2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3  След.
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение24.06.2015, 11:03 


12/03/14
251
n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
как-то ремень генератора порвался, проехал 200 без ремня нервно поглядывая на вольтметр


ну это не то. колеса все-таки не аккумулятор крутил.

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
а что до оки, то на неё смотрят и отпускают


ну если втихаря поменять двигатель конечно .... потом любая попытка сверить номер двигателя с номером в ПТС может вылиться в штрафстоянку.

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
считается очень просто - назовите уклон и я назову вам скорость с которым поедет конкретная ока с конкретным 3, 5 или 10кВт двигателем в этот конкретный уклон


допустим 35 градусов, в машине еще 2 пассажира весом по 70 кг.

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
но по моим ощущениям вы просто упражняетесь в скептицизме


ну... совсем чуть-чуть. просто расчетов, что на 3 кВт поедет в цифрах и формулах нету, а так друг другу "на пальцах" говорить "верю и не верю" против правил форума, тут я тоже не прав в некотором смысле. но поймите, вы хотите заставить машину ехать, снабжая тягой в 4 ЛС. а это только на мопед какой-нибудь годиться, но не на авто. без всяких расчетов видно.

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
масса одной цепочки, кстати - 78кг

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
цепочка из 30

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
это даст около 50км пробега в идеальных условиях, либо 147 разгонов до 50


ну вот опять же непонятно. по вашим словам выходит что нужно 30 цепочек по 78 кг.. эт чож 2 тонны батарей ока тащить должна?

n0153 в сообщении #1030290 писал(а):
по предварительным результатам всё не то что бы радужно, но приемлимо - делать можно.


искренне желаю Вам удачи и ровных дорог! )

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение24.06.2015, 16:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9490
Москва
80 км/час=22 м/с, 50 км/час=14 м/с
Итого потери вместо 55 кВт получаются менее 10 кВт.

-- 24 июн 2015, 16:16 --

Свинцовый аккумулятор, самый доступный, имеет энергетическую ёмкость порядка 110-120 кДж/кг. Считая потребную мощность в 30 кВт, килограмм аккумулятора обеспечит 4 секунды движения, тонна - час. Ограничивая мощность двигателя и используя рекуперацию, можно обеспечить час движения с массой аккумулятора всего 300-500 кг.
Однако лучше использовать более дорогие источники электроэнергии.
В советском малосерийном электромобиле ВАЗ- 2801 (выпущен для нужд Олимпиады-80, в частности, сопровождения бегунов, велосипедистов и пр. в количестве 47 единиц) использовался более ёмкий никель-цинковый аккумулятор массой 380 кг, обеспечивавший запас хода 110 км. Для запаса хода 400-500 км, видимо, нужны литиевые аккумуляторы, невзирая на их стоимость.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение25.06.2015, 16:51 


22/06/15
7
Цитата:
ну это не то. колеса все-таки не аккумулятор крутил.


в случае того что я здесь называю гибридом, речь идет только о экономии на электрооборудовании и навесных агрегатах. расчеты показывают что это достаточно существенная цифра что бы этим заниматься. то есть фактически, при обрыве ремня я сэкономил какое-то топливо.(помпа в оке не на ремне, к счастью, а вот в вольво на ремне, так что придется ставить электронасос, что тоже не является совсем никакой проблемой)

Цитата:
ну если втихаря поменять двигатель конечно .... потом любая попытка сверить номер двигателя с номером в ПТС может вылиться в штрафстоянку.


каким-то волшебным образом у нас в Беларуси это совершенно легально. остальным я могу только посоветовать ставить электромобили на учет в РБ. если бы не замер токсичности выхлопа, они вообще не заметили бы, что что-то не так, но если добавить немного красноречия и обаяния и состроить жалобную мину, то есть шанс даже ТО получить без взятки, потому что формально всё в общем-то в пределах нормы - замена мотора разрешена, а считать ли это "изменением конструкции" - на совести проверяющего.

