Рекомендации по конвертации и регистрации электромобиля


Статья: Токмаков Н.М., Сыктывкар, 2009 г.

Речь пойдет про то как из обычного автомобиля сделать электромобиль, с наименьшими затратами времени и нервов оформить необходимые документы, пройти регистрацию в ГАИ.

Эпиграф:

"Да, помню такое чудное мгновение.
Ко мне муза приходила, немного посидела и ушла."

Введение или с чего начинать.

У людей беспокойного характера часто возникает желание что-нибудь сотворить. А сотворивши начинают думать: "Как этим пользоваться?"
В случае с постройкой электромобиля это особенно актуально. Транспортное средство непременно должно выйти на дорогу общего пользования, где люди, машины. Люди хотят быть здоровыми и счастливыми, а свои машины иметь целыми и исправными. Не помешаем ли мы их планам со своей самоделкой?
Чаще всего толчком к изготовлению электромобиля бывает стоящий в гараже или во дворе подержаный автомобиль, невостребованый семьей или автомобиль с неисправным двигателем. При этом замечено, что энтузиаст часто имеет физико-математическое, радиотехническое или электротехническое образование. Т.е. интеллектуальный настрой порождает мысль пристроить электронику к транспортному средству, а заодно сэкономить семейный бюджет на езде от электророзетки. Впрочем последнее утверждение под большим вопросом?
Приняв решение взяться за конструирование электромобиля не стоит поспешно браться за инструмент. Необходимо посвятить некоторое время изучению вопроса: просмотреть литературу на эту тему, прочесать интернет, поработать на электромобильных форумах, познакомиться с опытом работы коллег-электромобилистов. В настоящее время в интернете работает несколько форумов по нашей тематике. Вот список: Интернет весьма мобилен и непостоянен, форумы могут прекратить существование. Не печальтесь, появятся другие, ищите.
Не маловажным является изучение обстоятельств будущей регистрации транспортного средства (ТС), если это будет не велосипед, скутер или другое слабосильное устройство. Необходимо посетить местное управление ГАИ, поинтересоваться отношением сотрудников отдела регистрации и начальника ГАИ к вашей затее. Человеческий фактор не мало значит. Надо побывать в региональном "Центре Стандартизации и метрологии" и филиале Федерального управления "Ростехрегулирования в области метрологии и сертификации", выяснить возможность сертификации транспортного средства. Ближайший к вам можно выбрать из списка, который опубликован на сайте Ростехрегулирования: http://www.gost.ru/wps/portal/ .
(Если у Вас самоделка, оценивать самоделку будут по упрощенной схеме. Как "транспортное средство, производимое малыми сериями". Минимальное количество автомобилей в малой серии - 1 штука. К радости автора транспортное средство теперь калечить не требуется.)

Как российское законодательство предписывает осуществлять технический надзор?

Настоящая статья рассматривает ситуацию конвертации серийного автомобиля в электромобиль. Это действие подпадает под определение внесения изменений в конструкцию транспортного средства.
Надо отметить, что основное правило при внесении изменений в конструкцию ТС состоит в том, что транспортное средство после внесенных изменений в его конструкцию должно оставаться «транспортным средством», т.е. необходимо, чтобы оно соответствовало принципам Женевского Соглашения 1958 г. и отвечало перечню требований по безопасности и охране окружающей среды, обязательных при сертификации транспортных средств в России, требованию стандартов ГОСТ Р 51709 и ГОСТ Р 41.100-99.
В настоящее время действия по выдаче Свидетельства и регистрации изменения конструкции ТС напрямую регламентируются двумя нормативными актами: Приказом МВД РФ от 07.12.00 года №1240 «Об утверждении нормативных правовых актов, регламентирующих деятельность ГИБДД МВД РФ по техническому надзору» и Приказом МВД РФ от 24.11.08 года № 1001 «О порядке регистрации транспортных средств», технический регламент "О безопасности колесных транспортных средств" от 10 сентября 2009 года N 720 . Эти документы можно найти здесь:

Когда же начинаем работу?

