תחילת תכנון באגי חשמלית למרוצי רייד

[יקיר גרין]

שלום!


כבר כמה שבועות שאחי ואני מתבשלים עם רעיון לבנות באגי חשמלית.
אחרי חיפושים רבים ברשת הגענו לקונפיגורציה שאמורה להיות תחרותית:
סוללות Li-Ion בסביבות 100V
מנוע 9" (כנראה WAR9)
בקר מתאים, אבל עם ספיר למקרה שנצתרך לשדרג את המנוע.
מטענים וכל השאר עוד לא ברור, אבל יש הרבה אופציות.


התצורה הנבחרת היא באגי 2X4 דו מושבית, סדר גודל של טומקאר.


הבנתי שבמרוצי ראלי-רייד אנחנו נהיה בקטגוריה הפתוחה, אבל לא ברור לי איזה רכבים אחרים נמצאים בקטגוריה הזו כיום?


אנחנו שואפים להגיע לטווח נסיעה של 100ק"מ, ולהחליף סוללות לצורך "תדלוק מהיר" הסוללות הנבחרות מצטיינות בקצב טעינה גבוהה, דבר שיאפשר טעינה של סוללה אחת בזמן שהשניה בשימוש.


כרגע אנחנו מתכנסים על פרמטרים חיוניים לתכנון השלדה כמו, משקל, גודל גלגל וכו'.

[יקיר גרין]

דוגמא לכמה כח אפשר להוציא ממנוע חשמלי ...
http://www.youtube.com/watch?v=1zhKMzMZ_eM&feature=relmfu

[נמרוד]

אמרת בעצמך - תומקאר. תתרכז במערכת ההינע, זה אתגר מספיק גדול, ותתחיל משלדה קיימת, ותומקאר זו יופי של שלדה. תמצא אחד עם מנוע מושבת, לא צריך לעלות הרבה, ויש לך עם מה להתחיל.

שכח מנושא הקטגוריות, הוא לא רלוונטי. אתה בונה רכב שונה ומיוחד, עצם הזינוק וסיום המרוצים, על אחת כמה וכמה חרמון אילת, הוא אתגר אדיר ואם תעמדו בזה אתם כבר ראויים לתהילה לא קטנה, ותקבלו גם גביע. כמו שבחוצה ישראל האחרון היה גביע ל"רכב ממוגן" - כך יכול להיות גביע גם לרכב חשמלי.

[asafk]

WARP9 הוא בחירה מצויינת. ה11" יתאים עוד יותר, אבל גם עולה יותר וגם רעב יותר - רק אם מנצלים ממנו את כל הכוח.


כמה תובנות מסיוע בבניית משהו מאוד דומה (אני מנחש שאתם כבר מודעים ללא מעט ממה שאני אכתוב, אבל גם אם משהו אחד יעזור לכם... דיינו) -

בחירה במנוע DC היא נכונה כל עוד יש תקציב בינוני ומטה. אם תוכל להעלות את המסגרת, אפשר ורצוי לעבור למנוע AC, אפילו מקורר נוזל. הנצילות של מנועי AC גדולה יותר, אבל הנצילות של הבקרים שלהם דופקת את העסק. יש היום כמה בקרים מודרניים ומאוד יעילים גם למנועי AC, וכאמור - הם יקרים. היתרון במקרה שלכם ממנועי AC מתמצה בנקודה אחת חשובה - רגנרציה בבלימה, אשר מגדילה את הטווח. השוואה של מערכת שלמה מבחינת מחיר תהיה בסביבות ה 15 עד 20 אלף דולר למערכת מבוססת AC, וסדר גודל של 9000 דולר למערכת הנעה DC.

לגבי מערכת של DC - גם כאן אל תתפשרו על בקר. בקר של 2000-3000 דולר שווה כל דולר שהשקעתם בו, ויוציא באמת את המקסימום לא רק מהמנוע אלא גם מהמצברים. קח בחשבון שכדאי לבנות מעגל האצה עם קונטקטור "גיבור" שיעלה במכה את המתח על המנוע על ידי סידור המצברים בטור בזמן ההאצה. זה נבנה חיצונית לבקר. יש קונטקטורים יעודיים לדברים האלה, ולא מתפשרים על ממסרים אוטומוטיביים רגילים שלא מיועדים לרכב חשמלי. על זה כל הפרוייקט יכול ליפול.
עוד דבר חשוב בנושא הבקר הוא הקירור - בקר שלא יהיה מקורר טוב מאבד הרבה מהנצילות שלו.
בקרים מבוססי SSR נותנים יתרונות על בקרים אלקטרומכניים (עם ערמה של קונטקטורים בפנים), אבל יש להם גם חסרונות. תבדקו טוב טוב את ההתאמה בין מנוע למצברים לבקר - זה הדבר הכי קריטי!
יש ברשת תכניות לבניית בקרים. זה אפשרי, אבל התכניות האלו מבוססות על MOSFETים מיושנים - יש דברים יותר טובים בשוק היום. חשוב מאוד גם כאן, בבניה של הבקר, הקירור של הרכיבים בפנים.

