Электромобиль и временами гибрид! Нужен совет.

[nasu]

Добрый день!

Есть желание превратить в электро автомобиль Москвич 403.

Поскольку происходить это все будет в Украине, то возникает ряд трудностей с регистрацией. Поэтому решено ДВС оставить... (понимаю что это в ущерб весу, но тем не менее - либо так, либо никак).

Собственно идея следующая - посадить эл. двиг на кардан, за КПП. Иными словами - укоротить кардан, сделать двухсторонние выводы эл.двига - одна на КПП, вторая на заднюю часть кардана.

В результате получаем гибрид, с возможностью отдельной работы эл. двига и ДВС, а так же их совместная работа (не знаю насколько нужно). Основная суть - по городу работает эл.двиг, на трассе включаем ДВС. И главное, при остановке ГАИшником, под капотом стоит ДВС, эл двига даже не видно.

Так вот, меня интересуют минусы данной схемы! Аргументировано желательно. (размещение эл.двига на кардане, за КПП).

П.С. Очень большая просьба, не писать очевидностей по типу - гибрид отстой, плохой донор, так не пройти ТО и прочее. Меня это не интересует, интересуют только факты - конкретные недостатки подобной схемы размещения электро двигателя.

[apeks]

Добрый день!

Есть желание превратить в электро автомобиль Москвич 403.

Поскольку происходить это все будет в Украине, то возникает ряд трудностей с регистрацией. Поэтому решено ДВС оставить... (понимаю что это в ущерб весу, но тем не менее - либо так, либо никак).

Собственно идея следующая - посадить эл. двиг на кардан, за КПП. Иными словами - укоротить кардан, сделать двухсторонние выводы эл.двига - одна на КПП, вторая на заднюю часть кардана.

В результате получаем гибрид, с возможностью отдельной работы эл. двига и ДВС, а так же их совместная работа (не знаю насколько нужно). Основная суть - по городу работает эл.двиг, на трассе включаем ДВС. И главное, при остановке ГАИшником, под капотом стоит ДВС, эл двига даже не видно.

Так вот, меня интересуют минусы данной схемы! Аргументировано желательно. (размещение эл.двига на кардане, за КПП).

П.С. Очень большая просьба, не писать очевидностей по типу - гибрид отстой, плохой донор, так не пройти ТО и прочее. Меня это не интересует, интересуют только факты - конкретные недостатки подобной схемы размещения электро двигателя.

Недостаток в том что мотор развивающий достаточный момент(я не знаю какое у вас передаточное соотношение кардан-колеса) будет непросто разместить.Если вам не нужна большая скорость на электротяге то в принципе все можно сделать.Если мотор будет рекуперировать то это поднимет эфективность силовой установки.Идея разумная.Проблема в грамотной и качественной реализации проекта.

[nasu]

Недостаток в том что мотор развивающий достаточный момент(я не знаю какое у вас передаточное соотношение кардан-колеса) будет непросто разместить.Если вам не нужна большая скорость на электротяге то в принципе все можно сделать.Если мотор будет рекуперировать то это поднимет эфективность силовой установки.Идея разумная.Проблема в грамотной и качественной реализации проекта.

Скорость на электротяге нужна небольшая, 40-60 максимум! Ведь это только для городского цикла и то, на проспектах и прямых дорогах без пробок целесообразнее включить ДВС будет (ну и трасса соответствено).

Машина сейчас весит около 900кг, кое какие изменения будут проводится. Например местами прогнивший капот и багажник проще заменить сразу на стеклопластиковый (форма ведь есть), кое что в салоне будет изменено - задний диван не нужен, останется два передних сидения, можно убрать старую обивку и шумоизоляцию, металическую часть торпедо заменить на пластмассовую и прочее по мелочам - машина должна похудеть ориентировочно на 100-150кг. По примерным расчетам, эл. двигателя на 5кВт должно хватить с запасом для езды такой машины на 60-70км/час, и для разгона (если учесть что в эл двиге возможны пиковые нагрузки), в принципе даже 3кВт достаточно, но для запаса я расчитываю на 5.

