Внедорожник на электротяге.

[Francuz]

Я благодарен всем, кто выразил свое мнение. Но некоторые из них полезны лишь для общего ознакомления. Честно говоря, мне не интересны ответы "почему это не будет работать", меня интересуют мнения "что сделать, чтоб заработало". Пока я получил только один четкий, грамотный ответ где, что, как и почем.

[Михаил В. Т.]

Трение качения - расписали. В двух словах: чем тяжелее "самобеглая тележка" - тем больше расход бензина.
Сопротивление воздуха: большинство несерийных автомобилей закладываются на скорость 60 км/час. Вы же - 80 и 100. Не являюсь счастливым УАЗоводом. Являюсь счастливым обладателем "кирпича" (ВАЗ-"классика"). Разница при движении со скоростями 70 км/час и 100 км/час - ощущается кошельком. Форма кузова - неаэродинамичная. Тут "проектныо-изыскательские" работы надо выполнять. Вам, как заинтересованному лицу.
Стоимость километра: сюда входит и аммортизация аккумуляторов. Короче, аккумуляторы покупаюся и меняются довольно часто. Дешёвый свинец стоит недорого, но меняется часто. Дорогие литий, никель от ToytaPrius, и прочая экзотика меняются реже, но цена - гораздо выше свинца. Стоимость километра выходит - как у углеводородных собратьев. Ну, а "если не видно разницы, ...?"?
Все эти аспекты на этом форуме обсасываются давно.
Единственный вопрос, котрый здесь пока не обсуждали: Зачем Вам электротяга? Ответ - "Просто ХОЧУ и готов потратить свои деньги и своё время" - старожилами тоже зачтётся.

[Francuz]

Трение качения - расписали. В двух словах: чем тяжелее "самобеглая тележка" - тем больше расход бензина.
Сопротивление воздуха: большинство несерийных автомобилей закладываются на скорость 60 км/час. Вы же - 80 и 100. Не являюсь счастливым УАЗоводом. Являюсь счастливым обладателем "кирпича" (ВАЗ-"классика"). Разница при движении со скоростями 70 км/час и 100 км/час - ощущается кошельком. Форма кузова - неаэродинамичная. Тут "проектныо-изыскательские" работы надо выполнять. Вам, как заинтересованному лицу.
Стоимость километра: сюда входит и аммортизация аккумуляторов. Короче, аккумуляторы покупаюся и меняются довольно часто. Дешёвый свинец стоит недорого, но меняется часто. Дорогие литий, никель от ToytaPrius, и прочая экзотика меняются реже, но цена - гораздо выше свинца. Стоимость километра выходит - как у углеводородных собратьев. Ну, а "если не видно разницы, ...?"?
Все эти аспекты на этом форуме обсасываются давно.
Единственный вопрос, котрый здесь пока не обсуждали: Зачем Вам электротяга? Ответ - "Просто ХОЧУ и готов потратить свои деньги и своё время" - старожилами тоже зачтётся.

Зачем мне нужна электротяга?
Возможно, я не правильно донес свою мысль. Я ищу способ существенно снизить расход топлива без потери проходимости УАЗа, а электротяга - как вариант решения задачи. В моем случае расход прыгает с 12л до 20л, если с полной загрузкой, в режиме 4х4 пробираться по бездорожью  20л - это пипец.
Задумался над гибридом, встретив информацию о Toyta Prius расход 4.5л, Сhevrolette Voltz - примерно 1.8-2л. Вот и решил разузнать у людей знающих как соорудить из УАЗа в 3 тонны без потери проходимости гибрид с минимальным для УАЗа же расходом. Поскольку генератор для работы все равно будет не борту, то глупо не рассмотреть вариант задействовать и его (или использовать вместо него гибридную силовую установку).
Из сказанного вами выше получается, что экономичность гибридов косвенные расходы сводят на нет? Правильно я понял?

[Francuz]

УАЗ-3801
   1978г.- 19??г.
Электромобиль на базе УАЗ-451
АКБ размещались на полу, электродвигатель под полом (его установили посередине базы). Боковую дверь пришлось укоротить. Полезная грузоподъемность до 650 кг. Масса аккумуляторов 680кг. Полная масса 2750кг. Одной зарядки хватало на 48-50 км пробега, а бортовое зарядное устройство всего за час заряжало АКБ почти на 70%! После установки системы рекуперации (при торможении заряжалась батарея) пробег возрос до 70-75 км. Для зимы установили бензиновый отопитель от «Запорожца».
Всего УАЗ изготовил более 100 электромобилей. А в октябре 1978 года главный конструктор Кузнецов демонстрировал разработку на всемирной выставке электромобилей в Филадельфии. Наша машина была единственной, работавшей на переменном токе. Сейчас, предпочтение отдается именно переменному току.

