Pomysł wziął z tego, że 5-letnia córka wykazuje chęci kierowania pojazdami wszelkimi. To pakuje się na motocykl, to chce kierować autem, u dziadków przesiaduje w traktorze itd.
Postanowiłem więc zbudować dla niej coś, co pozwoli wyrabiać pewne nawyki kierowcy i dostarczy dawkę dziecięcej adrenaliny i zabawy. Pomysł padł na gokarta. Jednak hałas czy ryzyko oparzenia się o silnik spalinowy, brak mojej kontroli nad zatrzymaniem się takowego pojazdu w sytuacji awaryjnej, skłonił mnie do zmiany napędu na elektryczny. Zdalne (radiowe) odłączenie takiego napędu zdaje się być łatwiejsze. Możliwość regulacji prędkości czy przyspieszenia również.
Specjalnych założeń co do mocy czy prędkości brak.
Przeszukując OLX trafiłem na gokarta blisko mojego miejsca zamieszkania. Niestety na miejscu okazało się, że jest w częściach i to, że go kupiłem było największym błędem podczas całej tej budowy. Mało co pasowało, dostałem od sprzedawcy kupkę części z różnych chyba konstrukcji, mocno zniszczonych i często do wyrzucenia.
Rama była już proszkowo pomalowana na czarno, co nie do końca okazało się ok. Miałem sporo przeróbek spawalniczych do zrobienia, więc siłą rzeczy powtórne malowanie czeka mnie tak czy siak.
Na pierwszy ruch poszło obcięcie mocowania silnika spalinowego, wsporników fotela i kierownicy. Chciałem, by fotel i kierownica zlokalizowane były centralnie względem ramy, a nie jak w spalinówkach - przysunięte od osi pojazdu. Napęd miał być zainstalowany centralnie za fotelem kierowcy.
Też trywialne rzeczy jak mozolne czyszczenie elementów, potem ich malowanie na kolor pomarańczowy, bo taki właśnie wybrała córka czy też drukowanie niektórych elementów, zabrały sporo czasu.
Do napędu użyję dwóch silników szeregowo-bocznikowych o mocy 2,2kW każdy. Mają jedną ogromną wadę, ich charakterystyka pracy S2 to 1,2Min przy S3 = 4%. Wcześniej pracowały w akumulatorowych wózkach paletyzujących napędzając pompy hydrauliczne podnoszenia.
Koniecznym więc będzie dorobienie wymuszonego chłodzenia. Podczas prób okazało się, że silniki najbardziej grzeją się w okolicach komutatora. Na tym więc zamierzam się skoncentrować i wyciąć otwory w pokrywie, dodatkowo wymuszając przepływ powietrza wentylatorem.
Silniki umieściłem na przeciw siebie, co wiązało się z małą przeróbką jednego z nich tak, by obracał się w przeciwną stronę. Oba, jako identyczne, fabrycznie mają obroty CW. W moim przypadku zmiana polegała na zamianie biegunowości uzwojeń stojana.
Po przeróbce niespodzianka, okazało się, że silnik pobiera dwa razy większy prąd na biegu jałowym w porównaniu do drugiego silnika. Podejrzenie padło na niedodarte w tę stronę szczotki. I chyba faktycznie, to była przyczyna, bo po potraktowaniu szczotek papierem ściernym nawiniętym na komutator i potem kilkunastu minutach pracy na wolnych obrotach prąd zmniejszył się znacznie, ale wciąż jest większy od brata bliźniaka. Na maksymalnych obrotach silnik bez przeróbek, pobiera około 16A. Silnik po przeróbkach około 22A. Być może jeszcze pęknięta obudowa, a jednocześnie obsada łożyska ma na to wpływ. Jest już pospawana, ale testy na dziś niezrobione.
Silniki będą sprzęgnięte ze sobą mechanicznie. Na sprzęgle zainstalowana będzie zębatka zdawcza.