Как вы думаете, такой маломощный двиг непроблемно будет разместить? (вроде бы как по диаметру он не должен превышать диаметра КПП, т.е. клиренс не уменьшится).

[apeks]

Вы когда говорите о мощности ТЭД обязательно указывайте при каких оборотах.Если вам удастся разместить ТЭД как вы хотите вы можете поставить ДВС меншего обьема.Или взять разобрать ДВС и выкинуть два поршня.Внешне будет то же а обьем уменьшится.Идея ваша разумная.Какой хотите поставить контролер и какое силовое напряжение у вас будет?

[avtohirurg]

nasu писал:

Как вы думаете, такой маломощный двиг непроблемно будет разместить? (вроде бы как по диаметру он не должен превышать диаметра КПП, т.е. клиренс не уменьшится).

По размещению двигателя на М-403:
1) В разрыве карданного вала , думаю разместить злектромотор врядли удастся, т. к. должен обеспечиваться ход задней подвески, а угол наклона крестовин не более 10 градусов.
2) нельзя нарушать параллельность хвостовика КПП и хвостовика редуктора заднего моста, иначе машину будет "колбасить".
3) Единственный вариант, разместить электромотор, там ,где находится хвостовик КПП, но для этого потребуется "короткий" электромотор, установленный вместо хвостовика (не длиннее хвостовика) и жёсткое соединение его с КПП и СЕРЬЁЗНАЯ ДОРАБОТКА коробки передач (токарные и фрезерные работы, обязательно). Кроме того, потребуется замена сплошной подушки переднего сидения на 2 раздельных, т. к. Под передним сидением и будет находиться электромотор.

[apeks]

Тот мотор о котором я говорил длиной 30 см.Я его специально для Оки брал.Вам 5 квт не хватит на разгон.5 квт это мощность чтобы подерживать скорость 70 км в час.Для разгона надо 8-12 квт.

[apeks]

А если вам установить спарку ТЭД и ДВС без КПП?Если поставите ТЭД мощностью не менее 3,5 квт при 1400 об.вам хватит его силы тяги трогаться.А ДВС подсоединить к ТЭД через обгоную муфту.Мощный ТЭД встанет вместо КПП,а ДВС будет работать на высоких скоростях

[apeks]

Таким образом ТЭД будет напрямую крутить кардан.А муфта позволит стоять ДВС при вращающемся ТЭД.Потом на скорости выше 40-50 км в час заводите ДВС и он догоняет по оборотам ТЭД и муфта входит в зацепление и ДВС тянет используя ТЭД как промвал.

[avtohirurg]

Таким образом ТЭД будет напрямую крутить кардан.А муфта позволит стоять ДВС при вращающемся ТЭД.Потом на скорости выше 40-50 км в час заводите ДВС и он догоняет по оборотам ТЭД и муфта входит в зацепление и ДВС тянет используя ТЭД как промвал.

Тогда использовать ДВС можно будет ТОЛЬКО совместно с электромотором!
На "техосмотре" заметят подвох!

[apeks]

На тщательном техосмотре заметят ТЭД за КПП.Тяговую батарею и силовое эл.оборудование.А если нужна работа ДВС со стоящим ТЭД то можно поставить между ними эл.муфту.За ТЭД сможет заводить ДВС.

[nasu]

Вы когда говорите о мощности ТЭД обязательно указывайте при каких оборотах.Если вам удастся разместить ТЭД как вы хотите вы можете поставить ДВС меншего обьема.Или взять разобрать ДВС и выкинуть два поршня.Внешне будет то же а обьем уменьшится.Идея ваша разумная.Какой хотите поставить контролер и какое силовое напряжение у вас будет?

3000 об при 5кВт. Но поскольку я еще теряюсь в догадка какую модель выбрать, то этот вопрос пока открыт...
ДВС менять не лучший вариант, нужно будет проходить процедуру переоформления, выкинуть поршни кажется более интересная идея. только с карбом нужно будет поработать.

Контролер пока не знаю какой, увы (( Надеюсь тут подскажут оптимальное решение. Задумывался над самодельным, но пока это только идея, не больше. Если для ТЭД такой мощности можно найти контролер за разумную цену, то проще будет его взять.

