Электро турбина на авто. Возможно ли это? Можно ли сделать своими руками. Только реальная правда
Автор Андрей Измаилов На чтение 2 мин. Просмотров 271 Опубликовано
Содержание
- Принцип строения
- Использование ультразвука
- Понравился материал?
- Обработка и передача сигналов
- Пару слов о китайских электро турбинах
Принцип здесь прост – ставится мощный «вентилятор», который создает давление примерно от 0,5 атмосферы (а возможно и более). Запитан от электро системы автомобиля, он нагнетает в двигатель дополнительный кислород необходимый для увеличения мощности. С настройками подачи топлива, можно добиться существенного прироста – около 20 – 30 %.
Электро турбину стоит настраивать и на определенные обороты, например на холостых она должна работать медленнее, а на высоких оборотах соответственно быстрее.
Получается чуть ли не идеальная система! Но в чем же подвох, где минусы? И знаете, они есть.
Использование ультразвука
Как уже выше говорилось, разнообразное использование УЗ, при котором применяются самые различные его характеристики, условно можно разделить на три направления:
- получение информации;
- активное воздействие на вещество;
- обработка и передача сигналов.
Следует учитывать, что при каждом конкретном применении необходимо выбирать УЗ определенного частотного диапазона.
Понравился материал?
или…
Обработка и передача сигналов
Ультразвуковые генераторы используются для преобразования и аналоговой обработки различного рода электрических сигналов во всех отраслях радиоэлектроники и для контроля световых сигналов в оптике и оптоэлектронике.
Пару слов о китайских электро турбинахБуквально 2 года назад, «автоинтернет» просто взорвался от электрических турбин из Китая.
Сейчас конечно на тех же китайских сайтах начинают появляться другие электро турбины, многие сделаны даже в форме улитки – аля механический компрессор. Но опять же нет ни показателей давления, ни потребления, ни перекачки воздуха. Думайте, прежде чем покупать. Смотрим познавательный ролик.
Рейтинг автора
Написано статей
Автомобильная электротурбина / Хабр
Наиболее действенным способом увеличения мощности двигателя автомобиля является турбина.
Однако она имеет ряд существенных недостатков таких как: наличие турбоямы, оптимальная работа в небольшом диапазоне оборотов двигателя, невысокий ресурс, сложность установки в неподготовленный для этого двигатель.
Многие из этих проблем способна решить электротурбина. С электротурбиной необходимое давление наддува можно создать в любой момент и можно сбавлять обороты не боясь, что давление понизится. В электротурбине нет горячей части разогреваемой до тысячи градусов. Это положительно сказывается на её ресурсе, цене и простоте установки.
Данная статья будет посвящена нашей разработке в этом направлении.
Разработка и конструктивные особенности
На данный момент в Китае можно купить множество электротурбин, которые ставятся прямо на вход перед воздушным фильтром. Однако они оказываются на 100% бесполезны. Для обеспечения необходимого давления и большого объема подаваемого воздуха мощность электродвигателя должна составлять около 4КВт. У китайских турбин от силы несколько сот ватт.
Для данной задачи нами специально был разработан бесколлекторный электромотор способный выдать до 5КВт мощности и который может раскрутить турбину до 50000RPM. Мотор был специально спроектирован так, чтобы на полной мощности он давал своё максимальный КПД в 93%, тогда он будет выделять 350Вт тепла, которые вполне реально отводить и в теории наш мотор может выдавать полный наддув постоянно. Подробнее с характеристиками нашего мотора можно ознакомиться по ссылке.
Для питания данного мотора нами было решено использовать два автомобильных аккумулятора. Это сильно упростит процесс эксплуатации и цену установки. Один аккумулятор используется штатный, второй подключается к нему последовательно. Для подзарядки второго аккумулятора, он переподключается к первому через высокоточные реле контакторы. Литиевые аккумуляторы стоили бы на порядок дороже, при этом для них понадобилась бы специальная зарядка и очень бережная эксплуатация с соблюдением правильного температурного режима.
