Post:#3901 Date:07.02.2005 (12:09) ... . Я уже давненько задумываюсь об электромобиле. На мой взгляд за ними будущее. Причины моих выводов - это тема другой ветки!
. Как мне видится на сегодняшний день (07.02.05) проблема электромобилей - это "батарейки". Если их поставить много, чтобы дальше ехать, то падает КПД авто (из-за перевозки тяжёлых батарей). У авто с КПД 100% собственный вес должен быть равен 0, тогда отношение груза к весу авто с грузом будет равно 1 (100%). Если ставить мало аккумуляторов, то кроме дальности поездок появится ещё одна - время "заправки" на "заправочных" станциях. Ведь если заряжать аккумуляторы быстро то можно также быстро лешиться их.
. Для быстрой "зарядки" аккумуляторов думаю лучше механических аккумуляторов не найти. Принцип действия такого акк. основан на преобразовании механической работы пружины в электрическую. Я прикинул что энергия пружины равна k*x^2, где k - коэффициент жёсткости, а х - перемещение края пружины. Получается что выгодно иметь длинную пружину, так как "х" в квадрате. А вот на счёт жёсткости - надо смотреть материалы.
Основное преимущество - возможность быстрой зарядки. Заезжаем на АЗС, отдаём акк., через минуты 3-4 забираем, ставим и едем дальше. А заправляют акк. при помощи какого-нибудь пресса.
В общем надо ещё считать. :wink:
MikVolg, При скорости 60 кмчас составляет 4 Квт.С моими расчетами совпадает. Формулам Михалыча соответствует.
Валерий , я краснею от удовольствмя , читая :
"ФОРМУЛЫ МИХАЛЫЧА", но, должен заметить, эта формула появилась
и находится в употреблении, больше столетия назад, я несколько
моложе. Это чистая физика, неоспоримая для движения любого
физического объекта на колёсах, от тачки до паровоза;
Так , первое слагаемое это мошность на качение, второе это
мощность на сопротивление воздуха. И мощность 25 , 50 квт,
не противоречит ЧЕТЫРЕМ или шести, затрачиваемым при 60 км.час.
в лёгком мобиле.
....Но,что касается гибридов в разных вариантах, тут я пасс.
Сколько можно дохлую кошку за хвост таскать!
mihalich, насколько помню, Вы не намного моложе формулы. Лет 65 на спидометре жизни намотали, Старина? На целых 10 лет старше моего.
А назвал ее вашей, поскольку неустанно приводите на всех форумах, чтобы развеять сомнения в обоснованности расчетов. Треп трепом, а физика убеждает.
И хорошее замечание сделали, Михалыч. Для расчета мощности мотора Электроника нужно учесть пару слагаемых: на преодоление состояния покоя (задается по желанию) и аэродинамическое с механическим сопротивления. Первое - по простейшей формуле ускорения, второе - по формулам, не стесняйтесь, Михалыча.
Для дополнительного генератора в псевдогибриде необходимо и достаточно учесть только вторую часть и КПД зарядного цикла при последовательной схеме.
Nikolay, много вариантов. Посещали и такие мысли. С моего девятого высоко, но с соседями по нижним этажам можно договориться. В крайнем случае на выходе поставить счетчик. Не нужно забывать и столбы освещения.
Проехал на старых, почти девятилетних батарейках Троян около 25км по микрорайону. Напряжение на борту ограничил в 108 вольт. Масса батарей 560кг с проводами 70мм2. Вес авто с водителем около 1850кг. При 50-60 кмчас токи потребления в среднем составляли 80-90 ампер. Существенно зависели от уклона дороги. В разгоне - до 400а. Заметная просадка напряжения наблюдается при токах уже более 150а. Причина объяснима: большое внутреннее сопротивление очень старых тяговых АКБ. Давление в шинах, которые хорошо помнят еще Лаврентия Павловича, 2атм. Масло в коробке и главном редукторе стандартное, полусинтетика вязкостью 90 Ед. по системе SAE.
