«на 100 процентах мощности колеса буксуют». как своими руками сделать практичный электромобиль

Содержание:

Какие выбрать аккумуляторы для электромобиля

Отметим, что напряжение питание приведенных тут электродвигателей – 60 вольт и 72 вольта – наталкивают на мысль использовать последовательно соединенные стандартные автомобильные аккумуляторы на 12 вольт. Категорически не рекомендуется это делать, поскольку эти стартерные батареи не прослужат нормально даже один сезон – они не предназначены для работы в качестве тяговых источников тока.

Рекомендуется использовать оптимальный вариант для недорогого электромобиля – литий-железо-фосфатные (они же литий-феррум). Они относительно дешевы, обладают достаточно высокой плотностью энергии, к тому же почти не боятся морозов. Именно такие используют вполне успешные производители серийного электротранспорта, например, известная даже в развитой части Европы китайская компания BYD.

Несколько “но”

Как сделать габариты поворотниках ваз. как просто сделать «американские поворотники» своими руками

Нужно сказать, что китайцы вопрос электрификации транспорта понимают по-своему. Во-первых, в КНР налажено серийное производство доступных электромобилей, во-вторых существует весомая субсидия от государства каждому покупателю электромобиля. Поэтому пассажирские электромобили в гаражах там вряд ли кто-то мастерит.

Данные комплекты предназначаются в первую очередь для самостоятельного переоборудования на электропривод подобных грузовых трициклов.

А вот множество электрифицированных – явно кустарным образом – велорикш и грузовых мотороллеров журналистам Авто24 там доводилось видеть не раз. В том числе и на улицах крупных богатых городов в процветающих южных провинциях. Для них и предназначаются данные комплекты привода.

Поэтому мы и видим на них такой существенный недостаток, как отсутствие гидравлических тормозов на ведущих колесах. Поэтому, если кому-то из наших соотечественников придет в голову поставить этот ведущий мост на автомобиль, механический привод тормозов придется переделывать на гидравлический самостоятельно.

Передача крутящего момента от электродвигателя к колесам организована через небольшую двухступенчатую коробку передач. Рычаг переключения прилагается.

То же самое и с подвеской моста к несущей системе транспортного средства – площадки для крепления амортизаторов, рессор или пружин прилагаются, но приваривать их “по месту” придется самостоятельно.

И еще одно замечание. В доступных через интернет инструкциях мы не нашли ничего о наличии или отсутствии в приводе режима рекуперации – то есть неясно, сможет ли будущий электромобиль пополнять тяговую батарею энергией при движении накатом – на спусках, приближении к перекрестку. На самом деле это важная возможность продлить пробег между подзарядками, которая есть на любом серийном электромобиле.

Справедливости ради нужно сказать, что комплекты для постройки электромобиля существовали в природе и ранее. Например, некоторые украинские электросамодельщики еще десять лет назад выписывали из-за океана американские комплекты. Состоящие из специального электродвигателя, блока управления и бортового зарядного устройства, они стоили намного дороже – около 3,5 тыс. долларов.

Электродвигатель крепится прямо на ведущий мост, и это плохо: высокой плавности хода с такими неподрессоренными массами не достигнуть.

Заднеприводный гибридный электромобиль своими руками

Как сделать навес для автомобиля своими руками

Также нет проблем со сборкой своими руками заднеприводного гибрида, у которого электромотор закреплен под днищем машины на карданном валу. Установленный в салоне бортовой компьютер работает в связке с компьютерсистемой, установленной в подкапотном пространстве. Конечно, не обойтись без электромотора, контроллера, корпуса для аккумуляторов, аккумуляторов проводов и разъемов.

Совет: мотор нужно установить на авторизованном сервисном центре, чтобы правильно выдержать угол наклона. Также нужно позаботиться о жестком закреплении на раме аккумуляторов. Для этого устанавливают под днищем специальные направляющие рельсы, благодаря которым и электродвигатель и батарея закрепляются надежно.

Электрический мотор для жесткого крепления приварен на рельсах.

Рассчитывать это авто (если батарея на 200 Ач), может на пробег в одну милю.

Смета для гибридного автомобиля своими руками:

Кузов (самодельный, пластиковый, на мостах) — стоит примерно 1000 долларов

Важно выбрать его кК можно меньшего веса – это важно.

Для салона: очень неплохо подойдут два передних сидения автомобиля Порше 924. Подушку заднего сидения можно позаимствовать у Тойоты Супра

Потребуется еще метров пять ковроина, который должен «посетить» мастерскую по пошиву чехлов. Стоимость материалов и работы примерно составит 400 долларов. Ну, а, в принципе, все зависит от фантазии, а материалов в стране масса: дерево, кожа, акустические дорогие ткани и пр.