Однако у данного решения есть и минус. Для питания мотора на полной мощности нужен ток в районе 250А, свинцовые аккумуляторы способны выдать такой, но не продолжительно(секунд на 10-30). Затем аккумуляторам нужно будет немного “отдохнуть”. Однако нам кажется этого вполне достаточно, редко от двигателя требуется полная мощность на более длительный срок.
В качестве самой турбины нами использовалась данная турбина (её характеристики также доступны по ссылке).
Мы удалили из неё всё лишнее и расточили под крепление мотора. Все подшипники находятся непосредственно в моторе и крыльчатка одевается на его вал, что автоматически даёт соосность вала мотора и крыльчатки. Поскольку турбина будет вращаться на очень больших оборотах мы подобрали в мотор высокоскоростные подшипники SKF итальянского производства.
Для работы бесколлекторного мотора нужен контроллер и на такой большой ток он достаточно дорогой. Однако мы специально подбирали токи и напряжения так, чтобы для этой задачи подошёл наиболее мощный из дешевых контроллер стоимостью 1500р.
Данного контроллера хватает на грани на полную мощность и ему при этом требуется обеспечить очень хорошее охлаждение. Более мощные контроллеры стоят уже дороже 10000р.
Результат
Замеры нашего мотора на мощности до 1000Вт показали, что характеристики нашего мотора (потребление, обороты, Kv) достаточно близки к рассчитанным при моделировании. Большой объем статора и медной проволоки смогли обеспечить высокий КПД и низкий нагрев. При должном питании турбина с ним разгоняется до нужных оборотов. Но к сожалению мы пока не смогли провести полноценные испытания на полной мощности. При питании от двух аккумуляторов, через 2 секунды после набора полных оборотов контроллер сгорел, из-за отсутствия должного охлаждения. Мы заказали новый контроллер и планируем поместить его в ёмкость с трансформаторным маслом, что должно обеспечить его наилучшим охлаждением.
Видео тестов работы турбины с питанием 600 и 1000 ватт
Вывод
В итоге нам удалось создать рабочую электротурбину, которая обладает не высокой стоимостью и достаточно проста в установке.
Примерная стоимость необходимых компонентов:
- Мотор -17000р
- Турбина -20000р
- Аккумулятор -3000р
- 4 реле -3000р
- Дополнительная электроника, пайпы, воздуховоды -5000р
Итого стоимость комплекта турбины выйдет в районе 50000р.
P.S.
Автором данной идеи является Frimen3 ([email protected]). Он уже давно занимается проработкой этого вопроса geektimes.ru/post/252076 и он как раз и заказал у нас разработку мотора под данную задачу.
Самодельные электромобили — CleanTechnica
Переоборудование электромобилей Oz-DIY.
«Я люблю Tesla, — говорит Грэм, владелец компании Oz-DIY Electric Vehicles, — они делают отличные запчасти!» Грэм много знает об автомобилях, как об автомобилях на ископаемом топливе (автомобили с ДВС), так и об электромобилях. Он был председателем Австралийской ассоциации электромобилей Квинсленда в течение 7 лет.
Детали двигателя, работающего на ископаемом топливе, снятые с переоборудованных автомобилей и готовые к перепродаже.
Электромобили в бизнесе идут хорошо. С 2008 года компания Oz-DIY Electric Vehicles переоборудовала 24 автомобиля и продала более 40 комплектов для владельцев DIY. В настоящее время он экспортирует свои блоки управления транспортными средствами в Европу и США. Он переоборудовал Volkswagen, Suzuki, MINI, iMiEV и Honda с бензинового двигателя на электрический. Корпус MINI Cooper навевает воспоминания о моей юности, когда я в 70-х колесил по Брисбену на своем красном MINI Cooper S.
Грэм с электроприводом собирается установить на классический автомобиль.
Более 500 iMiEV были проданы в Австралии, и Грэм переводит многие из них в Брисбене на новые батареи, чтобы удвоить их дальность действия. Даже с 11 сотрудниками у него есть двухлетний лист ожидания для конверсии. Многие из его нынешних сотрудников — студенты университетов, работающие неполный рабочий день, чтобы почувствовать вкус будущего, который вы не сможете найти в учебнике или лекционном зале.