עוד משהו ששווה לשקול בנושא מערכת ההנעה - מנוע קטן להנעה קדמית. לפעמים העזרה הקטנה הזו תציל אתכם. מספיק משהו מאוד בסיסי, מעט כוח, בקר הכי פשוט - רק לתת משיכה קטנה...

מצברים - כל מיני מצברים מודרניים שהשם שלהם מתחיל בליתיום, ליפו שמיפו - יש לא יותר מדי סוגים, והמשותף לכולם... הם יקרים אש. מצד שני שום דבר אחר לא יתן לך הרבה אנרגיה מלא המון משקל, וזה חלק משמעותי מהתקציב. מעגל הטעינה ראוי גם הוא ליחס מיוחד - כי המצברים האלו מאוד מאוד רגישים לטעינה לא נכונה. מיקום המצברים ברצפה מקובל במכוניות עירוניות... אבל בבאגי שהרצפה שלו חוטפת מכות בשטח... וואלה אני לא יודע מה דעתי על זה, טוב או לא טוב.

מכניקה - הWARP9 וגם ה 11 קיימים עם שתי יציאות. ציריה מכל יציאה ונגמר הסיפור. מערכת הנעה של תומקאר דווקא לא משהו במקרה הזה, בגלל השרשראות שמורידות את הנצילות. ציריה ישירות לטבור תעשה את העבודה. במקרה כזה הייתי הולך על זרועות A או זרועות חצי עוקבות - משהו הכי קלאסי לבאגי, וממש לא בשמיים מבחינת תכנון או בניה.

ועוד טיפ קטן...
אתם הולכים לעשות פרוייקט מה-זה כיפי ומעניין... אל תשכחו לתעד כל החלטה וכל פעולה - אנחנו רוצים לשמוע הכל!

אסף.

[יקיר גרין]

תודה על התגובות!

נמרוד, השיקול בתכנון שלדה הוא האפשרות למקם את הסוללות במקום מייטבי שיאפשר גם החלפה מהירה וגם הכי נמוך שאפשר. בשלדה קיימת יש אילוצים שאחרת היה אפשר להמנע מהם. חוץ מזה, שלדת טומקאר למיטב ידיעתי כבדה מאוד, ואני לא בטוח שאני חייב את המשקל הזה, אבל אולי אני טועה.

אסף, יש לנו נסיון מסויים על סוללות מנועים ובקרים מעולם הטיסנים, וליפו זה לא מילה גסה ... בחירת סוללה היא פשרה בין 3 פרמטרים, קצב פריקה מקסימלי - משקל - מחיר. אנחנו בחרנו לשחרר את אילוץ המחיר, וללכת על ליטיום איון, שהיא סוללה שנותנת הכי הרבה מחזורי טעינה, היא פחות רגישה לקצב טעינה, והיא פחות מתלקחת מקצר או מכה. אני הייתי חושב על סוללות ליפו בגלל הקיבולת העדיפה (שמשמעותה יותר זול ויותר קל), אבל זה מכניס אותנו לקושי עם טעינה איטית, וצורך במיגון למקרה תקלה.
לגבי מנועי AC, אם נוכל למצוא דרך לבנות בקר טוב, ולא יקר מידי, אני הייתי הולך על מנועים בתוך הגלגל (אולי אפילו 4).
בלימה רגנטיבית היא בהחלט מעניינת, אבל ברכב עם כלכך הרבה גרר, אני לא בטוח כמה באמת אפשר להרוויח מזה (לא שאני מזלזל בעוד 10% לטווח ...)

[asafk]

דווקא לגבי בקר למנוע AC יש לי רעיון...

אסף.

[nir.samo]

סוף סוף שומעים על פרוייקט כזה - יישר כח
לדעתי הנושאים שצריך לחשוב עליהם כעת הם:
1. משקל הסוללות - איזה אחוז מהמשקל הכולל ואיזה חיזוקי שלדה נדרשים.
2. תקציב - כנ"ל איזה חלק תנגוס מערכת החשמל.
3. רעידות - איך זה ישפיע על המערכת החשמלית.
4. מהירות סופית - האם ניתן להגיע למהירות הנדרשת עם הרכיבים האלה ועם המשקל המשוער.