Силовой агрегат, в нашем случае тоже бывший в употреблении, – это двигатель от списанного погрузчика производства Болгария, мощность которого 3,6 кВт, а развиваемые обороты – 1400 об/мин. Двигатель можно подобрать и другой, обратившись в контору, поставляющую новые запчасти для погрузчиков. Он стоить будет ориентировочно 650 долларов.

Говоря об АКБ, стоит порекомендовать, не использовать отечественные, поскольку номинальную емкость удастся получить несколько первых раз, и все. Для АКБ нужна свежая свинцовая руда, которой нет у нас в стране, поэтому для аккумуляторов используют переплавленную из старых батарей. Идеальный вариант – тяговые аккумуляторы для погрузчиков. Но их цена вторе выше, чем стартерные итальянские, которых потребуется семь штук. Их стоимость в магазинах составит 4000 рублей, а в оптовой компании – 2600 за штуку.

Ну, и все, что можно назвать «разное». Сюда входят колеса (их ширина должна быть небольшой, чтобы к минимуму свести трение качения), блок управления мотором (вновь можно использовать тот, что применяется в погрузчиках – релейный на шесть скоростей, стоимостью до 400 $, или тиристорный стоимостью втрое большей, зато с плавным регулированием), фланец, предназначенный для соединения трансмиссии и двигателя (например, КПП ВАЗ 2101) – 70 долларов, планшайба с соосностью не хуже 0,02 мм (для соединения КПП и мотора), чтобы не пришлось часто менять подшипники (можно изготовить самостоятельно).

В общей сложности на все по все уйдет до 3000 долларов и триста часов времени инженера средней квалификации, который выступить в роли сварщика, слесаря, электрика.

За эту сумму можно стать владельцем четырехместного авто, вес которого составляет 850 кг, а батарея имеет характеристики — 84Вх200 А•ч. Скорость по прямой машина развивает до 75 км/час и до 90 – кратковременную (для обгона, например или, когда нужно ехать под гору).

Количество циклов перезаряда – 800, стоимость заряда одного 12,5 копеек на километр, что сравнить можно с ВАЗ 2101, расход у которого 8 литров на сто километров, т.е. 80 копеек на километр.

На все готовое

И вот на нескольких китайских сайтах мы видим в продаже набор, который решает проблему привода комплексно. Некая тамошняя компания выпускает ведущий задний мост с пристроенным к нему электромотором. В трансмиссию встроен двухступенчатый редуктор для повышения крутящего момента на подъемах или тяжелых дорогах. Прилагается также контроллер – блок управления двигателем, необходимые кабели, соединители и даже педаль газа – акселератор. Мост укомплектован ступицами для крепления колес, причем с тормозными механизмами. Цена комплекта – порядка 480 долларов без доставки.

Прилагающаяся инструкция умалчивает о подробностях, но судя по всему, это асинхронный двигатель переменного тока с управлением по частоте тока.

Предлагается два варианта привода, оба мощностью 1,5 кВт, но базовый рассчитан на питание от батареи напряжением 60 вольт, а более сильный – на 72 вольта. Передаточное отношение первой передачи – 1:20, второй – 1:10. Производитель приводит данные, согласно которых оснащенное этими узлами транспортное средство будет на высшей передаче разгоняться до 30 – 41 км/ч. Правда, никаких отсылов к допустимой нагрузке на ось и нам найти не удалось.

Интересно, что предлагается на выбор семь вариантов ширины моста, колея составляет от 890 мм до 1210 мм. То есть геометрически такой привод можно установить даже на легковушку (колея «Москвича-412» – 1270 мм, «Таврии» — 1280 мм).

Как выбрать автомобиль для переоборудования?

Процесс перевода системы питания машины с бензина на альтернативный вид топлива непростой. Само транспортное средство должно соответствовать следующим критериям:

Это должна быть распространенная в регионе машина, для которой можно без особого труда раздобыть комплект запасных деталей.
Желательно, чтобы масса автомобиля не превышала 1 тонну – идеально подходит двухместное авто или компактная четырехместная легковушка.
Кузов автомобиля должен быть выполнен с учетом норм аэродинамики, в противном случае электромобиль из-за встречных порывов ветра будет слишком медлительным и неповоротливым.
Выбирая машину среди модификаций с механической и автоматической коробкой передач, отдайте предпочтение первому варианту.

