Регистрация Войти
Вопрос

Как выбрать электромотор для мотоцикла?

Я впервые публикую пост и впервые захожу на этот сайт. Я понимаю, как это звучит, но, поскольку я совсем не разбираюсь в механике, я решил, что лучше спрошу.


Если бы я, гипотетически, захотел заменить двигатель объёмом 740/750 куб. см в чоппере на электрический, как бы я выбирал напряжение, объём двигателя или мощность в целом? Я видел, как в некоторых сборках (или в этой сборке, в частности) после модификации устанавливали вилочный погрузчик на 24 В, и я не уверен, что это правило применимо ко всем подобным двигателям.


Мне не нужны какие-то особые характеристики или что-то в этом роде, я просто хочу, чтобы всё работало как надо, а также чтобы у меня было представление о том, на что обращать внимание в следующей сборке. Заранее спасибо и прошу прощения за беспокойство.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/89374/how-to-choose-an-electric-engine-for-a-motorcycle
1
+ Читать

11 Комментариев

  1. Во-первых, не существует такого понятия, как электрический «двигатель». Это электродвигатель.


    При этом выбор зависит исключительно от того, чего вы пытаетесь достичь. Мощность двигателей транспортных средств обычно измеряется в лошадиных силах, а электродвигателей — в ваттах или киловаттах. Но одну систему легко преобразовать в другую с помощью формулы:


    1 л. с. = 745 Вт


    Допустим, у нас есть обычный мотоциклетный двигатель объёмом 750 куб. см и мощностью 50 л. с. Я знаю, что у некоторых двигателей мощность больше, а у некоторых меньше, но давайте предположим, что вам нужна мощность 50 л. с.


    Таким образом, потребуется электродвигатель мощностью 50 * 745 = 37 кВт


    Это нечётное число, а мощность большинства двигателей увеличивается на 5 Вт, поэтому мы можем округлить до 35 кВт. Теперь поищите электродвигатели постоянного тока мощностью 35 кВт. Выберите тот, который вам нравится.


    Теперь вам нужен контроллер двигателя. Поищите контроллеры двигателей постоянного тока мощностью не менее 35 кВт (или разработайте свой собственный) и приступайте к работе.


    Наконец, вам понадобится аккумулятор. Его размер зависит от того, какой запас хода вам нужен. Имейте в виду, что вам не нужно обеспечивать мощность в 35 кВт на 100 % времени. Как выглядит ваш маршрут? Допустим, вам нужна средняя мощность в 5 кВт. Если вы хотите проехать 100 миль со средней скоростью 30 миль в час, вам понадобится:


    3,33 часа * 5 кВт = 16,6 кВт⋅ч ёмкости аккумулятора.


    Итак, теперь вам нужно купить или собрать аккумуляторную батарею, которая поместится в оставшееся на велосипеде пространство.


    Вот ещё несколько моментов, которые вы могли бы учесть:



    1. Рекуперативное торможение

    2. Контроллер зарядки
  1. Да, 6 кВт⋅ч для 25-килограммового электромобиля Tesla Model S — это то, что нужно. Вы немного ошиблись в оценке физических размеров устройств. Конкретное устройство имеет размеры 66×30×7,5 см, то есть 14 850 см³. Оно всего на 40 % больше автомобильного аккумулятора группы 24 и в 6–12 раз превосходит его по плотности энергии в зависимости от того, что вы называете «пригодным для использования». И вам не понадобится огромный плоский аккумулятор, отдельные элементы 18650 маленькие, а аккумуляторы можно собрать в любую форму. Так что он не займёт больше места, чем двигатель, трансмиссия, топливный бак, выхлопная система и т. д. и т. п.
  1. @Harper-ReinstateMonica Неужели? Я просто не хотел ввязываться в дискуссию о точных значениях удельной энергии и о том, какой химический состав лития лучше, поэтому я привёл примеры из реальной жизни, чтобы проиллюстрировать свою мысль для широкой аудитории. Но в любом случае, если вы не знаете о каких-то волшебных сверхплотных химических составах, я надеюсь, вы согласитесь, что удельная энергия литий-ионных аккумуляторов в районе 250 Вт·ч/кг является «достаточно оптимистичной». (Быстрый поиск в литературе показал, что экспериментальные химические элементы имеют ёмкость не более 300–350 Вт·ч/кг). Это означает, что для 16 кВт·ч потребуется как минимум 70 кг аккумуляторов.
  1. Я знаю, я просто хотел добавить немного контекста для ничего не подозревающих читателей.
  1. Я не говорил, что это будет практично. Мои расчёты — всего лишь предположения.
  1. Существуют платформы, специализирующиеся на самостоятельном переоборудовании электромобилей, и это гораздо более подходящее место для подобных запросов.
  1. Проблема с электрическим мотоциклом заключается не в двигателе, а в аккумуляторах.
  1. Вы можете получить более подробные ответы в Инженерном отделе.
  1. @TooTea, вы сильно недооцениваете плотность литиевых аккумуляторов. Работайте с реальными данными, а не экстраполируйте смутно припоминаемые знания. JWH, вы упускаете из виду, что двигатель внутреннего сгорания лишь несколько раз выдавал заявленную мощность в лабораторных условиях, в то время как электродвигатель регулярно превышает её на сотни процентов в течение ограниченного времени и рассчитан на такую мощность постоянно. Таким образом, двигатель мощностью 35 кВт будет намного больше, чем необходимо.
  1. Найти аккумуляторную батарею на 16 кВт⋅ч, которая поместится в это пространство, будет гораздо сложнее, чем вы думаете :-). Для наглядности: типичная автомобильная стартерная батарея имеет ёмкость около 0,5 кВт⋅ч. Это свинцово-кислотный аккумулятор, литиевые аккумуляторы плотнее, но не настолько плотнее. Аккумуляторная батарея/пауэрбанк для ноутбука может иметь ёмкость до 100 Вт⋅ч, так что вам придётся использовать сотни таких батарей.
  1. Добро пожаловать в компанию по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей! Я не знаю точно, но предполагаю, что вам нужно столько же крутящего момента от двигателя, сколько у вашего ДВС, чтобы мощность была примерно одинаковой. Если крутящего момента недостаточно, есть риск, что автомобиль не сможет сдвинуться с места. Если крутящего момента слишком много, вы рискуете сорвать ведущее колесо и попасть в аварию. Это всего лишь мои размышления, а не мнение знающего человека, поэтому я оставляю их в качестве комментария.
Вы уже ответили на этот вопрос