הנה רעיון - גנרטור קטן שיטען את המצברים תוך כדי נסיעה, יאריך את הטווח ויאפשר חיסכון במצברים משמע משקל והוצאות.

[יקיר גרין]

דווקא לגבי בקר למנוע AC יש לי רעיון...

אסף.

איך אומרים ... נו???!!!

[עידו לוריה]

נשמע מאוד מעניין , בהצלחה .
עידו

[asafk]

איך אומרים ... נו???!!!

דבר איתי ביום חמישי (אני משתדל לא להכניס ביזנס לפורום).

אסף.

[נמרוד]

נמרוד, השיקול בתכנון שלדה הוא האפשרות למקם את הסוללות במקום מייטבי שיאפשר גם החלפה מהירה וגם הכי נמוך שאפשר. בשלדה קיימת יש אילוצים שאחרת היה אפשר להמנע מהם. חוץ מזה, שלדת טומקאר למיטב ידיעתי כבדה מאוד, ואני לא בטוח שאני חייב את המשקל הזה, אבל אולי אני טועה.

תראה, כשמפתחים משהו חדש, בדרך כלל כדאי להתמקד. ופה מערכת הכוח היא העיקר - ואם אני מבין נכון גם המקום שבו יש לך ידע, עניין אישי - אז הייתי אומר שכדאי להתמקד בה. אני אישית מוצא את הנדסת השלדה והמתלים של רכב שטח המעניין ביותר - אם אני מתכנן משהו, אני אקפיד על רכבת כוח מהמדף עד כמה שאפשר.

לשלדת התומקאר כמה יתרונות ספציפיים - זה שלדת באגי קטן, דו מושבי, עם גיאומטריות מתלים והיגוי טובות ומוכחות. ואפשר להשיג שלדות אלו, כלומר תומקארים שחוטים וישנים, במחיר לא גבוה (אני מכיר אנשים שקנו תומקאר דו-מושבי מחודש ומשופץ עד העצם, מהמפעל, ב25K). בניגוד למשל לרייזר, יש לה רצפה שטוחה לגמרי, ונרחבת מאד. יש לך לדעתי מקום לשכבה של מצברים מתחת לנהג ולנוסע, וליותר משכבה אחת ב"תעלה" המלבנית שרצה במרכז, לאורך השלדה. השרשראות הן מקור להפסד מסויים, זה נכון, אבל מנוע כמו שהראית בסרטו יכנס ממש פיקס ובפשטות למקומו על ציר ההנעה וישאיר מקום רב נמוך, בין שני הגלגלים האחוריים, לעוד מצברים במידת הצורך בעריסה במקום של המנוע המקורי.

[נמרוד]

נמרוד, השיקול בתכנון שלדה הוא האפשרות למקם את הסוללות במקום מייטבי שיאפשר גם החלפה מהירה וגם הכי נמוך שאפשר. בשלדה קיימת יש אילוצים שאחרת היה אפשר להמנע מהם. חוץ מזה, שלדת טומקאר למיטב ידיעתי כבדה מאוד, ואני לא בטוח שאני חייב את המשקל הזה, אבל אולי אני טועה.

תראה, כשמפתחים משהו חדש, בדרך כלל כדאי להתמקד. ופה מערכת הכוח היא העיקר - ואם אני מבין נכון גם המקום שבו יש לך ידע, עניין אישי - אז הייתי אומר שכדאי להתמקד בה. אני אישית מוצא את הנדסת השלדה והמתלים של רכב שטח המעניין ביותר - אם אני מתכנן משהו, אני אקפיד על רכבת כוח מהמדף עד כמה שאפשר.

לשלדת התומקאר כמה יתרונות ספציפיים - זה שלדת באגי קטן, דו מושבי, עם גיאומטריות מתלים והיגוי טובות ומוכחות. ואפשר להשיג שלדות אלו, כלומר תומקארים שחוטים וישנים, במחיר לא גבוה (אני מכיר אנשים שקנו תומקאר דו-מושבי מחודש ומשופץ עד העצם, מהמפעל, ב25K). בניגוד למשל לרייזר, יש לה רצפה שטוחה לגמרי, ונרחבת מאד. יש לך לדעתי מקום לשכבה של מצברים מתחת לנהג ולנוסע, וליותר משכבה אחת ב"תעלה" המלבנית שרצה במרכז, לאורך השלדה. השרשראות הן מקור להפסד מסויים, זה נכון, אבל מנוע כמו שהראית בסרטו יכנס ממש פיקס ובפשטות למקומו על ציר ההנעה וישאיר מקום רב נמוך, בין שני הגלגלים האחוריים, לעוד מצברים במידת הצורך בעריסה במקום של המנוע המקורי.