Blok mocowania silników zrobiony jako monolit. Dodatkowo świetne miejsce do przykręcenia obudowy sterownika PWM. Blok silników będzie przykręcony w szynach z kątowników z możliwością przesuwania dla napinania łańcucha.
Sam sterownik zakupiony na e-bay. Wg producenta 200A, zobaczymy.
Obudowa aluminiowa, ma służyć też za radiator. Niestety potencjometry regulacyjne sterownika umieszczone są od tej samej strony, co oryginalnie zainstalowany kawałek aluminium, radiator. Byłoby znacznie korzystniej przykręcić sterownik do obudowy właśnie radiatorem, ale cóż. Zamierzam dobrać belkę aluminiową w takim rozmiarze, by po przykręceniu pokrywy można ją było jeszcze dokręcić do radiatora. Kłopot przy otwieraniu, ale jakiś kompromis trzeba znaleźć.
Wspomnianymi potencjometrami można ustawić prąd maksymalny, prąd ładowania akumulatorów w przypadku trybu regeneracji i rampę przyspieszenia.
Sterownik ma możliwość pracy w trybie z regeneracją. Nie wiem, jak będzie wyglądać to podczas jazdy, czy silniki będą „dobrym” hamulcem i część tej energii da się zwrócić do baterii, ale zamierzam tę funkcję wykorzystać.
Bardzo prowizoryczny test sterownika na jednym silniku.
Baterie. Wiele podobny konstrukcji DIY, jakie oglądałem, ma stosowane ogniwa, np. litowo jonowe.
U mnie będą to niestety zwykłe, ciężkie, dwie żelowe baterie trakcyjne 12V 50Ah. Jedna waży wg producenta 20kG, masakra. Mam jednak nadzieję, że do zabawy wystarczą i te kilkadziesiąt minut do godzinki da się „poszaleć”.
Przymiarka zespołu napędowego udana.
Podłoga wykonana ze sklejki wodoodpornej musi na razie wystarczyć. Jej krawędź na zdjęciach odsłonięta po cięciu, ale jak już gokart będzie rozbierany do malowania, to i sklejkę się pomaluje. Na półkach po bokach gokarta ustawione będą baterie.
Pedał przyspieszenia zamontowany na wydrukowanym wsporniku, oczywiście w słusznym kolorze.
Właśnie jak to piszę, drukuje się też pedał hamulca wraz z mocowaniem.
Pojazd jest na etapie jak na zdjęciach. Z grubsza do ukończenia sporo.
Instalacja elektryczna, hamulec, sprzęgło silników, chłodzenie silników, może oświetlenie. Do wspawania pałąk ochronny za kierowcą, w przypadku fikołka. Najprawdopodobniej też coś ala pasy bezpieczeństwa. Oczywiście zdalne, radiowe wyłączenie napędu. Co jakiś czas zamierzam zamieszczać fotki z postępów prac tak długo, jak długo przyjdzie mi to coś dokończyć.
2018-04-11
Po sporej przerwie czas na kilka słów co udało się zrobić.
Idąc za poradą Euzebiusz23091998, hamulec wykonałem stalowy. Póki co jest to tylko cięgno z zamocowaną pompą, która czeka na zacisk, oraz wyłącznikiem krańcowym dla rozłączenia stycznika przy hamowaniu i w przyszłości załączeniu regeneracji i może światła STOP.
W międzyczasie udało się dorobić chłodzenie silników. Zamocowałem wentylator 24V, który przez kilka otworów w pokrywie dość ładnie sobie radzi. Przy testach, jazda około 15min, silniki były tylko ciepłe.
Udało się też położyć instalację elektryczną i wykonać panel włączników dla kierowcy.
Zamontowałem też moduł zdalnego sterowania. Stycznik główny mogę teraz wyłączyć pilotem w razie "w".
PROBLEMY!
Podczas testów okazuje się, że jest sporo do poprawy.
Gokart nie "ciągnie" tak jak bym się tego spodziewał. Jestem rozczarowany.