кстати ничто не мешает получить белорусский техпаспорт, а потом ввезти её обратно в РФ, "отмыв" таким образом серый двигатель. у нас техпаспорт вообще не содержит номера двигателя, поэтому я полагаю что будет вписан фактический или никакой.

Цитата:
допустим 35 градусов, в машине еще 2 пассажира весом по 70 кг.

ну два пассажира в оке - это уже садизм я считаю, однако попробуем. уклон, кстати, тоже нехилый, у нас в равнинной беларуси таких совсем немного, а вот где-нибудь под смоленском да, но там и стоковым автомобилям тяжеловато бывает.

допустим берем всё тех же 50км/ч, что есть примерно 14м/с. рассмотрим одну секунду. то есть движемся мы по гипотенузе треугольника, один из углов которого равен 35 градусам, причем проезжаем мы её за 1 секунду. то есть нам нужно найти энергию подъема на высоту меньшего из катетов, то есть вычислить потенциальную энергию, которой обладает указанная масса на этой высоте. синус указанного угла составляет 0.57, таким образом за секунду мы поднимаемся на высоту 8 метров, что вообще-то очень много. берем массу Оки - 650кг и двух пассажиров(все-таки давайте считать одного из них водителем), вычисляем по общеизвестной формуле и получаем что в секунду наша Ока должна будет набрать 62кДж энергии, что вообще-то - 62кВт. то есть она и в стоке не сможет, причем даже близко, что не удивительно - подъем зверский. замерять крутизну подъемов посредством GPS я начал относительно недавно, примерно тогда же когда начал мерять свободный выбег. собрать сколь-нибудь приличную статистику я еще не успел, но могу сказать что для нашей местности наиболее типичны уклоны в 0.1-0.3 градуса, то есть на уровне погрешность GPS, которая составляет где-то 0.1 из моей практики. а 35 градусов - это уже альпинизм какой-то. впрочем, давайте произведем обратное вычисление, узнаем на какой скорости будет преодолеваться этот подъем с предлагаемыми мною 6.2кВт. на этой мощности за одну секунду с массой в 790кг можно набирать 0.8м, то есть гипотенуза будет 1.4м, то есть скорость 1.4м/с, то есть 5км/ч, то есть скорость бодрого пешехода. Я думаю что если в Беларуси и найдется один такой подъем, то я подожду пока моя ока на него залезет, а потом, набравшись потенциальной энергии, буду вдумчиво переводить её в кинетическую(она ведь не пропала).

В пределах города у нас есть несколько хороших горок - померяю их и скажу, что же там за уклоны. Так будет объективнее.

Цитата:
без всяких расчетов видно.

неэтичное высказывание с точки зрения науки, давайте всё-таки посчитаем. поскольку запись формул здесь не слишком удобна, но обязательна, я постараюсь её избежать ссылками на википедию и четкими, ясными рассуждениями.

Вообще сопротивление при равномерном движении имеет аэродинамическую составляющую и составляющую определяемую трением в шинах. трансмиссией предлагаю пока принебречь, оно вроде как невелико.

начнем с трения качения. в англоязычной википедии всё весьма четко по этому поводу: https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_resistance там есть и формула и конкретный нужный нам коэфициент, который в точности совпадает с тем, что я использовал раньше. Формула очень простая: умножаем коэфициент, который равен 0.015(худший случай) на реакцию опоры, для массы в 650кг получаем 95Н. Из этих 95Н легко получается мощность в ваттах для нужной скорости - просто домножаем на скорость в м/с. Поясняю - т.к. Вт - это Дж/с, а Дж - это метр пути на ньютон силы, то домножая на скорость делим на секунды автоматически. Т.е. для наглядности можно сказать, что умножая на скорость в м/с мы рассматриваем одну секунду времени, т.е. работу за этот промежуток времени, т.е. мощность. Для тех же 50км/ч(я проверял, у меня хватает терпения так ехать) получаем 1319Дж/с, т.е. Вт.