УАЗ-2970
   Ходовой макет УАЗ-2970 - прообраз многоцелевого полноприводного автомобиля с дизель-электрической силовой установкой. Дизель ЗМЗ-5143 вращает генератор ГТ-90, который питает энергией два электромотора 414Е НИЛД мощностью по 60 кВт каждый. Подвеска всех колес независимая пружинная на поперечных рычагах, мосты с колесными редукторами (передаточное соотношение 4.54). Максимальная скорость может достигать 110 км/ч, а запас хода в экономичном режиме движения на 60 км/ч - не менее 1000 км, при этом только на аккумуляторах машина может пройти 30 км. Правда, аккумуляторами заставлен весь пол в пассажирском салоне, так что непонятно, где там могут разместиться восемь человек. Интересно, насколько оправданной окажется тотальная электрификация военного автомобиля: в нем даже стеклоподъемники с сервоприводом.

Материал взят с http://www.uazbuka.ru/models_electro_uaz.html

Сами уазовцы работали над такими проектами, но информации о них мало...  Есть и другие модели вплоть до современности с понижением расхода топлива почти в 2 раза.

[МВГ]

В УАЗе говняный ДВС 60х годов -- это только начало.

Дальше идут потери в трансмиссии и в главных передачах мостов -- лечится заменой масла на синтетику.

Далее идёт сопротивление качению, особенно на бездорожье, вот цитата по колёсам сверхнизкого давления, но зависимости работают и для обычных колёс:

К вопросу о влиянии давления в шинах на проходимость колёсных ТС по слабонесущим пластично деформируемым грунтам
Широко известно, что снижение давления в шинах приводит к повышению проходимости данного транспортного средства, но степень влияния и его количественная оценка является предметом многочисленных споров и спекулятивных суждений.
Чтобы дать объективную оценку явлению, необходимо для начала задать исходные условия и критерии оценки при сравнении.
В качестве варианта сравнения рассмотрим различия в глубине погружения колеса в грунт при движении под одинаковой нагрузкой, но при разном давлении в шинах.
Чтобы избежать большого объёма геометрических построений и расчётов примем, что допустимое плоское пятно контакта для шины может составлять ¼ от диаметра колеса (именно при таких деформациях используются обычные шоссейные шины).
Если давление на грунт меньше, чем давление в шине, то колесо можно считать недеформированным, то есть круглым в сечении.
Расчёты проведем для некоего идеального колеса цилиндрической форм с диаметром 1300мм и шириной 500мм.
При длине плоской части пятна контакта ¼ диаметра и глубине колеи 67мм (угол к верхней кромке колеи 30⁰ или 1/20диаметра по глубине) площадь эпюры давленя в пятне контакта составляет около 270см² (см.рис.1.).
Теперь необходимо получить такую же площадь эпюры в пятне контакта для этого же колеса, но без плоского участка пятна контакта на дне колеи.
Те же 270см² площади эпюры достигаются при погружении в грунт колеса на 110мм, а угол встречи колеса с верхней кромкой колеи составляет при этом 34⁰.
Увеличение глубины колеи в 110/67=1,64 раза при линейной зависимости деформационной функции грунта приводит к увеличению сопротивления на прессование колеи в 2,7раза.
Из площади эпюр, ширины колеса 50см и заданной нагруженности колеса в 300кг можно определить давление на грунт при данной глубине колеи: 270*50*Х=300, откуда Х=300/(270*50)=0,0222кг/см³, при глубине колеи 6,7см давление составит 0,15кг/см² (0,15атм), а при глубине колеи 11см давление составит 0,25кг/см²(0,25атм).
Жёсткость грунта составит К=220кПа/м(2,2атм/м), что соответствует не сильно слежавшемуся снегу.
При увеличении нагрузки на колесо в два раза с 300кг до 600кг (как у четырёхколёсных автомобилей фирмы Трэкол с полной массой 2400кг) в случае недеформируемого колеса с давлением 0,4атм при движении по такому снегу колея увеличится до глубины 18 см, а сопротивление движению повысится в 7,2 раза относительно колеи глубиной 6,7см и в 2,7 раза относительно колеи глубиной 11см соответсвенно.
Если же давление в колесе сохранит на уровне 0,26 атм, то при увеличении нагрузки с 300 кг до 600кг глубина колеи и сопротивление на прессование колеи практически не изменится, так как колесо снова станет деформируемым и появится плоское пятно контакта на дне колеи (см.рис.1.).
Сопротивление на прессование колеи при ширине колеса В=50см и потребное сцепление с грунтом (отношение площадей треугольной и криволинейной эпюр) составит:
При глубине колеи Н= 6,7см , F=В*К*Н2/2=50* 2,2*6,72/2=24,9кг , а сцепление с грунтом при нагрузке на колесо 300кг должно быть не ниже 24,9/300= 0,083, что достижимо на хорошо слипающемся снегу.
При глубине колеи Н= 11см , F=В*К*Н2/2=50* 2,2*112/2=67,16кг , а сцепление с грунтом при нагрузке на колесо 300кг должно быть не ниже 67,16/300= 0,224, что достижимо только на очень хорошо слипающемся снегу.
При глубине колеи Н= 11,64см , F=В*К*Н2/2= 50*2,2*11,642/2=75,2кг , а сцепление с грунтом при нагрузке на колесо 600кг должно быть не ниже 75,2/600= 0,125, что достижимо на хорошо слипающемся снегу.
При глубине колеи Н= 18см , F=В*К*Н2/2= 50*2,2*112/2=179,82кг , а сцепление с грунтом при нагрузке на колесо 600кг должно быть не ниже 179,82/600= 0,3 , что достижимо только на очень хорошо слипающемся снегу.
Выводы:
При одинаковой загрузке колеса при наличии у колеса плоского пятна контакта длиной 1/4 диаметра сопротивление на прессование колеи будет почти в три раза ниже, чем в случае качения колеса круглой формы ( т.е. без плоского деформированного участка шины на дне колеи).
Чтобы обеспечить максимальную проходимость пневмоколёсной машины необходимо обеспечить такое давление в шине, чтобы возникало равенство избыточного давления в шине к давлению грунта на шину на дне колеи, а на шине возникало плоское пятно контакта максимально допустимого для данной шины размера ( 1/4... 1/3 диаметра колеса).
Для колёс Трекол 1300х600 максимальная проходимость по снегу обеспечивается :
при нагрузке на колесо 300кг и давлении в шине не выше 0,15атм,
при нагрузке на колесо 600кг и давлении в шине не выше 0,25атм.

