Электро ока своими руками

Не будем судить, стала "Ока" по-настоящему популярной у автолюбителей или нет, но то, что она пользуется любовью конструкторов, — бесспорно. Автомобиль послужил если не основой, то, во всяком случае, донором для многих необычных машин, например "Гнома" и "Эльфа" (ЗР, 1995, № 2), "Кабрика" (ЗР, 1997, № 5), вездехода "Арктика"(ЗР, 1996, № 12). Еще об одном перевоплощении "Оки" рассказывает наш корреспондент в Тольятти Сергей МИШИН.

С конца 1995 года в Генеральном департаменте развития ВАЗа на базе "Оки" делают электромобили. Пока их изготовлено немного, зато заявили о себе эти машинки довольно громко — безоговорочной победой в соревнованиях "12 электрических часов по Турину" (ЗР, 1996, № 12). При первой возможности я познакомился с "Электро-Окой", положившей на лопатки итальянских и французских конкурентов.

КАК ОНА УСТРОЕНА

Вложить в "Оку" электрическую начинку оказалось не так просто — автомобильчик-то маленький, а места под электрохозяйство (прежде всего, аккумуляторные батареи) требуется много. В машину буквально втиснули 110 необслуживаемых никель-кадмиевых щелочных аккумуляторов — каждый напряжением 1,2 В, емкостью по 90 либо 120 А.ч. Их разместили блоками — под задним сиденьем (на месте топливного бака), в багажнике и в моторном отсеке, закрыв маленький 25-киловаттный двигатель.

Сцепление электромобилям не нужно — у двигателя рабочий диапазон начинается с 0 об/мин, а характеристика крутящего момента позволяет трогаться, разгоняться и достигать максимальной скорости на одной и той же передаче. Режим реверса электромотора делает ненужной и передачу заднего хода. Поэтому вместо коробки у "Электро-Оки" — оригинальный редуктор с передаточным отношением, соответствующим третьей передаче автомобиля. Дальше — все как у "родительницы": главная пара, дифференциал, валы привода колес ВАЗ-1111.

Тормоза — тоже обычные "оковские", но без вакуумного усилителя (да и откуда бы взяться вакууму в электромобиле?). Водителю помогает режим рекуперации, то есть подзарядки аккумуляторов, когда тяговый электродвигатель при торможении работает как генератор, заодно замедляя вращение колес.

Но здесь есть одна особенность. На скользкой дороге одно из ведущих колес может провернуться назад, если большой тормозной момент двигателя остановит чашку дифференциала. Попробуйте на обычном автомобиле вывесить ведущие колеса, включить передачу и рукой крутануть одно колесо — второе повернется в другую сторону. То же самое и на электромобиле, если под колесами (или хотя бы под одним из них) — лед, это грозит потерей управляемости. Только не на "Электро-Оке" — у нее есть оригинальная система противоскольжения. Специальный индуктивный датчик следит за вращением колес и в опасный момент отключает режим рекуперации — работают только штатные тормоза. Через некоторое время электродвигатель вновь включается как генератор, если, конечно, водитель все еще давит на педаль тормоза. Почти антиблокировочная система!

"Заправлять" "Электро-Оку" можно от обычной сети переменного тока напряжением 220 В — включаешь машину в розетку, как какой-нибудь утюг, и ждешь — не более 10 часов, если аккумуляторы были полностью разряжены. Бортовое электрооборудование питается от обычной батареи (12 В, 35 А.ч), которую подзаряжают основные аккумуляторы с помощью блока вторичного питания.м В салоне бросается в глаза отсутствие рычага коробки передач и педали сцепления. Комбинация приборов от ВАЗ-1111 несколько переработана — вместо указателей уровня топлива и температуры охлаждающей жидкости по сторонам спидометра установлены вольтметры. Один, такой же как в "восьмерке", показывает напряжение в бортовой сети. А вот другой, отличающийся более внушительными цифрами (80 и 160 вместо 8 и 16), помогает понять, как "поживает" основная батарея электромобиля. В планах — "вживление" в комбинацию приборов бортового компьютера.

Систему отопления, естественно, пришлось делать электрической — как в троллейбусе. Рычажок, управляющий краном "печки", заменен на тумблер, которым включают электротены, встроенные в штатный радиатор отопителя. Питаются они от основной батареи.