По возвращению замеры ЭДС показали 110 вольт. Т.е, глубина разряда составила 20-25%. Однако продолжать движение было проблематично по причине замнетного падения напряжения при нагрузках. Увеличивается Rвн древних батареек.
С Троицей Вас Коллеги!
Сегодня, особы духовного звания, вещают о символическом
значении числа "3".. Я, хоть и атеист, но тоже задумался;
...Так , при движении любого физического объекта в воде или
воздухе или по дороге , мощность необходимая для преодоления сопротивления среды растёт пропорционально
скорости, но в ТРЕТЬЕЙ СТЕПЕНИ! ;
Пропорцианально весу птицы, растёт площадь её клыла, но
так же в ТРЕТЬЕЙ СТЕПЕНИ ! ?
...Но вернёмся к нашей теме:
Электро мотоцикл, при весе в 100 кг ( батарея от10 до 14кг)
При скорости 50 км.час имеем пробег 100км ! Соотношение полезный вес к весу тр.средства, прим: 1 : 1 !
...Эл мобиль, при весе 800 кг, при тех же скорости и пробеге
имеет соотношение два пассажира к машине: прим 1 : 4
....На машине Валерия Василича , при весе 1700 ( батарея
больше полутонны ) Это соотношение будет уже прим: 1 : 9,
Очень бы хотелось, но пока неясно,а будет ли пробег до 100км
...Вот эта непропорциональная зависимость (а может и, даже,
независимость) пробега от массы , давно меня тревожит и
заставляет искать пути максимального облегчения мобиля.
С кем по пути в этом направлении? Отзовитесь.
Думаю, со мной. Я много думал по этому поводу и пришел к выводу, что современные автомобили переделывать на электроников - дело очень дорогое, и поэтому не благодарное. Не в обиду будет сказано, Valeri-Vas.
Необходимость в большом колличестве тяжелых АКБ (чем больше Вы их ставите тем больше их надо), мощных двигателях (которым надо мощные АКБ), а самое главное - необходимость регистрации в нашем доблесном ГАИ, сводят на нет все наши усилия, значительно усложняют весь процесс и значительно добавляют головной боли.
Вывод, к которому я пришел - сделать простейшую раму из аллюминия, пластиковый кузов, и поставить на всё это чудо не очень мощный двигатель. Возможно ещё добавить педальный привод (такой себе гибрид ). Преимуществ много - относительная дешевизна, простота и ГАИшники ничего поделатиь с ним не смогут (двигатель всего-то 1-2 л.с.) - сверхлёгкое транспортное средство не требующее регистрации в ГАИ и наличия прав.
Сначала думал, что я первый, кому такая идея пришла в голову, но потом (абсолютно случайно, кстати) наткнулся на несколько подобных конструкций, которые уже продаються по всему миру:
- TWIKE ([ссылка] )
- CityEl ([ссылка] )
- Sinclair C5 ([ссылка] )
- Aerosider ([ссылка] )
Единственное, что огорчает - это их цена. TWIKE, например стоит от 15 000 евро в Германии. Aerosider - 5 000 евро. Больше всего мне приглянулись характеристики TWIKE, судите сами:
- напряжение сети 360 В (триста шестьдеся!)
- мощность двигателя 3 кВт (пиково - 5кВт)
- пробег на одной зарядке до 130 км
- скорость (на чистом электричестве) до 85 км/ч
- разгон до 65 км/ч за 9 с
Ну и так далее.
Я хочу собрать что-то похожее, но из недорогих и серийно выпускаемых компонентов. По приблизительным рассчётам, пробег будет до 250 км, пиковая скорость до 80 км/ч. Цена всех работ будет в районе 1500-2500 зелёных енотов. Вес конструкции должен остаться в пределах 180 кг (с аккумуляторами, без водителя).
Элементы:
Аккумуляторы 3*12В, 75 Ач.
Двигатель 36 В, 2800 об/мин, 600 Вт (пиково до 1000 Вт).