По поводу напряжения идея была 4 акум. на 120Ач (т.е. 48 В). Пробег небольшой, но мне по сути надо не много - пробки и мелкие улочки проехать, дальше ДВС. + Можно додумать схемку, чтобы была возможность акумы заряжать от ДВС, хотя возможно это и не имеет большого смысла...

[nasu]

По размещению двигателя на М-403:
1) В разрыве карданного вала , думаю разместить злектромотор врядли удастся, т. к. должен обеспечиваться ход задней подвески, а угол наклона крестовин не более 10 градусов.
2) нельзя нарушать параллельность хвостовика КПП и хвостовика редуктора заднего моста, иначе машину будет "колбасить".
3) Единственный вариант, разместить электромотор, там ,где находится хвостовик КПП, но для этого потребуется "короткий" электромотор, установленный вместо хвостовика (не длиннее хвостовика) и жёсткое соединение его с КПП и СЕРЬЁЗНАЯ ДОРАБОТКА коробки передач (токарные и фрезерные работы, обязательно). Кроме того, потребуется замена сплошной подушки переднего сидения на 2 раздельных, т. к. Под передним сидением и будет находиться электромотор.

Сидения будут отдельные (задний диван выкидываю, передние сидения будут от другой машины, покрупнее и поудобнее и раздельные), с этим проблем нет.

По поводу схемы, эти замечания конкретно к м403 относятся, или в целом? Нашел статейку про Соболь, где уже оказывается применена подобная идея (там двигатель, 20кВт стоит за КПП на кардане), причем КПП не трогали ничуть. Значит все таки возможно, причем в гаражных условиях...

[nasu]

Тот мотор о котором я говорил длиной 30 см.Я его специально для Оки брал.Вам 5 квт не хватит на разгон.5 квт это мощность чтобы подерживать скорость 70 км в час.Для разгона надо 8-12 квт.

Я расчитывал что 5кВт ТЭД в пике может выдать 8-9 кВт...

А так пбеглый расчет:
v_0   0   m/s
v_1   19,44444444   m/s
t   20   s
a   0,972222222   m/s^2
m   1000   kg
F   972,2222222   N
S   194,4444444   m
A   189043,2099   J
N   9,452160494   kVt

КПД ТЭД не учитывал, как и трение и другие десипативные силы, но это должно компенсироваться заведомо большей массой взятой в расчете.

[apeks]

Если выкините два поршня можете карб вобще не трогать.А заряд тяговой батареи от ДВС очень нужен.А если вы оставите на морозе машину с севшей батареей,а розетки поблизости не будет?Вы же с ДВС будете ездить как на нормальной машине,а проблемы заряжать акумы от ДВС нет.Берете ставите на ДВС генератор помощнее.Потом подключаете к его обмотке между фазами повышающий транс на нужное напряжение и он даст вам гальваническую развязку.Мост ларионова так же выпрямляет три фазы для 12 в.А с повышающего транса на выпрямитель и после на заряд тяговой батареи.

[nasu]

А если вам установить спарку ТЭД и ДВС без КПП?Если поставите ТЭД мощностью не менее 3,5 квт при 1400 об.вам хватит его силы тяги трогаться.А ДВС подсоединить к ТЭД через обгоную муфту.Мощный ТЭД встанет вместо КПП,а ДВС будет работать на высоких скоростях

Таким образом ТЭД будет напрямую крутить кардан.А муфта позволит стоять ДВС при вращающемся ТЭД.Потом на скорости выше 40-50 км в час заводите ДВС и он догоняет по оборотам ТЭД и муфта входит в зацепление и ДВС тянет используя ТЭД как промвал.

Так можно придти и к идее замены стартера на 3,5кВт-ный  

Из недостатков один явный - при низком заряде, или просто севших акумах завестись не полуится никак... Второе - при торможении, ДВС будет глохнуть, отключить его отдельно не получитья. В принципе может даже и не плохо, но нормально ли это для ДВС будет или он вскоре прикажет долго жить?))