Не надо спешить. Давайте определимся, что будем превращать в электромобиль. Если это старая семейная машина, посмотрите стоит ли ее переделывать, каковы ее массо-габаритные характеристики, техническое состояние и особенно состояние кузова. Не маловажным фактом является вес автомобиля, в него придется поставить аккумуляторные батареи большого веса. Достаточна ли его грузоподьемность, чтобы принять на борт такую прибавку веса и иметь запас для перевозки другого полезного груза, а также наличие места для установки этих батарей.
Для конвертации в электромобиль весьма привлекательны малогабаритные автомобили. Например: Suzuki Jimny, Alfa Romeo 33, Nissan Micra, Toyota Starlet и MR2 и Celica и Corolla, Suzuki Swift и Samurai, Shevrolet Spark, Matiz, Skoda Favorit, ВАЗ-2108, ОКА (но слабоват кузов),Volkswagen Polo, Golf, Таврия, ЗАЗ-965, SMART, Honda City и Civic, Mitsubishi Colt, Opel Corsa и Tigra, Fiat Doblo и Seicento, Saab Sonett, Renault Clio. Экономически выгодно автомобили подбирать с неисправным двигателем,- за меньщую сумму можно сторговать. Автомобиль должен иметь запас по грузоподьемности для размещения большого веса аккумуляторов. Коэффициент лобового сопротивления важен для экономичности электромобиля. Желательно выбирать где-то около Сх=0.3
Ничто не мешает выбрать большой и комфортный автомобиль, но это потребует повышенной мощности силовой установки и аккумуляторной батареи, а это соответственно и расходы. Пример тому автомобиль Opel Monza известного в кругах электромобилистов Валерия Васильевича Безноскова. Им же благополучно конвертирован и грузовой автомобиль Hyundai Porter, посетивший множество выставок и презентаций.
Надеюсь, что Вы определились с выбором авто, понимаете последствия этого решения, имеете на руках документы на право собственности. По закону только владелец имеет право принимать решение на внесение изменений в конструкцию автомобиля.

Пора идти в ГАИ.

Если мощность вашего электромобиля менее 4 кВт, можете спокойно ездить и не тратить время для хождения по инстанциям. Но для собственного спокойствия все-таки съездите на станцию техосмотров и получите протокол. Он, по крайней мере встретившемуся инспектору удостоверит безопасность вашего устройства и, возможно, избавит от штрафстоянки. Не лишне иметь с собой текст постановления правительства от 26 июля 2008 г. N 562 для демонстрации Вашего права ездить без регистрации. Ну а если мощность двигателя более 4 Квт, направляйтесь в ближайшее отделение ГИБДД.
В соответствии с приложением № 2 к приказу МВД РФ от 07.12.00 года №1240, которое называется «Порядок контроля за внесением изменений в конструкцию транспортных средств, зарегистрированных в ГИБДД МВД РФ», гражданину, желающему зарегистрировать изменения конструкции ТС необходимо произвести следующие действия:
1. Заполнить соответствующее заявление установленной формы, обратиться с ним к начальнику ГИБДД района. По указанному заявлению начальником ГИБДД принимается решение.
При этом в соответствии с п.6 Приказа, в решении указывается порядок и условия оформления и выдачи свидетельства,необходимость получения заключения о возможности и порядке внесения изменений из чего следует, что ГИБДД изначально не вправе отказать в оформлении изменений в конструкцию ТС. При вынесении решения ГИБДД, в зависимости от вносимых изменений в конструкцию ТС, определяет порядок и условия оформления и выдачи Свидетельства и необходимость получения заключения о возможности и порядке внесения изменений либо об отсутствии такой необходимости. При рассмотрении данного вопроса ГИБДД руководствуется п.10 Приказа, где указано, в каких случаях не требуется заключение. В п. 10 Приказа указано, что заключение не требуется в случаях, если:
- транспортное средство после внесенных изменений в его конструкцию соответствует сертифицированному в установленном порядке транспортному средству той же марки и той же организации-изготовителя;
- вносимые изменения предусмотрены перечнем изменений конструкций транспортных средств, которые могут осуществляться без представления заключения (перечень приведен в Приложении № 2 к Приказу и касается в основном грузовых транспортных средств).
В случае, если для внесения изменений требуется заключение, то в соответствии с п.8 Приказа рекомендации по выбору производственной базы, на которой возможно выполнение данных работ, дает организация, уполномоченная давать такое заключение. Возможно, что такой организацией будет московский НАМИ (полное название ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ")
Мы имеем дело с заменой двигателя и формально подпадаем под действие пункта 8 "Замена двигателя ...", ПРИЛОЖЕНИЕ № 3 к Наставлению по техническому надзору Государственной автомобильной инспекции. Таким образом не требуется разработка проектной документации, достаточно разрешения ГИБДД.
Предупреждение: В ГАИ понятия не имеют о существовании электромобилей. И тем более не знают как подступиться к этому вопросу. Вам необходимо провести разяснительную работу по устранению этого недостатка. Напомнить что 26 июля 2008 года председателем правительства ПУТИНЫМ В.В. подписано постановление N562 Москва "О внесении изменений в некоторые постановления Правительства Российской Федерации по вопросам государственной регистрации автомототранспортных средств и прицепов к ним" касающееся регистрации электромобилей и порядка выдачи ПТС к ним.
После получения заключения владелец может приступить к внесению изменений в конструкцию транспортного средства.
Можно конечно все делать самому, но непременно надо заручиться согласием аттестованной станции технического обслуживания, имеющей соответствующие лицензии и аккредитации, для выполнения работ и оформления документов.

Начинаем работу

Демонтируем с автомобиля ДВС, систему питания, бензобак, выхлопную трубу, радиатор. Печку отопления не снимайте, может пригодиться, когда дело дойдет до отопления салона. Что-то из демонтированного возможно,удастся продать. Вырученные деньги не помешают. Они нужны для покупки электрооборудования. В процессе работы надо ознакомиться с требованиями к самостоятельному изготовлению транспортных средств:

Что потребуется купить, сколько стоит и весит?