далее у нас аэродинамической сопротивление. тут мы конечно тоже большой точности не получим, но нам сильно много точности и ненадо. вот здесь формула: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5, она всё так же общеизвестна. что бы вычислить силу сопротивления нам нужны следующие цифры: площадь фронтальной проекции автомобиля, его Cx, плотность воздуха и скорость. Площадь сечения вычисляем по цифрам из википедии, слегка убавив их на некоторую округлость этого сечения и некоторое пространство под днищем, получаем 1.9 метра квадратного. Сх оки неизвестен, возьмем плохую цифру в 0.4, хотя в реальности она может оказаться лучше - внешность зачастую обманчива. Плотность воздуха 1.2, хотя он сильно зависит от температуры, к примеру, но летом-днем будет 1.2. Всё, все цифры есть, считаем.. и у меня получается 87Н. Учитывая скорость, это 1198Вт.

Таким образом общая мощность необходимая для поддержания сокрости в 50км/ч - 2.5кВт. 500Вт я накинул на всякие прочие потери.

Расчеты динамики разгона описывать не буду - они примитивны - одна общеизвестная формула, из переменных только масса, о ней мы уже говорили - 650кг. Скорость и время каждый выбирает себе по вкусу, лично меня вполне устраивают винтажных 40с, на практике, если держаться в потоке, при таких динамических характеристиках места под педалью остаётся уйма. Почему не годится бензиновый двигатель от мопеда? ну вопервых в нем не будет 6.2кВт, мопеды обычно больше 3кВт не могут, а во вторых у электромотора и у бензомотора совершенно разные кривые отношения крутящего момента(а так же мощности) к оборотам. И по факту там вся мощность начинается тогда, когда большая часть скорости уже набрана и мощность уже в общем-то не нужна, а в остальное время эта коптилка палит сцепление. Не очень эффективно, поэтому самые большие самосвалы, локомотивы и тракторы имеют как раз электротрансмиссию. в плане "стронуться" её характеристики идеальны, а это для них главное. Поэтому да, я продолжаю упорно утверждать, что с двигателем в 6.2кВт это будет пусть не гонка, но вполне юзабельная машинка, для первой версии этого более чем достаточно.

Цитата:
ну вот опять же непонятно. по вашим словам выходит что нужно 30 цепочек по 78 кг

лень перечитывать, возможно я непрозрачно где-то выразился. имеется в виду одна цепочка из 30 стандартных блоков 12v7ah. она весит 78, причем не надо добавлять её к массе оки, потому что из оки мы выкидываем мотор, радиатор и бензобак вместе с содержимым. а может быть и коробку. даже с учетом того, что там двигатель "полвосьмого", который врядли весит больше 100кг, в сумме набежит почти 200, таким образом, после установки мотора и батарей ока даже похудеет относительно официальной её массы. и это только первая цепочка. нарастить еще одну-две, если результат мне понравится - совершенно реально. добавить в комплект маленький бытовой бензогенератор и солнечную батарею на крышу и получится очень-очень полезная машинка для города, двигатель которой, к тому же, совершенно неубиваем и не коптит в пробках и на светофорах.

-- 25.06.2015, 17:56 --

Цитата:
Считая потребную мощность в 30 кВт


всё хорошо, но ненадо брать именно эту цифру с потолка, да еще и считать её постоянной.

-- 25.06.2015, 18:01 --

а еще, для того что бы разогнать оку до 50км/ч один раз, достаточно четырех АА акумуляторов на 1.5В 3Ач :D

впрочем, если мы не хотим превысить номинальный ток разряда, то ничего у нас не получится или надо удалить воздух и использовать магнитную левитацию вместо всех колёс, кроме одного ведущего, например велосипедного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение25.06.2015, 23:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9490
Москва
"Ока" - она разных модификаций была. В том числе и с двигателем 53 л.с.(39 кВт).

