Вездеход Странник

Выскажу свое мнение, которое может случайно огорчить тех, кто искренне участвовал в дискуссии. Злого умысла на обиду не держал, самоутвердиться не хочу, ничего не рекламирую. Я за новаторскую и инновационную мысль.

В данном случае важна надежность, надежность эксплуатационная. От нее даже может зависеть собственная жизнь или чья-то не спасенная жизнь.
Поэтому выход один. Даже если по массо-габаритным параметрам гидравлика и будет на пару килограммов лучше, в данном случае выход один - применение электропривода как оконечных механизмов трансмиссии. Проблема не нова и при постановке задачи, как у вас, куча народу сломала голову на оптимизации. Но альтернативы здесь - нет. Даже теряя на кпд, мы обязаны применить электропривод. Он и через 5 лет и через будет в порядке. Там, где в военных целях по массо-габариту есть хоть малейшая возможность выбора в пользу электричества: никакой гидравлики.

В двух словах. В данном случае применяем не самый мощный, но надежный и экономичный дизель для зарядки солидных аккумуляторов, солидный генератор и простенькие тяговые асинхронники в защищенном исполнении (по 10 кВт), даже возможно в виде мотор-колес. Регулирование - частотное. Не самое дешевое, но уж тут полный размах фантазии, какие задать характеристики и как управлять (Скорее тут получится поймать кайф). На короткое время допускается перегрузка двигателей до 20 кВт, сами по себе они простые, дальше некуда - болванки с намоткой, как тормозная система - тоже используем, но нужны конечно еще и механические тормоза.
Кроме того, не забываем, на вездеходе полно другого электрооборудования, что позволит в другом плане сэкономить на генерации.

Имхо

Вес. К движку добавляем:
Аккумуляторы (еще один движок по весу),
Эл. моторы (пять движков по весу).
Для странника, вес движка 150 кг. ГП 500 кг. Электро будет за полтонны, ГП=0.
Цена - еще один фактор.
Сегодня, электропривод только там, где вес пофиг, либо провод под боком. Карьерные, да электрички с тролейбусами.
С большим трудом в малолитражки (гибриды).
В вездеходах требования к весу между аэро и авто.

кстати, америкосы всех обошли по гибридам - информации тут ноль, у нас знают только провальный инсайт и приус. кстати, второй приус разительно отличается от первого, уже не валкий, острое управление, отличная аэродинамика, да и мощность электродвигателя увеличили вдвое

идея 8 на 8 хороша но. 1 если на 2х бортах повиснет по одному колесу машина встанет. 2 эта лайба невыйдет из колеи 30 см глубиной если не направлять колесо в атаку а в компановке 8на8 4передних колеса . Надо делать 4на4 пневматики+герметичныйкорпус +оба моста рулят .

strannik писал(а):

Вес. К движку добавляем:
Аккумуляторы (еще один движок по весу),
Эл. моторы (пять движков по весу).

Так ситуация выглядела во времена строительства танка Фердинанд с электроприводом. Сейчас появилось большое кол-во электромоторов и генераторов, которые по характеристикам близки к своим гидро- аналогам. То же касается и прогресса в изготовлении аккумуляторов (литий-ионные). Эта тема прогрессирует наверное из-за увлеченности "экологическими" автомобилями. Так что я лично не считаю, что электротрансмиссия не применима в вездеходостроении.

Принципиальный плюс электричества -- это возможность использовать резервуар энергии (аккумуляторы). Благодаря этому аппарат может при необходимости выдавать мощность, превышающую на порядки мощность силового агрегата. Ведь сложных участков (выход на лед, крутой подъем) обычно не так много -- на них расходуем запасенную энергию, а на простых участках пополняем запас.

В электротрансмиссии есть одна проблема, которой нет в гидравлике -- отвод тепла от двигателя. В гидравлике тепло уходит с потоком масла. А в электродвигателе либо воздушная крыльчатка, которая не справляется с большим потоком тепла и требует канала для тока воздуха, либо приходится ставить жидкостное охлаждение -- а это лишние шланги, помпы и т.д.

