Основы робототехники

Электромобиль своими руками: как, зачем и сколько это стоит

Содержание

электромобиль своими руками с асинхронным двигателем

Электромобиль – это транспортное средство, которое приводится в движение при помощи электрического мотора. По сути, это тот же традиционный автомобиль, но вместо двигателя внутреннего сгорания используется электрическая силовая установка. А вместо жидкого топлива (бензин или дизельное топливо) источником питания является аккумуляторная батарея.

Суть всех автомобилей одна – перевозки пассажиров или грузов. Поэтому сделать электрокар из обычной машины будет несложно. Однако существуют разные виды электрокаров:

  • гражданские автомобили – обычные машины (седаны, хэтчбеки, купе, паркетники и так далее);
  • низкоскоростные – гольфкары, электропогрузчики и прочие автомобили, скорость движения которых не превышает 30-40 км/ч;
  • общественный транспорт;
  • специализированные транспортные средства (ТС) – скорые, пожарные, аварийные службы и авто, оснащенные дополнительным оборудованием для выполнения специальных задач;
  • грузовики.

Конечно, каждый из этих видов ТС оснащается соответствующими силовыми установками и дополнительным оборудованием. Помимо этого, существуют гибридные автомобили, в которых приводом является электромотор, но для зарядки аккумуляторов установлен бензиновый мотор. Также в электромобилях могут использоваться разные типы двигателей.

Как устроен электрокар

Начать, пожалуй, стоит с ответа на вопрос, как устроены электромобили. Ведь именно это позволит наглядно понять само устройство электрического авто. И есть несколько первоочередных деталей, на которые нужно обратить особое внимание:

  • Устройство электропривода – как он связан с колесами, от чего запитан, его мощность, обороты и так далее.
  • Способ управления силовой установкой – каким образом можно регулировать обороты, сцепление и так далее.
  • Устройство и тип аккумуляторной батареи – как устроена АКБ, как ее заряжать, какой контроллер зарядаразряда использовать, емкость батарей и так далее.
  • Система охлаждения мотора и АКБ.

Это основные моменты, которые необходимо изучить в первую очередь. Это поможет понять, как работает электромобиль. Но есть и множество других нюансов, которые также нужно учитывать.

Достоинства электрокара

Говорить о достоинствах автомобилей с электрической силовой установкой можно очень долго, и перечислять их все нет нужды. Но можно озвучить несколько основных преимуществ:

Достоинства электромобиля

  • Заряжать такой автомобиль можно от обычной розетки.
  • Нет нужды полностью менять всю «начинку». Достаточно установить или заменить некоторые запчасти.
  • Стоимость 100 км езды на электрической тяге в несколько раз дешевле, чем на ДВС.
  • Нет необходимости регулярного обслуживания мотора и прохождения ТО.
  • Максимальный крутящий момент доступен с момента нажатия на медаль газа.

И, наверное, главным преимуществом в этом списке, которое завоевывает все больше поклонников электрической тяги, является дешевизна обслуживания и зарядки аккумуляторов. Дело в том, что электромотор практически не имеет трущихся частей (за исключением нескольких подшипников). Следовательно, не нужно менять масло в приводе, выполнять регулярное обслуживание и так далее.

Помимо этого, убирается система подачи топлива и масла, что также снижает расходы. Ну и самое главное — стоимость электричества намного ниже, чем жидкого топлива. А это означает, что каждые 100 километров на электричестве обойдутся в разы дешевле, чем на бензине (дизельном топливе).

Можно ли самостоятельно собрать электромобиль

В мире нет ничего невозможного, и даже такая задача, как сделать электромобиль своими руками, вполне выполнима. Ведь первый автомобиль тоже был собран энтузиастом в сарае из деталей, которые были доступны два века назад. А сейчас это настоящие шедевры.

Собрать электрокар своими руками можно. Более того, в наше время технологии шагнули далеко вперед, и уже сегодня можно заказать практически любую деталь через интернет.