Потребуется купить:
1. Электродвигатель. Стоимость его зависит от мощности. От 500 до 2000 долларов. Растаможка может увеличить стоимость до 50%. Поэтому можно выбрать что-то из российского или болгарского производства. Кстати болгарские электродвигатели не так уж и плохи. Описание и характеристики двигателей можно посмотреть на Сайте Дмитрия Спицына, врача и электромобильного теоретика, популизатора электротранспорта.Здесь пока нет описания дорогих электродвигателей Advanced американского производства. Преимущества которых - качество, малый вес, компактность.
Часто приходится пересчитать крутящий момент, мощность, обороты двигателя. Они связаны формулой P=(T x W)/9545, где P-мощность, T-крутящий момент в Нм, W-обороты двигателя в минуту.
От выбранного электродвигателя будет зависеть выбор всего остального. Поэтому имейте ввиду что электрооборудование напряжением более 72 вольт значительно дороже низковольтного. Здесь имеется возможность по-экономить.
Личный практический опыт показывает, что электромотор следует выбирать из расчета 1 киловатт на 100 килограмм веса электромобиля. Только при такой мощности можно быть уверенным, что электромобиль легко переедет порог гаража.
Примечание: Не планируйте применять стартеры имеющие КПД почти в два раза меньший чем у электродвигателей и не имещие подшипников на валу. Втулки не имеющие поступающей смазки моментально изнашиваются, далее разрушение коллектора, заклинивание, короткое замыкание а иногда сопровождаемое возгоранием. Отсутствие условий для охлаждения. Да и расчитаны они на кратковременный режим работы. Т.е. работают с перегрузкой изначально. Низкое напряжение питание и как следствие высокие токи потребления, а отсюда и большие потери на проводах и коммутационной аппаратуре.
2. Контроллер управления электродвигателем с потенциометром управления. Наиболее популярен контроллер Curtis, но в настоящее время контроллеры начала выпускать московская компания МОВИКОМ. В качестве потенциометра управления вполне пригоден датчик положения дроссельной заслонки от автомобилей ВАЗ 10-го семейства. На первом этапе работ, до регистрации, а также на маломощных машинах можно использовать самодельные контроллеры.Их можно купить кустарного производства не плохого качества у энтузиастов электромобилестроения. Часто контроллеры делаются самостоятельно. Схемы мощных ШИ-регуляторов присутствуют в мировой паутине. В частности на этом сайте есть разработка контроллера, загляните в раздел "Электроника". Можно посоветовать контроллер Украинских электромобилистов или или московский Мовиком.
Стоимость промышленного контроллера от 250 до 3000 долларов в зависимости от мощности и возможностей.
3. Аккумуляторные батареи. Сразу надо оговориться, что дешевые стартерные батареи брать не следует. Информацию о том, почему их брать нельзя можно найти на этом сайте. Аккумуляторам посвящено несколько статей.
Рекомендуемые производители Optima, Minn Kota, Leoch и некоторые другие. Т.е. рекомендуются кислотные тягово-стартерные батареи хорошего качества. Стоимость не менее 300 долларов. Количество батарей зависит от напряжения питания электродвигателя. Емкость тоже зависит от применяемого двигателя. Дело в том, что от аккумулятора можно взять максимальный ток численно равный цифре его емкости. (Например, если максимальный ток двигателя 100 ампер, то и емкость аккумуляторов должна быть не менее 100 а/ч, а лучше поберечь батарею и сделать 180 а/ч) Иначе батареи быстро выйдут из строя. В любом случае, необходимо набрать на борту электромобиля не менее 10 Квт/час энергии на 1 тонну веса (для сведения аккумулятор 55 а/час имеет энергии 0.6 Квт/час). Только такой запас энергии обеспечит более-менее удовлетворительный запас хода. Упомянутая энергия достаточна для преодоления электромобилем весом 1 тонна растояния в 50 километров. Пересчитайте на ваш электромобиль и получите минимальную мощность для создания запаса хода. Обращаю внимание - МИНИМАЛЬНУЮ.
И еще пожелание, если выбираете дешевые батареи, остановитесь на итальянских. В Италии имеются запасы свинцовых руд и может повезти, другие делают аккумуляторы из свинцового лома в том числе и российские производители.
   На применение ионисторов и суперконденсаторов расчитывать не надо, покрайней мере, в ближайшие 20 лет. Они значительно уступают по массо-габаритным показателям свинцово-кислотным аккумуляторам. Их возможно применить в качестве демпферного устройства для уменьшения пульсаций на батареях. Они могут принять на себя экстратоки при работе ШИМ-регулятора (контроллера).
   Для питания бортовых приборов ТС используется отдельная батарея. Как правило. И еще пожелание, не допускайте разряда аккумуляторов ниже указанного в документации, это примерно 25-30% от емкости.
4. Коммутационная аппаратура: Контакторы для управления токами в электромобиле. Ниже будет представлена примерная электрическая схема электромобиля. Будет понятно для чего и что надо подбирать. Контакторы выбираются под мощность электродвигателя и естественно с запасом по току. Можно подобрать отечественные контакторы-отключатели массы автомобилей КАМАЗ, Бычок, Газель, ЗИЛ. Их предостаточно в магазинах. Не повредит если вы их разберете и зашлифуете контакты, обеспечив плоскости соприкосновения. Я делал это зажав в патроне дрели шлифовальный круг с наклееной на нем нождачной бумагой. Это можно делать, если контакт не покрыт напылением. Стоимость 1000-1500 рублей.
   Выключатель автоматический - обязательный элемент для защиты от короткого замыкания в электропроводке. Целесообразно выбрать однофазный на ток около 500-1000 ампер. При отсутствии такового можно набрать пакет соединенных параллельно однофазных на меньшие токи. Будет стоить не более 500 рублей.
5. Преобразователь напряжения - конвертор. Для подзарядки батареи бортового питания от тяговой батареи. Величина высокого напряжения зависит от тяговой батареи. Линейка преобразователей: 36в, 48в,60в,72,108,120в,144в.
Наиболее популярны бортовые напряжения 72в и 120 вольт. На них надо ориентироваться и при выборе двигателя. Стоимость конвертора около 7000 тыс.руб.
6. Силовые провода. Сразу предупрежу, что кузов машины нельзя использовать в качеств проводника - ОПАСНО для жизни. Необходимо купить провода сечением 50 кв.см. Например ПВ3. Стоимость около 150-200 руб/метр.
7. Зарядное устройство. Обычно применяют зарядное устройство для всей батареи сразу. Нет запрета и для зарядки каждого аккумулятора в отдельности. Дело вкуса. Наиболее популярен Zivan. Он имеет хорошее качество, но и цена соответствующая - 400$, есть более дешевые варианты за 250-300$. На зарядном устройстве не стоит экономить т.к. от него зависит срок жизни аккумуляторов. И тем не менее, практически все начинающие электромобилисты именно на нем и пытаются экономить, надеясь на изготовление собственного.
8. Отопление. Рано или поздно встанет вопрос об отоплении салона. Здесь надо выбрать из предлагаемых отопителей. Многие предлагают отбирать энергию от тяговой батареи. Есть предложения использовать печку от ЗАЗ, переведя на питание от газа. Есть более дорогое решение - Webasto. При этом надо сохранить штатный жидкостный отопитель салона. В продаже появились керамические обогреватели салона, например НВА-18, 300 вт (HEBE Company Ltd., Тайвань).
Отбор тепла от нагревающегося электродвигателя не рассматриваем. Тепловыделение незначительное, для отопления недостаточно,
9. Решение проблемы вакуумного усилителя тормозов. Предлагается ставить отдельный электродвигатель для вращения вакуумного насоса. Решение не дешевое.
10.Гидроусилитель руля. Решение аналогично пункту 9.
Примерная стоимость конвертации автомобиля в электромобиль своими силами без учета пунктов 8-10 около 6000 долларов. Заказать выполнение работ на стороне 2000-3000 долларов.
Практически все из необходимого можно купить на форуме Электромобилистов. доставка из Москвы в настоящее время не сложна. Автотрединговые компании доставят любой товар и за умеренные деньги. Указаный интернет-ресурс чаще предлагает подержанные комплектующие, реальные расходы при этом можно несколько сократить.
11.Существенен вопрос о весе электромобиля.
При подготовке автомобиля к конвертации демонтируются: двигатель внутреннего сгорания, системы питания, выхлопа и охлаждения. В сумме удаляется около 200 килограмм веса. Но взамен ставится электродвигатель, аккумуляторы, система управления и заряда, часто система обогрева.Что дает в сумме при 120 вольтовом питании силовой установки и 10 кВт/час энергии на борту 350-400 кг
Электромобиль в результате конвертации из серийного авто приобретает не менее 150 кг дополнительного веса. Такую дополнительную грузоподьемность должен иметь донор.

