Горный электробайк

[Андрей70]

Хочу представить вашему вниманию свой очередной проект. Изготовлен он был ещё весной и эксплуатировался до глубокой осени, за это время было пройдено более 3000 км по каменистым горным дорогам с крутизной местами более 30 градусов. Данный проект показал свою состоятельность, поэтому хочу поделиться своими наработками с уважаемыми форумчанами, возможно кто то почерпнёт для себя что то интересное.
Вдоволь поэкспериментировав с моторколёсами, пришёл к тому что для передвижения по горам они не очень подходят.  Работают на пределе своей мощности, при этом достаточно быстро греются и долго остывают, и это на полном приводе при суммарном потреблении до 3 кВт,  и всё равно не едут так как хотелось бы.
И так как маршруты становились всё длиннее а горки всё круче, то встал вопрос о постройке миддрайва.
Давно уж валялся у меня без дела мелкий редукторник от MXUS XF07, вот и подумалось, а почему бы не поэкспериментировать.
Использовать его как есть в качестве миддрайва просто прикрутив к нему звезду не хотелось, нагрузки предполагались для его габаритов  не шуточные, т.е. от 1кВт долговременно, что для него было явным перебором. Вот и подумалось, а почему бы не достать его из корпуса и не прикрутить отдельно, сделать привод на промежуточный вал и оттуда на колесо.
Но это всё надо было ещё куда то прикрутить. Порывшись в дальних углах своего гаража насобирал комплектухи ещё на один велосипед. Раму решил делать самостоятельно. так как до конца не было уверенности что проект оправдает ожидания, то с дизайном особо не мудрил, ну и с педалями решил особо не заморачиваться, использовал их в качестве подножек.

Для начала разбираем мотор и оставляем ротор и статор. На статор вытачиваем специальный флянец,

с помощью которого статор будет крепиться к крепёжной пластине, а с другой стороны на него будет одеваться ротор

На ротор вытачиваем ось с посадкой под звезду и подшипник, а так же обойму для подшипника


И хотя на самом роторе имеется два подшипника, дополнительный на оси всё же необходим.
Ну а далее варим раму, точим промежуточный вал, и начинаем всё это собирать




В первой ступени редукции использовалась цепь стандарта 25Н, звёзды на моторе 11 зубов, на пром вале 62 зуба.
Далее на колесо обычная вело цепь, ведомая звезда на 13 зубов. На колесе обычная трещётка, то есть была взята 6 скоростная трещётка, и переделана на 4 скорости  14-22-24-34.  Напряжение питания было увеличено до 72в.
Контроллер использовался на 45Ампер.  Так же было установлено охлаждение по типу чупасоса, с включением кнопкой на руле, что позволило безболезненно вкачивать в мотор до 2кВт, а иногда и поболее. Ну и понятное дело в мотор был установлен термодатчик, для визуального контроля за температурой



Что мы имеем на данный момент, максималка на первой передаче 16 км/ч и возможность заезжать на весьма приличные горки. На четвертой максималка 36-37 км/ч, что для меня вполне достаточно для того чтобы не спеша доехать до ближайшей горной дороги.

[Андрей70]

В первоначальном варианте, байк задумывался без сидения, но потом было решено сидение всё таки установить, так как поездки по горам частенько занимали весь световой день стоят на ногах целый день было не просто.
В данный момент батарея установлена напряжением 72 вольта и ёмкостью 26 А/ч, так же на заднем колесе была выточена новая ось толщиной 12 мм. и установлены пром подшипники, две предыдущие оси были благополучно сломаны.  А так же в процессе эксплуатации были порваны две цепи и отломан переключатель скоростей.
Поэтому при каждой поездке в горы, в рюкзаке занимает место штатный набор, который включает в себя, новую цепь, переключатель, выжимку для цепи, необходимый набор ключей, набор для ремонта камер и насос.

На данный момент байк выглядит так

[edw123]

В первоначальном варианте...На данный момент байк выглядит так

Что за контроллер? Какая бмс? Ваттметр стоит?

[Андрей70]

Что за контроллер? Какая бмс? Ваттметр стоит?

Контроллер этот https://ru.aliexpress.com/item/High-Quality-GREENTIME-15-Mosfets-48-84V-1500W-Dual-mode-Sensor-Sensorless-Brushless-DC-Motor-Controller/32218294528.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edNDlXX4
Ваттметр стоит, без него в горах никак, всегда знаешь сколько у тебя энергии в запасе осталось

Здесь на форуме тема по нему есть.
Аккумулятор состоит из двух. Так как проект делался на попробовать, то специально для него аккумулятор делать не стал, снял с самоката аккум на 48 вольт, собрал дополнительный на 24 вольта и соединил их последовательно. БМС стоят на 45Ампер симметричные, заряжаю каждый отдельно.

