Проекты >>  Транспорт I Модели I Компоненты I Разное

После того, как я разработал концепцию Велоэлектромобиля мне захотелось побыстрее создать аппарат на ее базе. Первым таким аппаратом стал Эвомобиль. В то время мы по учебе практиковались создавать модели в системе Unigraphics. Всем раздавали плоские чертежи частей больших пассажирских самолетов, по которым необходимо было построить трехмерную модель. Я не люблю большие пассажирские самолеты за их безликость, к тому же я тогда всерьез начал увлекаться транспортом, приводим в движение силами человека. В частности уже тогда я начал проектирование Эвомобиля и сделал первые эскизы. В общем, я попросил своего преподавателя – Гуменного Андрея Михайловича, чтобы он разрешил мне создавать модель велоэлектромобиля. И вот оно, мне не только разрешили, мне еще и очень помогли.

Не буду забегать вперед, а изложу все по порядку. В соответствии с концепцией велоэлектромобиля было сформировано техническое задание и закипела работа. Назначение Эвомобиля – поездки по городу, туризм по дорогам и велодорожкам с высоким уровнем комфорта и безопасности. Отсюда выплывали габаритные размеры, колея, база, клиренс, радиус поворота, размеры кабины впринципе схожие с веломобилями. Правда, я сразу отказался от неустойчивых, на мой взгляд, трайков с передней подвеской типа макферсон и колесами на 20 дюймов. По сути, на Эвомобиле планировалась передняя подвеска на двойных поперечных рычагах. Единственное, что планировалось нижний рычаг заменить двумя гибкими кевларовыми лентами, амортизатор спрятать в кузов, возможно, добавить наклоняемость в поворотах. При этом верхний рычаг планировалось спрятать в обтекатель. Едва ли в таком решении есть особый смысл с точки зрения аэродинамики, просто мне хотелось соригинальничать.

Эвомобиль изометрия

Аэродинамика Эвомобиля напротив была незамысловатой, но как мне кажется довольно эффективной. Так в качестве горизонтальной продольной образующей кузова был выбран симметричный профиль, а в качестве вертикальной продольной образующей контур в котором обеспечивалась удачная, на мой взгляд, компоновка пространства кабины Эвомобиля. Обтекание такой кабины можно считать довольно близким к обтеканию тела вращения. Для такого тела есть определенные оптимальные соотношения длины к диаметру, а также положения максимальной толщины, когда сопротивление минимально. Правда, обтекание кузова Эвомобиля не считалось мною ламинизированным. Форма кабины, скорее всего лучше отражает тело, хорошо обтекаемое турбулентным набегающим потоком. На сколько такое решение правомерно – трудно сказать. Эксплуатация предполагает других участников дорожного движения, что в свою очередь обеспечит нас серьезной турбулентностью.

Эвомобиль кабина вид сверху    Эвомобиль кабина вид сбоку

Я не стал жадничать и сделал Эвомобиль довольно просторным, поскольку одним из требований предъявляемых концепцией велоэлектромобиля был комфорт. Какой же комфорт без достаточного места? Конечно, такая большая колея передних колес заставила меня вынести их за пределы кузова. Это улучшило устойчивость и серьезно ухудшило аэродинамику. В данном случае мне кажется, что безопасность важнее. Плюс я смог позволить себе большие колеса и дополнительное место в кабине, которое иначе было бы съедено колесными арками, а значит еще улучшить комфорт.

По своей конструкции Эвомобиль предполагался рамным. Несущая рама из тонкостенных труб с обтекателем из стеклопластика. Таким образом обеспечивалась прогнозируемая прочность и безопасность. Дело в том, что до сих пор расчет конструкций из КМ (композиционных материалов) представляет немалую трудность, поэтому правильный кузов типа монокок, казался мне тогда неподъемной задачей. Сейчас уже я склоняюсь к КМ, но тогда они меня немного пугали.