Сх 0,2 (для таких транспортных средств это очень много, обычно он находится в диапазоне 0,1-0,15)
Трансмиссия редуктор 10:1, а дальше - велосипедный набор звёздочек. Плюс к этим же звёздочкам будет подключаться и педельный привод (если он будет, конечно).
mihalich, Мой авто расчитан на пять человек. По сему, соотношение остается 1:4. И на какой батарейке весом в 10кг Вы полагаете возможным проехать на мотоцикле 100км?
ovling, это другая крайность, в которую попадаете не только Вы. На этом самопале можете ездить только на специально огражденных участках местности. На большую дорогу - вето. Ну и, конечно, на своих шести сотках.
На соседнем форуме, а может и этом я уже писал, что следующий авто будет массой до 1т. Если найду, СААБ-96. Как можно легче. Однако это останется серийной моделью без заметных внешний изменений.
Сергей. Ваш авто с двигателем в пике 1Квт с трудом достигнет скорости 30 кмчас. Откуда Вы взяли 80? На горку не поедет. Сх=0,1 можно достичь только при горизонтальном положении водителя. В целом, пока утопия.
На этом самопале можете ездить только на специально огражденных участках местности. На большую дорогу - вето. Ну и, конечно, на своих шести сотках.
Простой пример - мотороллеры, которые во время советского союза (да и сейчас, хотя в меньшей мере) повсеместно собирались в гаражах из агрегатов велосипедов и бензопил никто не регистрировал. Они и сейчас исправно служат своим повзрослевшим хазяевам и их детям, и детям их детей. Легерады (велосипеды с горизонтальным положением велосипедиста) ездят по России и Украине, и ни один ещё не оштрафовали, - нет за что.
Однако это останется серийной моделью без заметных внешний изменений.
Проблема в том, что он останется серийной моделью. И любой ГАИшник, который может анализировать элементарные вещи заподозрит что-то очень неладное если мимо него проедет машина, у которой не слышно шума работающего двигателя. Ну а если он откроет капот и не найдёт там бензинового двигателя, то здесь уже червонцем не отделаешся :oops: .
Сх=0,1 можно достичь только при горизонтальном положении водителя.
А я ничего не говорил о вертивальной посадке!
Ваш авто с двигателем в пике 1Квт с трудом достигнет скорости 30 кмчас
80 км/ч это я с гореча, конечно :oops: . За это я приношу свои извинения. Этой скорости можно достичь помогая мотору педалями. На чистом электро пиковая скорость будет 63-67 км/ч. Постоянная порядка 50-55 км/ч.
А считал просто, вот исходные данные и формулы для рассчёта скорости езды на чистом электричестве (они схожи с формулами Михалыча, но в них учитывается ещё плотность воздуха):
Мощность двигателя P = 600 Вт
Номинальные обороты N = 2800 об/мин
Номинальный момент М = 2,04 Н*м
Номинальное напряжение U = 36 В
Номинальный ток I = 21.4 А
Ёмкость аккумуляторов С = 75 А*ч
Передаточное число i = 3
Коэффициент трения-качения f = 0.01 (для обычного велосипедного колеса)
Диаметр ведущего колеса d = 0.3 м (12 дюймов)
Коэффициент лобового сопротивления Сх = 0,15
Плотность воздуха р = 1,26 кг/м3
Масса человека и тс с аккумуляторами m = 200 кг
Скорость движения (м/с) V1 = ((N/i)/60)*(d*3.1415926)=14,66 м/с Скорость движения (км/ч) V2 = V1*3600/1000=52,78 км/ч
Сила трения-качения Fт = f*( m*9.8 )=19,6 H
Сила воздушного сопротивления Fв = Cx*p*V1^2*0.5=20,31 H Итого силы внешнего сопротивления движению F = Fт+Fв=39,91 Н Мощность, необходимая для движения Nк = F*V1=585,13 Вт Запас по мощности Nз = N-Nк=14,87 Вт
Тоже самое, но для усилий на колесе.
