытаются сэкономить, третьи не доверяют производителям и так далее. Поэтому вопрос изготовления электрокара самостоятельно является сугубо личным.

При этом важно отметить один довольно важный фактор: современные электромобили, как правило, имеют стоимость приблизительно на 30% выше, чем альтернативная модель с двигателем внутреннего сгорания.

Завышенная стоимость объясняется тем, что в электрокары устанавливаются дорогие батареи, а также недешевое электрооборудование (силовая установка с контроллерами). Поэтому когда в гараже стоит довольно старая машина, которую в принципе уже и не жалко, многие решаются сделать из нее дешевый электромобиль, сэкономив значительную сумму на кузове и большинстве кузовных деталей, а также на шасси.

Стоит ли делать электрокар самостоятельно

Ответ на вопрос, стоит ли создавать самодельный электромобиль, зависит от наличия у вас свободного времени, свободных финансов, а также достаточной мотивации.

Как бы вы ни старались сэкономить, даже при наличии подходящего для переделки автомобиля вам потребуется серьёзно потратиться на покупку комплектующих (по большей части для электрической силовой установки)

И если есть заинтересованность и средства для данного мероприятия, то вполне возможно создать авто с электроприводом, с неплохим запасом хода и ходовыми характеристиками. Причем ходовые качества будут напрямую зависеть от выбранного «донора» (автомобиля для переделки).

Электродвигатель

Электродвигатель выбирают в зависимости от размеров автомобиля и варианта его подключения в машине.

Если подключать его к коробке передач, то электродвигатель даже с небольшой мощностью (5 – 7 К Ватт) сможет сдвинуть автомобиль с места.

При подключении через ведущий мост понадобится более мощный электродвигатель. И чем выше габаритный вес машины, тем большей мощности должен быть будущий мотор.

Электродвигатель с минимальной мощностью, установленный на машине небольших габаритов, имеет скоростной лимит в 75-80 км/ч (при условии непосредственного подключения мотора к коробке передач).

Сейчас
читают
Особенности зарядки AGM аккумуляторов, какие зарядные устройства лучше использовать

Генератор дает перезаряд на аккумулятор, причины и способы их устранения

Приобретая электродвигатель с большей мощностью, не нужно беспокоиться о дополнительных расходах электроэнергии. Эти затраты никак не зависят от пройденного километража и мощности электромотора.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Существуют ли автомобили с водородными двигателями?

Выбор двигателя для электромобиля

Двигатель электромобиля

Переходя к следующему этапу, необходимо ограничиваться простыми вариантами. Это сократит расходы на пусконаладочные работы. Лучше всего остановить выбор на компактном, но мощном двигателе постоянного тока. Если удастся приобрести электродвигатель из кара – это будет идеальный вариант.

Такие двигатели найти не проблематично. Даже можно приобрести со скидкой подержанный агрегат, который продолжит работать после восстановительных работ. Электродвигатели, которые доступны и лучше всего подходят для самодельных электромобилей, это тяговые моторы ДС-3.6. Они остаются после разборки вилочных электропогрузчиков болгарского происхождения.

Читать статью  Регистрация ЗАМЕНЫ двигателя больше НЕ НУЖНА! Документы на двигатель тоже не нужны. Новые правила.

Технические характеристики электромотора:

  • Напряжение постоянного тока – 80 Вольт.
  • Тип тока – постоянный.
  • Мощность – 3,6 кВт.
  • Возбуждение – последовательное.

Двигатель считается среднескоростным, но в нем хороший крутящий момент, способный вытягивать транспорт под гору на третьей передаче. В практическом отношении мотор характеризуется неприхотливостью и простотой в монтаже.

Выбирая обычный двигатель, необходимо придерживаться следующих показателей:

  • тип;
  • рабочее напряжение;
  • ток потребления;
  • мощность;
  • тип возбуждения;
  • вес;
  • размеры;
  • крутящий момент;
  • номинальное количество оборотов.

Описание силового узла электромобиля

Комплект собирается из источника постоянной электроэнергии, регулятора потребления, трансмиссионного механизма и электродвигателя.

Для получения энергии специалисты рекомендуют следующие варианты:

Блок аккумуляторных батарей. Составляющие должны быть одинаковыми и соответствовать обозначенному режиму работы, температурным условиям, размерам и весу.

Ионисторы. Их еще называют суперконденсаторами. Технические требования аналогичные тем, которые выставляются аккумуляторным батареям.

Генераторы. Предлагается несколько типов генерирующих электроэнергию устройств. В отличие от других источников энергии, они преобразовывают механическую силу в электрическую. На практике применяются топливные (бензин, дизель, газ), тепловые, молекулярные генераторы и ряд других, менее популярных из-за сложности и недоступности.

