Электромобиль своими руками
Довольно рациональный детский электромобиль создал Вячеслав Бессонов, 58 лет из Московской области.
Основой является рама из труб прямоугольного сечения 40х25 мм. Колеса
250 мм. от садовой тележки. Задняя ось калиброванный пруток 20 мм
вращается в подшипниках 204.
Передний мост самодельный по материалам "Моделист-конструктор" статья
"Пионер"- карт для начинающих. Трапеция сделана из элементов дверного
доводчика. Рулевая колонка весьма оригинальна. Для задних фонарей
использованы блоки от грузовых автомобилей, несколько обрезанные по
длине.
Рулевая колонка сделана из трубы диаметром 18 мм и с двух сторон
приварены шпильки с резьбой диаметром 12 мм. Опора для рулевой колонки
является гайка приваренная к уголку, который на болтах прикреплен к
передней балке. Гайка с одной стороны позволяет легко крутится в ней
рулевой колонке, а с другой удерживает колонку от вертикального
перемещения. Небольшое перемещение рулевой колонки на одну нитку резьбы
не влияет на рулевой механизм.
Двигателем является блок из трех электродвигателей постоянного тока с
возбуждением от постоянных магнитов. Электродвигатели предназначены для
охлаждения радиатора Газели или Волги, с током 30 ампер, напряжение 12
вольт каждый. Общая мощность составляет порядка 750-1000 Вт. Были
испробованы разные схемы соединения двигателей. Каждый вариант был
связан с потерей мощности. Соединение валов электродвигателей в один
вал решило проблему потери мощности.
В двух моторах на задних крышках по центру просверливались отверстия. В
задних выступы осей этих моторов по центру сделаны резаком (болгаркой)
прорези на глубину порядка 5-7 мм. На этот хвостовик первого мотора
надевалась трубка внутри которой располагалась пластина входящая в
прорезь. Также на второй конец трубки с пластиной насаживался второй
мотор и сами моторы фиксировались 8 мм гайками на основании состоящей
из 3 осей. Третий мотор устанавливался лицом к лицу к второму мотору
через надетую на валы трубку и зафиксированной шпильками из пружинного
провода. И также посредством гаек достигалась соосность валов моторов.
В результате получился двигатель состоящий из трех моторов соединенных
между собой. Посредством велосипедной цепи крутящийся
момент с понижением оборотов примерно в 3 раза передается на
велосипедную втулку SHIMANO Nexus Inter 8 (Inter 8 Rоллер)Шимано. Затем
также цепью передается вращение на заднее левое колесо. На втулке
Шимано вместо роллерного тормоза установлена маленькая звездочка и
передача осуществляется на ведомую звездочку установленную
непосредственно на задней оси электромобиля. Ведущее колесо одно, но
этого достаточно для езды по асфальтовым дорогам. Для натяжения цепей,
втулка размещена на уголках с прорезями и натяжным винтом.
Требует пояснения что такое втулка Shimano. Это велосипедная втулка заднего колеса велосипеда со
встроенным переключателем скоростей. Переключение осуществляется рычагом-шифтером, аналогично тому
как это делается на старых спортивных велосипедах, т.е. с помощью тросика.
Дисковый тормоз сделан из колодок от ВАЗ, но только на ведущее колесо.
Пока нет задней скорости, так как во втулке Шимано стоит обгонная муфта и не решен пока вопрос
о ее блокировании. Тормоз на одно заднее колесо не очень эффективен при экстренном торможении.
Управление двигателем осуществляется посредством переделанного блока Мастер Кит NM4511.
На
рисунке оригинальный блок до переделки. Установлено 4 спаренных
выходных полевых транзистора. Выходные транзисторы установлены на
радиаторе процессора с вентилятором охлаждения. В качестве переменного
сопротивления управления газом использовался спаренный блок
сопротивлений по 100 ком. Поворот стержня сопротивления осуществляется
леской, намотанной на специальный шкив. Весь механизм установлен в
моторном отсеке. Передача усилия с педали осуществляется тросом.