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение25.06.2015, 23:22 


22/06/15
7
Евгений Машеров в сообщении #1031006 писал(а):
"Ока" - она разных модификаций была. В том числе и с двигателем 53 л.с.(39 кВт).


китайский инжекторный 1.1 - вообще пуля. таких очень мало, моя же вполне обычная - "полвосьмого". но к сути вопроса это особого отношения не имеет, задача копировать динамику оригинала не стоит, стоит задача перемещать Оку подразумеваемым в теме способом. и не только Оку - Ока лишь наглядный пример и адекватный донор. если кто-то вдруг решит посчитать эко-мобиль на велоколёсах или там, не знаю, хот-род к примеру - ну и пусть. цифры особенно наглядны в своем разнообразии. но во всех случаях хотелось бы увидеть обоснование для интегральной мощности на ведущих колесах.

кроме того, нераскрытым нюансом остаются потери в КПП, подозреваю что ими не следует пренебрегать. с другой стороны, наличие коробки подразумевает выбор подходящей передачи, что даже для электромотора - совсем не лишнее, поэтому я совсем не тороплюсь от неё избавляться. люди делавшие проект с сохранением КПП, говорят что наловчившись передачи можно переключать и без механизма сцепления - якорь мотора легкий(относительно всей механики ДВС) и синхроны справляются с выравниванием оборотв, если разница в оборотах не слишком велика.

-- 26.06.2015, 00:24 --

а можно даже сделать электронную синхронизацию, которая активируется нажатием на крайнюю левую педаль. контроллер считывает скорость, номер включаемой передачи и даёт на двигатель в точности ту частоту переменного тока, которая нужна для четкого включения передачи. не так уж сложно, в общем-то. самое сложное здесь - датчик положения кулисы КПП.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 06:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9490
Москва
Сугубое ИМХО.
Построить свой электромобиль задача в принципе выполнимая. Любительских машин уже известно много.Но ввиду крайне малой энергоёмкости аккумулятора сравнительно с бензином(более чем на два порядка для дешёвых и на полтора порядка для дорогих) чем-то жертвовать придётся. И, если задача не "техноспорта", где может оказаться достаточным, чтобы хоть как-то ездил, надо будет выбрать, чем жертвовать:
- средней и максимальной скоростью (ограничивая мощность двигателя);
- дальностью пробега (ограничивая массу аккумуляторов);
- полезной нагрузкой и полезным объёмом (увеличивая число аккумуляторов, занимая им не только багажный, но и пассажирский объём);
- приёмистостью (тут и мощность, и масса влияют);
- денежными ресурсами (используя более дорогой аккумулятор с высокой ёмкостью).
Скорее всего, жертвовать придётся не по одному пункту из названных.
Тщательно выбрав - чем, можно добиться изделия с "нишевой полезностью", но, боюсь, экономичнее обычной машины оно не получится, даже при росте цен на бензин и даже при неучёте затрат собственного труда. Аккумуляторы достаточно дороги.
Что до КПП - то мне оно представляется "половым излишеством - паркетный пол линолеумом покрывать". В автомобиле с ДВС на малых оборотах двигатель развивает малую мощность, и КПП нужна для того, чтобы при трогании и вообще при малой скорости движения обороты были достаточно велики. Электродвигатель может иметь достаточную мощность и тяговое усилие на малых оборотах.
Нашёл несколько пособий, более или менее устаревших (но механическая часть за это время изменилась не столь существенно, как управление электродвигателем посредством тиристоров и пр., так что отыскать расчёт потребной мощности и другие там возможно), также есть современная обзорная статья:
http://www.twirpx.com/file/71544/
http://www.twirpx.com/file/444112/
http://www.twirpx.com/file/444091/
http://www.twirpx.com/file/1470808/
Возможно, Вам пригодятся.