Немаловажно и то, чтобы в машине было предостаточно свободного пространства для установки батареи. В электромобиле аккумулятор крепится низко с распределением веса по всей площади транспортного средства

Это также необходимо учитывать. Теперь об электродвигателе. Он должен быть простым, не требующим профессионального вмешательства во время установки. На вторичном рынке всегда можно приобрести хорошие моторы от электрокаров.

Как самостоятельно собрать электромобиль?

Когда всё необходимое оборудование приобретено, можно приступать к реорганизации бензиновой системы питания. Инструкция следующая:

Поднимите подъёмником машину и демонтируйте силовую установку.
Снимите все детали, которые обеспечивали бензиновому двигателю работоспособность. Оставьте только необходимые для стабильной работы электродвигателя детали и механизмы.
Избавьтесь от гидроусилителя руля.
Видоизмените имеющиеся крепления двигателя под габариты электромотора. Также эту работу можно поручить автомеханикам СТО.
Вал электродвигателя с трансмиссией соединяется посредством переделанного маховика.
Установите в подкапотное пространство электромотор и контроллер питания.
Закрепите батарею при помощи кронштейнов, используя провод с сечением М50 для соединения блока с контроллером.

При выборе комплектующего и во время проведения работы советуйтесь с профессионалами. Сегодня на автомобильном рынке постоянно появляются новые механизмы и устройства для электромобилей, а также готовые наборы, рассчитанные для переоборудования определенных моделей авто. Если таких комплектов вы не нашли, то всегда можно обратиться за помощью в профессиональную мастерскую, где непременно помогут стать владельцем экологически чистого автомобиля. Однако надо понимать, что в последнее время делать электромобиль из обычного авто слишком трудозатратно и экономически нецелесообразно, когда в пределах 400 тысч рублей можно купить подержанный заводской Nissan Leaf I.

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

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.

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).

«Разгоняется как малолитражка»

Итог всех двухлетних мучений: бесшумный электрический Сitroen AX, развивающий максимальную скорость 115 км/ч и способный проезжать около 130 километров на одной зарядке. Сергей уже наездил на «самоделке» несколько тысяч километров, поэтому уже успел избавиться от «зарядкофобии»: ему вполне хватает автономности электрокара, чтобы ежедневно перемещаться по маршруту «дом-работа-гараж-дом». Где заряжается?

— Из окна своей «высотки» я удлинитель не выкидываю, — смеется Сергей, — заряжаюсь либо в гараже, либо на работе. От обычной розетки на 220 вольт я могу полностью зарядить батарею за 6 часов. Если надо быстрее, то процесс можно ускорить — тогда все займет примерно два часа. Если бы был доступ на 380 вольт, то управиться можно было бы и за час с небольшим. Но мой график позволяет спокойно заряжать машину полдня, пока я на работе или ковыряюсь в гараже.

При старте маленький Citroen приседает на задние колеса и бодро уносится с места под шуршание шин

— Всех интересует, за сколько мой электро-Citroen разгоняется до «сотни», но я отвечаю так: до 60 км/ч — за 5 секунд. То есть на уровне обычной малолитражки. Дальше динамика резко ухудшается, но для меня это не принципиально. Если бы речь шла о рекордах и имелся соответствующий бюджет, я бы сделал машину с совершенно другими характеристиками — благо опыт уже есть, да и рынок комплектующих постоянно развивается.

Однако, по словам Сергея, когда любопытствующие узнают, что весь проект обошелся в 6 тысяч рублей, крутят пальцем у виска: мол, я на эти деньги буду на своем дизельке 10 лет ездить…

— Пусть ездят, — не унывает Сергей, — у меня себестоимость 100 километров пробега составляет условно 1 рубль. Сколько стоят те же 100 километров даже у экономичной дизельной машины? В условном городском цикле — скажем, 8 рублей. Умножаем на среднегодовые 30 тысяч километров — получаем почти две с половиной тысячи в год только на топливо. Плюс ТО с заменой фильтра, масла, свечей. Ну и надеемся, что мотор не забарахлит, не потребует денег на ремонт. Итого — за несколько лет электрокар окупится полностью, даже если я сделаю его более мощным и скоростным.

Что тут скажешь? Действительно, у электрокаров есть свои минусы, главным из которых является небольшой пробег на одной зарядке. Ну и цена вопроса, конечно, пока тоже смущает: отдать 9−10 тысяч долларов за подержанный Nissan Leaf или в два раза больше за какой-то другой электрокар не каждый решится. Опять же с зарядными станциями сплошная беда: мало того что их фактически нет, так еще и половина официально открывшихся либо не работают, либо недоступны всем желающим.