По поводу ТО, то там можно договорится, да и делается это раз в два года, если не выкидывать старое оборудование, то можно и покряхтеть и назад вставить на время ТО. Главаня суть - на дороге. У нас гайцы иногда любят под капот нос засунуть, проверить номер двигателя или еще чего. Вот тут вот главное чтоб ничего не заметили.

[nasu]

Если выкините два поршня можете карб вобще не трогать.А заряд тяговой батареи от ДВС очень нужен.А если вы оставите на морозе машину с севшей батареей,а розетки поблизости не будет?Вы же с ДВС будете ездить как на нормальной машине,а проблемы заряжать акумы от ДВС нет.Берете ставите на ДВС генератор помощнее.Потом подключаете к его обмотке между фазами повышающий транс на нужное напряжение и он даст вам гальваническую развязку.Мост ларионова так же выпрямляет три фазы для 12 в.А с повышающего транса на выпрямитель и после на заряд тяговой батареи.

Спасибо! Да, действительно просто и очевидно

А как думаете, 48В нормально или нет? Почитал форум, витает мнение что нужно стремится к 96 и выше... Но я так думаю, что 8 акумов будет затратно и менее окупаемо.

[avtohirurg]

nasu писал:

По поводу схемы, эти замечания конкретно к м403 относятся, или в целом? Нашел статейку про Соболь, где уже оказывается применена подобная идея (там двигатель, 20кВт стоит за КПП на кардане), причем КПП не трогали ничуть. Значит все таки возможно, причем в гаражных условиях...

В автомобиле "Соболь", карданный вал состоит из ДВУХ частей, соединённых между собой крестовиной. В месте соединения установлен ПОДВЕСНОЙ ПОДШИПНИК, закреплённый на раме. Вместо передней части карданного вала, можно установить тяговый электродвигатель. В автомобиле М-403 казданный вал сплошной, без подвесного подшипника, да и база (расстояние между мостами у "Соболя" больше)

[apeks]

Ну чтож в общем виде расчет верен.Главное теперь чтобы хватило силы тяги ТЭД.Я думаю хватит.А на счет контролера если будет 48 В 200 А то и контролер не такои дорогой.Можете купить ШИР.К сожалению я далеко живу от вас.Так бы я вам сделал управление потоком возб.с рекуперацией.Но увы.

[apeks]

Конечно чем выше напруга тем лучше.Но все зависит от мотора.У меня 75 в.Я и дам ему в пределах 60-96.А я видел такие же на 40 в.Вот им уже надо давать 36-60 в.Выбор напряжения зависит от мотора

[nasu]

В автомобиле "Соболь", карданный вал состоит из ДВУХ частей, соединённых между собой крестовиной. В месте соединения установлен ПОДВЕСНОЙ ПОДШИПНИК, закреплённый на раме. Вместо передней части карданного вала, можно установить тяговый электродвигатель. В автомобиле М-403 казданный вал сплошной, без подвесного подшипника, да и база (расстояние между мостами у "Соболя" больше)

Да, паршиво конечно...

А если сделать нечто аналогичное? Выводы ТЭД с обеих сторон крепить к частям вала не жестко, а через карданные передачи (крестовины)? Тогда ведь выстраивать в идеально ровный ряд и не нужно. Тогда кардан будет представлять из себя не одну изогнутую трубу, а три абсолютно ровных куска.
Угол наклона крестовин не более 10град соблюсти можно, думаю и не сложно.

Как думаете, реально?

[nasu]

Ну чтож в общем виде расчет верен.Главное теперь чтобы хватило силы тяги ТЭД.Я думаю хватит.А на счет контролера если будет 48 В 200 А то и контролер не такои дорогой.Можете купить ШИР.К сожалению я далеко живу от вас.Так бы я вам сделал управление потоком возб.с рекуперацией.Но увы.

Конечно чем выше напруга тем лучше.Но все зависит от мотора.У меня 75 в.Я и дам ему в пределах 60-96.А я видел такие же на 40 в.Вот им уже надо давать 36-60 в.Выбор напряжения зависит от мотора

Ага, ясно спасибо.

А контролер так и называет ШИР? И сколько он может примерно стоить?

