Форум velik.org
Велосипед и все что с ним связано => Железо => Тема начата: SK от 19 Июнь 2018, 15:31:05
-
Или как я соединял в одном транспорте велосипед, мопед, теслу и свои амбиции, и что из этого вышло.
Доброго времени суток, уважаемые читатели! Я немного волнуюсь, приступая к написанию сего толмуда, так как ранее не писал ничего для данного ресурса - да и в целом не мастак писать развернутые посты, разливаясь мыслию по древу. Надеюсь, вы получите удовольствие от прочтения - а я, позднее, от обсуждения и диалога в комментариях. Поехали!
Как несложно догадаться, пост будет посвящен изготовлению своего собственного электровелосипеда. В общем то, данный вид транспорта уже не в новинку, по крайней мере жителям столицы и крупных городов, и я не буду углубляться в банальную тему - что это, как это, зачем и почему. Скажу лишь, что примерно с 2013 года увлекаюсь эксплуатацией и изготовлением этого вида транспорта, получая удовольствие как от процесса конструирования , так и от катания. У меня было несколько вариаций электрохардтейла, плюс масса общения с единомышленниками, тестовых заездов на разных конфигах и море теории и информации, черпаемых с форумов и из личного общения. И в какой то момент назрело понятное каждому творцу желание - перейти от скромного байка с частичной подвеской и типичными 1квт - 1квтч - 40кг к чему то новому, лишенному недостатков ранних проектов, с реализацией кучи хотелок и впихиванием невпихуемого в узкие рамки возможного и доступного.
Чего же я хотел? Ооо, много всего! И сразу!
-Вес - не более 30кг
-Запас хода - не менее 250км при скорости не менее 35кмч
-Сохранение велосипедной легкости хода
-Изящный внешний вид
-Полная подвеска (Двухподвес)
-Простое и редкое обслуживание, надежность.
-Пиковая скорость не менее 55кмч
Знаете, честно говоря это ТЗ формировалось несколько недель и многократно корректировалось, так как техническое задание - понимание хотелок - очень важный пункт в любом проекте, без которого есть риск полного провала по причине непонимания, чего же тебе реально нужно. Именно исходя из ТЗ можно начинать переходить к частностям... к выбору компановки, а затем и компонентам. Компановка... как много в этом слове! Я немного считерил и пошел немного окольным путем - я вначале выбрал раму, и плясал уже от нее. Моей избранницей стала старенькая, но все еще экзотичная на вид рама Specialized Epic 2008, выбор которой был предрешен самой ее конструкцией... Давайте на нее поглядим.
-
Сразу бросается в глаза то, как необычно реализована в ней подвеска - сейчас уже никто не делает таких размещений амортизатора. Такая конструкция осталась в далеких 2005 - 2010 годах - всего несколько фреймсетов создавались с такими амортизаторами в заднем треугольнике. И не менее логичным является то, что эта рама идеальна для электровелосипедов - так как она имеет и амортизацию заднего колеса, и большое пространство внутри рамы под батарейный отсек. И я нашел человека, который продавал эту уже довольно редкую раму. И припер ее к себе на более раннем проекте)
-
Я засел за компас и принялся вычерчивать компановки - различные размеры и формы батарейного блока, компановки с 1 батареей, с 2. Примерял на чертеже различные амортизационные вилки, ходы подвески. На это ушло около двух недель, может больше, уже не помню. Итогом стала вот такая концепция
-
В ней собственно говоря видно следующее:
-Батарейный блок размещается одним кусков во всем пространстве рамы
-Батарейный блок упакован в сумку для облегчения конструкции
-В нижней части размещен корпус под электронику
-Части корпуса электроники служат жесткой системой крепления батареи
-Выбрана передняя вилка с ходом 140мм
-Ход задней подвески 100мм
Как итог, у меня на руках было ТЗ, и общая компановка, плюс рама - пришло время подбирать и заказывать компоненты. Я решил вначале собрать всю механическую часть велосипеда без электроники, так как фелокомпоненты различны по геометрии, форме, и перед монтажем электроники ( и ее заказом) следовало собрать базу. Ниже описываю компоненты, которые в конечном итоге были выбраны, и почему ( по раме я уже все рассказал)
-Вилка - Rockshox Revelation 2017, среднеходная вилка с ходом 140мм, легонькая воздушка. Вызывали сомнения по установке 140 вилки в раму под 100мм, однако многократные примерки на чертеже показали что геометрия почти не страдает - меня весьма соблазнял ход и то, что вилка предназначена для экстремальных дисциплин, а значит рассчитана на большие нагрузки.
-Трансмиссия - за основу взята Шимано Zee - шатуны, каретка. Звезда позднее заменена на 42 зубую китайскую люминьку. Цепочка Deore. Манетка тоже Deore. Кассета - блок малых звезд - Deore на 10ск, вместо блока больших звезд установлен расширитель Neitrino на 42 звезду. Переключатель Deore XT. Как итог - трансмиссия 1 - 10 ( то есть 1 звезда спереди и 10 сзади) , с передней звездой 42т, и задними звездами 11т - 42т. Для обычного велосипеда бредовое сочетание железа, но для электровелосипеда - очень неплохое, так как:
-С одной стороны, можно помогать мотору педалями вплоть до скорости 50кмч, то есть до той границы когда они еще что то дают
-С другой - соотношения 42 - 42 вполне достаточно для любых подмосковных уклонов даже без мотора
-10 скоростей вполне неплохой диапазон, хоть и с большим шагом соотношений.
-Нет лишней машинерии в виде переднего переключателя, передних звезд и манетки.
-Тормозами была выбрана Magura mt5 и mt4, соответственно не переднее и заднее колесо - привлекательная цена, 4 поршня и сертификация под мощные электровелосипеды оказались решающими. Ротор 203мм спереди и 160мм сзади дополнили картину. А еще они просто красивые)
Прочее мне описывать лень, да и скучно. Можно заметить что выбирались довольно таки неплохие компоненты - в конечном итоге, чтобы уложиться в 30 килограмм следовало применять хорошие, легкие велодетальки, ведь там 100 грамм, тут 50 - там 200 - и набежит пара килограмм лишних. Так что втулочка хоуп, 660 граммовые покрышки континенталь и все в таком роде выбиралось вдумчиво - чтобы с одной стороны не ставить переоблегченные гоночные компоненты, которым быстро придет кирдык при длительной эксплуатации, а с другой - не ставить перетяжеленные даунхилл компоненты или тяжелые же дешевые компоненты. я остановил свой выбор на (кажется я верно называю дисциплины, не кидайтесь тапками) эндуро и триал компонентах. Не такие тяжелые как чистый даунхил, и не такие слабые как дорожные или кантрийные. Хотя рама кантрийная... в общем микс тот еще)
Запчасти заказывались на Чейне в 6 заходов, по мере накопления бабла и определения чего мне надо а чего нет, и приходили всю зиму) В России не было найдено ни единого компонента по нормальной цене или в наличии, кроме педалей - так что процесс был долгим. Даже спицы - и те подрезались и накатывались под заказ)
Как только из запчастей был собран собственно сам велосипед - а если быть точнее, платформа под проект, началась самая творческая часть - конструирование обвеса, корпусов, кнопок, габаритных огней, всего - всего - всего, параллельно с подбором электрокомпонентов - мотора, электроники, батарей. Я просто приведу несколько 3д моделей, которые иллюстрируют разные стадии и разный дизайн корпусов, которые моделировались в разный момент (исторически корпусов было 2, ранний и поздний, с учетом недостатков раннего)
-
От такие вот кракозябры. Нетрудно понять что это тот самый корпус блока электроники, в котором размещаются контроллер (мозги электровелосипеда), dc-dc - преобразователь (источник бортовой 12 вольтовой сети под любые нужды) , разъемы проводки. После проектирование в дело вступали эти два парня (да, чего только не скрывается в шкафу обычной гостинной хрущевки)