Sterownik bardzo mocno się nagrzewa. Opory przy skręcie, wynikające z braku mechanizmu różnicowego i sporego dociążenia tylnej osi, powodują że ledwo pcha się ten wózek jeśli koła przednie są w skręcie. Tym samym sterownik, jak i silniki ma co robić. Przy powolnej jeździe ten niekorzystny efekt tylko się pogłębia. Przy jeździe na wprost, gokart idzie bardzo lekko.
Po konsultacji na forum samochody elektryczne, zamierzam przerobić napęd. Oś zostanie przecięta na pół, silniki rozprzęgnięte i każdy z silników będzie indywidualnie
napędzać jedno tylne koło gokarta. Ma to dać efekt mechanizmu różnicowego z ograniczonym poślizgiem.
Dla sterownika zainstalowany zostanie też spory radiator. Pomimo, że producent podaje 200A dla jego pracy, zaczynam mieć pewne wątpliwości.
Dodatkowo fotel do podniesienia, przynajmniej 20mm. Teraz na nierównościach często "krzesło" przyciera o ulicę.
Pedał przyspieszenia. Jako ze zakupiłem pedał z efektem halla, pojawił się kolejny problem. Na zwykłym potencjometrze, podczas testów, sterownik zatrzymywał silnik przy skrajnym położeniu rezystora. Prąd silników spadał do zera. W przypadku halla jest niestety inaczej. Pomimo skrajnej pozycji, sterownik podaje napicie na silniki i te zaczynają się kręcić. Okazuje się, że hall daje w swoim minimalnym położeniu jakieś napięcie, więc sterownik na to reaguje. Niestety sam sterownik nie posiada regulacji dla tego parametru. Nie bardzo wiem co robić, czy dołożyć jakiś przełącznik, który wykryje początek ruchy pedału i dopiero wtedy poda napięcie sterujące, czy kupić pedał potencjometryczny. Póki co pedał hamulca rozłącza stycznik główny, więc gokart można zatrzymać, ale wystarczy go zwolnić, by wózek zaczął się powoli toczyć.
Pomimo, że idealnie nie jest, młodemu się podoba.
Postanowiłem więc zbudować dla niej coś, co pozwoli wyrabiać pewne nawyki kierowcy i dostarczy dawkę dziecięcej adrenaliny i zabawy. Pomysł padł na gokarta. Jednak hałas czy ryzyko oparzenia się o silnik spalinowy, brak mojej kontroli nad zatrzymaniem się takowego pojazdu w sytuacji awaryjnej, skłonił mnie do zmiany napędu na elektryczny. Zdalne (radiowe) odłączenie takiego napędu zdaje się być łatwiejsze. Możliwość regulacji prędkości czy przyspieszenia również.
Specjalnych założeń co do mocy czy prędkości brak.
Przeszukując OLX trafiłem na gokarta blisko mojego miejsca zamieszkania. Niestety na miejscu okazało się, że jest w częściach i to, że go kupiłem było największym błędem podczas całej tej budowy. Mało co pasowało, dostałem od sprzedawcy kupkę części z różnych chyba konstrukcji, mocno zniszczonych i często do wyrzucenia.
Rama była już proszkowo pomalowana na czarno, co nie do końca okazało się ok. Miałem sporo przeróbek spawalniczych do zrobienia, więc siłą rzeczy powtórne malowanie czeka mnie tak czy siak.
Na pierwszy ruch poszło obcięcie mocowania silnika spalinowego, wsporników fotela i kierownicy. Chciałem, by fotel i kierownica zlokalizowane były centralnie względem ramy, a nie jak w spalinówkach - przysunięte od osi pojazdu. Napęd miał być zainstalowany centralnie za fotelem kierowcy.
Też trywialne rzeczy jak mozolne czyszczenie elementów, potem ich malowanie na kolor pomarańczowy, bo taki właśnie wybrała córka
czy też drukowanie niektórych elementów, zabrały sporo czasu.
Do napędu użyję dwóch silników szeregowo-bocznikowych o mocy 2,2kW każdy. Mają jedną ogromną wadę, ich charakterystyka pracy S2 to 1,2Min przy S3 = 4%. Wcześniej pracowały w akumulatorowych wózkach paletyzujących napędzając pompy hydrauliczne podnoszenia.
Koniecznym więc będzie dorobienie wymuszonego chłodzenia. Podczas prób okazało się, że silniki najbardziej grzeją się w okolicach komutatora. Na tym więc zamierzam się skoncentrować i wyciąć otwory w pokrywie, dodatkowo wymuszając przepływ powietrza wentylatorem.
Silniki umieściłem na przeciw siebie, co wiązało się z małą przeróbką jednego z nich tak, by obracał się w przeciwną stronę. Oba, jako identyczne, fabrycznie mają obroty CW. W moim przypadku zmiana polegała na zamianie biegunowości uzwojeń stojana.
Po przeróbce niespodzianka, okazało się, że silnik pobiera dwa razy większy prąd na biegu jałowym w porównaniu do drugiego silnika. Podejrzenie padło na niedodarte w tę stronę szczotki. I chyba faktycznie, to była przyczyna, bo po potraktowaniu szczotek papierem ściernym nawiniętym na komutator i potem kilkunastu minutach pracy na wolnych obrotach prąd zmniejszył się znacznie, ale wciąż jest większy od brata bliźniaka. Na maksymalnych obrotach silnik bez przeróbek, pobiera około 16A. Silnik po przeróbkach około 22A. Być może jeszcze pęknięta obudowa, a jednocześnie obsada łożyska ma na to wpływ. Jest już pospawana, ale testy na dziś niezrobione.
Silniki będą sprzęgnięte ze sobą mechanicznie. Na sprzęgle zainstalowana będzie zębatka zdawcza.
Blok mocowania silników zrobiony jako monolit. Dodatkowo świetne miejsce do przykręcenia obudowy sterownika PWM. Blok silników będzie przykręcony w szynach z kątowników z możliwością przesuwania dla napinania łańcucha.
Sam sterownik zakupiony na e-bay. Wg producenta 200A, zobaczymy.
Obudowa aluminiowa, ma służyć też za radiator. Niestety potencjometry regulacyjne sterownika umieszczone są od tej samej strony, co oryginalnie zainstalowany kawałek aluminium, radiator. Byłoby znacznie korzystniej przykręcić sterownik do obudowy właśnie radiatorem, ale cóż. Zamierzam dobrać belkę aluminiową w takim rozmiarze, by po przykręceniu pokrywy można ją było jeszcze dokręcić do radiatora. Kłopot przy otwieraniu, ale jakiś kompromis trzeba znaleźć.
Wspomnianymi potencjometrami można ustawić prąd maksymalny, prąd ładowania akumulatorów w przypadku trybu regeneracji i rampę przyspieszenia.
Sterownik ma możliwość pracy w trybie z regeneracją. Nie wiem, jak będzie wyglądać to podczas jazdy, czy silniki będą „dobrym” hamulcem i część tej energii da się zwrócić do baterii, ale zamierzam tę funkcję wykorzystać.
Bardzo prowizoryczny test sterownika na jednym silniku.
Baterie. Wiele podobny konstrukcji DIY, jakie oglądałem, ma stosowane ogniwa, np. litowo jonowe.
U mnie będą to niestety zwykłe, ciężkie, dwie żelowe baterie trakcyjne 12V 50Ah. Jedna waży wg producenta 20kG, masakra. Mam jednak nadzieję, że do zabawy wystarczą i te kilkadziesiąt minut do godzinki da się „poszaleć”.
Przymiarka zespołu napędowego udana.
Podłoga wykonana ze sklejki wodoodpornej musi na razie wystarczyć. Jej krawędź na zdjęciach odsłonięta po cięciu, ale jak już gokart będzie rozbierany do malowania, to i sklejkę się pomaluje. Na półkach po bokach gokarta ustawione będą baterie.