Регуляторы энергопотребления. Оборудование оказывает преобразовывающее влияние на силу тока и напряжение. Необходимые параметры определяются потребностями электромотора и сопутствующих приборов.

Электродвигатели. Из-за разнообразия агрегатов технические характеристики крайне индивидуальны. Рекомендуется выбирать моторы, технические показатели которых в пределах не слишком превышают запланированные параметры. Транспортное средство весом до тонны с КПП-механика можно оборудовать электродвигателем мощностью 7-8 кВт. Для такого же автомобиля, но без коробки передач, мощность электромотора должна превышать 12 кВт.

Типы электровозбуждения в используемых электродвигателях:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • смешанное.

Также двигатели бывают бесщеточными безколлекторными, ассинхронными, включая с векторным управлением.

Аккумулятор

При выборе аккумулятора лучше остановить свое внимание на энергоносители с литием.

Они могут использоваться без подзарядки в течение 5 часов беспрерывного движения на максимальной скорости в 80 км/ч.

Общий срок службы таких аккумуляторов в среднем достигает 5 лет. Литиевые энергоносители – это недешевый вариант.

Как менее дорогостоящую альтернативу можно выбрать свинцовые аккумуляторы. Такие энергоносители имеют меньший срок эксплуатации (в среднем 1-2 года) и разряжаются уже спустя час интенсивного движения.

Для того чтобы аккумуляторы не изнашивались так быстро, необходимо правильно подбирать их в соответствующем объеме.

Небольшие по размеру энергоносители выходят из строя раньше, так как они сильно изнашиваются, полностью разряжаясь в процессе движения. Поэтому лучше приобрести один большой аккумулятор с увеличенным ресурсом.

Механическая трансмиссия электромобиля

Трансмиссия электромобиля

Выбор небольшой: с КПП, либо трансмиссия без КПП. Первый вариант имеет одно неудобство, связанное с управлением автомобиля. Но преимуществом является то, что КПП облегчает момент начала движения, особенно в нестандартных условиях – на подъемах, по бездорожью, в снегу. Также электромобилям с КПП достаточно привода от маломощного двигателя.

Проблемы, которые возникают при установке мощного двигательного электроагрегата на автомобиль с трансмиссией без КПП, связаны с необходимостью управления крутящим моментом. Не следует путать с оборотами.

Процесс регулирования обеспечивают:

  • безколлекторные двигатели (частично);
  • асинхронные с векторным управлением (полностью).

Возможность использования электродвигателей других типов рассматривается, если автомобиль нетяжелый.

Регулятор мощности

Очень важная деталь в электромобиле — это регулятор мощности, необходимый для регулировки тяги электродвигателя.

Самыми надежными считаются регуляторы американского производства. Ввиду ограниченности финансов можно приобрести его китайский аналог.

Регуляторы выбирают в зависимости от мощности силы тока. Для каждодневных поездок подойдет стандартный регулятор на 150 вольт.

Также в электромобиль на место снятого генератора нужно вмонтировать преобразователь, выполняющий аналогичные функции.

Порядок переоборудования электромобиля

Перед монтажом электродвигателя, с автомобиля снимается мотор и все агрегаты, которые с ним связаны: бензобак, радиатор, труба выхлопная и сопутствующие мелочи. Из старых систем пригодятся тормозная, трансмиссионная, ходовая и электрическая. КПП необходимо доработать. Если на руле был гидроусилитель, его можно снять, так как при одном ведущем вале усиление не важно.

Помимо электромотора, аккумуляторов, трансмиссии, в электромобиле, собранном своими руками, предусмотрен ряд узлов, необходимость в которых обязательна или желательна.

В перечень обязательно необходимых деталей входит контроллер электропитанием, управляющий двигателем. Устройство распространенное, его можно купить на рынке у самодельщиков, либо фабричные китайского происхождения. Можно приобрести брендовый блок, снятый с иномарки на разборке.

Что имеем

На сегодняшний день наиболее популярным из существующих электродвигателей для электромобилей остается асинхронный двигатель, созданный ещё в XIX веке. Его конструкция оказалась гениально простой и настолько удачной, что все дальнейшие преобразования не касались принципа действия, затрагивая лишь технологию изготовления тех или иных деталей. Например, модифицироваться могли подшипники, на которых крепился вал двигателя, менялась форма обмоток ротора и статора, однако принцип работы асинхронного двигателя оставался прежним.

Читать статью  Сколько по времени остывает двигатель автомобиля летом

К преимуществам двигателей такого типа относятся простота обслуживания и отсутствие подвижных контактов. Здесь нет щеток и контактных колец, питание подается только на неподвижную трехфазную обмотку статора, что и делает этот двигатель весьма удобным для самых разных сфер применения, практически универсальным. Такой двигатель прост в изготовлении и сравнительно дешев, затраты при эксплуатации минимальны, а надежность высока.