[nik1943]

На счет угла установки кардана, не совсем верное утверждение...
Конечно надо стремиться к уменьшению его, но на большинстве полно-приводных автомобилях, стоят 2 карданных вала и передний кардан более чем в 2 раза короче заднего.(к примеру джипа Чероки) и кардан работает без каких либо проблем...кстати и в переднем мосту используются карданы, а не шрусы и никаких заморочек не замечалось...
Единственно что придется предусмотреть, так это усиление переднего подшипникового узла.(тот с которым будет соединен кардан)
В такой схеме включения есть одно, но очень большое "НО" - подбор двигателя с большим диаметром вала...что при мощностях мотора порядка 10кВт и ограниченного диаметра двигателя, задача не из простых.

[nasu]

На счет угла установки кардана, не совсем верное утверждение...
Конечно надо стремиться к уменьшению его, но на большинстве полно-приводных автомобилях, стоят 2 карданных вала и передний кардан более чем в 2 раза короче заднего.(к примеру джипа Чероки) и кардан работает без каких либо проблем...кстати и в переднем мосту используются карданы, а не шрусы и никаких заморочек не замечалось...
Единственно что придется предусмотреть, так это усиление переднего подшипникового узла.(тот с которым будет соединен кардан)
В такой схеме включения есть одно, но очень большое "НО" - подбор двигателя с большим диаметром вала...что при мощностях мотора порядка 10кВт и ограниченного диаметра двигателя, задача не из простых.

Вал не нужен большой. Смотрите, "насадить на кардан" вероятно не совсем верно, точнее совсем не верно сказанно. Имеется в виду - вырезать из кардана кусок, на его место вставить ТЭД с двумя выводами (а по сути одна ось металическая, торчащая с двух сторон). С обеих сторон прикрепляется к кардану либо жестко (тогда требуется идеальная центровка), либо через крестовины. И тогда, собственно не важно какой диаметр вала у двигателя. Главное чтобы эта ось, крестовины и места сварки выдерживали нагрузки от ДВС (т.е. до 45л.с., а по сути и того меньше).

Хотя конечно, именно насадить ТЭД на карданный вал гораздо менее хлопонтно... Но увы, диаметр там большой...

[apeks]

Конечно мотор от маслостанции слабоват,но другой ему может не полезть.А на пер.точный не хватает средств.Если ограничить макс.скорость на эл.тяге 40-50 км в час то мотор выдержит.А если он сможет впихнуть туда тяговый низкооборотистый мотор конечно будет лучше.А на счет ШИР контролера спросите например у Алекса Вруя.А в крайнем случае если здесь никто не подскажет придется сходить на форум к Вал Васу.Ведь если машину начали строить ее надо доделывать.А иначе зачем вобще начинать.

[nik1943]

Имеется в виду - вырезать из кардана кусок, на его место вставить ТЭД с двумя выводами (а по сути одна ось металическая, торчащая с двух сторон). С обеих сторон прикрепляется к кардану либо жестко (тогда требуется идеальная центровка), либо через крестовины. И тогда, собственно не важно какой диаметр вала у двигателя. Главное чтобы эта ось, крестовины и места сварки выдерживали нагрузки от ДВС (т.е. до 45л.с., а по сути и того меньше).

Хотя конечно, именно насадить ТЭД на карданный вал гораздо менее хлопонтно... Но увы, диаметр там большой...

В карданный вал врезать двигатель нельзя, а можно только поставить его по типу подвесного подшипника - как у Вазовской классики.
При такой установке у Вас получится 2 кардана - один очень короткий, от удлинителя коробки, к эл.двигателю и второй, со своей шлицевой втулкой, от эл.двигателя, до заднего моста.
Чем такой огород городить, проще эл.двигатель установить вместо удлинителя коробки...
Диаметр вала двигателя имеет, в Вашем случае, большое значение, так как на скручивание влияет не только постоянно приложенная нагрузка, но и знако-переменная, возникающая при троганиях, торможениях и прочих не учтенных случаях. К таким случаям можно отнести работы по удлинению заднего конца вала двигателя, диаметр которого, как правило меньше переднего.(даже при одинаковом диаметре концов вала, удлинить его заднюю часть, не удастся, без потери прочности)