То есть, прокладывание колеи, глубиной даже в десятки миллиметров, эквивалентна постоянной езде в гору, отсюда повышенный расход топлива.

Далее, при езде по дорогам с плохим покрытием или без онного, растут затраты энергии на бесполезное подбрасывание трёх тонн, которое гасят амортизаторы.

Установка электродвигателя ни как не уменьшит эти затраты энергии, а только усугубит.

[Francuz]

В УАЗе говняный ДВС 60х годов -- это только начало.
Дальше идут потери в трансмиссии и в главных передачах мостов -- лечится заменой масла на синтетику.
Далее идёт сопротивление качению, особенно на бездорожье,
Установка электродвигателя ни как не уменьшит эти затраты энергии, а только усугубит.

Спасибо за подробный, объемный ответ.  Приведенные выше гибриды действительно устарели, а новые не блещут новизной и гениальностью. О том, что у уазовцев отсталые технологии, я догадывался. Завод выпускает устаревший автомобиль по цене в полмиллиона, за те же деньги умельцы превращают подержанный уазик в надежное авто с дизельным isuzu, гидроусилителем, комфортным салоном и т.д.  Бездорожье никуда не убрать, как-то надо преодолевать. 

[Francuz]

На бездорожье всегда перерасход будет, я это понимаю. Но это пол пути. А другие пол - по городу и трассе.

[МВГ]

А по дорогам с твёрдым покрытием -- дизель и снижение потерь в трансмиссии путём её регулировки и использования синтетического масла с низкой вязкостью.

И ещё, потери от колёс, предназначенных для движения вне дорого, ни куда не денутся вне зависимости от типа привода.

[apeks]

                  Все можно доработать по уму.И УАЗ тоже можно сделать шикарной машиной.Вагоная компановка обладает большой вместительностью.Я ставил на УАЗ МПЗ и снижал расход с 16 до 10 литров.Сейчас ведется работа по установке МПЗ на дизель что позволит создать ДВС высокой экономичности.Так что надо браться и делать

[ElectricBus]

Мы все привыкли (это постоянно "вдалбливается" в мозг...), что электромобили - это такие небольшие "пластмассовые мыльницы", из класса городских "пузотерок"...
А между тем, на электротягу действительно может быть переведен и внедорожник, даже такой "брутальный", как T-Rex, компании "Bremach" (кстати, одну из простейших моделей которого, будто бы хотели собирать на "родине" УАЗа...)