Жираф писал(а):

Сейчас появилось большое кол-во электромоторов и генераторов, которые по характеристикам близки к своим гидро- аналогам.

Это да. Не 5 движков по весу, а три примерно (генератор+движок+редуктор), либо обратимая машина+хитрая железка, как в Приоре.

Жираф писал(а):

То же касается и прогресса в изготовлении аккумуляторов (литий-ионные).

А это нет. 100 кило АКБ (хоть литий, хоть ионисторы) = 1-2 км пути. 100 кило бензина= 2000-3000 км

Жираф писал(а):

превышающую на порядки мощность силового агрегата.

Эта, скромнее бы, испарится нафиг В разы, не в порядки.

strannik писал(а):

Жираф писал(а):

То же касается и прогресса в изготовлении аккумуляторов (литий-ионные).

А это нет. 100 кило АКБ (хоть литий, хоть ионисторы) = 1-2 км пути. 100 кило бензина= 2000-3000 км

энергоемкость в кДж/кг:
водород -- 141800,
бензин -- 47000,
дизельное топливо -- 45000,
обычный свинцовый аккумулятор -- 172,
LiIon батарая goldenmotor 48V -- 270,
LiIon Makita BL1830 -- 320.

Видно, что разница между ДТ и лучшим аккумулятором из этой таблицы пусть не в тысячу, но в 140 раз, так что тут я с Вами полностью согласен.
Вообще тут водород заметно выделяется -- превосходит бензин по теплотворной способности аж в 3 раза . Хачу такой мотр, блин!!

Вездеходы как правило позиционируются как экспедиционники, а такой аппарат с аккумуляторами в качестве единственного источника энергии -- пока полная утопия.
Жизнеспособной конструкцией представляется такая: силовая установка на двигателе внутреннего сгорания + генератор(ы) + электродвигател(и). (Так же как в случае гидротрансмиссии: ДВС + насос(ы) + мотор(ы)). Аккумуляторы в этой системе -- опциональный элемент , и рассматриваются только как резервуар энергии, чтобы при необходимости "отжечь по полной"

strannik писал(а):

Жираф писал(а):

превышающую на порядки мощность силового агрегата.

Эта, скромнее бы, испарится нафиг В разы, не в порядки.

Согласен, повышение мощности на порядки при преодолении подъема -- это, пожалуй, через край.
А вот в случае , например, электросварки большая пиковая мощность вполне имеет место, и металл при этом действительно частично испаряется. (Про использование сварки от АКБ в полевых условиях кажется упоминал господин Гарагашьян.)

Жираф писал(а):

пусть не в тысячу, но в 140 раз

Добавь еще пару факторов.
Бак можно сработать полностью
Мощность снимаемая с бака = конст до конца бака.
1-2 км - это из ТХ и практики приуса, ну и анонсов Е-мобиля.
Но вобщем, в главном - консенсус. Нет аккумулятора, окромя углеводородов и далее по тексту.
Поэтому на все эти игры с автономией электро - смотрю весьма скептически. На мой взгляд, не более чем мода.
Что до гибрида, та же хрень. Вчетверо (примерно) рост силовой и (примерно) 15% от расхода на рекуперации. Вот за сколько эти 15% окупят 4 движка? По моему, машины столько просто не живут.
Ну и с экологией все совсем не просто. Что производство лишних 200 кг электро и электрохимических изделий, что вопросы утилизации тех же АКБ... вряд ли перевешивают вред от 15% лишего спаленного топлива. По моему, опять же мода.

strannik писал(а):

Вчетверо (примерно) рост силовой и (примерно) 15% от расхода на рекуперации.