О слабых сторонах электромобилей

Не спешите начинать переоборудование автомобиля в электромобиль, не узнав о проблемных местах такого транспорта:

  1. Для начала примите во внимание тот факт, что полностью перевести авто на электропотребление вам не удастся. Хотя даже частичный отказ от горючего топлива позволит вам сэкономить существенную сумму.
  2. За счёт искусственного изменения и увеличения числа деталей в транспортном средстве вы сократите срок его эксплуатации. Но учитывая то, что при адекватном использовании четырёхколёсного товарища вполне реально убедиться в вечности составляющих элементов, необходимых электромобилю.
  3. За счёт увеличения девайсов автомобиля его вес немного увеличится, что может отразиться на его динамике.
  4. Дополнительные детали сократят свободное пространство багажного отдела и непосредственно салона. Поэтому, если у вас большая семья, будьте готовы к тому, что создание электромобиля повлечёт такого рода неудобства.
  5. В случае возникновения задней аварии есть значительный риск узнать, как именно поведут себя аккумуляторы. Несмотря на то что взрывы в теории невозможны, не исключайте возможность развития сценария, который может привести к плачевному исходу.

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.

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.

Как бы вы ни старались сэкономить, даже при наличии подходящего для переделки автомобиля вам потребуется серьёзно потратиться на покупку комплектующих (по большей части для электрической силовой установки)

Сделать электромобиль

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).

Комплектующие, материалы и инструменты

Переделка автомобиля может выполняться в гараже или любой ровной площадке, желательно наличие смотровой ямы. Для выполнения работ по переоснащению легковой машины нам потребуется следующее:

  • Набор слесарного инструмента: гаечные ключи, отвертки и пассатижи.
  • Сверлильный станок.
  • Стальная пластина толщиной 15-20 мм.
  • Электродвигатель с рабочим напряжением 60 В, мощностью 3 кВт.
  • Контроллер (60 В, 4 кВт) и литий-ионный аккумулятор емкостью 40 Ач с рабочим напряжением 60 В.

Также понадобятся крепежные элементы: болты, гайки и шайбы для монтажа электропривода.

Как самостоятельно сделать электромобиль: чертежи, агрегаты, расчет затрат

В наше время на дорогах все чаще появляются электрические виды транспорта. Многие крупные производители с мировым именем уже наладили производство серийных электрокаров, а в городах активно развиваются сети электрозаправочных станций. Но, как показывает практика, электромобиль – это не самое дешевое и доступное удовольствие, поэтому многие энтузиасты и любители создавать что-либо своими руками задумываются о том, как сделать электромобиль своими руками.

Порядок работ по изготовлению электромобиля

Начинаем переоснащение машины с неполной ее разборки, для чего снимаем капот, фары, радиаторную решетку и сам радиатор, а также верхнюю планку.

Собственно работы по переделке проводятся в такой последовательности:
Выкручиваем крепежные болты, отсоединяем выпускной коллектор и демонтируем головку блок, а также откручиваем зубчатый шкив привода ГРМ.

Снимаем головку блока цилиндров, картер, разъединяем хомуты на шатунах и вытаскиваем из цилиндров поршни.

Демонтируем с блока цилиндров помпу.
Берем стальную пластину, делаем разметку для ее крепления при помощи болтов ГБЦ и на станке высверливаем отверстия под них и под посадочные места электродвигателя.

Подготовленное основание под привод размещаем на верхней плоскости блока цилиндров и прикручиваем его болтами.

Устанавливаем и крепим электродвигатель.
На коленвал и вал привода надеваем при помощи шпонок зубчатые шкивы ремня привода ГРМ и фиксируем их болтами.

К электродвигателю подсоединяем контролер и литий-ионный аккумулятор.

Надеваем на шкивы ремень, который должен иметь хороший натяг.
Тросик от педали газа крепим при помощи винтового хомута, затянутого на отверточной ручке. Последняя в свою очередь установлена на оси регулятора напряжение, таким образом что воздействие на нее вызывает изменение положения регулятора. Вследствие этого происходит изменение скорости движения электромобиля.

Переоснащение машины с двигателем внутреннего сгорания на привод от электрического двигателя завершен. Управление машиной ничем не отличается от обычного транспортного средства: садимся за руль, включаем подачу напряжения на электромотор, выжимаем сцепление, включаем передачу, и медленно отпуская педаль, добавляем газу. Машина трогается плавно и неплохо набирает скорость, испытания на ровном участке дороги с твердым покрытием она развила до 50 км/ч.