Если говорить о недостатках асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, то их несколько. При включении двигателя в сеть пусковой ток довольно велик, при этом пусковой момент значительно меньше номинального. В основном этот недостаток как и проблема регулировки оборотов, преодолевается применением частотного преобразователя, позволяющего плавно повышать обороты, и таким образом обеспечить достаточно высокий пусковой момент. Это достигается тем, что скорость вращения такого электродвигателя зависит от частоты переменного тока, т. е. изменив частоту тока, можно изменить скорость вращения ведущих колёс, что позволяет легко контролировать скорость электромобиля.

Еще одним недостатком асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является их низкий коэффициент мощности, особенно при малой нагрузке и на холостом ходу, что снижает эффективность данной электрической системы в целом.

Сам электродвигатель — это достаточно совершенное устройство, но, поскольку стремительное развитие отрасли экоавтомобилей только входит в начальную стадию, кардинального изменения принципа работы, улучшение показателей (удельной мощности и экономичности) и его устройства можно ожидать уже в ближайшее время.

Традиционно электродвигатели для автомобилей должны отвечать следующим требованиям:

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Главный тренд в современном автомобилестроении – использование электроприводов на серийных машинах. Организовать конвейерных выпуск машин в гаражных условиях невозможно, но собрать один электромобиль вполне по силам даже начинающему слесарю. В качестве подопытного образца используем малолитражку с изношенным двигателем, с исправной трансмиссией и коробкой передач.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Комплектующие, материалы и инструменты

  • Набор слесарного инструмента: гаечные ключи, отвертки и пассатижи.
  • Сверлильный станок.
  • Стальная пластина толщиной 15-20 мм.
  • Электродвигатель с рабочим напряжением 60 В, мощностью 3 кВт.
  • Контроллер (60 В, 4 кВт) и литий-ионный аккумулятор емкостью 40 Ач с рабочим напряжением 60 В.

Порядок работ по изготовлению электромобиля

Начинаем переоснащение машины с неполной ее разборки, для чего снимаем капот, фары, радиаторную решетку и сам радиатор, а также верхнюю планку.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Собственно работы по переделке проводятся в такой последовательности:
Выкручиваем крепежные болты, отсоединяем выпускной коллектор и демонтируем головку блок, а также откручиваем зубчатый шкив привода ГРМ.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Снимаем головку блока цилиндров, картер, разъединяем хомуты на шатунах и вытаскиваем из цилиндров поршни.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Берем стальную пластину, делаем разметку для ее крепления при помощи болтов ГБЦ и на станке высверливаем отверстия под них и под посадочные места электродвигателя.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Подготовленное основание под привод размещаем на верхней плоскости блока цилиндров и прикручиваем его болтами.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

На коленвал и вал привода надеваем при помощи шпонок зубчатые шкивы ремня привода ГРМ и фиксируем их болтами.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Тросик от педали газа крепим при помощи винтового хомута, затянутого на отверточной ручке. Последняя в свою очередь установлена на оси регулятора напряжение, таким образом что воздействие на нее вызывает изменение положения регулятора. Вследствие этого происходит изменение скорости движения электромобиля.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Переоснащение машины с двигателем внутреннего сгорания на привод от электрического двигателя завершен. Управление машиной ничем не отличается от обычного транспортного средства: садимся за руль, включаем подачу напряжения на электромотор, выжимаем сцепление, включаем передачу, и медленно отпуская педаль, добавляем газу. Машина трогается плавно и неплохо набирает скорость, испытания на ровном участке дороги с твердым покрытием она развила до 50 км/ч.

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Как переделать бензиновый автомобиль в электромобиль с минимальной доработкой

Смотрите видео

Конверсия авто в электро! Выбор двигателя и контроллера!

Безусловно самой затратной частью электромобиля является батарея!
И как рассказывалось в прошлой статье от емкости батареи зависит дальность пробега, но
и от КПД двигателя и расходуемой им энергии на 1 км тоже зависит многое!
Что касается стоимости то дуэт двигателя и контроллера занимает вторую строчку по стоимости после батареи!

На каких двигателях вообще можно ездить?
П сути их 3 типа!
1. Двигатель постоянного тока смешанного, последовательного или параллельного возбуждения(DC);
2. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами или еще их называют без щеточными (BLDC);
3. Двигатели переменного тока асинхронные с медным или алюминиевым короткозамкнутым ротором (АС);