Однако Сергей доказал, что электрокар — это не только выгодно и удобно для городской эксплуатации, но и доступнее, чем кажется. Да, не у каждого есть такое стремление к творчеству, но, как видите, и «на коленке» можно сделать полноценный электромобиль, даже с относительно небольшим бюджетом. И пусть пока электрический Citroen AX не сильно впечатляет характеристиками, у Сергея уже много планов на будущее — более мощные батареи, другой электродвигатель, контроллер… Получается, что можно построить полноценного конкурента Nissan Leaf своими руками?

— Построить можно все, — грустно смотрит на Citroen Сергей. — Было бы желание. Ну и бюджет, конечно…

История создания

Первая, можно сказать лабораторная, модель-прототип электромобиля была создана почти 200 лет назад. Известно, что в 1828 году венгерский изобретатель Джедлик продемонстрировал тележку, которая двигалась за счет электрической энергии. Но этот образец только показал принцип электрической тяги. Ведь настоящий электродвигатель постоянного тока, способный работать достаточно долго, был изобретен в 1833 году физиком из Великобритании Уильямом Стёрдженом. В 1835 году в Голландии Кристофер Беккер и Стратин Гронинген построили первый электромобиль. Конечно, он был несовершенен и в серийное производство не пошел.

Первый патент на электрический двигатель был получен в 1837 году Томасом Дэвенпортом, именно с этого времени можно сказать, что началось строительство электромобилей. Проблема электромобилей того времени была в очень небольшом заряде тогдашних аккумуляторов. Эту проблему пытались решить американец Томас Давенпорт и голландец Роберт Андерсон, которые создали автомобиль, двигающийся за счет электричества от одноразовых гальванических элементов в 1842 году.

Больших успехов в использовании электрической энергии для тяги достигли в 19-том веке железнодорожники. Уже в 1847 году в Питсбурге (США) работал локомотив (можно назвать его первым электровозом), который получал электричество по рельсам. Аккумуляторы были очень ненадежные и с очень небольшим ресурсом, да и энергии они запасали мало. И только улучшение рабочих характеристик аккумуляторных батарей решило проблему использования электромобилей. Нужно отметить, что первый рекорд скорости превышающей 100 км/час был зафиксирован именно электромобилем.

Так в 1899 году бельгиец Камиль Женатци на электромобиле «La Jamais Contente» разогнался до 105,882 км/ч. Как видно на рисунке (слева) этот электромобиль на резиновом ходу (на пневматических шинах), это тоже было новшеством на тот момент.

Немногим раньше в Лондоне было запущено движение электрических омнибусов (тогдашних автобусов) благодаря Ральфу Уорду. В это же время в Нью-Йорке начали работать такси на электротяге, стали выпускаться электровелосипеды и многие другие подвижные единицы на электричестве. В России они (электромобили, точнее омнибусы) появились в 1901 году (фото справа) разработки инженера Романова. Уже в 1902 году заводом «Дукс» в Москве выпускался электромобиль для частного использования (фото слева).

Напомним, что только в 1878 году Николаусом Отто был запущен в серию четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, который можно было устанавливать на автомобиль. Он с некоторыми доработками служит «верой и правдой» автомобилистам и по сей день.

Да, двигатель Отто и резкое падение цен на нефть, из которой получают бензин, вытеснило электромобили почти на 100 лет с рынка, но они вновь завоевывают себе «место под солнцем», тесня классические ДВС. Все это благодаря тому, что электромобили практически бесшумны, экологически безвредны и экономически выгодны в эксплуатации. Нужно напомнить, что КПД электродвигателя высокий и составляет (85…95 %), да и электричество дешевеет. Если его (электричество) получать при помощи солнечных батарей или ветрогенераторов, то эксплуатация электромобиля получается почти бесплатной.

На сегодняшний день доля электромобилей среди всего автопарка составляет около 1%, но это пока. За последние 2 года количество продаж электрокаров увеличилось на 45%. Осталось только подождать, когда бензиновые и дизельные автомобили потихоньку сойдут с рынка.

Собрал электрокар из всего, что было

И вот мы стоим перед самодельным, созданным в буквальном смысле слова «на коленке» электрокаром, собранным энтузиастом-одиночкой. И сделано в нем все так, как нравится владельцу.

— Только не обращайте внимания на качество исполнения и внешний вид — смущается Сергей, владелец электро-Citroen — у меня пока все в стадии эксперимента, постоянно возникают какие-то новые идеи, решения. И по возможности я стараюсь их воплотить. Вопрос, по сути, лишь в деньгах — можно все сделать качественнее, аккуратнее и с совсем другими характеристиками.