Момент, прикладываемый к колесу Мп=М*i=5,1 Н*м Сила, приложенная к крайней точке на колесе (месту контакта) Fп=Мп/(0,5*d)=40,8 Н Запас по усилию Fз=Fп-F=0,89 Н Пробег на одном заряде S = V*(C/I) = 185 км
Вот в принципе все выкладки. Обратите внимание на небольшое сопротивление качению колёс. Таким сопротивлением обладают велосипедные и мопедные покрышки. Буду рад любым замечаниям, пожеланиям и предложениям.
ovling, не чудите. Не стану я считать за и для Вас странный проект. Давайте сами.
Сергей, Вы представляете форму авто при Сх=0,15? Приведите пример. Да не трудитесь, нет такого в природе.
И не кажется странным, что при 53 кмчас сила аэродинамического сопротивления равна силе трения качению и всего-навсего 2кг? Кроме того, Ккэф. качения мотоколес не может быть меньше железнодорожных.
Волюнтаристские исходные данные могут привести и к пробегу более 185км на одной зарядке. Размечтались. Если емкость батареек 75а*ч при 20-часовом разряде, это не значит, что при 3-часовом она останется той же. Нет, друг мой, в два раза меньше. И глубину разряда нужно ограничить 80%. Это к слову.
Если инспектор ДАИ не из Здолбунова, он не станет анализировать, с каким шумом двигателя проехала мимо него в потоке нормальная на вид машина. А вот что-то похожее на трехколесный цилиндр он обязательно остановит и поимеет ее извозчика. Не приравнивайте скутер с любым двигателем к трехколесному инопланетянину. Дорожные менты этого не любят.
При указанных исходных данных мой прогноз: скорость - 25-30 кмчас, пробег 40-50км, на подъемах - активная работа педалями при скорости 15-20 кмчас.
он не станет анализировать, с каким шумом двигателя проехала мимо него в потоке нормальная на вид машина.
А если не в потоке, а на пустынной дороге? Голодный и холодный? :wink:
Когда я думал про маскировку, то мне пришла идея (ну кроме того чтобы не клеить на борт большой стикер типа "EV", "Electric", "Электроник" и проч., как любят американцы) поставить под капот динамик от сигнализации, подключить к нему небольшую схемку-синтезатор, генерирующую звуки в засимости от оборотов (ну или тока, например) и вывести включение на переднюю панель.
Если впереди видно гаишника, машущего полосатым инструментом, то нажимается кнопочка, и машина, подвывая динамиком под капотом, заруливает к инспектору.
И все ОК.
ЗЫ. Кстати об Америке и прочих развитых странах. Там за то, что у тебя электромобиль не только не штрафуют, а еще освобождают от части экологического налога какого-то. Т.е. дополнительно как-то стимулируют. Э-э-х...
KDas, одним из недостатков Электроников и на форумах сего сайта называли тихий ход. Но ведь на троллейбус по этой причине никто не обижался.
Включите музыку, эмитатор звука мотора, в конце концов.
Однако, Сергей, при тяге 150 от массы, замечу, ехать можно только по соляному озеру. Не представляю дорог, где подъемы меньше 1,2 градуса. А Вы знаете таковые?
Ну и разгон. При Fm=0,02 предлагаемой Вами скорости теоретически можно достичь только подъезжая уже к Борисполю (это 40км от Киева, если кто не знает).
...Валерий и Коллеги, поймите меня правильно, я сомневаюсь
не в МОНЗЕ, а в концепции тяжёлого элмобиля вообще.
Давайте задумаемся о наших завтрашних машинах, в свете
некоторых известных и безспорных тупиков природнотехнического прогресса, например: вес птицы или
искуственного летательного аппарата с машущим крылом,
не может , никогда, быть бОльшим 18 кг.;
.... Скорость современного водоизмещающего судна нельзя увеличить больше максимальной , увеличением мощности ДВ.
( не отказываясь от грузоподъёмности)
Не приближается ли эл мобиль, утяжеляясь , к похожему
тупику?
Да, Валерий, в Монзу можно посадить пятерых, но став
двухтонной , она , вряд ли проедет сотню.
Но парадокс в том, что, даже удвоив в ней количество
Аккумов (и их вес) , увеличив на пол тонны её грузоподъёмность ( ёщё вес), пробег её , может, не увеличиться !
