תחילת תכנון באגי חשמלית למרוצי רייד

[NadavRally]

אם משקיעים בבניית רכב חשמלי אפשר לתת את הדעת לכמה דברים שיכולים מאוד לעזור:

תכנון אירודינאמי, למרות כל מה שנאמר על המהירויות עדיין ניתן לחסוך הרבה מאוד. בייחוד כיוון שאין צורך ברדיאטורים גדולים.

ניצול בלימה כדי לטעון את המצברים.
העלתי הצעה להשתמש בשתי מערכות בלמים מקבילות, הראשונה תבלום באמצעות דינמו שיתחבר לגלגלים הלא מניעים, אם הבלימה לא תספיק אז יכנסו לפעולה בלמים מכאניים. הטעינה לא חייבת ללכת למצברים, היא יכולה לטעון קבלים גדולים שיתנו בוסט של כוח ליציאה מסיבוב, המקום בו כוח הוא הכי חשוב!

חלוקת משקל, כל המצברים הם משקל מוקפץ, אפשר למקם אותם על הרצפה ולהפוך את חלוקת המשקל ברכב למשהו שרכב מונע דלק יכול רק לחלום עליו.

בכל מקרה אם רק סוללות יעלו 80 אלף דולר, אז הפרוייקט בבעיה, אלא אם כן ימצא ספונסר מעניין. אולי אפשר למצוא פריוס מפרוק???

נדב

[asafk]

אני חושב שיש טעות בסיסית בהשוואת הספקים של מנועי שריפה פנימית ושל מנועי DC.
תסתכלו לדוגמה על הגרפים של המנוע שמדובר עליו כאן בדיון (לדעתי הוא מצוין אבל כבר כתבתי וגם אתם הגעתם למסקנה שיש מנוע 11 אינצ' מאותה סדרה שיתאים יותר).
אם מבינים את המשמעויות של ביצועי המנוע הזה, מבינים שמספיק בערך רבע מההספק של המנוע בנזין כדי להזיז רכב באותו משקל. המומנט עצום, בכל סל"ד, וזה אומר התייחסות שונה לחלוטין מאשר למנוע בנזין. העבודה עם מנוע חשמלי DC הוא סביב נקודת המקסימום נצילות, זה הסל"ד שאפשר לשמור עליו לאורך זמן. מצד שני בזמן האצה, ובניגוד למנועי בנזין, מעלים את הסל"ד מ0, שם המומנט מקסימלי, וצריכת הזרם מקסימלית, לנקודה בה המומנט נמוך לצריכת הזרם נמוכה. כיוון שהספק הוא מכפלה של מומנט כפול סל"ד, זה אומר שצריך מעט הספק יחסית למנוע בנזין שצריך לעלות לסל"ד גבוה כדי להזיז את הרכב.

http://www.evsource.com/tls_warp9.php
כדאי לפני זה להשקיע קצת זמן ולהבין איך לקרוא את הנתונים בגרף.

ועדיין, מנוע כזה צריך הרבה אנרגיה.
כמה? המחשבון הזה יעזור:
http://www.evsource.com/battery_calculator.php

לפי זה פחות מ400 אמפר-שעה (אני מניח מערכת של 72 וולט מכל מיני שיקולים פרקטיים) יידרשו כדי להשלים 100 מייל ברכב של 1000 ק"ג. אני חושב שבתנאי מירוץ יידרש יותר מזה, אבל עדיין זה הסדר גודל.

אנחנו מדברים על אלפי דולרים בודדים פחות או יותר אם לא פיספסתי כלום.

אסף.

[יקיר גרין]

אסף, תודה על המידע!

הבעיה עם המחשבון שהבאת היא שהוא לוקח רכב בשיוט על הכביש ... וגם אז זה ממוצע של רכבים עם מקדמי גרר שונים.
אנחנו מדברים על באגי בשטח תחת רגל של נהג מרוץ, הצריכה תהיה כמעט מקסימלית, כמעט כל הזמן.
אני חושב שהמספרים יהיה מאוד רחוקים ממה שהמחשבון מנבא.