[Vladimir Ilich]

Хороший проект, но блин без подвески я считаю только по асфальту, по плоскачу. Как ни крути для хороших прыжков/дропов нужно подвесочку сзади.

[Андрей70]

Хороший проект, но блин без подвески я считаю только по асфальту, по плоскачу. Как ни крути для хороших прыжков/дропов нужно подвесочку сзади.

Полностью согласен,  так как не было полной уверенности в состоятельности данного проекта, было решено не усложнять конструкцию, нужна была какая нибудь рама на которую нужно было всё установить, ну и по мне было проще сконструировать новую под имеющиеся агрегаты.
А так то да, задней подвески очень не хватает, большую часть времени в горах езжу на нём стоя, он ведь изначально и проектировался под езду в стойке, поэтому ездить стоя на нем достаточно удобно.  Впереди зима, так что есть время для глубокой модернизации, но пока не до него, сейчас в разработке более серьёзный проект лёгкого эндуро опять же для гор, на мото компонентах.

[edw123]

Ваттметр стоит, без него в горах никак,

Про ваттметр - я собственно больше его показания хотел узнать. Максимальный ток, максимальная мощность, максимальный расход?  Ну и средние цифры. Что из этого Ваш показывает?

[Андрей70]

Про ваттметр - я собственно больше его показания хотел узнать.  Максимальный ток, максимальная мощность, максимальный расход?  Ну и средние цифры. Что из этого Ваш показывает?

Ваттметр самый простой, запоминает только расход ватт/час(при отключении питания не сбрасывает), остальное к сожалению показывает в режиме реального времени, и если нужно посмотреть максимальный ток и максимальную мощность то только в режиме реального времени, либо писать на камеру и потом просматривать.
Если смотреть на дисплей, то вверху слева напряжение батареи, справа потребляемый ток, внизу слева потребляемая мощность, справа расход ватт/ч.

Зная ёмкость батареи, не сложно посчитать сколько осталось

[Андрей70]

Ещё хотелось бы рассказать о плюсах и минусах данной конструкции. Начну с плюсов, в данном случае правильно подобранные передаточные отношения трансмиссии позволяют мотору постоянно находиться в режиме оптимального КПД, что ощутимо сказывается на расходе батареи. специально проводил сравнительные заезды с полноприводным  самокатом на двух редукторных  МК.  Там где полноприводный  редукторник расходовал 400 ватт, мид расходовал 280 ватт, при этом температура моторов у редукторника в конце подъёма уже перевалила за 110градусов, а у мида едва поднялась до 80.
Уже то что мотор находился без корпуса, позволяло вкачивать в него 800-900 ватт долговременно, даже не включая чупасос и это при подъёме в горку на небольшой скорости и практически без обдува встречным потоком воздуха, а если его и удавалось нагреть до максимальной температуры, то после остановки температура падала прямо на глазах, МК остывает в разы медленнее. При этом я спокойно заезжаю на такие горки (естественно с чупасосом) куда на двух редукторных МК я бы даже не рискнул подниматься. Ну и за всё время эксплуатации не было ни одного отказа электроники, чего не скажешь о механической части, при таких нагрузках велокомпоненты работают на пределе, и если отломанный переключатель можно списать на попавшую под него траву, при проезде через кусты, то сломанные задние оси и порванная цепь это уже предельные механические нагрузки. Втулка под трещётку не самый удачный выбор в данной конструкции, конечно же вышел из положения заменой стандартной оси на ось 12мм и промподшипники, но в будущем подумываю на счёт установки 8 скоростной альфины, вот только не до конца уверен, выдержит ли.

[edw123]

Ваттметр самый простой, запоминает только расход ватт/час(при отключении питания не сбрасывает), остальное к сожалению показывает в режиме реального времени

А на память - максимальные значения с этим мотором какие были?

А температурный датчик где прикреплён?