Эвомобиль рама    Эвомобиль компоновка в раме

Эргономика – странное слово. Очень много говорится о том, как это важно. Ну, это и ежу ясно, но в то же время очень много говорится о том, как это сложно. Могу допустить, что это действительно так. Потому что я так и не нашел нормального пособия по эргономике. Например, классический наш учебник на 100 страницах рассказывал о съездах партии, о том, что эргономика наука и там все сложно, а потом даже «блестяще» доказывал, что это наука. Я этого не вынес. Все, что я понял из своих попыток хоть что-то понять, так это то, что если придет время серийного производства – мне придется провести целую кучу исследований на эту тему, и я с радостью их проведу. Пока же я ограничился тем, что предполагал регулировки кресла и ручек управления таким образом, чтобы это было возможно для 5 и 95 перцентилей включительно, что теоретически обеспечивало комфорт для людей разного роста. По этой же причине был построен самодельный манекен 95-го перцентиля, который можно видеть на картинках. Понятно, что это детский сад, но для задачи эскизного проектирования на тот момент мне казалось, что этого вполне достаточно. Сейчас у меня есть чужой манекен импортированный из 3Д-Макса, сказать что он очень хорош я не могу, но в качестве манекена для эскизного проектирования пользуюсь именно им.

Манекен

За сидением водителя предполагался багажник, который мог бы вместить рюкзак с парапланом. Мне тогда очень хотелось путешествовать по летным местам на таком аппарате. За багажником находилась нехитрая задняя подвеска. Я тогда не был знаком с проблемами велосипедных подвесок и не думал, что это настоящая проблема.

Для примерного понимания ходовых качеств был сделан файлик с расчетом в маткаде. В нем я рассчитывал какая мощность мне необходима для движения с разной скоростью по ровной поверхности или в гору при тех или иных значениях коэффициента аэродинамического сопротивления и коэффициента трения качения. Технические характеристики, получившиеся из компоновки и этих расчетов были занесены вот в такую таблицу.

Габаритные размеры ДхШхВ, мм 3000х1070х965
Колея/база/клиренс, мм 1000/2000/130
Экипаж, человек 1 - 90 кг
Масса пустого, кг 70
Полная масса, кг 180
Масса груза, кг 20
Масса аккумулятора, кг 20
Емкость аккумулятора, ВАчасов 800
Скорость, при мощности 200 Вт, км/ч 44
Средняя скорость (обычный привод), км/ч 40-45
Максимальная скорость, км/ч 111 при 1,8 кВт
Суммарная мощность электродвигателей, кВт До 2
Пробег по прямой, при полной массе, на одной зарядке аккумулятора со скоростью 45 км/ч, км 150
Радиус поворота по оси следа внешнего колеса, м 6
Коэффициент аэродинамического сопротивления, принятый в расчетах Сх 0,15
Коэффициент сопротивления трения качения, принятый в расчетах f 0,005

Эвомобиль изометрия

Далее наверно стоит рассказать про электронную начинку Эвомобиля. Есть у меня товарищ – электронщик, который всячески разделял эту мою идею и всячески поддерживал мои начинания в этом направлении. Мы решили установить на Эвомобиль 3 мотор колеса по 600 Вт и сделать свой контроллер, который позволял бы работать им в режиме рекуперации. Предполагалось, что вся железная логика будет завязана с красочным компьютером, наверно КПК, с понятной ОС, скорее всего соответственной виндой. Такое решение позволило бы дешево обеспечить красочный интерфейс и широкий спектр дополнительных возможностей по перепрогаммированию контроллера. При этом винда лишь упрощала бы управление, но не в коем случае не могла бы влиять на параметры системы управления. Система по прежнему, управлялась бы жесткой логикой и имела бы дополнительный монохромный дисплей. В общем нафантазировали много чего, даже GPS, Wi-Fi и прочие прелести. На этом же пути он предложил мне собрать простенький электротрайк, который мы могли бы использовать в качестве испытательной платформы для системы. Ну, я сварил раму, купил колеса, редуктора и двигатели. А тем временем мой электронщик сдулся. Оказывается, на деле далеко не все могут доводить до конца начатое.

Имеет ли смыл создавать такой сложный аппарат, как Эвомобиль сейчас? Думаю вряд ли. Мне кажется, он по своей сути, скорее то, чего бы мне хотелось лично, чем то, что успешно бы продавалось. Много решений примененных в Эвомобиле сейчас мне кажутся спорными. Если уж и начинать строить Велоэлектромобиль, то начинать необходимо с двухместного аппарата - Эвомобиля Х2

. Эвомобиль вид сбоку    Эвомобиль вид сверху    Эвомобиль вид спереди