Багажник "Электро-Оки" поменьше, чем у ее бензиновой "сестры", ведь на его дне располагается часть аккумуляторов. Здесь же приютилось вытесненное из моторного отсека запасное колесо, закрепленное на спинке заднего сиденья. Объем багажника всего лишь 93 л, без запаски — 127 л (сравните с обычной "Окой" — 220 л). Утешает, что заднее сиденье по-прежнему можно сложить и объединить багажник с салоном.

На поворот ключа в замке в положение "зажигание" откликается вольтметр бортовой сети. "Пускаю" мотор (то бишь поворачиваю ключ в положение "стартер") и слышу щелчок мощного реле. Теперь на комбинации приборов заработал и "большой" вольтметр основной батареи. Можно ехать!

Начало движения очень плавное. На небольшой скорости "Электро-Ока" слегка жужжит блоком управления, а после 30-35 км/ч электромобиль движется, по автомобильным меркам, бесшумно. Впрочем, даже "бесшумный" троллейбус может "достать" своих пассажиров воем редуктора или заднего моста. А здесь слышно лишь, как шуршат шины, легко присвистывает ветерок и. все!

Ехать можно очень медленно (минимальная скорость — 3 километра в час!), а вот разгоняться. На эту "букашку" даже обижаются водители не поспевающих "жигулей". Передачи переключать не надо, силенок электромотору хватает, и стартующая "Электро-Ока" легко удирает от своих смердящих и чадящих "родственников".

Проникшись духом соперничества и самоутверждения, я совсем перестал смотреть на "большой" вольтметр — в какой-то мере аналог эконометра автомобиля. А посмотрев, одумался и сбавил темп. Во время резкого разгона стрелка вольтметра далеко уходила из зоны оптимального состояния аккумуляторов. По объяснению специалистов, электромобиль при этом "кушал" более 200 А, что резко сокращало 90-километровый пробег — максимум возможностей "Электро-Оки".

Читайте также:  Как снять спинку заднего сиденья ваз 2110

Будем учиться экономить! Это оказалось совсем нетрудно: если вокруг нет нетерпеливых соседей, которым неспешный разгон может помешать, удается набирать скорость, бережливо удерживая стрелку вольтметра в средней части шкалы. Ну что же, все как на автомобиле: быстро едешь — больше платишь.

Оригинальным и несколько непривычным оказалось и торможение "Электро-Оки". Можно легко поймать положение педали, когда еще не начали работать тормоза, а двигатель уже действуют в режиме генератора, заметно "осаживая" электромобиль. Если на педаль нажать посильнее — в работу включится и гидравлическая тормозная система. Правда, усилие на педали великовато и эффективность торможения оставляет желать лучшего — явно сказывается отсутствие усилителя.

Очень легко оказалось трогаться на подъеме. На месте электромобиль можно удерживать, чуть нажимая на педаль газа (подобным образом поступают автомобилисты, только им еще надо работать и второй педалью — сцепления, которое при этом интенсивно изнашивается). "Электро-Оке" это совершенно не вредит, даже требуется очень небольшой ток.

Рулевое управление не вызвало каких-либо нареканий, хотя усилие на рулевом колесе, пожалуй, чуть больше, чем на "Оке". А вот плавность хода ощутимо лучше — сказывается тяжесть аккумуляторов. Интересна еще одна особенность машинки. При движении назад скорость ограничена примерно до 30 км/ч. Сделано это из соображений безопасности, чтобы ограничить слишком ретивых ездоков — ведь без блокировки "Электро-Ока" разгонялась бы задним ходом до максимальной скорости.

Электромобиль располагает к плавной и спокойной езде, но не спасует и в интенсивном городском потоке. Наверно, уже сегодня такая машинка может обслуживать какие-либо курортные зоны, больничные городки, где особенно вреден выхлоп двигателя внутреннего сгорания. Управление электромобилем значительно проще, чем автомобилем, даже с автоматической коробкой передач; любой "чайник" справится с "Электро-Окой". Вот только будущее ее пока туманно — отечественные экологические нормы позволяют использовать автомобиль всюду, а где-нибудь в Калифорнии хватает своих электрических машинок. Под капотом — 30 элементов тяговой батареи, блоки управления.

Багажник "съеден" аккумуляторами и запасным колесом.

Мотор виден только снизу; за ним — редуктор и главная передача.

Ничто не выдает в ней электрическую сущность. кроме рисунка на двери. Если приглядеться, замечаешь, что нет выхлопной трубы, а посадка более низкая.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ "ЭЛЕКТРО-ОКИ" (в скобках данные по автомобилю ВАЗ-1111)

Двигатель: мощность — 25 (21,5) кВт; крутящий момент — 108 (44,6) Н.м, максимальная частота вращения вала — 6700 (5600) об/мин.