[Vladimir Ilich]

Ещё хотелось бы рассказать о плюсах и минусах данной конструкции. Начну с плюсов, в данном случае правильно подобранные передаточные отношения трансмиссии позволяют мотору постоянно находиться в режиме оптимального КПД, что ощутимо сказывается на расходе батареи. специально проводил сравнительные заезды с полноприводным  самокатом на двух редукторных  МК.  Там где полноприводный  редукторник расходовал 400 ватт, мид расходовал 280 ватт, при этом температура моторов у редукторника в конце подъёма уже перевалила за 110градусов, а у мида едва поднялась до 80.
Уже то что мотор находился без корпуса, позволяло вкачивать в него 800-900 ватт долговременно, даже не включая чупасос и это при подъёме в горку на небольшой скорости и практически без обдува встречным потоком воздуха, а если его и удавалось нагреть до максимальной температуры, то после остановки температура падала прямо на глазах, МК остывает в разы медленнее. При этом я спокойно заезжаю на такие горки (естественно с чупасосом) куда на двух редукторных МК я бы даже не рискнул подниматься. Ну и за всё время эксплуатации не было ни одного отказа электроники, чего не скажешь о механической части, при таких нагрузках велокомпоненты работают на пределе, и если отломанный переключатель можно списать на попавшую под него траву, при проезде через кусты, то сломанные задние оси и порванная цепь это уже предельные механические нагрузки. Втулка под трещётку не самый удачный выбор в данной конструкции, конечно же вышел из положения заменой стандартной оси на ось 12мм и промподшипники, но в будущем подумываю на счёт установки 8 скоростной альфины, вот только не до конца уверен, выдержит ли.

Если альфина переваривает циклон у Чупы, то твой мид и подавне счавкает не поперхнувшись.

[Андрей70]

А на память - максимальные значения с этим мотором какие были?

А температурный датчик где прикреплён?

На память, потребляемая мощность 3 кВт и ток более 40 Ампер, но такое было не часто и в течении 10-20 секунд, мотор от таких токов всё таки начинал греться, охлаждения уже не хватало.
Термодатчик стоит в обмотках.
По началу достаточно много экспериментировал с охлаждением и передаточными отношениями звёзд, даже мотор чуть не поджарил. 

[edw123]

Термодатчик стоит в обмотках.

Что за показометр? Как сделана разводка проводов - не влияет газование на показания температуры?
Ещё бы температурку магнитов...

[Андрей70]

Если альфина переваривает циклон у Чупы, то твой мид и подавне счавкает не поперхнувшись.

Хочется на это надеяться, но у чупы немного другой режим эксплуатации,  здесь же предполагаются приличные ударные нагрузки, причём ещё и с приличным уклоном в горку. Крайний раз цепь порвало даже и не понял от чего, уклон был правда приличный, скакать по камням приходилось.  Что бы было понимание где приходится ездить
Это дорога, конечно она не вся такая, участок метров 20, но таких участков в наших горах хватает

Вот ещё, не так круто, но протяжённость больше километра

[Андрей70]

Что за показометр? Как сделана разводка проводов - не влияет газование на показания температуры?
Ещё бы температурку магнитов...

Показометр самый дешёвый с Али, влияния  от газования особо не замечал, если и привирает то не значительно, на мотор колесе помнится, при газовании до 5 градусов привирал.  Как по мне, не думаю что это критично, когда у тебя на дисплее показывает 110 градусов, то какая разница 105 там или 115, всё равно надо останавливаться и остывать.
Ну а магниты это самое холодное место двигателя, статор находится снаружи, на ощупь руку не обжигает, ещё и воздухом хорошо обдувается.

[edw123]

какая разница 105 там или 115, всё равно надо останавливаться и остывать.
Ну а магниты это самое холодное место двигателя, статор находится снаружи, на ощупь руку не обжигает, ещё и воздухом хорошо обдувается.

Лишь бы не 200 и не -100 .
Двигатель открытый в пыль/грязь - не страшно?

[SolarRay]

[user]Андрей70[/user], надо планетарку, ставить вместо пром вала, с 2-3-х кратным понижением с неё, на колесо. Тогда выдержит, и не обязательно альфину, на мой взгляд, при такой конструкции, можно обойтись чем-нибудь дешёвым, 3-5 скоростным.

[SG_]

Хочется на это надеяться, но у чупы немного другой режим эксплуатации,  здесь же предполагаются приличные ударные нагрузки, причём ещё и с приличным уклоном в горку. Крайний раз цепь порвало даже и не понял от чего, уклон был правда приличный, скакать по камням приходилось.  Что бы было понимание где приходится ездить
Это дорога, конечно она не вся такая, участок метров 20, но таких участков в наших горах хватает

Вот ещё, не так круто, но протяжённость больше километра

для такого рельефа нужно раму под фэтовские колеса расширять...