לעניין הסל"ד, אולי כדאי לשקול תיבת הילוכים? לעזור למנוע להמצא בטווח הסל"ד היעיל (לא לצורך כח, אלא לצורך נצילות), אבל המחיר על זה הוא משקל.

[nir.samo]

בהסבות של רכבי IC לחשמלי מקובל להשאיר את תיבת הילוכים מהטעם שהזכרת וגם זה מאפשר להשתמש בקונטרולר ללא רוורס.
אני ממליץ על הספר Build Your Own Electric Vehicle, יש הרבה מה ללמוד מהסבות גם כשבונים רכב מאפס.

[asafk]

יקיר, אבל זה בדיוק ההבדל בין רכב חשמלי (ובמיוחד מונע DC ) לבין רכב ICE.
כדי לשמור על מהירות בשטח, אתה צריך הספק שיורד לגלגלים. ברכב ICE המשמעות היא ללחוץ על הגז, כדי שהמנוע יהיה בסל"ד גבוה, שם יש לו הספק גבוה.
ברכב חשמלי, המשמעות היא לשמור על סל"ד באמצע - מקום שיש בו יותר כוח מאשר במנוע ICE מצד אחד, אבל גם הנצילות מקסימלית (נצילות ליחידת מומנט). דווקא לשיוט חסכוני ברכב חשמלי לוקחים סל"ד גבוה - בו יש פחות כוח וגם צריכת הזרם נמוכה יותר (זה כשיש גיר).
תיבת הילוכים היא דבר שימושי, שני הילוכים או אולי שלושה מספיקים להכל.
יש לזה חלופה - מנוע AC שעובד בטווח סל"ד מאוד גדול וגם הגרפים שלו נראים אחרת - אלו מנועים שמיועדים להניע מכוניות בלי גיר.

אסף.

[asafk]

ועוד הערת אגב אחת - נסה לחשב יחס העברה כזה שייקח אותך מ0 סל"ד בזינוק עד ל 3500 במהירות 110 קמ"ש. אם הצלחת - אתה יכול להשתמש בכל הטווח היעיל של WARP9 או של WARP11 בלי לבזבז אמפר אחד מיותר.

אסף.

[talw]

וריאטור לא יכול לפתור את בעיית סל"ד/מומנט/צריכת זרם הזו ?

לדעתי מאד.

טל

[nir.samo]

זה יהיה כמו להתקין מנואלה באוטו עם סטרטר. כל הקטע של מנוע חשמלי זה המומנט שלא מוגבל כמו במנוע שריפה.

[talw]

זה יהיה כמו להתקין מנואלה באוטו עם סטרטר. כל הקטע של מנוע חשמלי זה המומנט שלא מוגבל כמו במנוע שריפה.

מדברים על נצילות בסל"ד מסויים ?

או שלא הבנתי נכון ?

[יקיר גרין]

טל, בעקרון אתה צודק, אבל ההפסדים בווריאטור יהיו גדולים הרבה יותר משיפור היעילות.
אסף, לפי הנע ישיר, גודל גלגל של 28" יתן מהירות של 468קמ"ש ב-3500 סל"ד ... כנראה שצריך יחס של 1:4 בערך ... 110 קמ"ש יספיק?
שיא היעילות של המנועים דוקא באזור ה-2000 סל"ד ... לא כדאי לכוון לשם?

[talw]

עד כמה שאני יודע,הפסד על וריאטור הוא עד 10% מגיר רגיל.

ב 2000 סל"ד אתה שורף זרם יותר מפי 2 מאשר ב 3500 סל"ד.(זה כבר לא עניין של נצילות,זו שאלה אם אתה צריך את הכח הזה)
תעשה חישוב כמה אנרגיה נישרפת לך בהאצות הללו מ 0 סל"ד .

כמובן שכל הטענה שלי נכונה בהתחשב שיש לך מספיק כח ב 3500 סל"ד קבוע,ואתה רוצה לעשות כמה שיותר קילומטרים עם משקל מצברים נתון.

איפה אני טועה ?