Я спросил его, есть ли будущее в переоборудовании старых автомобилей по сравнению с покупкой новых, более дешевых китайских моделей, поступающих на рынок Австралии. Его ответ был весьма вдумчивым: «Если BYD Atto 3 получит «Т» кость, он обеспечит рынок более дешевыми деталями для электромобилей, поэтому переоборудование станет дешевле». Хорошая точка зрения!
В настоящее время базовый комплект для переоборудования небольшого бензинового автомобиля (например, Suzuki Swift или GM Cruze) стоит около 12 000 австралийских долларов (8 473 долларов США).
Грэм изо всех сил старался указать, что это действительно было основным — малая дальность полета, низкая скорость. За последние десять лет цена комплектов упала на 40%. На другом конце шкалы Грэм недавно ответил на запрос канцелярии губернатора Квинсленда о расценках на электрификацию церемониального губернаторского Rolls Royce Phantom 1972 года. В планах отреставрировать машину и снять документальный фильм о процессе — держите ухо востро.
Электромобили Oz-DIY прошли долгий путь от хобби, которое Грэм начал в 2007 году. Он наблюдал за тем, что делают другие, а затем начал работать над переделкой 3 автомобилей — «одна для меня, одна для жены и одна для друга. ” Бизнес Грэма заключался в импорте запчастей для Suzuki, поэтому, естественно, первыми тремя автомобилями были Suzuki Swift 1990 года выпуска. Он с гордостью отмечает, что их все еще гонят.
Аккумуляторы для ежедневной езды Грэма на автомобиле GM Cruze.
После 15 лет переоборудования он говорит мне, что до сих пор нет ничего лучше той первой поездки… той первой поездки по дороге на электромобиле, который раньше был ДВС.
Не хотите пропустить статью о чистых технологиях? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!
Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.
В этой статье:Австралия, самодельный электромобиль, переоборудование в электромобили, переоборудование в электромобили
Дэвид Уотерворт — учитель на пенсии, который делит свое время между заботой о внуках и заботой о том, чтобы у них была планета, на которой они могли бы жить. Он в длинной позиции по Tesla [NASDAQ:TSLA].
Этот обмен на электромобиль лучше, чем Tesla
Моей первой машиной был универсал Morris Minor Traveler 1960 года выпуска, который мой отец купил, когда я был маленьким.
Он использовал ее, пока она не износилась, и она стала моей подержанной машиной, когда я достаточно подрос, чтобы водить машину. Когда я рос, мне приходилось самому держать «Моррис» в рабочем состоянии, иначе я никуда не уезжал. Мой отец был мастером на все руки — однажды он выдернул сломанную автоматическую коробку передач из своего пикапа Ford F-100 начала шестидесятых годов и починил ее сам — и он передал этот менталитет моему брату и мне. Мы любим браться за новые проекты.
В конце концов я ушел из дома и начал водить другие машины. В конце восьмидесятых я столкнулся с парнем, у которого во дворе стоял грузовик Morris Minor, который ему больше не нужен. Он был так похож на мой универсал Traveller. Мы договорились об обмене на IBM PC, который у меня валялся без дела, так что у меня во дворе стоял старенький Morris в течение следующих десяти лет.
История по теме
- Награды PopMech: лучшие электромобили 2022 года
Еще в начале девяностых мы с братом говорили о создании электромобиля, но технология еще не была готова.
Батареи были слишком тяжелыми, сплошь кислотными и ржавыми. Но я смотрел на Morris у себя во дворе и думал, что из него получится идеальный электромобиль. Вот как я превратил этот старый усталый пожиратель бензина (ну, насколько прожорливым может быть маленький британский пикап) в плавный и эффективный электромобиль — и как на удивление легко это удалось.
После извлечения старого двигателя и трансмиссии, а также всех трубопроводов и шлангов, необходимых для этих частей, под капотом Morris Minor нашлось достаточно места для пары аккумуляторов (еще больше сзади) и небольшого контроллера двигателя.
Ян Аллен Лучшими автомобилями-донорами для замены электромобилей часто являются более старые легкие автомобили с механической коробкой передач. Новые автомобили делают переоборудование практически невозможным. Они настолько сложны — с бесчисленными взаимосвязанными компонентами, компьютерами и датчиками — что во всем этом трудно разобраться.
Но я знал Морриса вдоль и поперек, еще будучи подростком.
К 2014 году стали доступны технологии и детали для электрического преобразования. Это было сразу после выхода Model S, и я пошел в демонстрационный зал на заводе Tesla во Фримонте, штат Калифорния, чтобы увидеть ее. Это вдохновило меня на то, чтобы превратить старый Morris в электромобиль.
Несмотря на то, что они просты по сравнению с современными автомобилями, старые автомобили по-прежнему имеют много движущихся частей. Это двигатель и трансмиссия, дифференциалы, всевозможные насосы, топливопроводы и тому подобное. Электромобиль в некотором смысле намного проще: есть электродвигатель для привода колес; контроллер двигателя, который является мозгом операции; и аккумулятор для питания всего. На самом базовом уровне это все, что вам нужно для начала.
Хотя вы могли бы использовать двигатель от электромобиля-донора, такого как Nissan Leaf, эти компоненты глубоко интегрированы в электронные органы управления современного автомобиля и постоянно получают обратную связь от различных датчиков в автомобиле, таких как контроль тяги и антиблокировочная тормозная система.
Вы не можете просто использовать его в переоборудовании, не тратя много времени на анализ всего и обманывая двигатель, заставляя его думать, что он находится в нужной машине. Вместо этого лучше просто купить мотор, специально предназначенный для этого, ведь вся работа уже сделана.
Первый двигатель и контроллер, которые я попробовал для своего Морриса, были произведены компанией HPEVS, которая первоначально производила электродвигатели для гольф-каров. Я выбрал асинхронный двигатель AC-51, который предназначен для более легких автомобилей, таких как мой. Он составляет около 88 лошадиных сил и 108 фунт-фут крутящего момента. Это может показаться немного, но это не большой автомобиль, и самый мощный Morris Minor выдавал всего 49 лошадиных сил из крошечного 1,1-литрового двигателя, когда он был новым. Мне это обошлось примерно в 5500 долларов.
Использование вашей старой трансмиссии при преобразовании в электромобиль — это простой способ передать мощность от вашего нового двигателя к колесам.
Существуют готовые адаптерные пластины, которые позволяют устанавливать электродвигатель непосредственно на коробку передач (хотя для некоторых автомобилей могут потребоваться адаптеры, изготовленные по индивидуальному заказу).
Но мне это не подходит. Я с юности знал, что трансмиссия в Моррисе слабовата. Я рвал его не раз. Учитывая скромную мощность моего электродвигателя, в любом случае не было причин использовать такую трансмиссию в электромобиле, поэтому я перешел на прямой привод и никогда не оглядывался назад. Кроме того, старая трансмиссия и новый электродвигатель, который я использовал, были примерно одинакового размера, что облегчило мне установку двигателя на свое место.
Для крепления мотора я сделал поперечину для передней части нового мотора и использовал оригинальную поперечину от трансмиссии. Я прикрепил новый двигатель к каждому из них с помощью пары Г-образных кронштейнов, добавив резиновые втулки, чтобы изолировать двигатель от вибраций, проходящих через раму.
После этих нескольких простых шагов мы стали золотыми.
Когда я запускал на Morris, я купил 48 новых литий-ионных призматических аккумуляторных элементов на 3,2 вольта и 200 ампер-часов на элемент, которые работали до 30,720 киловатт-часов при номинальном напряжении 144 вольта. Это стоило мне около 15 000 долларов, но в конце концов я заменил их батареями от разбитой модели S на свалке, где я заплатил 7 000 долларов за семь батарей. Стоимость аккумуляторов линейно зависит от их емкости, так что вы можете потратить здесь практически все, что захотите.
История по теме
- Новый революционный аккумулятор для электромобилей уже в пути
Система управления батареями не является строго обязательной, но она делает несколько вещей, которые облегчают владение самодельным электромобилем и его эксплуатацию. Система отслеживает напряжение отдельных элементов в аккумуляторной батарее и гарантирует, что все они работают при одинаковом напряжении, необходимом для оптимальной работы.
Что еще более важно для меня, поскольку я программист по профессии, он предоставляет массу информации о характеристиках автомобиля. Многим эти цифры будут безразличны, но я как программист хочу знать все.
Рикеттс, инженер, проверяет данные своей системы управления батареями. Вы можете купить менее сложную систему, чтобы сэкономить деньги, если вам не нужно столько информации.
Ian AllenПреобразователь постоянного тока в постоянный получает заряд от батарей для питания автомобильного радиоприемника и других электрических систем, устраняя стандартную 12-вольтовую автомобильную батарею. Такого не делает даже Тесла.
Ian Allen Моя система, которая стоит около 1200 долларов, сообщает мне количество потребляемого тока, температуру внутри аккумуляторной батареи и другие полезные данные. И он подключается к головному устройству на базе Android в моей машине, поэтому я могу просматривать его так же, как на одном из тех больших информационно-развлекательных экранов Tesla.
Также имеется встроенный преобразователь переменного тока в постоянный, который необходимо установить для зарядки аккумуляторов.
Большинство коммерческих электромобилей оснащены 12-вольтовой батареей для питания таких устройств, как радио и электростеклоподъемники, но, поскольку я сам разработал эту систему, я мог бы сделать что-то другое. Я добавил преобразователь постоянного тока в постоянный, который берет питание от основной высоковольтной батареи и преобразует его в 12 вольт постоянного тока. У меня настроено так, что конвертер работает 24/7. При этом он потребляет совсем немного энергии от основной аккумуляторной батареи, но устраняет необходимость в отдельной 12-вольтовой батарее. Tesla пока не может этого сделать, но Илон Маск говорил о том, чтобы попробовать. Я также добавил инерционный переключатель, который обесточивает аккумулятор, если вы попали в серьезную аварию.
Что хорошо в электромобилях, так это то, что на самом деле не имеет значения, где что находится, кроме двигателя.
Вы можете прокладывать кабели и провода везде, где вам нужно, поэтому я установил систему управления батареями, контроллер двигателя и преобразователь постоянного тока в моторный отсек в передней части автомобиля. Там было достаточно места, чтобы все выглядело хорошо, а также чтобы можно было легко заменить или обновить компоненты позже.
Поскольку я восстанавливал кузов, а также преобразовывал его в электромобиль, у меня были электрические компоненты и работали до того, как были установлены панели кузова, поэтому я мог ездить на нем как с пустой оболочкой, что было забавно. По сути, это автомобиль с кузовом на раме, поэтому в нем не так много верхней конструкции. Аккумуляторы я установил там, где был теперь ненужный топливный бак и куда можно было бы возить запаску.
Я оставил тормоза такими, какие они были — нажимаю на педаль, и они сжимают суппорта. Я не возился с подключением их к двигателю для увеличения рекуперативного торможения, как это делают некоторые электромобили.
Вместо этого я могу настроить регенерацию напрямую через контроллер мотора. Это больше похоже на торможение двигателем, замедляя карданный вал, когда я отпускаю газ. Однако я запускаю его только на 60-процентной мощности. Что-нибудь выше этого, и я был бы очень близок к тому, чтобы заблокировать задние колеса, когда отпускал газ. Так что у меня что-то близкое к однопедальному вождению, и штатные тормоза тоже есть.
Morris Minors имеют реечное рулевое управление и легко управляются без гидроусилителя, поэтому мне не нужно было ничего там возиться с точки зрения оригинальной конструкции. Для переоборудования, требующего гидроусилителя руля, можно добавить электрические насосы. Вы также можете приобрести электрические насосы для кондиционирования воздуха, если хотите. (Я добавил переменный ток в свой электрический пикап — еще одно преобразование электромобиля, над которым я работаю — примерно за 800 долларов по частям.)