-
Которые выдавали вот что то вот эдакое
-
После чего все это эдакое склеивалось, скручивалось, свинчивалось, многократно переделывалось, тестировалось, ломалось и снова тестировалось, шлифовалось, красилось, не собиралось, собиралось и... ну вы поняли. Пока не получалось вот что то эдакое (это первый и второй корпуса, если что первый - с красным кружком, эксплуатировался месяцев 7))
-
На самом деле, процесс поиска формы, которая отвечала бы условиям:
-Не собирает грязь
-Герметична
-Легкообслуживаемая
-Красива
-Легка по весу
-Лаконична по конструкции
-Прочна
И еще 100500 условий, был сложен, долог и шел целый год, прямо в процессе езды и эксплуатации байка решения обкатывались, браковались, переделывались и снова браковались. Скажем так, корпус был заменен полностью на новый один раз, проводка переделывалась 3 раза, сумка - 4 раза... Было весело)
Ладно, короче... батарея, да. Батарея! Как много в этом слове... батарея, это сердце любого электротранспорта. Не мотор. Не контроллер. Не колеса - батарея. Именно она задаст пробег, вес, возможности байка. Именно она стоит зачастую больше чем все остальное вместе взятое. Вот как выглядит моя без обвязки проводов, защитного корпуса, силикона и прочего
-
Нетрудно заметить что состоит она из 13 параллелей по 13 последовательностей 18650, сваренных поблочно. Имеет типовое среднее напряжение 48 вольт - выбрано по причине стандартности и общераспространенности. Батарея состоит из лучших на рынке по соотношению вес/емкость ячеек LG 18650 MJ1 - у нас же задача влезть в 30кг, помните? Ценник конский. Вес тоже... Это добрых 11кг в сборе с защитным корпусом. Емкость тоже приличная - 2502 ваттчаса измеренных, номинальных. или 48 вольт 52 амперчаса. Впоследствии ее текстолитовый корпус был просиликонен для защиты от попадания внутрь влаги, и в свою очередь засунут в сделанную (с 4 попытки) под заказ сумку из кордуры, которая также была просиликонена для влагозащиты. Именно этот 2.5квтч кирпич - залог большого пробега )
Нусс, рассказывать подробнее - рехнешься, так что перейду к тому, что же вышло этой зимой.
Вышло нечто вот такое. О батарее я уже сказал. Ее защищает внутренний корпус из текстолита, упакованный в сумку - которая впритык вставляется в раму и фиксируется стропами, боковыми жесткими дугами и самой геометрией рамы. В качестве контроллера в первой итерации использовался контроллер Infineon 12fet с экраном Цикланалист. Впоследствии был заменен со всей проводкой на прототипный контроллер, находящийся в бета - тесте (Ядреный контроллер), который и используется по настоящее время. Двигателем был выбран MAC 8t 2016, это мощный редукторный двигатель весом 4.5кг. В данный момент я эксплуатирую его на мощности 2 квт (впрочем, в любой момент я могу перепрограммировать контроллер через дисплей и изменить этот показатель). По факту, ограничение - скорость перегрева двигателя. Весьма удачный движок, хоть и дорогой - как и все современный движки исполнен в кассетной версии, вполне переваривает 1200 ватт бесконечно долго, не перегреваясь.