טל

[lizard]

אם אתם שוקלים גיר אז לדעתי זה חסר טעם, במקום מנוע חשמלי שמחליף את כל מערכת ההנעה אתה מחליף רק את המנוע שיש מצב שמנוע חשמלי שוקל לא פחות וצריך יותר נפח בשביל מצברים.

עכשיו לשאלה אחרת :-P האם יש לקנות או להשיג -בארץ- מנוע חשמלי שיכול לתת בסביבות ה50-90 כ"ס ושיהיה במידות סבירות ושלא ישקול טונה? רצוי אחד שיכול לעבוד על מצברים, אבל אם אין אז אפילו אחד שיהיה מחובר לרשת החשמלית תלת פאזית. יש לי רעיון לרכב עבירות מבוסס חשמל למרוצי 50-100 מטר...

[elitkh]

קצת על נצילויות של מנועי DC-
ההפסדים העיקריים של מנועי DC הם כתוצאה מהזרם שזורם בסלילים. כלומר ככל שהזרם גבוה יותר-ההפסדים גבוהים יותר.
הזרם במנוע תלוי במומנט באופן ליניארי (כמעט). כלומר ככל שהמומנט גבוה-הזרם גבוה והנצילות יורדת.
זו הסיבה שהנצילות במנועי DC גבוה יותר ככל שההספק מושג במהירות גבוהה יותר-זה הפוך ממנועי בעירה פנימית בה הנצילות עולה ככל שהמומנט גבוה.
וריאטור יהיה טוב במנוע DC בדיוק כמו במנוע בנזין, אותן בעיות של נצילות נמוכה ואמינות נמוכה.

[נמרוד]

יקיר אהלן, דובי העלה ידיעה על באגי חשמלית לדקאר בעמוד הראשי, והנה נתן לך תשובה מהמותן - כדי להניע באגי חד מושבית שגרסאת הבנזין שלה שקלה 600 קילו, משתמשים במצברים בהספק של 54KW/H. זה מספר מצויין כדי לעשות הערכת עלויות. את המנועים האלו אתה מכיר? יצרן הולנדי בשם AGV. נדמה לי שזה המנועים שיש בטסלה.

[asafk]

אם כבר מדברים על מנועים מה"טופ" אז יש גם את brusa. אבל מנועי AC מקוררי נוזל זה "טיפה" יותר יקר מהתוכנית המקורית ל WARP11 שעשיתי היום קצת מחקר ומצאתי קיטים שלו עם בקר איכותי ואביזרים בפחות מ 5000$.

אסף.

[נמרוד]

אתה יכול בבקשה להרחיב קצת יותר, בבחינת "מבוא למנועים חשמליים על המדף"? אני לא חושב שיש כאן רבים חוץ ממך ויקיר שמכירים את ההיצע בשוק וההבדלים העקרוניים.

[יקיר גרין]

יקיר אהלן, דובי העלה ידיעה על באגי חשמלית לדקאר בעמוד הראשי, והנה נתן לך תשובה מהמותן - כדי להניע באגי חד מושבית שגרסאת הבנזין שלה שקלה 600 קילו, משתמשים במצברים בהספק של 54KW/H. זה מספר מצויין כדי לעשות הערכת עלויות. את המנועים האלו אתה מכיר? יצרן הולנדי בשם AGV. נדמה לי שזה המנועים שיש בטסלה.

אותי הידיעה שמחה מאוד! כמו שכתבתי בהודעה הראשונה, אני מקווה לא לגלות למה אף אחד לא ניסה ...
מתברר שאפשר.
הבעיה היא שהם הלכו על באגי חד מושבית קלה ... ואנחנו חשבנו על דו מושבית.
קיבולת הסוללות נשמעת נמוכה לצורך טווח משמעותי, גם אם מדברים על מנוע ובקר יעילים מאוד.
הרעיון של בולמי זעזועים רגנטיבים מעולה! זה בדיוק מה שרכב שטח חשמלי צריך!

[יקיר גרין]

ידיעה מעניינת ...
http://www.trucksplanet.com/catalog/model.php?id=544

אפשר גם בגדול ...

[רני דקל]

ועוד רכב ראלי רייד חשמלי לדקאר, הפעם בגודל מלא: