Мотор колесо или электродвигатель: что лучше использовать для самодельного электромобиля

Для постройки электромобиля есть два основных варианта привода: электродвигатель, передающий крутящий момент на колёса через трансмиссию и  мотор колеса, непосредственно встроенные в ступицы колёс.

Традиционная схема конструкций  серийных электромобилей, предусматривает установку электродвигателя. В этом случае, электродвигатель подсоединяется к одно или двух ступенчатому редуктору, который передаёт крутящий момент на полуоси.

В самодельных электромобилях часто используется замена бензинового мотора на электродвигатель без изменения конструкции трансмиссии. Электродвигатель в этом случае подключается к кпп через переходную плиту, или специально изготовленные шпильки со втулками.
Основное преимущество такого способа компоновки – возможность использования менее мощных электродвигателей. При трогании с места на электромобиле, даже с маломощным электродвигателем, подсоединённым к КПП (коробке перемены передач), динамика разгона при переключении передач, незначительно  уступает штатному бензиновому двигателю. Правда, для достижения высокой скорости, - мощности  слабого электродвигателя, обычно оказывается недостаточно, но для городских условий, под которые проектируются самодельные электромобили, этого и не требуется.

Для подключения электродвигателя через одноступенчатый редуктор, требуется агрегат с большей мощностью, - ведь возможности изменять передаточные числа в КПП, в этом случае не будет, а следовательно и возможность маневрирования соотношением мощности и скорости – отсутствует. В этом случае (без КПП) требуются ещё и достаточно высокие максимальные обороты используемого  электродвигателя, -  чтобы не получилось так,  что привод «упрётся» в потолок своих оборотов на скорости, скажем, 60 км час, в то время, когда мощность позволяет достичь большей скорости.
Преимущества электродвигателей  в качестве привода для самодельных электромобилей заключаются в том, что не требуется вносить изменения в  трансмиссию (если используется КПП) и в ходовую часть. Используя электродвигатель, мы меняем только тип привода, но не конструкцию автомобиля.

Недостаток: общий кпд системы снижается, так как довольно значительная  часть уходит на преодоление трения в узлах трансмиссии. Потери в этом случае могут достигать 20% общей мощности привода.

Тем не менее,  компоновка самодельных электромобилей с использованием штатной трансмиссии и КПП  – общепринята, отработана десятилетиями  и хорошо подходит при использовании маломощных электродвигателей – для  гибкого управления крутящим  моментом и скоростью. 

Упростить трансмиссию, снизить её вес и повысить общий  КПД привода, можно с помощью мотор колёс, встраиваемых в ступицы обычных колёс. К преимуществам  мотор колёс , также относятся  высвобождение дополнительного объёма под капотом – за счёт отсутствия в нём двигателя и лучшие возможности обеспечения идеальной развесовки самодельного электромобиля.

Пока такая конструкция не получила широкого распространения, хотя известна более 100 лет. Ещё в самом начале начале  прошлого века, Фердинандом Порше был создан  электромобиль в котором в качестве привода использовались мотор колёса. 

 Кстати, на Парижском автосалоне 1900 года, электромобиль  Lohner-Porsche, был признан лучшим автомобилем года.

Но в дальнейшем, от применения мотор колёс в массовых электромобилях отказались (собственно говоря,  и от самих электромобилей отказались, -  примерно лет на 70). Причина этого:  большой вес мощных мотор колёс и как следствие - увеличение неподрессоренных масс, что ухудшает управляемость электромобиля. А основной причиной временного сворачивания производства электромобилей, стало использование более энергоёмкого топлива – бензина и дизеля.

Сейчас, когда появились мощные неодимовые магниты,  конструирование мотор колёс вышло на принципиально новый уровень,  - уже есть экспериментальные и даже серийные модели, которые могут изменить концепцию привода электромобиля. Зная, что прогресс развивается по спирали, можно предположить, что «второе пришествие»  мотор колёс в ближайшее время, ещё скажет своё веское слово в электромобилестроении.

Самыми  известными современными мотор колёсами  для легковых электромобилей, пожалуй, являются мотор колёса одного из крупнейших мировых  производителей  шин  – французской компании Michelen. Созданные достаточно давно и имеющие хорошие технические характеристики: мощность 15 квт, встроенную подвеску; небольшой вес, они почему-то пока не появились на серийных электромобилях, хотя попытки разработать мотор колёса предпринимают и  многие другие компании.
В прошлом году,  на автомобильной выставке в Шанхае, я видел Mercedes Е- класса, который китайские разработчики поставили на 4 мотор колеса. Кроме этого на выставке присутствовали и другой электротранспорт с мотор колёсами. Однако цены представленных образцов назывались заоблачные (как и у любого концепта), а планы по серийному производству – пока не озвучивались.

Какие же проблемы применительно к самодельному электромобилю могут создать мотор колёса?

Одна из проблем, но это решаемо, - необходимость использования более мощных мотор колёс, по сравнению с электродвигателями, подключенными к кпп, - ведь без неё не будет возможности изменять соотношение скорости и крутящего момента.

Вторая проблема: гораздо более высокий вес колеса, по сравнению со штатной ступицей. Как уже говорилось, от этого несколько ухудшится управляемость, но в городских условиях, на небольших скоростях с этим тоже можно смириться.

И третья проблема – это необходимость внесения изменения, как минимум, в тормозную систему переоборудываемого  автомобиля. А вот это уже требует отдельных согласований с организациями, выдающими заключение на возможность переоборудования.

Демонстрацию уникальной маневренности мотор колёс, пожалуйста, посмотрите на видео:

Электромобили на мотор колёсах - пока большая редкость. Однако, один из украинских энтузиастов движения на электротяге, построил небольшой 2-х местный электромобиль, приводимый в движение двумя мотор колёсами, мощностью по 3 квт. каждое. Компания  Volta bikes,  длительное время, с интересом наблюдает за воплощением в жизнь этого проекта. 

В разделе товара «электромобиль своими руками», мы предлагаем мотор различной мощности  - от 3 до 10 киловатт,  для создания электромобилей. Мотор колёса можно и нужно применять для создания электромобилей своими руками, однако учитывая при этом вышеперечисленные особенности.

Завтра мы расскажем  об  опытном электромобиле с мотор колёсами, созданным конструктором из Киева.

 

                                                                                Allyur, ТМ Volta bikes

                                                                                Видео автора. Фото – автора и из интернета

 

Теги: электроавтомобили Донецк, электромобиль своими руками Донецк, электроавтомобили Волынь электромобиль своими руками Волынь