Конечно это гипотезы, основанные на сравнительных анализах, и , возможно, интуиции.
Безспорно и то, что применяя сверхаккумуляторы и сверх
технологии,эти границы можно расширить ,но нам то они
недоступны. Вот и остаётся нам , коллеги, искать в другом, противоположном направлении, что и делает Сергей.
....Или, хотя бы, где то посередине.....
А , чтобы поверить, что цыфры его вполне обоснованы,
достаточно кликнуть на тему "ЭЛЕКТРО МОПЕДЫ И МОТОЦИКЛЫ"
Да, они сверх лёгкие, своими характеристиками шокируют
напр: при весе 70 кг, с аккумулятором в 7кг,грузоподъёмность 100 , пробег 60км , при скорости 60.!
......Спорить можно, но задуматься стоит.
Не стану я считать за и для Вас странный проект. Давайте сами.
Я не прошу Вас что-то считать за меня, я лиш привожу формулы и значения которые я получил.
Вы представляете форму авто при Сх=0,15
Представляю . Aerosider, который я упоминал раньше, обладает коэффициентом лобового сопротивления 0,13. Его фото я прилагаю. TWIKE также имеет небольшое аэродинамическое сопротивление (точного значения у меня нет). На сайте[ссылка] есть много информации по конструированию аэродинамически правильных корпусов для веломобилей (особенно интересен, с этой точки зрения проект Барракуда).
И не кажется странным, что при 53 кмчас сила аэродинамического сопротивления равна силе трения качению и всего-навсего 2кг? Кроме того, Ккэф. качения мотоколес не может быть меньше железнодорожных
А какой она должна быть? Скорость, при которой эти силы сравниваются зависит именно от аэродинамического сопротивления. И я не вижу ничего странного в том, что эта сила равна всего 2 кг. Для жигулей эта сила в три раза больше и равна 8 кг (в три раза больше аэродинамическое сопротивление). Там проблема в другой силе - в силе трения-качения, которая равняется (для восьмёрки с полной массой, например) 0,018*1325*9,8= 233,73 Н или 23,85 кг. Думаю никто отрицать не будет, что толкать по накатанной автомобиль не так уж и сложно (до определённой скорости, конечно ).
А чему он равен? Значение, которое я привёл было взято из одной статьи по рассчёту веломобилей, адресс уже не помню,но там могла быть ошибка. Здесь как-то обсуждалось сопротивление-качению колёс и его зависимость от давления в шинах. Кто-то упоминал про давление в 3-3,5 атм. В хороших велосипедных покрышках это минимальнодопустимое давлени, норма - 4-4,5атм. Максимум - 5 атм.[ссылка]
Волюнтаристские исходные данные могут привести и к пробегу более 185км на одной зарядке. Размечтались. Если емкость батареек 75а*ч при 20-часовом разряде, это не значит, что при 3-часовом она останется той же.
Ёмкость в 75 А*ч, на которую я опираюсь, это ёмкость при пятичасовом разряде. Данные о массе аккумуляторов и их ёмкости при пятичасовом разряде брались с официальных сайтов диллеров: [ссылка][ссылка]
И глубину разряда нужно ограничить 80%
Ну я же беру по максимуму .
Если инспектор ДАИ не из Здолбунова, он не станет анализировать, с каким шумом двигателя проехала мимо него в потоке нормальная на вид машина. А вот что-то похожее на трехколесный цилиндр он обязательно остановит и поимеет ее извозчика. Не приравнивайте скутер с любым двигателем к трехколесному инопланетянину. Дорожные менты этого не любят.
Если мент захочет придраться, то он найдёт к чему и не важно, электро или бензиновый двигатель у Вас стоит. На крайний случай, недоукомплектованность аптечки пойдёт главным нарушением . А для особо назойлевых ментов можно в ГАИ взять справку, что транспортные средства с таким-то объёмом и такой-то максималкой в регистрации не требуються.