-- 26 июн 2015, 07:37 --

Да, ещё и проходимость (в зависимости от массы машины и мощности двигателя), хотя для городской это не столь существенно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 08:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9490
Москва
Вот ещё ссылка, но, боюсь, это научпоп, ещё и на английском. Зато свежее.
http://www.twirpx.com/file/1400515/
http://www.twirpx.com/file/1067694/
http://www.twirpx.com/file/1205051/
http://www.twirpx.com/file/1205441/
http://www.twirpx.com/file/1454770/

И ещё две на русском:
http://www.twirpx.com/file/1251621/
http://www.twirpx.com/file/809873/

Прошу прощения, что ссылаюсь на библиотеку twirpx.com, где не только требуется регистрация, но и списываются баллы за скачивание. Но если вдруг будете ею пользоваться - буду рад поделиться баллами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 14:56 


01/04/08
2720
n0153 в сообщении #1030893 писал(а):
Цитата:

допустим 35 градусов, в машине еще 2 пассажира весом по 70 кг.

Ну, это лишнее.
Таких автомобильных дорог не бывает, а вот заехать на бордюр тротуара, или выехать из глубокой колдобины на дороге - это реальность жизни. Вот здесь и нужна стартовая мощность, которой может и не хватить.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11018
Hogtown
GraNiNi в сообщении #1031207 писал(а):
Таких автомобильных дорог не бывает,

Дорог то, наверно, и нет, а вот подъезд к домам, стоящим на склоне горы я видел (тропа от Gare de Lozère к École Polytechnique, Palaiseau; если не 35, то близко)

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:24 


01/04/08
2720
Red_Herring в сообщении #1031216 писал(а):
если не 35, то близко

Вы не путаете градусы с уклоном дороги в %?
Если 35%, что составляет около 20 градусов, то - возможно, но 35 градусов - мало вероятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:28 


12/03/14
251
GraNiNi
мэйби ) вот такие есть подъемчики у нас, на первый зимой бывает что и не все влазят

https://www.google.ru/maps/@51.528349,4 ... 56!6m1!1e1 - как раз с булыжниками

https://www.google.ru/maps/@51.551279,4 ... 312!8i6656

https://www.google.ru/maps/@51.537894,4 ... 312!8i6656

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11018
Hogtown
GraNiNi в сообщении #1031221 писал(а):
Вы не путаете градусы с уклоном дороги в %?

Я ничего не путаю (поскольку о процентах и понятия не имею, а уклон определял на глазок—да еще по памяти)

Floating point
Тут совсем мало, у меня круче и Гугла подползла к входу к тропе но не заползла (а тропа постепенно идет круче и круче). Кстати, по детским воспоминаниям: Aндреевский спуск в Киеве очень крут.

Вообще-то на крутых спусках/подъемах кладут не асфальт, а булыжники или брусчатку (как мне кажется)

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:44 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Red_Herring в сообщении #1031228 писал(а):
Я ничего не путаю (поскольку о процентах и понятия не имею, а уклон определял на глазок—да еще по памяти)

На глазок уклон всегда кажется гораздо больше. Особенно вниз :-).

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 15:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11018
Hogtown
DimaM в сообщении #1031234 писал(а):
На глазок уклон всегда кажется гораздо больше. Особенно вниз

Это у Вас синдром автомобилиста. Для тех, кто идет по этой тропе (а там дорога переходит в лестницу) все наооборот.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электромобиль в цифрах.
Сообщение26.06.2015, 16:12 
Заслуженный участник


04/05/09
4582
Red_Herring в сообщении #1031238 писал(а):
DimaM в сообщении #1031234 писал(а):
На глазок уклон всегда кажется гораздо больше. Особенно вниз

Это у Вас синдром автомобилиста. Для тех, кто идет по этой тропе (а там дорога переходит в лестницу) все наооборот.
Википедия и книга рекордов Гиннеса утверждают, что рекордный уклон улицы: 35% или 19 градусов. Как это выглядит, можно посмотреть на фотках:
https://en.wikipedia.org/wiki/Baldwin_Street

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 33 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group