Стерилизуем карт: бензин против электричества

Стерилизуем карт: бензин против электричества

Чтобы сопоставить достоинства и недостатки бензиновой и электрической тяги, главные «разрушители легенд» канала Discovery разобрали на части ни в чем не повинный новенький бензиновый карт и переделали его в электромобиль, который рвет с места как бешеный, но при этом совсем не загрязняет атмосферу.

В нашем шоу мы любим иметь дело с передовой техникой и экстремальным спортом. Что касается гоночных картов, то забаве носиться со скоростью под 150 км/ч, когда пятая точка скользит в сантиметре над землей, никак не откажешь в духе экстрима. Бешеная динамика, безумные скорости — в общем, карт на треке представляет собой весьма бодрящее развлечение. Одно плохо — эта машинка, пригодная к использованию только на треке, оборудуется двухтактным двигателем, который просто ужасает своим грязным выхлопом. Один маленький карт выбрасывает в атмосферу столько же копоти, сколько сто больших автомобилей. Мы жалеем окружающую среду и всегда радуемся возможности внести свою лепту в ее защиту. С другой стороны, мы не намерены лишать себя скромного удовольствия погонять всласть.

Механический карт Механический карт

Поэтому мы задались вопросом — можно ли сделать «электрокарт», который обставит своего шумного бензинового собрата? И каково будет на нем гонять? Раздобыв парочку бензиновых картов модели Tony Kart, мы всего за 12 часов перестроили один из них на электрическую тягу. Для этого понадобились 25-сильный двигатель постоянного тока (DC) и серийный блок управления от тележки для гольфа. При этом мы тщательно проработали четыре момента, которые могут оказаться западней для любого, кто взялся строить электромобиль: характеристики момента на валу, массу, аккумуляторы и общую стоимость. Ну а потом, прихватив с собой камеры, мы направились в Соному, на трек Инфинеон. Рев моторов, запах горящей резины — в общем, нормальный день для съемок шоу «Разрушители легенд» канала Discovery.

Электрический карт Электрический карт

«Разрушители легенд»

Джеми Хайниман и Адам Сейвидж в своем шоу занимаются систематической проверкой «городских легенд», то есть известных баек и слухов. Джеми — мастер спецэффектов, он принимал участие в создании таких фильмов, как «бегущий человек (running man)», «робот-полицейский (robocop)», «боязнь пауков (arachnophobia)», снимал рекламу для таких компаний, как nike, coca-cola, yamaha. Джеми говорит на многих языках (включая русский), водит катер и здорово разбирается во всяких механизмах. он основал компанию m5 industries (m5industries.com), где и работает по сей день. Адам любит конструировать всякие штуки: он строил космические корабли (ненастоящие — для «звездных войн»), делал куклы, создавал оружие, с пяти лет мастерил себе игрушки и лепил скульптуры. Он участвовал в создании спецэффектов для кино, занимался мультипликацией, графическим дизайном, работал сварщиком, рабочим сцены, писателем, актером и теперь — ведущим телевизионной программы.

Задача

Переделать бензиновый карт на электрический привод и выяснить, сможет ли эта бесшумная, экологически чистая электрическая новинка переиграть свой намного более легкий бензиновый прототип. На фотографии на с. 154 Джеми Хайниман (справа) прилаживает цепной привод к 25-сильному электродвигателю. Тем временем Адам Сэйвидж устанавливает потенциометр, который будет исполнять роль дроссельной заслонки.

Адам: С помощью ацетиленовой горелки я обрезаю крепеж мотора. Там вместо нормальных круглых дырок сделаны прорези — просто для того, чтобы легко регулировать натяжение любого привода, к которому этот мотор подсоединяешь. Об этой хитрости обычно узнаешь с первого раза — в тот самый момент, когда по неосторожности погубишь свой первый мотор из-за неправильного натяжения цепи. На счету у каждого механика числится хотя бы один мотор, запоротый именно таким образом.

Жажда скорости

Адам: Зарядив карт, мы отправились в Соному, штат Калифорния, и приготовились к его испытаниям. Я никогда раньше не ездил на картах. Сначала пришлось долго крутиться на месте, пока не освоился с юзом и управляемыми заносами, — зато было время разогреть шины (на жесткой холодной резине сцепление колес с асфальтом стремится к нулю). В реве бензинового движка есть что-то возбуждающее. Нечто похожее я испытывал, когда впервые прокатился на мотоцикле. Отсутствие рева в нашем электромобиле несколько разочаровывает, но этот недостаток забывается, когда чувствуешь, как машинка рвет со старта.

Джеми: Наша «электричка» стрелой вылетает из поворотов. Хотя, конечно, если довести бензиновый карт до бешенства, раскрутить мотор до 15 000 оборотов, так и ему удержу не будет…

Джеми: В проектируемых сейчас гибридах и электромобилях бОльшая часть производителей склонна полагаться на литий-ионные батареи. Но среди имеющихся в наличии аккумуляторов такого типа многие подвержены тепловой нестабильности (проще говоря, перегреву) вплоть до самовоспламенения. Мы избежали этой неприятности, воспользовавшись литий-железо-фосфатной батареей от Thunder-Sky. Температура для них не так критична, зато их нужно держать под давлением. Скоба, которую я обрабатываю на фотографии, представляет собой часть кольцевого зажима — он должен охватывать всю батарею. Если батарею не обжать, при нагреве элементы могут вздуться и разорвать корпуса. Мы использовали батарею из 28 элементов, получив общее напряжение 110 В. За час наш карт можно зарядить до 80% от номинала, а полностью, на 100%, машина заряжается за ночь.

Фотофиниш

Джеми: К концу покатушек наши машинки проходили каждый круг почти одновременно — разница не выбивалась за пределы секунды. Не следует забывать, что электрическая машина была существенно тяжелее. Стартовое ускорение у электромобиля куда выше, чем у бензинового карта, но на высоких скоростях бензиновый брал верх, нейтрализуя отставание.

Адам: Если конструировать машину без спешки, можно было бы улучшить поведение двигателя — для этого нужно просто тщательнее отрегулировать взаимодействие между педалью газа и потенциометром.

Адам: Нужно было соединить педаль газа с потенциометром — это простое механическое устройство, которое должно сообщать блоку управления двигателем, насколько сильно водитель жмет на педаль газа. Блок управления двигателем в зависимости от положения педали газа подает на двигатель больший или меньший ток, а от этого уже зависит, насколько быстро поедет машина. Здесь, на фотографии, мы проверяем весь механизм связи.

Итоги

Адам: Итак, что мы поняли после испытаний? Электромобиль пришел навсегда. Хотя электрический карт весит почти вдвое больше, чем бензиновый аналог, в деле он так же хорош. Стало ясно, что в этих аккумуляторах целая прорва энергии, а в электромобилях кроется могучий потенциал.

Джеми: Полагаясь на электромотор, вы почти не загрязняете окружающую среду. При этом, если кто-то куда-то торопится, его интересы тоже будут учтены.

«Время на прохождение каждого круга для обеих машинок было чуть меньше минуты, а вот в сумме я выиграл целых 13 секунд, — говорит новоиспеченный гонщик Сэйвидж (на фото он беседует со стоящим рядом Хайниманом). — Это как Тайгер Вудс играет в гольф: невозможно понять, откуда выкроились эти 13 секунд».

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2008).
Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.