Самым бюджетным комплектом из этой тройки является 1 вариант. Как правило он состоит из б/у или нового тягового двигателя от погрузчика «Балканкар» болгарского производства или хорошо зарекомендовавших себя двигателей марки ДС-3,6 и ДС-6,3. Многие конверсии авто начинались с того, что человеку подворачивался такой двигатель, а вместе с ним мысль перейти на электротягу. Цена такого двигателя в зависимости от состояния может быть разной но в среднем это около 400 у.е. Есть американские монстры такие как Varp и Advanced по цене от 700 у.е. и выше! Контрллер к нему подобрать не трудно, многие дерзают паять их дома. Из широко используемых у нас это Kelly, Комета и так называемый Контроллер от «Романтика» (Юрия Логвина, Романтик — никнейм на электромобилном форуме), Цена таких контроллеров тоже не высока от 300 до 500 у.е. Для американских монстров Varp и Advanced контроллер выской мощности может стоить и до 2000 у.е. Плюсами двигательной установки с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения о которых шла речь выше, несомненно являются цена и высокая перегрузочная способность, т.е. при номинальной мощности в 3,6 кВт двигатель может выдать при необходимости в 3-5 раз больше! В зависимости от мощности используемого контроллера. Минус отсутствие либо сложность организации процесса рекуперации (свойство двигателя становится генератором и заряжать батарею во время торможения или движения под гору) относительно низкий КПД 75-85% на номинальных оборотах. Двигатели с параллельным возбуждением среди самоделок получили меньшее распространение, но ими комплектовались серийные электромобили Рено и Ситроен Саксо. Эти машины можно относительно недорого купить на вторичном рынке в Германии, останется только укомплектовать батареей.

Читать статью  Самые мощные двигатели в зависимости от количества цилиндров

2-й вариант Дороже предыдущего как правило продается парой двигатель+контроллер, (в среднем около 1,5 тыс. у.е.) обладает высоким КПД более 90%, но имеет низкую перегрузочную способность, если взять минимальную расчетную мощность 6 кВт на 1т снаряженной массы, то для 1 варианта достаточно мощности 3,6 кВт для варианта 2 — 10-12 кВт. Рекуперация на таком комплекте организовывается без проблем и чаще всего присутствует как стандартная опция контроллера.

3-й вариант самый дорогостоящий! Самый прогрессивный! Имеет один минус — Цена! Но сколько плюсов?!
Достаточно сказать, что асинхронным двигателем с медным ротором оборудован автомобиль Tesla model S!
Но не все так грустно! Для конверсии можно использовать обычный общепромышленный асинхронный двигатель, скажем АИР112MB8! Но обмотки статора нужно будет перемотать специальным образом. Тип такой обмотки называется «Славянка» такое название ей дали ее разработчики, наши с вами соотечественники. Этот тип обмотки позволяет получить из обычного асинхронника отличный тяговый мотор, с расходом энергии на км на 30-40% ниже чем на двигателях постоянного тока! Это значит что с одной и той же батареей на асинхроннике со «Славянкой» ваш пробег будет больше. Диапазон оборотов до 6000 и выше. Контроллер для такого двигателя стоит от 1,5 до 2,5 тыс. у.е. можно найти на торговых площадках за 700-1000 у.е. б/у. в основном это Сurtis. Сейчас активно ведется разработка такого контроллера Российскими учеными-энтузиастами! Возможно к весне будут готовы первые мелкосерийные образцы. Они будут дешевле.

Если вы хотите не дорого электрифицировать авто до 800 кг, ищите двиг от погрузчика! Масса двигателя должна быть не менее 40-50 кг! Это важно! Двигатель в 30 кг мощностью 6 кВт не будет обладать нужным крутящим моментом и будет греться до критических 110 градусов! Также на шилде двигателя может быть указан режим его работы — S1, S2, S3, S4. Вам нужен S1 или S2. Обороты двигателя для конверсии с КПП должны быть сопоставимы с ДВСными, т.е. не менее 1800 оборотов. Их число можно поднять увеличив напряжение с номинальных, скажем 48В до 72В. Уже под найденный двигатель подбирайте контроллер!

Если вы хотите получить компактный двигатель с рекуперацией и не дорого, возьмите комплект бесколлекторный двигатель плюс контроллер! Лучше брать комплект т.к. это упростит монтаж и будет гарантировать совместимость контроллера и двигателя и их оптимальность работы.

Если вы решили подойти к конверсии всерьез и хотите получить авто с отличными характеристиками с рекуперацией и максимальной скоростью за 100 км, то ваш выбор в пользу асинхронника со «Славянкой»!
Такую конверсию лучше начать с поиска и покупки именно контроллера! И уже под контроллер и его характеристики подбирать двигатель.

Источник https://math-nttt.ru/novosti/kak-sdelat-motor-dlya-mashiny.html

Источник https://sdelaysam-svoimirukami.ru/6019-kak-peredelat-benzinovyj-avtomobil-v-jelektromobil-s-minimalnoj-dorabotkoj.html

Источник https://www.drive2.ru/b/1585932/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Previous post Договор подряда на прокладку сетей водопровода и канализации в строящемся доме
Next post К какой группе основных средств отнести водопровод