Когда машина покупалась, вспоминает Сергей, у нее был расход в 15 литров на «сотню», а максимальная скорость составляла 70 км/ч — видимо, за машиной не следили совсем. Но будущего создателя самодельного электрокара это мало волновало: машина изначально приобреталась для переделки на электротягу. Почему именно Citroen AX? Решающую роль сыграли цена автомобиля и его снаряженная масса. По заводским данным, в зависимости от модификации АХ весил около 675−700 кг.

Электродвигатель от погрузчика состыкован со стандартной коробкой передач

Поскольку Сергей делает все сам и в буквальном смысле слова «на коленке», в процессе переделки он пошел по пути наименьшего сопротивления. Демонтировал двигатель вместе с выхлопной системой и бензобаком, но коробку передач оставил — чтобы не возиться с изготовлением оригинальных полуосей. А электродвигатель был выбран самый дешевый и распространенный — от погрузчика «Балканкар» на 3,6 кВт. Сейчас он прикрыт защитой, но на страничке Сергея в соцсетях сохранилось фото этой «стыковки»

Сейчас двигатель с коробкой передач закрыты кожухом. Под капотом даже есть место для багажа

Кстати, электродвигатель от погрузчика весит 76 кг. Это практически сопоставимо с массой ДВС, так что уменьшить снаряженную массу не удалось. Ну а впоследствии она выросла еще — из-за батарей. Их Сергей делал сам — из отдельных элементов спаивал батарейный блок.

— У нас в Беларуси рынок компонентов для электромобилей отсутствует как явление, а вот в Украине все гораздо серьезнее. Люди уже давно сидят на этой теме, у них в десятки раз больше электрозаправок, гораздо больше электромобилей и очень много самодельщиков уже давно переделывают обычные авто в электромобили.

Можно было купить целиком батарею от Nissan Leaf, это было бы даже немного выгоднее, так как каждый кВт обошелся бы дешевле, но Сергей решил не рисковать

Непонятно, в каком состоянии эта батарея, все ли модули исправны, а для подержанной батареи это крайне важно. Кстати, сегодня в Украине подержанная батарея для Leaf (24 кВт/ч) с емкостью 95% стоит примерно 9 тысяч рублей, но 2 года назад цены были совсем другими

Самодельная батарея обошлась значительно дешевле, чем готовый блок

В итоге Сергей решил пойти более надежным путем — он приобретал отдельные ячейки батареи. Тоже подержанные, но протестированные и с гарантией. В итоге 160 литий-ионных ячеек обошлись ему в 3200 рублей. Сергей кропотливо в течение месяца спаивал их, и в итоге в самодельном фанерном корпусе получилась тяговая батарея на 8 кВт. Позднее в самодельном электрокаре появилась еще одна такая же самодельная батарея, но на 4 кВт.

С их размещением Сергей особо не мудрствовал — одна разместилась прямо между передними креслами, а вторая — в нише под задними сиденьями. Кстати, если задаться целью и сформировать пакет ячеек немного иначе, задняя батарея полностью уместилась бы в нише, однако для Сергея сейчас важен процесс усовершенствования электрокара, а не количество пассажирских мест в салоне.

Один блок батарей установлен на месте задних сидений, второй разместился между передними креслами

Но двигатель и батареи — это еще не все дорогие компоненты электрокара. Занявшись поисками контроллера, Сергей быстро понял, что «фирменный» не потянет: за них просят около тысячи долларов. Но, как мы уже говорили выше, в Украине очень развит рынок компонентов для электрокаров, и почти за 700 рублей был приобретен самодельный контроллер. А для педали «газа» на разборке был приобретен реостат от Jeep Liberty.

Один из вариантов установки электродвигателя на обычный автомобиль

Конец девятнадцатого века – период, когда впервые появились автомобили с паровым и электрическим двигателем. К слову, именно электромобилю впервые удалось преодолеть стокилометровый рубеж скорости. И хотя пока не столь много электромобилей, зато появились гибриды, в которых одновременно используется электродвигатель и ДВС. Суть гибрида в том, что его движение начинается сразу, но даже водитель не знает (если не смотреть на монитор), на каком моторе он едет – это решает электроника. Но, стоит такое транспортное средство дорого, поэтому российский «умельцы» рассказывают, как можно собрать гибридный автомобиль своими руками. Причем, это не столь большая редкость, как может показаться.