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Electrokart. transporte personal

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Numerosos experimentos sobre la creación de karts eléctricos han conducido hasta ahora a la aparición de coches que, en términos de velocidad, sólo pueden servir para entrenamiento, no para carreras. Después de analizar los defectos de diseño, intentamos crear un kart eléctrico (Fig. 1). capaz de convertirse en competidor de los tradicionales con motor de combustión interna.

Las ventajas del karting eléctrico son obvias, pero tiene sentido enumerarlas nuevamente. El karting tradicional es un deporte estacional, pero la transición de los coches de carreras a la energía eléctrica lo hará apto para todas las estaciones, independientemente del clima y la época del año. La organización de competiciones con estos microcoches en espacios cerrados permitirá el cultivo de este interesante deporte en las regiones del norte de nuestro país, y las carreras en presencia de numerosos espectadores ampliarán aún más este deporte.

Para crear un coche de carreras eléctrico, era necesario garantizar el cumplimiento de una serie de requisitos bastante estrictos en un solo diseño. Estos incluyen el uso de baterías que consumen mucha energía, así como un motor eléctrico con la máxima eficiencia. No fue fácil resolver el problema de hacer coincidir de manera óptima las características del motor con las capacidades de la batería y las condiciones de la carretera.

A continuación os dejamos un pequeño análisis comparativo de los motores utilizados en los karts eléctricos. La máquina "HADI-Electro" ("M-K", 1977, No. 10) utiliza un motor de excitación secuencial D-2500. Su potencia es de 2,5 kW a una velocidad nominal del rotor de 1800 rpm. Tensión de alimentación - 24 V, consumo de corriente - hasta 400 A. Peso del motor - 11,5 kg. Un kart equipado con dicho motor y una batería de doce voltios alcanzaba velocidades de hasta 20 km/h.

Las características del coche desarrollado por el laboratorio experimental de microcoches del Palacio de Pioneros y Escolares de Kursk son algo diferentes. El accionamiento de esta tarjeta es un motor eléctrico tipo CT-8 (arranque de automóvil) de excitación secuencial. Su potencia es de 0,98 kW, la velocidad de rotación del eje es de 1500 rpm. voltaje de suministro - 12 V. Consumo de corriente promedio - alrededor de 100 A. Se modificó el motor, se reemplazaron los cojinetes, se aumentó la confiabilidad del mecanismo del cepillo y se introdujo la ventilación forzada.

Arroz. 1. Disposición de la tarjeta eléctrica: 1 - rueda dentada accionada por el eje trasero, 2 - cadena, 3 - eje trasero, 4 - mecanismo de freno del actuador, 5 - disco de freno, 6 - batería, 7 - bomba de freno, 8 - pedal de embrague, 9 - pedal de freno, 10 - pedal de accionamiento, 11 - perilla de cambio de marchas, 12 - motor eléctrico, 13 - cadena de dos hileras, 14 caja de cambios

Arroz. 2. Componentes principales del mapa eléctrico (haga clic para ampliar): 1 - disco de freno, 2 - batería, 3 - sistema de control del motor eléctrico, 4 - caja de cambios de cuatro velocidades, 5 - embrague, 6 - cadena de rodillos de dos hileras, 7 - motor eléctrico, 8 - ventilador eléctrico, 9 - palanca de cambio de marchas, 10 - pedal de marcha, 11 - pedal de freno, 12 - pedal de embrague, 13 - bomba de freno

Nuestro kart dispone de un motor eléctrico tipo MU-1000. Este es un motor reversible con excitación secuencial. Es capaz de funcionar en modo a largo plazo con una tensión de alimentación de 18 V y en funcionamiento a corto plazo con una tensión de alimentación de 24 V. Potencia: 1700 W (aproximadamente 2,3 CV) a una velocidad del rotor de 6000 rpm. El consumo medio de corriente en modo de funcionamiento nominal es de 35 A a 24 V. Peso del motor: 5,2 kg.

La fuente de corriente es una batería recargable alcalina de plata y zinc ensamblada a partir de elementos STSK-45. Las características de cada batería son las siguientes: la fuerza electromotriz de una batería normalmente cargada es de 1,85 V, después de quitar el 30% de la capacidad disminuye a 1,55 V, después de lo cual la capacidad nominal en modo de descarga de cinco horas es de 45 Ah. Corriente de descarga continua hasta 753 A. La Figura 3 muestra un gráfico de la dependencia de la capacidad de la batería de la corriente de descarga.

Conectamos en serie 15 “latas” STSK-45 y así obtuvimos una batería que pesaba unos 15 kg y tenía unas dimensiones totales de 432X129 mm. La duración del funcionamiento del motor con una batería de este tipo a una corriente de descarga nominal de 135 A es de 15 minutos.

La batería está montada sobre un marco de acero en ángulo de 20x20 mm instalado detrás del asiento del kart. El motor eléctrico se fija al bastidor del kart, a la derecha del conductor, mediante un soporte de acero.

Una de las principales características de la máquina es el uso de una caja de cambios de cuatro velocidades. La conexión entre éste y el motor, así como entre la caja de cambios y el eje trasero, se realiza mediante una cadena casquillo-rodillos con un paso de 12,7 mm. Esta construcción de la conexión cinemática entre el motor y las ruedas permite seleccionar la relación de transmisión más ventajosa en cualquier modo de conducción, es decir, permite coordinar el par nominal en el eje y la velocidad nominal. Esta es una condición necesaria para que el motor funcione con la máxima eficiencia bajo cargas que dependen de las características de la pista de carreras, el peso del conductor, del kart y del diámetro de las ruedas traseras. La relación de transmisión de la caja de cambios, así como la selección de las ruedas dentadas motrices y conducidas, se llevan a cabo de forma experimental, mientras el automóvil recorre una sección medida, por ejemplo, una vuelta de una distancia de carrera.

Arroz. 3. Gráfico de la dependencia de la capacidad de la batería de la corriente de descarga cuando funciona a plena carga

Arroz. 4. Diagrama esquemático del mapa de equipos eléctricos.

La figura 4 muestra el circuito eléctrico de la tarjeta. Su motor se enciende de forma remota mediante un contactor KM-200D. Se suministra voltaje al devanado cuando se cierra el botón conectado al pedal del acelerador. Un contactor de este tipo funciona de forma bastante fiable incluso con un voltaje de batería bajo (hasta 19 V) en el momento de máximo consumo de corriente por parte del motor eléctrico. La velocidad del kart eléctrico se regula encendiendo y apagando periódicamente el motor. El esquema también prevé el uso de marcha atrás, invirtiendo el motor. La palanca de marcha atrás está instalada en la columna de dirección.

El kart eléctrico se encuentra actualmente en pruebas en carretera. Las primeras estimaciones ya mostraban que nuestras ideas de diseño se materializaron básicamente en esta máquina rápida y silenciosa. La velocidad de la tarjeta alcanza los 40 km/h. y la carga de la batería es suficiente para cubrir una distancia de carrera estándar.

Autor: A.Lastovkin

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