Для движения задним ходом используются 4 реле (Rel1, Rel2, Rel3, Rel4)
меняющие полярность подключения двигателя. Реле подключены попарно
параллельно. Это связано с переключением больших токовых нагрузок и с
этой целью реле включены параллельно. При отказе от задней скорости
можно не применять указанные реле. Однако в настоящее время задняя
скорость отсутствует, так как во втулке Шимано стоит обгонная муфта и
пока не решен вопрос о ее блокировании.
Подключение каждого мотора
осуществляется через реле(Rel5, Rel6, Rel7). Реле второго и третьего
мотора включаются через тумблеры, позволяющие электромобилю работать на
1, на 2 и на 3 моторах. Это, на мой взгляд, продиктовано следующим.
Автомобильчик рассчитан на разных категорий водителей, поэтому для
начинающих включается один мотор, потом два и три. Реле R8/1 и R8/2
включаются при полностью нажатом газе и напрямую подключают питание
аккумуляторов на двигатель, минуя электронный регулятор. Это позволяет
частично снять нагрузку на выходные транзисторы при большом токе.
Для управления переключением скоростей применен Шифтер SHIMANO (ДисплэйБрэйк) одноходовой TAP FIRE
с аналоговым дисплеем. Переключается кнопками под большой палец. Переключатель установлен под рулем
электромобиля. Кстати, руль самодельный из 188 мм трубы, одет резиновый шланг и обмотан изолентой.
Электромобиль построен для использования одного или двух соединенных в
параллель автомобильных аккумулятора. Оптимально планируется
использовать морские аккумуляторы глубокого разряда. Несколько слов о
педалях: На первом варианте этой машины педаль тормоза была сделана как
на промышленных картингах под левую ногу. Практика эксплуатации
предыдущего электромобиля показала, что дети начинают тормозить левой
ногой не отпуская правую с педали газа, что приводит к перегрузкам
двигателя и потере энергии. В настоящем варианте электромобиле педаль
тормоза установлена как и в настоящих, больших автомобилях. И педаль
тормоза, и педаль газа установлены под правую ногу, чтобы дети могли
уже на этой стадии привыкать к правильному расположению педалей. В
дальнейшем им эти навыки пригодятся. При отпускании педали газа
двигатели обесточиваются.
Электромобиль прошел реальный испытание. Основными испытателями были внуки Вячеслава Федоровича-
Антон и Ярослав. Вес порядка 32 кг.
Летает вокруг дома уже на 6 скорости. На первой ездит с дедом (88 кг) плюс на багажнике
еще два внука (32 кг + 20 кг). Правда идет приличный разряд аккумуляторов. Скорость электромобиля
рассчитывалась от 10 до 30 км в час. Спидометр пока еще не устанавливал. На низких скоростях,
если резко газ в пол, то даже буксует ведущее колесо. Переключение передач четкое, но старались
при переключении сбрасывать газ.
Выявленные в процессе эксплуатации недостатки:
- Пока нет задней скорости, так как во втулке Шимано стоит обгонная муфта и не решен пока вопрос о ее блокировании.
- Тормоз на одно заднее колесо не очень эффективен при экстренном торможении.
- Нет пока закрепления аккумуляторов, что не очень удачно при столкновении с недвижимыми предметами.
- Близко к водителю установлена опора рулевой колонки.
- Выходной вал электродвигателя со стороны звездочки не имеет опоры, для долговечности
эксплуатации его стоит все-таки вставить в опорный подшипник.
- Контроль разряда аккумулятора. Хотя бы по величине напряжения на батарее (растянутая шкала – от 10 до 14 вольт).
- Зависимость колес от положения рамы на пересеченной местности приводит к плохой управляемости.
Передние колеса следует сделать на качающейся перекладине.
Следующая фотография дает представление как выглядел силовой отсек первого варианта этого электромобиля.
А так выглядит электромобиль сегодня.
Автор: Бессонов В.Ф. | 