Информацию (правда, общего типа) по модификациям этой машины, можно найти в Сети, включая варианты гибрида или электрического, например, как в этих ссылках:
http://www.autoguide.com/auto-news/2011/04/bremach-t-rex-truck-available-as-full-ev.html (в.т.ч представлен вариант с электрическим приводом (к сожалению, на английском, но можно воспользоваться переводчиком))
http://www.zercustoms.com/photos/Bremach-T-Rex/Bremach-T-Rex-1.jpg.html (наружное и внутреннее фото "прокачанного" T-Rex... "Листается" кликом на маленьких фото, под большим...)

[apeks]

              Ну вот видите делают же люди.У нас проблема в том что те у кого есть деньги не хотят вкладывать их в конверсию простых машин в гибриды.Проще попилить бабла так.Инженеры нужны пильщикам бабла чтоб что нибудь как нибудь слепить нерабочее и очень дешевое чтоб перед спонсорами отчитатся.И дело никому не охота делать.Приорететы у тех кто с деньгами другие.

[ElectricBus]

Немножко не так... Собственно говоря, если внимательно и вдумчиво "проштудировать" материалы по внедорожникам, с гибридным или "полноэлектрическим" приводом, особенно тяжелого класса, то "мелькает след" военных... Тот же Bremach T-Rex вполне сравнивается с немецким "Unimog"... А эти ТС, прежде всего, создавались для военных... Впрочем, и тот и другой, для "милитари", скажем так, уже "устарели" и представляют второстепенный интерес...
Сейчас полным ходом разрабатываются и продвигаются совсем другие концепции гибридного/электрического привода для военных, о характеристиках которых, простые смертные, могут только мечтать... Ну например, разведывательные  машины "Дженерал Дайнемикс" или "Ошкош"... Хотя, вполне допускаю, что и эти разработки (как приснопамятный "Хаммер") появятся в гражданском варианте... У них...

[Francuz]

Вот-вот...  все в этом мире возможно. Как сказал уважаемый Аpeks, все упирается в деньги 

[apeks]

               Ну не только все в деньги упирается.Кадры тоже играют важную роль.Без кадров способных выполнить поставленые технические задачи за приемлимые деньги в разумные сроки ничего не получится.Вон Прохоров думал что раз есть деньги то Е мобиль он сделает легко и быстро.Но не было нужных кадров.Так что результат получается только когда квалифицирование кадры получают достаточное финансирование и имеют все условия для работы

[Francuz]

               Ну не только все в деньги упирается.Кадры тоже играют важную роль.Без кадров способных выполнить поставленные технические задачи за приемлемые деньги в разумные сроки ничего не получится.Вон Прохоров думал что раз есть деньги то Е мобиль он сделает легко и быстро.Но не было нужных кадров.Так что результат получается только когда квалифицированные кадры получают достаточное финансирование и имеют все условия для работы

Но опять же достаточное финансирование, все условия труда и поиск тех самых кадров тоже упирается в деньги + время. А если кадров нет вообще, то затраты должны расти в геометрической прогрессии уже на исследования и формирование кадров, верно? Кстати про военных: наткнулся на усовершенствованный двигатель внешнего сгорания в виде турбины... уже засекречен 

[apeks]

               Если нет кадров конечно затраты вырастут в десятки раз.И не факт что будет получен результат.Тогда как нормальные кадры умеют брать на себя ответственость и выполнять техническое задание в разумные сроки.ДВС внешнего сгорания для военых им нужен для танков 5 го поколения для которых нужен мотор мощностью в 2000 л.с.

[МВГ]

               Если нет кадров конечно затраты вырастут в десятки раз.И не факт что будет получен результат.Тогда как нормальные кадры умеют брать на себя ответственость и выполнять техническое задание в разумные сроки.ДВС внешнего сгорания для военых им нужен для танков 5 го поколения для которых нужен мотор мощностью в 2000 л.с.

Сколько понадобится времени десяти тысячам даунов, чтобы расчищать и построить самолёт или танк

[apeks]

                Я не знаю про танк или самолет.Я их не строил.Не знаю про даунов.Ими я тоже не занимался.Мы электротранспортники будем заниматься ЭТС.Это наш профиль.А танками и даунами будут заниматься соответствющие организации