[חנן גולומבק]

אהלן יקיר
קודם כל , כל הכבוד על היוזמה לנסות משהו חדש לחלוטין. אני הייתי הולך על משהו חדש לגמרי כולל השלדה אותה הייתי מנסה לבנות מאלומניום, לדעתי ברכב חשמלי עם סוללות כבדות אתה רוצה שלדה כמה שיותר קלה.
אתה הולך על קונספט חדשני ולדעתי הכל צריך להיות חדשני החל מהבורג הראשון. לא חסרות דוגמאות לשלדות עשויות אלומניום וחזקות מאד, מטוסים וספינות.
בהצלחה.

[עידו לוריה]

נמרד אתה מפספס בגדול , תומקאר זו לא פלטפורמה טובה לרכב ראלי רייד הכלוב שלו לא תיקני בכלל , תא הנוסעים צר וקצר , מערכת ההיגוי גרועה מאוד , המתלים שלו מקדימה ומאחור גרועים ומאחור גם לא מתאימים לציריה וגם כבדים וגם השרשרת זה חר... , הברקסים שלו לא טובים בכלל , השלד שלו כבד , בקיצור זו אחת החבילות הגרועות ביותר שאפשר לחשוב עליה בתור פלטפורמה לכלי חשמלי .
רמת השינוי שצריך בתוםקאר בכדי שהיה ראוי לרכב מהסוג שהם רוצים לבנות , יעלה כמו לבנות מ - א ועד - ת , ותמיד זה יראה כמו טלאי .
בקיצור אין קיצורי דרך .
עידו

[נמרוד]

עידו, זה לא הולך להיות רכב T1 שינסה לתת בראש לרז היימן... בוא נהיה ריאליים - אם מגדירים בתור מטרה לפרויקט הזה, רכב שיסיים באחה חוצה ישראל בתוך זמן הגג, זה יהיה הישג יוצא מן הכלל. לכן כל נושא הקטגוריות ואפילו התקניות המלאה של הכלוב לא רלוונטי - זה רכב שיתחרה מן הסתם ברייד. בתקנון הFIA לקרוס קאונטרי ראליאין שום התייחסות לאפשרות של מנוע שאינו שרפה פנימית, וגם בנושאי הבטיחות יש כאן היבטים שאין אליהם שום התייחסות - כל המצברים האלו, בתוך תא הנוסעים? מופרדים ממנו? איך ולמה? כבלים של מתח גבוה?

ואם המטרה היא פשוטה - רכב שיחצה את ישראל, דרך השטח, בזמן הגג של באחה ישראל - מבינים שצריך פלטפורמת רכב פשוטה ואמינה וקיימת. לנסות לפתח גם פלטפורה וגם מערכת הינע - זה אתגר כפול ומכופל, והופך את העסק ללא ריאלי. אם זה תרגיל תכנון תיאורתי בלבד - אהלן וסהלן. קח תומקאר שגמר מנוע, ותתחיל לתכנן ולבנות עליו, זו הדרך המהירה ביותר להגיע למטרה במציאות.

[OP2000]

רעיון יפה מאוד

[zivo]

עידו, זה לא הולך להיות רכב T1 שינסה לתת בראש לרז היימן... בוא נהיה ריאליים - אם מגדירים בתור מטרה לפרויקט הזה, רכב שיסיים באחה חוצה ישראל בתוך זמן הגג, זה יהיה הישג יוצא מן הכלל......

....ואם המטרה היא פשוטה - רכב שיחצה את ישראל, דרך השטח, בזמן הגג של באחה ישראל - מבינים שצריך פלטפורמת רכב פשוטה ואמינה וקיימת. לנסות לפתח גם פלטפורה וגם מערכת הינע - זה אתגר כפול ומכופל, והופך את העסק ללא ריאלי. אם זה תרגיל תכנון תיאורתי בלבד - אהלן וסהלן. קח תומקאר שגמר מנוע, ותתחיל לתכנן ולבנות עליו, זו הדרך המהירה ביותר להגיע למטרה במציאות.