Общие данные: снаряженная масса — 917 (635) кг, полная масса — 1140 (975) кг; максимальная скорость — 90 (120) км/ч; разгон с места до 30 км/ч — 4 с, до 60 км/ч — 14 с; запас хода при 40 км/ч — 120 км, при городском цикле — 80-90 (500) км.

Сергей МИШИН. Фото Сергея Богатюка. «За рулем»

Цветная электросхема для отечественного автомобиля ОКА. Схема в высоком разрешении, поэтому для увеличения картинки — кликните на неё. Для исключения ошибок при работе со схемой, ниже указан второй вариант схемы электрооборудования ОКА.

Электросхема автомобиля ОКА


1 – боковой указатель поворота
2 – передний указатель поворота
3 – фара
4 – электродвигатель вентилятора системы охлаждения
5 – звуковой сигнал
6 – датчик включения электродвигателя вентилятора
7 – электродвигатель омывателя ветрового стекла
8 – датчик момента искрообразования
9 – аккумуляторная батарея
10 – стартер Ока
11 – коммутатор
12 – свечи зажигания
13 – катушка зажигания
14 – генератор Ока
15 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости
16 – датчик контрольной лампы недостаточного давления масла
17 – розетка для переносной лампы
18 – реле стеклоочистителя
19 – датчик уровня тормозной жидкости
20 – выключатель сигнала торможения
21 – электродвигатель очистителя ветрового стекла
22 – электромагнитный клапан карбюратора
23 – выключатель света заднего хода
24 – реле включения стартера
25 – реле включения ближнего света фар
26 – реле включения дальнего света фар
27 – реле-прерыватель аварийной сигнализации и указателей поворота
28 – прикуриватель
29 – переключатель вентилятора отопителя
30 – дополнительный резистор электродвигателя отопителя
31 – выключатель наружного освещения
32 – блок предохранителей
33 – предохранитель цепи противотуманного фонаря
34 – реле включения обогрева заднего стекла
35 – реле включения электродвигателя вентилятора системы охлаждения
36 – реле-прерыватель контрольной лампы включения стояночного тормоза
37 – выключатель очистителя и омывателя заднего стекла
38 – выключатель обогрева заднего стекла
39 – выключатель заднего противотуманного фонаря
40 – контрольная лампа прикрытия воздушной заслонки карбюратора
41 – выключатель аварийной сигнализации
42 – выключатель зажигания
43 – реле зажигания
44 – электродвигатель вентилятора отопителя
45 – датчик указателя уровня топлива
46 – выключатель плафона в стойке двери
47 – комбинация приборов
48 – переключатель очистителя ветрового стекла
49 – выключатель омывателя ветрового стекла
50 – выключатель звукового сигнала
51 – переключатель света фар
52 – переключатель указателей поворота
53 – выключатель контрольной лампы включения стояночного тормоза
54 – плафон освещения салона
55 – выключатель контрольной лампы прикрытия воздушной заслонки карбюратора
56 – электродвигатель омывателя стекла задней двери
57 – задний фонарь ока
58 – задний противотуманный фонарь
59 – фонарь освещения номерного знака
60 – элемент обогрева стекла задней двери
61 – электродвигатель очистителя стекла задней двери.