Например, двигатель HPM-10k (goldenmotor.com , производитель заявляет мощность до 10кВт, масса 17кг. к нему нужен контроллер 3кг и жидкостное охлаждение. КПД 86% в режиме.) И других схожих моторов есть множество.
Для гидромоторов вроде типичные значения такие: при весе ~15 kg момент 2500 Н*м при 50 rpm , что соответствует 12.5 кВт.
Вроде бы примерно то же самое, что и для электричества, во всяком случае я не увидел разницы в 4 раза. Поправьте, пожалуйста, если я не прав.

Другой вопрос, что прямо на вал ступицы электрический мотор не поставишь -- момент на валу электрических двигателей такого класса -- десятки, максимум сотни Н*м , то есть по-любому нужен редуктор (ролик, цепь, или ещё что-то).

честно говоря, не совсем понимаю, о какой рекуперации может идти речь в случае легких вездеходов . Это если очень длинный и очень ровный спуск, и мы заряжаем аккумуляторы вместо того чтобы жечь тормоза? Такая возможность наверное довольно редко предоставляется, это же не хайвэй -- вездеходы накатом как правило вообще не обладают, а такие спуски, где вездеход идет сам под уклон, есть реально только в настоящих горах.

Вот, кстати, забавная электрическая машина (один из участников форума упомянул в другой теме в связи с подвеской): http://www.rec.ri.cmu.edu/projects/crusher/description/
Но она относится к разряду тяжелой техники, конечно.

Жираф писал(а):

Другой вопрос, что прямо на вал ступицы электрический мотор не поставишь -- момент на валу электрических двигателей такого класса -- десятки, максимум сотни Н*м , то есть по-любому нужен редуктор (ролик, цепь, или ещё что-то).

Я бы сказал что скорее планетарка в две а то и в три ступени, а при хорошем моменте он вес электродвигателя раз в пять увеличит а то и более.

просьба к модератору: предлагаю перенести хвостик темы по электричеству в раздел "идеи, фантастика" :
http://strannik.flyboard.ru/topic682.html
Там эта тема уже обсуждалась, а здесь это оффтопик.
Спасибо!

shum d писал(а):

Жираф писал(а):

Другой вопрос, что прямо на вал ступицы электрический мотор не поставишь -- момент на валу электрических двигателей такого класса -- десятки, максимум сотни Н*м , то есть по-любому нужен редуктор (ролик, цепь, или ещё что-то).

Я бы сказал что скорее планетарка в две а то и в три ступени, а при хорошем моменте он вес электродвигателя раз в пять увеличит а то и более.

а не приходилось встречаться с использованием червячной передачи для такой редукции?
Ведь смотрите: пусть момент на валу эл-двигателя ~30 Нм, а на валу колеса нужно -- ~3000 Нм, значит нужна редукция в ~100 раз. Это для червяка как раз то, что доктор прописал.
Ещё плюс: тормоза можно не делать, т.к. червяк практически не пропускает мощность в обратную сторону.

Жираф писал(а):

просьба к модератору: предлагаю перенести хвостик темы по электричеству в раздел "идеи, фантастика" :

Тут движок тупой. В существующую тему добавлять не умеет

Жираф писал(а):

а не приходилось встречаться с использованием червячной передачи для такой редукции?
Ведь смотрите: пусть момент на валу эл-двигателя ~30 Нм, а на валу колеса нужно -- ~3000 Нм, значит нужна редукция в ~100 раз. Это для червяка как раз то, что доктор прописал.

Приходилось там момент правда немного поменьше но в раму я вставить смог такой редуктор только по частям, тяжеловат знаете ли.

По теме:
http://e10-bmstu.ru/index.php?id_menu=19

Фактически, у нас реализован следящий гидропривод для каждого колеса. На каждом колесе датчики оборотов. Управляется каждое колесо пропорциональным распределителем 4/3 с управлением от пропорциональных элекромагнитов.

Вообще, если делать всё по-хорошему, уложиться в рыночную цену 600-700 тысяч с гидравликой очень непросто...