To be on the same page
רק שנבין (ונסכים), ומבלי לשלול את הכיף וההישג של בניה כזו - לטכנולוגיה הזו אין שום סיכוי להיות תחרותית מול מנוע שרפה פנימית קונבנצינאלי.

חוץ מזה נמרוד מעלה נקודה חשובה של בטיחות - לשבת מעל המצברים זה סביר, לשכב מתחת לכמה קילו חומצה, אחרי שהרכב על מתהפך, זה כבר סיפור אחר :-(

[יקיר גרין]

To be on the same page
רק שנבין (ונסכים), ומבלי לשלול את הכיף וההישג של בניה כזו - לטכנולוגיה הזו אין שום סיכוי להיות תחרותית מול מנוע שרפה פנימית קונבנצינאלי.

חוץ מזה נמרוד מעלה נקודה חשובה של בטיחות - לשבת מעל המצברים זה סביר, לשכב מתחת לכמה קילו חומצה, אחרי שהרכב על מתהפך, זה כבר סיפור אחר :-(

זיו, לא יודע למה אתה פוסק שלא ניתן להתחרות מול מנוע בערה פנימית ... ראיתה את הסרטון שהעלתי פה?
ברכב הזה לא תהיה חומצה. מדברים על סוללות ליטיום איון או ליטיום פולימר ... אף אחד מהם לא מכיל חומצה, ולא נוזל בהתהפכות.
ליפו עלול להתלקח במקרה קצר, אבל אפשר להגן עם קיר אש בין הסוללות לנוסעים.

[יקיר גרין]

עידו, זה לא הולך להיות רכב T1 שינסה לתת בראש לרז היימן... בוא נהיה ריאליים - אם מגדירים בתור מטרה לפרויקט הזה, רכב שיסיים באחה חוצה ישראל בתוך זמן הגג, זה יהיה הישג יוצא מן הכלל. לכן כל נושא הקטגוריות ואפילו התקניות המלאה של הכלוב לא רלוונטי - זה רכב שיתחרה מן הסתם ברייד. בתקנון הFIA לקרוס קאונטרי ראליאין שום התייחסות לאפשרות של מנוע שאינו שרפה פנימית, וגם בנושאי הבטיחות יש כאן היבטים שאין אליהם שום התייחסות - כל המצברים האלו, בתוך תא הנוסעים? מופרדים ממנו? איך ולמה? כבלים של מתח גבוה?

ואם המטרה היא פשוטה - רכב שיחצה את ישראל, דרך השטח, בזמן הגג של באחה ישראל - מבינים שצריך פלטפורמת רכב פשוטה ואמינה וקיימת. לנסות לפתח גם פלטפורה וגם מערכת הינע - זה אתגר כפול ומכופל, והופך את העסק ללא ריאלי. אם זה תרגיל תכנון תיאורתי בלבד - אהלן וסהלן. קח תומקאר שגמר מנוע, ותתחיל לתכנן ולבנות עליו, זו הדרך המהירה ביותר להגיע למטרה במציאות.

נמרוד, אלו שאלות מצויינות, שאנחנו לא לגמרי סגורים על התשובה להן, לכן אנחנו עוד לא בונים.
אם הרכב נועד רק לחדוות היצירה, אז תומקאר חשמלי יכול להיות דבר נחמד. אם רוצים גביעים אז כדור ראשון לצורך בדיקת רכבת הכח יכול להיות תומקאר ... אבל אם יש בעיה לעמוד בתקנים עם שלדת תומקאר (עידו??) אז הרכב לא יוכל להתחרות, וזה מביס את המטרה של בדיקת ייתכנות.
אנחנו ממשיכים לעשות שעורי בית, וההודעות פה עוזרות מאוד!

[יקיר גרין]

אהלן יקיר
קודם כל , כל הכבוד על היוזמה לנסות משהו חדש לחלוטין. אני הייתי הולך על משהו חדש לגמרי כולל השלדה אותה הייתי מנסה לבנות מאלומניום, לדעתי ברכב חשמלי עם סוללות כבדות אתה רוצה שלדה כמה שיותר קלה.
אתה הולך על קונספט חדשני ולדעתי הכל צריך להיות חדשני החל מהבורג הראשון. לא חסרות דוגמאות לשלדות עשויות אלומניום וחזקות מאד, מטוסים וספינות.
בהצלחה.

חנן, אני מאוד רוצה שלדה קלה ... אולי בדור שני, אם יהיה תקציב, נדבר עם עידו ...
כרגע מהכיס שלי, אני לא בונה שלדת אלומיניום מ-0 ... הלוואי והייתי צריך סיבה יותר טובה מהמחיר.