Как сделать электрокар своими руками

Итак, прежде чем переходить к действиям, следует продумать их порядок. И в первую очередь, чтобы собрать электрокар в России своими руками, вам потребуется подготовить следующее:

  • найти подходящие чертежи;
  • подобрать подходящий кузов;
  • приобрести соответствующий электропривод;
  • определиться с трансмиссией (прямой привод от электромотора или установить редуктор);
  • продумать салон;
  • найти и подготовить запчасти;
  • выбрать аккумулятор;
  • приобрести узлы управления (контроллеры).

Кроме этого, следует определить, какие именно требования у вас будут к будущему электрокару, будет это авто для загородных поездок или мини-электромобиль, либо же вам нужна просто электрическая тележка для определенных целей.

Помимо всего прочего, для подобного мероприятия вам потребуются определенные навыки и знания об устройстве автомобиля и о его ремонте.

Итак, давайте рассмотрим все эти пункты подробнее. Ведь именно от этого будет зависеть и сам процесс, как сделать электромобиль самому.

Выбираем кузов

При выборе кузова для переделки в электромобиль следует учитывать два важных параметра:

  • вес – чем меньше вес, тем лучше;
  • размеры – в этом вопросе важным является место для размещения батареи, которая будет питать электропривод. Батарея должна иметь довольно большую емкость и мощность, а это означает, что АКБ будет иметь серьезные габариты и вес.

Также не стоит забывать и об аэродинамических характеристиках. Чем лучше аэродинамика автомобиля, тем меньше сопротивляемость ветру, а следовательно, тем меньше автомобиль будет тратить мощности при езде.

Это, в свою очередь, влияет на запас хода. Как правило, в самодельных электромобилях батареи размещаются в багажнике, так как это наиболее оптимальный вариант, который не требует переделки салона. Но в этом случае меняется центр тяжести, а из-за большого веса батареи придется увеличить жесткость пружин подвески.

В остальном подойдет практически любой кузов, который придется немного доработать. И это будет зависеть от того, какой именно привод вы выберете, как именно он будет размещаться и так далее. Ведь есть разные варианты, вплоть до того, чтобы оставить ДВС на своем месте, а электропривод установить на задние колеса. К этому вопросу мы вернемся немного ниже.

Еще один немаловажный фактор заключается в том, чтобы подобрать машину с передним приводом в качестве «донора», чтобы не терять часть мощности на трущихся деталях в крестовине карданного вала.

В идеале вес «донора» должен быть в пределах 600-700 кг. Но такой вариант найти довольно сложно. И если даже автомобиль для переделки будет более тяжелым, стоит обратить внимание на модели с хорошим накатом.

Выбор электропривода

Наверное, самый важный вопрос – какой электродвигатель для электромобиля выбрать. И здесь имеется масса вариантов:

  • прямой электропривод;
  • привод через редуктор;
  • мотор-колесо – двигателем являются сами колеса.

Также существует множество вариантов по мощности, от самых простых и слабых до весьма мощных, которые превосходят по мощности ДВС. И если у вас есть знания в этой области, вы вполне сможете сделать самодельный электродвигатель.

Но самостоятельно создать довольно мощный и при этом компактный двигатель довольно сложно, и для этого требуется наличие соответствующих комплектующих и знаний в электротехнике.

Если речь идет о мини-электромобиле, детском электрокаре или электрической тележке, то вполне может подойти двигатель от бытовой техники, например, от стиральной машинки.

Маленький и легкий мини-электромобиль вполне сможет передвигаться и с двигателем от стиральной машины. Конечно, важно понимать, что полноценный автомобиль с электротягой с таким приводом вы не сделаете, но для детской игрушки или для тележки для перевозки грузов этого будет вполне достаточно.

Еще одним довольно неплохим вариантов является мотор-колесо. В этом случае автомобиль будет подвержен минимальным переделкам. Более того, вы сможете даже оставить двигатель внутреннего сгорания, собрав настоящий гибрид. Причем здесь возможны два варианта:

  • оставить ДВС для движения автомобиля при разряженной батарее;
  • вместо ДВС установит электрогенератор, который будет питать электропривод и заряжать батарею.

В любом случае, какую бы компоновку вы ни выбрали, следует рассчитать оптимальную мощность двигателя. Для этого расчета имеется довольно сложная формула, которая учитывает:

  • коэффициент аэродинамического сопротивления;
  • площадь поперечного сечения;
  • массу автомобиля;
  • силу трения асфальта;
  • максимальную скорость;
  • угол наклона дорожного полотна и многое другое.