При указанных исходных данных мой прогноз: скорость - 25-30 кмчас, пробег 40-50км, на подъемах - активная работа педалями при скорости 15-20 кмчас.
Тут кроме фактов ничего предложить не могу:[ссылка] . Любой даже самый корявый и доисторический легерад спокойно берёт планку в 25-30 км/ч, и это без оптекателя! С оптекателем 45-55 км/ч. Если прикинуть, что человек развивает 0,3-1 л.с., то выводы сами напрашиваются .
Всё вышенаписанное это исключительно мои рассуждения, основанные на увиденном и прочитанном в сети, которые не претендуют на истинность. Реальные значения пробега, скорости и прочих характеристик можно будет получить только построив и испытав готовый образец и никакие формулы тут не помогут.
Если какое-то из высказываний Вас, уважаемый Валерий васильевич, обидело, я заранее приношу свои извинения и буду рад услышать от Вас критику и замечания. Ибо истина рождается в споре.
спасибо. Истина действительно где-то посередине, я её уже очень давно ищу...
Valeri-Vas,
Ну и разгон. При Fm=0,02 предлагаемой Вами скорости теоретически можно достичь только подъезжая уже к Борисполю (это 40км от Киева, если кто не знает)
Для разгона существует пониженная передача. И если максималка достикается при i=3, то трогаться можно при i=13 (именно такое максимальное передаточное отношение у стандартных велосипедных наборов звёздочек). Плюс к этому надо прибавить и то, что пусковой момент у двигателей на постоянных магнитах на порядок выше номинального. Он составляет:
Mпуск=Nхх*Мном/(Nхх-Nном)
где,
Mпуск - пусковой момент
Мном - номинальный момент при номинальных оборотах
Nхх - об/мин без нагрузки (холостой ход)
Nном - номинальные об/мин
Итак:
Mпуск=Nхх*Мном/(Nхх-Nном)=3200*2,04/(3200-2800)=16,32 Н*м
Усилие на колесе будет составлять
Fпуск=Мпуск*iпуск/(0,5*dколеса)=16,32*13/(0,5*0,3)=1414,4 Н а_пуск=Fпуск/m=1414.4/( 200*9,8 )=0,72 м/с2
На подъёмах можно и педали покрутить, не зря же я их в конструкцию включил.
А вообще, любые нестандартные ситуации (угол наклона отличный от 0, ветер, влажность покрытия...) это бичь любого электромобиля. Мы не можем предугадать условий, в которых будем ездить. Теже формулы, которые приводил Михалыч (простите, не знаю ваше отчество) предполагают равномерное движение по прямой, ровной дороге, на которой нет уклона. Рассчитать движение под углом тоже можно, но то, что мы получим будет сильно зависеть от множества факторов (состояние дорожного покрытия, АКБ, двигателя, давление в шинах, температура за бортом, тотже угол) которые мы не в состоянии предугадать и учесть. Над проблемами электроников бъют головы целые КБ и выдают на гора действительно универсальные вещи, но стоят они баснословные деньги. Я не стремлюсь создать что-то универсальное. Передомной стоит задача построить недорогое тс (до 3000-3500$ за всё, включая работу), которое можно дёшево эксплуатировать в городе и при этом, не бояться пробок.
По поводу двигателя. Выбирая его мы должны постоянно искать что-то среднее между потребляемой мощностью (ограничение запаса энергии в АКБ), нормальной максимальной скоростью, пробегом и, что очень важно в городе, ускорением. В моей схеме использовать более мощный двигатель не имеет смысла, т.к. мне не нужна очень высокая максимальная скорость (именно мощность влияет на максималку). Начальный крутящий момент, у тех двигателей что я видел , был приблезительно равен тому, который у мення уже есть (если мощности были приблизительно равны). Может есть двигатели на 600 - 1000 Вт с большим крутящим моментом?
). Преимуществ много - относительная дешевизна, простота и ГАИшники ничего поделатиь с ним не смогут (двигатель всего-то 1-2 л.с.) - сверхлёгкое транспортное средство не требующее регистрации в ГАИ и наличия прав.
.