Мифы и реальности

Итак, посчитали стоимость изготовления электромобиля из серийного автомобиля-донора. И, если Вас эта цифра не испугала а энтузиазм еще теплится в вашем сознании, можем посчитать выгоду от использования электромобиля.
  • Экологический фактор не будем брать в расчет. Этому посвящен материал в отдельных статьях сайта, например здесь.

  • Электромобиль меньше требует к себе внимания и практически не требует дорогостоящих сервисных обслуживаний.
        Здесь нечего настраивать, ремонтировать и регулировать, кроме ходовой. Электродвигатель почти не требует ухода.
  • Бичь нашего времени - пробки на дорогах. Стояние в пробках бесплатно. Топливо жечь не требуется.
  • Самое главное - сколько стоит заправить электромобиль?

  • Для расчета берем транспортное средство весом 1 тонна. Это весовой аналог ВАЗ-2108.
    a) Расход такого автомобиля примерно 10 литров на 100 км. пути. Заправляем топливом Аи-92 стоимостью 23 рубля. Расход - 230 рублей.
    б) Для пробега растояния в 100 км электромобилю требуется около 20 кВт/час электроэнергии. Стоимость электроэнергии для бытовых нужд составляет 1 руб.78 коп. Итого заряд батарей обходится в 35 руб. 60 коп.
    Не сложный расчет показал, что езда на электричестве в 6.4 раза дешевле. В зимний период за счет отопления кабины экономия уменьшается примерно до 5. При этом не берем в расчет те смазочные материалы и фильтры, которые требуются при плановых сервисах, возможный ремонт двигателя внутреннего сгорания при поломке. Ремонт электродвигателя, если он и случится стоит сущие копейки. А выполнить его сможет слесарь самой низкой квалификации. Из опыта эксплуатации серийных электромобилей известно что, они потребляют от 0.19 до 0.25 кВт/час электроэнергии на километр пути.
    Однако, от такого расчета впадать в эйфорию тоже не стоит. Если на потраченные на конвертацию деньги купить топлива, сколько времени сможете ездить? Для моих потребностей необходимо в месяц 120 литров топлива. Это составляет 2760 рублей в месяц. Плюс расходы на другие ГСМ. Всего около 3000 руб/месяц. Расход на конвертацию 150000 руб (5000$). Это 50 месяцев или около 4 лет. Примерно на этот период хватит высококачественных аккумуляторов при грамотной эксплуатации. Реальная окупаемость проекта все-таки растянется на 7-8 лет с учетом других непредвиденных расходов. А они будут. С теми же аккумуляторами не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Да и сможете ли получить возможность (разрешение) своими руками выполнить все работы. Вы готовы к такому раскладу?
    Перевод на электрическую тягу выгоден при эксплуатации автомобиля в коммерческих целях. Особенно если он перемещается часто, но на короткие дистанции. Совсем хорошо, если во время остановок и стоянок есть возможность подзарядить аккумуляторы.

    Что делать после окончания работ?

    По окончании работ, если ГАИ не дали разрешения самостоятельно выполнять работы необходимо получить у аттестованного производителя работ заявление-декларацию об объеме и качестве работ, наряд на выполненные работы. В случае, если работы производились самостоятельно, то заявление-декларация заполняется и подписывает собственником ТС. (Организация должна иметь сертификат на ремонт автомобилей, в том числе и с заменой двигателя.)
    Далее техническое состояние и конструкция ТС проверяется на соответствие требованиям нормативных документов в области обеспечения безопасности дорожного движения на СГТО (станции государственного технического осмотра ГИБДД) или на ПТО (пункте технического осмотра ), по результатам проверки собственнику ТС выдается диагностическая карта.
    После вышеперечисленных действий собственник представляет в ГИБДД:
  • документ, удостоверяющий личность;
  • документ, подтверждающий право владения, пользования и (или) распоряжения ТС;
  • паспорт ТС и свидетельство о регистрации ТС;
  • заявление и решение по нему (см. выше);
  • заключение о возможности проведения изменений и выбору производственной базы;
  • заявление – декларацию об обьеме и качестве выполненных работ (приложение 3 к приказу N 1240);
  • диагностическую карту;
  • заверенные в установленном порядке копии сертификатов соответствия на используемые для переоборудования составные
       части и предметы оборудования, запасные части и принадлежности, подлежащие обязательной сертификации (в случае
       отсутствия маркировки знаком соответствия). Относительно бывших в эксплуатации (подержанных) запчастей не требуется в
       соответствие с Постановлением Госстандарта РФ от 1 апреля 1998 г. N 19 "О совершенствовании сертификации механических
       транспортных средств и прицепов"
  • Вместе с указанными документами собственник представляет свое ТС для производства идентификации.
    При выполнении всех указанных условий ГИБДД не может отказать в выдаче «Свидетельства о соответствии конструкции ТС требованиям безопасности». Получив Свидетельство, внесенные изменения в конструкцию транспортных средств необходимо зарегистрировать в ГИБДД в соответствии с положениями Приказа МВД № 59 от 27.01.2003 г.
    ПРИМЕЧАНИЕ:
    В настоящее время в России официально зарегистрировано всего два электромобиля. Это Электромобиль Валерия Васильевича Безноскова и электромобиль Корхова Игоря Юрьевича. В Украине зарегистрирован гибрид В.Павлова и импортный электромобиль А.Туза
    Они указанную процедуру не проходили. Регистрация проходила весной 2008 года, в то время когда в российском законодательстве не существовало понятия электромобиль. Сейчас, после подписания упомянутых выше документов, сотрудники ГИБДД будут вынуждены формально установить порядок прохождения переоборудования автомобилей в электромобиль. Наиболее вероятно, что порядок будет именно таким как он установлен для всех других транспортных средств. Кто же будет специально принимать законы для электротранспорта, да и надо ли это делать?
    Процесс проходил примерно так:
  • Заручились поддержкой и обзавелись документами от сертифицированных станций технического обслуживания о проведении работ.
  • Подано заявление в МОТОТРЭР (ГИБДД) и получен запрос в НАМИ установленной формы.
  • Сделаны фотографии, описания, перечень работ, другие документы определенные требованиями НАМИ для оценки соблюдения
       требований технических условий. Даны письменные пояснения по возникшим вопросам.
  • После заседания комиссии НАМИ получен сертификат, разрешающий движение по дорогам общего пользования. Уплачен налог 2000 р.
  • Пройдена экспертиза в ГИБДД, оформлена замена двигателя.
  • Получены измененные документы на электромобиль
  • Примечание 1: До всех переделок необходимо оформить в ГИБДД снятие двигателя с последующей продажей.
  • Примечание 2: Все детали и узлы по требованию НАМИ должны быть промышленного производства, в том числе контроллеры и
          двигатели. Либо они должны быть сертифицированы.
  • Примечание 3: Необходимо иметь фотографии посадочного места и крепления мотора, стыковочного узла с КПП. Иметь документы
         с автосервиса на изготовление этих узлов.
  • Примечание 4: После переделки электромобиль должен соответствовать требованиям ГОСТ Р 51709 и ГОСТ Р 41.100-99 это
         проверяется при проведении экспертизы в ГАИ.