Это довольно сложно, да и не все показатели возможно найти. Ведь мы не сможем высчитать силу сопротивления аэродинамики, например, у советского автомобиля ВАЗ 2107.

Поэтому для упрощения вычислений вам нужно знать, что достаточной мощностью для каждой тонны веса автомобиля будет 7,5 кВт. Такая мощность позволит ездить со скоростью 60 км/ч.

Конечно же, лучше делать электрокар с запасом мощности, поэтому при полной массе авто (с учетом батареи, электрической силовой установки и так далее) в одну тонну стоит использовать электропривод минимум на 10 кВт. И это при условии подключения электромотора к КПП автомобиля через соответствующий переходник (ниже мы подробнее рассмотрим этот вопрос).

Если рассчитывать мощность электромотора по параметру лошадиных сил, то 0,75 кВт приравнивается к 1 л. с. Это означает, что для получения, например, 100 л. с. вам потребуется электромотор на 75 кВт.

При этом важно знать, что электропривод имеет более высокий крутящий момент, поэтому такая мощность не обязательна. Также стоит учитывать, что электрические двигатели бывают разных типов:

Первый вариант работает от постоянного тока и имеет довольно высокую мощность. Но такие приводы устанавливаются через КПП, так как они имеют ограничения по количеству оборотов в минуту.

Асинхронные же приводы работают от переменного тока, и их скорость вращения значительно выше. Поэтому такие приводы можно использовать без КПП, посредством прямого привода.

В первом случае (синхронный мотор) должен иметь выходной вал со шлицами для присоединения к КПП. Кроме этого, любой электропривод должен иметь ребра для охлаждения, так как при высоких нагрузках они нагреваются.

Трансмиссия

Как уже было сказано выше, электропривод можно подключать к уже имеющейся коробке переключения передач автомобиля-«донора». В этом случае привод должен иметь вал со шлицами. Но даже при таком условии потребуется соответствующий переходник, посредством которого электромотор и будет соединяться с КПП.

Это один из наиболее простых и эффективных вариантов, так как потребуется минимум переделок. А задний ход будет включать сама коробка передач, управление которой остается неизменным (рычаг переключения передач в салоне).

Как правило, при использовании набора для переделки авто в электромобиль переходник для подключения электромотора к коробке передач прилагается в комплекте

Если же использовать прямой привод (без КПП), то придется предусмотреть кнопку реверса, при нажатии на которую двигатель будет крутиться в обратную сторону, тем самым обеспечивая задний ход.

Салон

Салон абсолютно не важен для переделки машины в электромобиль. Единственное, что потребуется переделать, – это место для вывода информации о состоянии батареи (напряжение, емкость и так далее).

Врезать информативные экраны можно как в приборную панель, так и отдельно в любом месте на торпеде. Также, если вы планируете расположить батарею в салоне, вам потребуется подходящее для этого место.

Сколько на все это нужно времени?

Тут тоже все зависит от вашего бюджета и свободного времени. Переделка машины в электромобиль займет от нескольких месяцев постоянной работы до нескольких лет.

Как из «Жигулей» сделать электрокар своими руками (много фото)

Электрификация транспорта шагает по планете. Сегодня любой начинающий кулибин может собрать электрокар на базе старых «Жигулей».

Собственно для этого нужно заказать из Китая электромотор подходящей мощности, блок управления или контроллер и приобрести сами батареи. Некоторые китайские компании предлагают купить весь набор в сборе с инструкцией по установке.

Основные серьезные переделки будут касаться только крепления электромотора и изготовления переходной плиты для соединения электродвигателя со штатной коробкой передач.

Сегодня наткнулся на очередную видео инструкцию по переделке обычного ВАЗ 2106 в электрокар с запасом хода 200 километров. Давайте посмотрим, как это делается.

Для начала нужно выкинуть на помойку ДВС, выхлопную систему, генератор, навесное. По сути нужно оставить только штатную коробку и элементы трансмиссии.

Теперь необходимо соединить электромотор с коробкой передач, то есть сделать из них единое целое. Некоторые для этого делают переходную плиту. Но можно сделать более дешевую конструкцию сваренную из обычных уголков. Для этого примеряем электродвигатель к коробке и снимаем размеры.