Даже с причудливой современной силовой установкой я хотел сохранить традиционный внешний вид во всем.
Механическая связь на оригинальной педали газа соединена с потенциометром, который, в свою очередь, подключен к контроллеру двигателя. Традиционный спидометр можно было подключить к трансмиссии, но я его удалил. Вместо того, чтобы возиться с попыткой подключить его к контроллеру двигателя, я добавил блок аналоговых спидометров на основе GPS, разработанный для старого джипа, что значительно облегчило жизнь. Есть даже варианты связать ваш оригинальный спидометр с контроллером GPS, если вы действительно хотите сохранить подлинность.
Новый спидометр также имеет аналоговый указатель уровня топлива, который я подключил к системе управления батареями. Он посылает выходной сигнал от нуля до 5 В на датчик уровня топлива в зависимости от заряда аккумулятора. Это то, что волнует большинство людей, поэтому, когда он показывает полный заряд, батарея заряжена. Когда он пуст, он пуст. Простой! У меня дисплей температуры ни к чему не привязан, но вы можете использовать его для контроля температуры батареи или двигателя, если хотите.
Блок спидометра был сделан так, чтобы подходить к некоторым старым джипам, но в Моррис он вошел почти идеально. Он использует сигналы GPS для расчета скорости, что упрощает его установку по сравнению с проводной системой. Есть даже аналоговый датчик уровня топлива, который Рикеттс подключил к системе управления батареями.
Ян АлленЯ сохранил оригинальные ручки «W» и «L» для стеклоочистителей и фар, а оригинальный ключ действует как простой выключатель, который включает контроллер двигателя.
Я снял оригинальную ручку воздушной заслонки и S-образный трос соленоида стартера. Я заменил их переключателем вперед/назад, который часто можно увидеть на тележках для гольфа, а также одной хромированной кнопкой, которая может менять режимы на контроллере двигателя. В конце концов, я использовал все четыре оригинальных отверстия в приборной панели для различных элементов управления, потому что я ненавижу сверлить новые отверстия и0028 на самом деле ненавижу оставлять дыры неиспользованными.
Я установил зарядный порт там, где раньше была крышка бензобака, и он поддерживает зарядку уровня 2, которая работает от сети на 240 вольт в моем доме. Система управления батареями контролирует зарядку на случай, если что-то пойдет не так, но большую часть этого берет на себя встроенное зарядное устройство.
Ночью я подключаю машину к электросети. Мое зарядное устройство запрограммировано на включение после 22:00. чтобы сэкономить на дорогом калифорнийском электричестве. Morris заряжается по мере необходимости и готов к работе утром. Если бы я полностью разрядил аккумулятор, на зарядку ушло бы около 14 часов. Скорость зарядки на бытовом зарядном устройстве уровня 2 зависит от внутренних возможностей автомобиля. (Блок мощностью 2,5 киловатта, который я использовал, стоил около 600 долларов.) Если вы хотите быстрее заправляться дома, вы можете выбрать, например, более причудливый, способный развивать скорость 6,6 киловатт-часа.
Мне трудно перестать возиться со своими сборками, даже после того, как они будут работать. Я все еще модернизирую Моррис. Я заменил свой 12-вольтовый преобразователь постоянного тока в постоянный, потому что оригинальный иногда отключался на короткое время, а электронике это не нравилось. И, в конце концов, я заменил карданный вал на один с центральным несущим подшипником, чтобы убрать колебания и вибрацию трансмиссии, которая работала как удовольствие.
Позже я заменил асинхронный двигатель AC-51 (и контроллер двигателя, поскольку они поставляются в комплекте) на более крупный и эффективный двигатель с постоянными магнитами. Это было интересно — я получил больше мощности, больше крутящего момента и на 30-40 процентов больше запас хода. Модернизированный двигатель был почти такого же размера, поэтому я просто вытащил один и подключил другой. Легко.
Рядом со мной есть авторазборка, специализирующаяся на Tesla.