    Электрооборудование электромобиля.

  • По окончании работ по монтажу механических узлов наступает очередь электромонтажа. Ниже представлена электрическая схема электромобиля, практически (де-факто) стандартизованная к настоящему времени для электромобилей. Необходимо прежде определиться с местом размещения элементов электрической схемы внутри машины. С целью наиболее рационального размещения.

    Изучите схему. Для увеличения размера щелкните по ней. Текст вполне понятен, хоть и написано по английски.
    Наиболее громоздкий элемент схемы - аккумуляторы, которые надо разместить таким образом, чтобы развесовка (нагрузка на колеса) по возможности сохранилась от оригинального автомобиля. Идеальный вариант, когда нагрузка на все колеса одинакова. Можно разделить вес 60% на передний мост, 40% на задний. Надо еще иметь ввиду, что аккумуляторы при работе и заряде выделяют пары кислоты. Не очень приятно, когда они внутри салона. Подумайте, как исключить или максимально уменьшить эту неприятность.
    На фотографии ниже приведены примеры размещения батарей и оборудования под капотом электромобиля. Одна из них принадлежит гуру электромобилестроения Валерию Васильевичу Безноскову (см. форумы).
    Осталось разместить контроллер и зарядное устройство. Они тоже имеют заметный габарит и потребуют себе места. Контроллер желательно разместить либо около двигателя либо вблизи батарей с целью уменьшения длины силовых кабелей. Кабели имеют свойство нагреваться, поэтому надо продумать их прокладку, поместить в гофротрубу при необходимости для защиты от случайного повреждения.

    Остальное легко разместить в оставшемся пространстве. Силовой автомат отключения тяговых батарей желательно установить на растоянии досягаемости с места водителя для быстрого отключения в случае аварийной ситуации. Кроме этого, во избежание случайных неприятностейэтого надо взять за правило отключать силовую установку при длительном простое электромобиля . Запасенная в батареях энергия представляет серьезную опасность.
    Приборы: вольтметр и амперметр размещаются на панели перед водителем в месте удобном для наблюдения.
    Далее привожу схему, примененную ветераном электромобилизации Корховым Игорем Юрьевичем на своей "Таврии". (для увеличения размеров схемы щелкните по ней) По схеме видим, что цепь питания силовой части электромобиля разрывается каждый раз при опускании педали управления оборотами двигателя. При этом выключается и питание контроллера, что не совсем корректно с моей точки зрения. На моем электромобиле питание контроллера можно выключить только ключом зажигания или общим автоматом питания электромобиля.
    В указанной схеме частота переключения пускового устройства достаточно велика, поэтому для питания цепей управления при отключении мощных потребителей тока часто применяется шунтирование контактора резистором. Для напряжения 48 вольт нужен резистор 250 ом с рассеиваемой мощностью не менее 10 Вт. Для других напряжений тяговой батареи сопротивление надо пересчитать пропорционально.
    Схема приведена для случая применения электродвигателя последовательного возбуждения. В реальных условиях может оказаться, что контроллер не будет иметь контакта А2 (см.схему). В таком случае, соответствующий проводник не подключается.
    В качестве регулятора скорости, как уже упоминалось применяется датчик дроссельной заслонки 10-го семейства автомобилей ВАЗ. Есть, конечно, специализированные рычажные потенциометры, стоят они около 80-100$. Но приспосабливать их проще. Достаточно подвести тросик и небольшую возвратную пружину.
    Схемой не предусмотрено реверсирование движения с помощью двигателя. По сложившейся традиции пока применяется коробка передач, и эта функция не нужна. Но при необходимости это не сложно сделать. На указанном выше интернет ресурсе есть предложения реверсивных котакторов.