Теперь необходимо из уголков сварить переходную плиту, плюс раму для электромотора, что бы поставить его на штатные места крепления (подушки двигателя).

В качестве основного элемента сцепления послужит специальная соединительная муфта с датчиком оборотов. С одной стороны в муфту втыкается вал электромотора, с другого конца втыкается первичный вал КПП. Это изобретение китайских инженеров позволит обойтись без сцепления, как такового. Датчик оборотов нужен за контролем того, чтобы коробка не развалилась от мощи самого электромотора. Ведь предельные обороты у электродвигателя выше, чем обороты у обычного бензинового мотора.

В общем коробка с помощью уголков сваренных в переходную плиту и приваренной рамой для крепления электромотора на штатные подушки собраны.

Можно ставить всю конструкцию на штатные крепления в моторный отсек ВАЗ — 2106. Сколько места лишнего образовалось ;-)))

Поехали дальше, теперь нужно установить контроллер. То есть мозги силового агрегата. Именно контроллер будет подавать электричество на двигатель. Чем больше электричества, тем выше обороты. То есть чем сильнее вы жмете на педаль газа, на которой теперь висит датчик, тем быстрее едите.

Кстати, вместе с набором по переделке любого авто в электрокар китайцы предлагают подробную инструкцию. Правда на китайском языке. Примерно такую.

В принципе осталось собрать батареи в единый блок и бросить их в багажник. Хотя зачем в багажник, когда полно места под капотом.

Переделка «ВАЗ 2102»

Если говорить о российских автомобилях, то «ВАЗ 2102» и «ВАЗ 2104» станут одними из лучших вариантов в силу нескольких особенностей:

  • лёгкий кузов;
  • простота;
  • большой багажник.

По большей части почти все машины «ВАЗа» похожи между собой, особенно если говорить о «начинке». Различия между ними в основном заключаются в типе кузова.

«ВАЗ 2102» и 2104 — универсалы. Особенность их кузова в том, что машина имеет огромный багажник, дающий простор для творчества. Благодаря этому, собирая электромобиль «ВАЗ 2102» или 2104, в нем можно разместить емкую батарею и увеличить запас хода.

Помимо этого, в подвеске используются более жесткие пружины, поэтому автомобиль можно сильнее нагрузить и сделать правильное распределение веса. Под капотом у всех моделей «ВАЗа» от 2101 до 2107 практически одинаковая силовая установка.

Переделка из «ЗАЗ 965»

ЗАЗ 965

Сделать из запорожца электрокар можно, наверное, только ради интереса, так как автомобиль безнадежно устарел во всех смыслах. Его преимуществом является малый вес, но при этом кузов имеет весьма небольшие размеры, из-за чего возникает проблема размещения АКБ.

Также стоит учитывать конструктивные особенности, в частности, заднее расположение мотора и систему воздушного охлаждения, которая негативно сказывается на аэродинамических показателях.

Но тем не менее из «ЗАЗ 968» электромобиль получится довольно неплохой. Особенно в качестве пробной попытки, так как стоимость автомобиля минимальна, а для силовой установки потребуется простой электромотор. Вполне достаточно 12 кВт мощности.

Переделка «Таврии» в электрокар

«Таврия» – это самый лучший вариант из отечественных автомобилей для переделки в электрокар. К его преимуществам можно отнести:

  • Низкий вес – 745-790 кг в зависимости от типа кузова.
  • Простота конструкции.
  • Небольшие колеса (13 дюймов).
  • Большой багажник – если говорить о хэтчбеках и грузовых версиях.

Сразу стоит пояснить, что «Таврии» выпускаются в разных кузовах:

  • лифтбек «Славута»;
  • пикап – «ЗАЗ 11055»;
  • универсал – «Дана».

Конечно, назвать эту модель грузовиком нельзя, но в качестве багажника используется довольно большая «будка». При этом автомобиль неприхотлив в эксплуатации, а в ремонте предельно прост. Да и приобрести его можно по низкой цене, особенно б/у. Благодаря этому сделать из «Таврии» электромобиль очень просто, а в качестве силовой установки не потребуется дорогой и мощный привод.


Источник: ochumelye.ru