Мордаха выглядит вот так, после всех переделок проводки и кнопок управления
-
То есть на руле расположен дисплей, который отображает статус велосипеда и кучу параметров, и позволяет менять параметры байка на ходу (если приспичит), 2 габаритных огня, основная фара, рычаги управления (курок газа, манетка, тормозные ручки), 2 черные кнопочки слева - включение велосипеда и круиз контроль, красная - 3 режима скорости (программируются как душа пожелает, в данный момент это полная мощность - крейсерский режим 40кмч - тротуарный режим 400ватт с малой тягой. Под экраном - кнопки включения передних габаритов, бортовых габаритов, задних габаритов и фары ( то есть весь свет)
Чрезвычайно большое внимание уделено безопасности - так как байк является одновременно и велосипедом и мопедом, он обязан быть заметным на дороге. За это отвечают 6 габаритных огней - 2 передних белых, 2 бортовых , 2 задних красных. Имеют суммарную мощность порядка 8 ватт
-
Уже только габаритное освещение позволяет выделить байк на фоне потока и обеспечить безопасность. Основная же фара не уступает автомобильному ближнему свету, и представляет собой 20 ваттную мотоциклетную вспомогательную фару с оптикой, предотвращающей ослепление водителя . Если включить весь свет, то ночная езда становится безопаснее дневной - водители воспринимают тебя мотоциклом или мопедом, но никак не велосипедом. Дополнительно помогает яркий экип, доводящий безопасность до возможного максимума
-
Честно говоря, я просто не знаю как быть еще более заметным) В итоге, в данный момент байк выглядит следующим образом
-
По ТХ вышло следующее:
-Максимальная скорость 60кмч
-Допустимая долговременная скорость 52кмч
-Запас хода на скорости 40кмч с педалями - 230км+
-Рекорд дальности на одном заряде 245км
-Вес на покрышках континенталь 29.6кг. На дорожной резине 30.2кг
-Допустимое время перезарядки 1.5 часа
Батарея съемная, и позволяет вытащить ее из байка примерно за 25 секунд, унести ее и зарядить где удобно. Постоянно применялась в поездках на дальняк
-
Как итог, аппарат получился просто люто удачным. Я использовал его... да как только не использовал. Когда работал в москве, ездил на нем на работу , делая в день по 120км (причем байк был быстрее автомобиля или метро с электричками) Это были поездки в максимальном режиме - рекорд средней по москве 37кмч, ведь байк игнорирует пробки. Это в час пик) Часто катаюсь с обычными велосипедистами на педалях - да, байк тяжелый, но накат у него замечательный и в общем то едет он лишь немногим хуже простого велосипеда. Ездил на нем на дальняк Москва - Ростов на дону. За день доезжал из Москвы до воронежа. Катался на нем же в крыму. Простор для эксплуатации бесконечен - иногда я езжу на нем чисто на педалях как фитнесс или прогулка, иногда - езжу на нем как на мопеде. Как правило - езжу 40кмч помогая педалями - и сам разминаешься , и батарею экономишь. Езжу в ПВД (специально недавно поставил дорожные слики)
-
Главное ощущение, пожалуй - это СВОБОДА. Можно ездить в парках, в полях, тошнить по тротуару 10кмч кушая мороженое. Можно потеть вкручивая (кстати я педалями пиково разгонял его до 52кмч, очень недолго)). Можно ездить по делам как мопед. Или рвануть в дальняк - каких то 3 часа и ты в 120км от дома, а коли не забудешь зарядник, то можно и на 200+ уехать, посмотреть что то, подзарядиться и вернуться домой. И все эти возможности - возможности КК подвеса, возможности мопеда, возможности туринга - по сути объединены (не идеально, конечно) в одном транспортном средстве. При этом, хранится это *транспортное средство* в обычном коридоре, и кушает обычную электроэнергию из обычной розетки. До кучи в нем аж 2 юсб зарядки для любых нужд - начиная от зарядки смартфона, заканчивая подключением юсб - светильника в палатку.
В дальнейшем, планирую еще немного улучшить аппарат - скинуть вес на 2кг заменой двигателя на более совершенный, по пока еще в процессе раздумий, так как это решение предполагает много работ по переделке стокового движка. А так... веселиться и получать удовольствие)
Спасибо за внимание, надеюсь пост вам понравился :)
(c)перто с pikabu.ru
-
:o Очень круто!!!!
-
Удивил! :)
-
....ты брат SK свою голову береги, она у нас одна такая, я пока читал чуть мозгом не истёк – так и ядрёный реактор на дому собрать можно если не пить долгими лютыми зимами пЫсЫ круть :glasses9:
-
эт не я.
Я честно уволок сей опус к нам на форум, так сказать обсуждения ради.