    Сопряжение электродвигателя и КПП

    Наиболее ответственная операция при выполнении монтажных работ это сопряжение электродвигателя и коробки переключения передач. Качество узла призвано обеспечить долговечность работы, отсутствие посторонних шумов и вибраций при работе. Для переключения передач сцепление не требуется, его роль берут на себя синхронизаторы КПП. Это возможно благодаря малой инерционности ротора электродвигателя.
    В настоящее время используется несколько вариантов соосного соединения этих двух агрегатов электромобиля:
  • соединение с помощью диска сцепления,
  • соединение эластичной муфтой,
  • соединение полумуфтами,
  • прямое соединение шлицевой муфтой.
    Наиболее часто встречающееся за рубежем, а иногда и у нас, это соединение с использованием элементов корзины сцепления.

    На вал двигателя насажен фланец, а на него уже корзина сцепления в сборе. Здесь на первой фотографии представлен вариант, примененный Корховым И.Ю.
    Иностранные коллеги, главным образом за океаном (Атлантическим, впрочем и за Тихим), сцепление используют несколько иначе. Ведущий диск не применяют. Только ведомый, и его сажают в углубление во фланце, фиксируют винтами, как изображено на втором рисунке. Т.е. просверливают насквозь и крепят на болты. Конструкция, таким образом, становится меньше по обьему - тоньше.
    Такой способ крепления подходит в том случае, если в картере сцепления достаточно места для размещения полученного таким образом узла.
    Если пространство ограничено, надо рассмотреть другие варианты. Обозначенная проблема говорит о том, что перед началом работы надо все тщательно промерить, сделать эскизы узла. На рисунке видна план-шайба (переходная плита). К ней крепится двигатель. Двигатель в зависимости от обстоятельств крепится непосредственно к плите или через удлиняющую проставку.

    Следующий вариант - соединение эластичной муфтой. Вариант имеет преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести возможность не соединять корпуса КПП и электродвигателя, а следовательно нет необходимости в точной центровке соосности. К недостаткам - увеличенные габаритные размеры, вращающиеся вне корпуса механические элементы.

    На рисунках изображен двигатель с присоединенной муфтой. Детали такого узла легко купить в магазине ВАЗовских запчастей.
    Фланцы эластичной муфты необходимо укоротить и в них вставить втулки. С одной стороны втулку соединения с выходным валом электродвигателя. А с другой стороны втулку вырезанную из ведомого диска сцепления. Втулка диска вырезается на токарном станке. В зависимости от размеров этой втулки ее можно либо посадить внутрь фланца на горячую посадку (Конец фланца с подготовленным отверстием разогревается до красного свечения и туда опускатся втулка), либо приварить. Сварка может повести конструкцию, получится биение - осторожно! Для посадки на горячую отверстие во фланце надо делать уже диаметра втулки на 0.15 - 0.2 мм. Больше делать не следует, может не войти, меньше - может провернуть.
    Первичный вал КПП часто установлен в шестеренчатый механизм без жесткого крепления. Практически держится на сальнике. Поэтому при разработке конструкции муфты надо предусмотреть подшипниковую опору первичного вала, либо фланца муфты со стороны вала КПП.

    Третий вариант соединения - полумуфтами.

    На фотографиях представлено три вида полумуфт. Внешний вид дает полное представление о конструкции. Обьяснения вряд ли нужны. В порядке комментария скажу. На первом рисунке обе половинки крепятся тремя болтами. С чередованием болтов в резиновой муфте. В одной из полумуфт надо насверлить монтажные отверстия, так чтобы туда вошли головки болтов. Очевидно, при этом надо использовать болты с ключами - шестигранниками. Обратите внимание на первую деталь слева, там есть подшипник. Это опора первичного вала КПП, он проходит сквозь конструкцию и опирается на подшипник. Подшипник можно заменить на латунную (медную) втулку. Там нет вращения вала, поэтому вполне можно обойтись подшпником скольжения (втулкой).
    Другой вид полумуфт тоже имеет нюанс. Они не крепятся к проставке (твердая резина). При сборке они вставляются друг в дружку при этом проставка должна оказаться на месте. Для этого в одной из половинок надо сделать центровочный штифт, на который должна одеться проставка до стыкования двух агрегатов. Кроме этого , как говорят бывалые люди, этот штифт должен входить во внутрь другой половины. Иначе не избежать резонансной вибрации. На варианте с первого рисунка такой вибрации не будет, там винтовое соединение с резиновой муфтой.
    На третьем рисунке обратите внимание на бандажное (фиксирующее) кольцо одетое на резbновую эластичную муфту. Без него эта конструкция будет разорвана.

    И последний, четвертый вариант - жесткое соосное соединение.

    Такой вид соединения возможно применить, когда безупречно точно выполнены все работы по изготовлению или когда качество работы узла в целом никого не будет интересовать. Здесь в стальную втулку с обеих сторон вварены втулки выходного вала двигателя и первичного вала коробки передач.
    В случае ошибок при сборке может быть повышенный износ обеих агрегатов узла.
    На фотографии с права узел в сборе. В данном случае соединение КПП и электродвигателя сделано не через обьемную проставку, а с помощью шпилек. На шпильки можно одеть ограничивающие трубки, чтобы не мучиться с регулировкой.
    Примечание: Применяя не стянутые муфты, очевидно, их потребуется упирать в корпус КПП. Во избежание задиров место контакта необходимо защитить фторопластовыми упорными втулками скольжения.