Читайте также:  Расходомер топлива своими руками

Схема электрооборудования автомобиля ОКА — другой вариант


1 — фары; 2 — передние указатели поворота; 3 — датчик включения электровентилятора; 4 — звуковой сигнал Ока; 5 — электровентилятор системы охлаждения двигателя; 6 — боковые указатели поворота; 7 — датчик момента искрообра-зования; 8 — свечи зажигания; 9 — катушка зажигания; 10 — электродвигатель насоса омывателя ветрового стекла; 11 — аккумуляторная батарея; 12 — генератор автомобиля Ока; 13 — датчик контрольной лампы давления масла; 14 — электромагнитный клапан карбюратора; 15 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 16 — выключатель света заднего хода; 17 — коммутатор; 18 — штепсельная розетка для переносной лампы; 19 -датчик уровня тормозной жидкости; 20 — стартер; 21 — моторедуктор очистителя ветрового стекла; 22 — реле-прерыватель указателей поворота и аварийной сигнализации; 23 — реле включения дальнего света фар; 24 — реле включения ближнего света фар; 25 — реле включения стартера; 26 — реле включения электровентилятора; 27 — блок предохранителей; 28 — реле-прерыватель контрольной лампы стояночного тормоза; 29 — реле-прерыватель очистителя ветрового стекла; 30 — выключатель очистителя и омывателя заднего стекла; 31 — выключатель обогрева заднего стекла; 32 — выключатель заднего противотуманного фонаря; 33 — выключатель контрольной лампы воздушной заслонки карбюратора; 34 — предохранитель цепи противотуманного света; 35 — контрольная лампа воздушной заслонки карбюратора; 36 — выключатель аварийной сигнализации; 37 — выключатель наружного освещения; 38 — реле включения обогрева заднего стекла; 39 — переключатель электродвигателя вентилятора отопителя; 40 — выключатель стоп-сигнала; 41 — прикуриватель 42 — дополнительный резистор электродвигателя вентилятора отопителя; 43 — реле выключателя зажигания; 44 — выключатель зажигания; 45 — трех рычажный переключатель; 46 — плафон освещения салона; 47 — выключатели плафона, расположенные в стойках дверей; 48 — комбинация приборов 49 — выключатель контрольной лампы стояночного тормоза; 50 — датчик указателя уровня и резерва топлива; 51 — электродвигатель вентилятора ото пителя; 52 — задние фонари; 53 — моторедуктор очистителя заднего стекла; 54 — элемент обогрева заднего стекла; 55 — фонари освещения номерноп знака; 56 — задний противотуманный фонарь; 57 — электродвигатель насоса омывателя заднего стекла; А — порядок условной нумерации штекеров в ко лодке датчика момента искрообразования; Б — порядок условной нумерации штекеров в колодках моторедукторов очистителей ветрового и заднего сте кол и реле-прерывателя очистителя ветрового стекла; В — порядок условной нумерации штекеров в колодках выключателя зажигания и трехрычажно го переключателя; Г — порядок условной нумерации штекеров в колодках комбинации приборов.

Ребята из Литвы у себя в гараже из старого Ваза сделали электромобиль. Собственными руками мастера демонтировали двигатель внутреннего сгорания и установили электродвигатель, а так же аккумуляторы. Для управления электрической системой привода умельцы собрали контроллер мощности.

Итак давайте поэтапно разберемся в проделанной работе.
Ребята из Литвы взяли старый Ваз-2106, даже продемонстрировали что он работает — установили аккумулятор и завели двигатель внутреннего сгорания.

В принципе довольно неплохой выбор автомобиля, ВАЗ 2106 достаточно легкая машина. В тоже время, автомобиль не самый маленький по размеру кузова с большими выносами относительно оси колес спереди и сзади. Довольно много пространства у Ваз-а в подкапотном пространстве и в багажнике — именно туда мастера установили целую батарею аккумуляторов.

Вернемся к двигателю. Насколько можно судить по видео — для электропривода решили использовать двигатель постоянного тока мощностью 12 КВт, скорее всего с напряжением питания 110 Вольт. По виду можно предположить, что похожие двигатели используют в электрокарах или промышленных устройствах.

12 КВт в пересчете примерно 17 л.с. — что скорее всего не сулит большой динамики собранному автомобилю. Однако хотелось бы заметить, что из машины демонтирован двигатель внутреннего сгорания, который по сути составляет 80 процентов веса автомобиля. Сам по себе кузов Ваз-а не тяжелый.

Хотелось бы отметить один не очень положительный момент — ребята решили использовать родную механическую коробку передач Ваза. Не известно пришлось ли им переделывать какие то особенности конструкции коробки передач (скажем удалять синхронизаторы), но на видео четко можно увидеть что передачи переключаются без подключения и отключения сцепления.

Очень не хороший момент был заметен, когда один из авторов касается ногой вала коробки передач и на разных передачах не может его остановить. Потом включается нейтральная передача и вал все равно крутится. При этом слышен довольно отчетливый шум и вал продолжает вращаться, хоть небольшим усилием его и можно остановить.

Читайте также:  Рулевая колонка на гранту цена недорого

Это все говорит о том, что коробка не в лучше состоянии, скорее всего в ней будут наблюдаться довольно большие потери. Если учесть что коробка сама по себе добавит веса автомобиля, а так же ее передаточные числа в принципе не очень актуальны при использовании электродвигателя (момент на разных оборотах у двигателя практически одинаковый) — возможно использовать родную коробку было не лучшее решение.