Pedał przyspieszenia zamontowany na wydrukowanym wsporniku, oczywiście w słusznym kolorze.
Właśnie jak to piszę, drukuje się też pedał hamulca wraz z mocowaniem.
Pojazd jest na etapie jak na zdjęciach. Z grubsza do ukończenia sporo.
Instalacja elektryczna, hamulec, sprzęgło silników, chłodzenie silników, może oświetlenie. Do wspawania pałąk ochronny za kierowcą, w przypadku fikołka. Najprawdopodobniej też coś ala pasy bezpieczeństwa. Oczywiście zdalne, radiowe wyłączenie napędu. Co jakiś czas zamierzam zamieszczać fotki z postępów prac tak długo, jak długo przyjdzie mi to coś dokończyć.
2018-04-11
Po sporej przerwie czas na kilka słów co udało się zrobić.
Idąc za poradą Euzebiusz23091998, hamulec wykonałem stalowy. Póki co jest to tylko cięgno z zamocowaną pompą, która czeka na zacisk, oraz wyłącznikiem krańcowym dla rozłączenia stycznika przy hamowaniu i w przyszłości załączeniu regeneracji i może światła STOP.
W międzyczasie udało się dorobić chłodzenie silników. Zamocowałem wentylator 24V, który przez kilka otworów w pokrywie dość ładnie sobie radzi. Przy testach, jazda około 15min, silniki były tylko ciepłe.
Udało się też położyć instalację elektryczną i wykonać panel włączników dla kierowcy.
Zamontowałem też moduł zdalnego sterowania. Stycznik główny mogę teraz wyłączyć pilotem w razie "w".
PROBLEMY!
Podczas testów okazuje się, że jest sporo do poprawy.
Gokart nie "ciągnie" tak jak bym się tego spodziewał. Jestem rozczarowany.
Sterownik bardzo mocno się nagrzewa. Opory przy skręcie, wynikające z braku mechanizmu różnicowego i sporego dociążenia tylnej osi, powodują że ledwo pcha się ten wózek jeśli koła przednie są w skręcie. Tym samym sterownik, jak i silniki ma co robić. Przy powolnej jeździe ten niekorzystny efekt tylko się pogłębia. Przy jeździe na wprost, gokart idzie bardzo lekko.
Po konsultacji na forum samochody elektryczne, zamierzam przerobić napęd. Oś zostanie przecięta na pół, silniki rozprzęgnięte i każdy z silników będzie indywidualnie
napędzać jedno tylne koło gokarta. Ma to dać efekt mechanizmu różnicowego z ograniczonym poślizgiem.
Dla sterownika zainstalowany zostanie też spory radiator. Pomimo, że producent podaje 200A dla jego pracy, zaczynam mieć pewne wątpliwości.
Dodatkowo fotel do podniesienia, przynajmniej 20mm. Teraz na nierównościach często "krzesło" przyciera o ulicę.
Pedał przyspieszenia. Jako ze zakupiłem pedał z efektem halla, pojawił się kolejny problem. Na zwykłym potencjometrze, podczas testów, sterownik zatrzymywał silnik przy skrajnym położeniu rezystora. Prąd silników spadał do zera. W przypadku halla jest niestety inaczej. Pomimo skrajnej pozycji, sterownik podaje napicie na silniki i te zaczynają się kręcić. Okazuje się, że hall daje w swoim minimalnym położeniu jakieś napięcie, więc sterownik na to reaguje. Niestety sam sterownik nie posiada regulacji dla tego parametru. Nie bardzo wiem co robić, czy dołożyć jakiś przełącznik, który wykryje początek ruchy pedału i dopiero wtedy poda napięcie sterujące, czy kupić pedał potencjometryczny. Póki co pedał hamulca rozłącza stycznik główny, więc gokart można zatrzymać, ale wystarczy go zwolnić, by wózek zaczął się powoli toczyć.
Pomimo, że idealnie nie jest, młodemu się podoba.
Cool? Ranking DIY