  • Изготовление план-шайбы

    Изготовление план-шайбы (переходной плиты) не самый приятный момент в работе с силовым агрегатом.
    Материалом для нее может быть любой доступный: сталь, алюминий, дюралюминий, стеклотекстолит, гетинакс. Толщина также разнообразна.При использовании дюраля для изготовления план-шайбы,как показывает опыт, толщину надо выбирать в пределах 25 мм. Для стали от 6 мм до 15 мм. Если планируется что-то приварить к ней, делайте по-толще. Иначе поведет. Для крепления электродвигателей весом более 20 кг использовать только сталь толщиной не менее 10 мм.
    Крепежные отверстия на плите делаются кернением или сверлением сквозь отверстия в коробке передач. Первое отверстие в любом случае надо кернить. Для этого керн следует выточить по размеру этого отверстия. Затем плита крепится болтом и после этого не сдвигается и можно спокойно сделать все остальные отверстия. Не сквозные отверстия переносятся с помощью краски или мела. Т.е. периметр отверстия густо обмазывается мелом (краской) и плита прижимается. Отверстие четко переносится на плиту, определить центр отверстия уже не составляет труда.
    Посмотрите примечание, возможно кому-то удобней будет посадку план-шайбы начинать с этой операции.

    Коллеги из Украины, г Бронница предложили такой способ изготовления план-шайбы как изображено на фотографиях.
    Для начала изготавливается пластина по размерам картера сцепления. Здесь сложностей не будет. Затем извлекается первичный вал КПП. Вместо него вставляется керн (виден на левой фотографии), он должен касаться поверхности установленной плиты. После закрепления плиты на все винты, надо слегка ударить по месту предполагаемого контакта с керном. Снимаем плиту, маркируем, сверлим, или лучше, растачиваем на токарном станке, если будет предусмотрена установка подшипника.
    Для того, чтобы можно было расточить на станке, не надо сразу все отрезать от плиты (если она первоначально была изготовлена на станке).

    А вот здесь предлагается вариант изготовления план-шайбы (переходной плиты) для коробки передач от ОКИ ВАЗ-1111. Выточен "блин" по максимальному диаметру определяемому дальними крепежными отверстиями (диаметр 360 мм). На первичный вал, как видно на фото слева, уже туго одета центровочная оправка Конструкция этой КПП позволяет пользоваться оправкой, первичный вал жестко закреплен и практически не люфтит. Люфт одетой оправки на валу не желателен. Наружный диаметр оправки равен отверстию в центре круглой плиты. На него с трением одевается плита. Люфта тоже не допускать. Далее на одетой плите кернятся или метятся (кому как нравится) места для сверления сквозь отверстия в КПП. Одно из отверстий не сквозное. Здесь поможет мел или краска. Намажьте ими вокруг отвестия, после прижатия отметится отверстие. После сверления отверстий лишние части заготовки отрезаются. Если центральное отверстие требуется расточить под размеры муфты, то это надо делать до обрезания.
    На фото видна соединительная муфта. Две половинки соединены через резиновое кольцо. Сцепление выполняеся четырьмя штифтами (запресовать или приварить) со стороны каждой полумуфты. Утапливаются в отверстие кольца на всю толщину (вид конструкции представлен выше).
    Примечание: Двигатель к план-шайбе крепить после центровки. Для этого КПП переворачивают, так чтобы двигатель находился сверху и можно было его двигать. При этом он установлен на заостренные шпильки. Двигатель запитывают низким напряжением 6-12 вольт и перемещением добиваются максимальных оборотов. Это положение наилучшей соосности КПП и электродвигателя. Затем место контакта острия шпильки с плитой обмазывается краской (на фото видны красные следы). После засыхания краски двигатель аккуратно поднимается. Место контакта кернится и плита просверливается.

    Установка силового агрегата

    На форуме электромобилистов обсуждался вопрос подвеса и амортизации двигателя. Пришли к общему мнению, что его не надо оставлять навесу.

    На фотографии сделанной под днищем автомобиля четко видна амортизирующая подушка от жигулевского двигателя. Внутри пружина как предусмотрено оригинальной конструкцией подушки. Подушка прикручена к двигателю и опирается на специальную раму. Она на фотографии видна.
    Крепить ее к двигателю не обязательно, можно и к опорной раме. При этом лучше все-таки сверху подушки прикрепить специальное ложе для двигателя, чтобы он не елозил по подушке.





    Примечание: Иногда возникает необходимость изменить вращение выходных валов КПП на обратное, замечу, что коробки некоторых автомобилей
    можно переворачивать. Например коробка ЗАЗ такую процедуру вполне выдерживает.

    После обсуждения статьи с коллегами возможно будут дополнения, заглядывайте.

    На главную

       Rambler's Top100