Хотя коробка с блоком сцепления во много раз облегчила процесс установки.
Насколько удалось понять по видео, ребята приварили диск сцепления к оси электродвигателя, а так же сварили рамку из уголка для крепления двигателя в подкапотном пространстве.

Из того же уголка была собрана и сварена рамка с помощью которой диск сцепления на электродвигателе соединили с диском сцепления на коробке передач.
По ходу всего видео так и не удалось понять пользуются ли создатели этим сцеплением по прямому назначению — скорее всего нет.

Один из авторов демонстрирует нам после сборки как автомобиль сам заезжает в гараж. Скорее всего для подпитки используется только штатный аккумулятор и его вполне хватает что бы автомобиль сам по себе заехал задом в гараж. Вы даже можете увидеть как летят искры когда мотор напрямую подключается к аккумулятору.

Теперь для управления этим могучим зверем нужно было собрать сильный контроллер мощности. Тест проводился от напряжения 24 Вольта (2 аккумулятора по 12 Вольт). Единственное что можно заметить на видео, это то что скорее всего был использован какой то микроконтроллер и несколько полевых транзисторов (в схеме на 24 Вольта их всего 3 штуки). Скорее всего полевики не сильно греются, так как авторы видео смело касаются радиаторов руками при работе электродвигателя.

Заключительные видеоролики демонстрируют работу автомобиля в том числе и на трассе.

Тут уже четко можно заметить как выглядит автомобиль после полного цикла сборки. В довольно большой багажник авторами были установлены 5 аккумуляторов. Заметно что тут же установлен рубильник для экстренного отключения всех аккумуляторов из багажника, возможно там же рядом установлен предохранитель по току, а может это и автоматическое реле, которое замыкает контакты при старте системы. В общем-то имеют место любые решения которые по сути очень важны для безопасного использования таких мощных электрических систем, и в тоже время функционально сути процесса не меняют.
Тут же в багажнике мы можем заметить отсутствие запаски — очень правильное решение для облегчения автомобиля.

В подкапотном пространстве установлены еще три батареи. Как мы рассматривали выше в подкапотном у Ваза достаточно много места, если плюс ко всему учесть что двигатель используемый в данной конструкции достаточно маленький по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.

Очень правильным будет решение по расположению аккумуляторов в передней и задней части равномерно, это очень положительно повлияет на развесовку автомобиля, а значит на его устойчивость на дороге — управляемость.

Новый блок управления на 96 Вольт теперь выглядит совсем не так. Собран он в красивом блестящем алюминиевом корпусе и тут уже закрадываются мысли что он может быть даже заводского изготовления. Тут же рядом с блоком управления спряталась штатная аккумуляторная батарея, для питания бортовой сети авто. Теперь для ее зарядки нужен тоже преобразователь напряжения и наверно кроется он в той же коробочке блока управления.

Силовые аккумуляторы значительно больше штатного. Можно предположить что скорее всего это обслуживаемые тяговые аккумуляторы (видны пробки на каждой секции, ячейке аккумулятора).

Так же удалось найти официальный сайт производителя аккумуляторов SIAP http://www.siap.pl/firma.html — компания занимается конкретно производством тяговых аккумуляторов, к сожалению не описано какого типа (скорее всего они свинцово-кислотные).

Общая емкость аккумуляторов 110 Ач
Рабочее напряжение 96 Вольт
При этом как мы помним мощность мотора 12000 Ватт

То есть каждая батарея при напряжении 12 Вольт выдает 100 Ампер на нагрузку — примерно эквивалентно 1200 Ватт. Вполне допустимые значения, если учесть что такие токи будут протекать только при полной нагрузке. Скорее всего аккумуляторы даже не греются при равномерном движении и работают в стабильном режиме.

На видео где машина останавливается и снова стартует на светофоре можно заметить, что сила тока достигает 178 Ампер (178 А * 96 Вольт = 17080 Ватт). Это даже больше чем номинальная мощность двигателя. Кстати хотелось бы заметить, что очень многие двигатели могут работать в кратковременных режимах перегрузки вплоть до двойной номинальной мощности.

В итоге по заверениям авторов, электромобиль ВАЗ 2106 может
— заряжается от сети 220 Вольт в течении 7-8 часов
— на полном заряде проходит 50-60 км
— максимальная скорость 70 км/ч (на видео можно лишь посмотреть демонстрацию движения на скорости 40 км/ч)

Сможет ли кто то повторить опыт таких талантливых мастеров. А может такие автомобили наконец то пустят в серию?

WordPress › Ошибка

На сайте возникли временные проблемы технического характера.