Hybrydzik - hybryda wykonana w domowym zaciszu.

[Iwan]

Witam, jako nowy na Forbocie liczę na wyrozumiałość 🙂 Do tej pory byłem jedynie czytelnikiem kursów.

Mam 18 lat. Jestem uczniem technikum, elektroniką interesuję się odkąd pamiętam, a swojego pierwszego robota skonstruowałem i podbijałem nim świat kiedy miałem zaledwie 8 lat kiedy nikt nie wiedział co to arduino. Nie umiałem się posługiwać w odpowiednim stopniu internetem, który dla mnie wtedy i tak był trudno dostępny, a swoją wiedzę opierałem na książkach o elektronice z miejskiej biblioteki oraz mogłem liczyć na pomoc taty i dziadka pasjonatów majsterkowania. Kiedy na rynku pojawiały się pierwsze płytki arduino zacząłem tworzyć na prawdę efektywne projekty. Jednak w mojej rodzinie mój tata zawsze słynął z budowania dużych maszyn i pojazdów które ułatwiają prace na wsi lub po prostu ułatwiają codzienne życie. Postanowiłem więc iść w jego ślady i całymi dniami i nocami rozmyślałem nad naprawdę imponującym projektem. W ten właśnie sposób około rok temu powstał mój pierwszy i na pewno nie ostatni pojazd będący w stanie zapewnić komuś transport. Jest to moja prawdziwa duma i mam nadzieję, że ktoś po przeczytaniu opisu mojego projektu zostanie zainspirowany do zrobienia czegoś co będzie dawało taką satysfakcję.

Projekt, którym chce się podzielić z czytelnikami to Hybryda wykonana w moim garażu ochrzczona jako HYBRYDZIK. 

Pojazdy hybrydowe, choć nie są nowinką technologiczną, coraz bardziej zwracają na siebie uwagę. Czasy w których przyroda potrzebuje pomocy od człowieka takie pojazdy mogą być sporą ulgą dla miast pokrytych smogiem, jednak producenci skupiają się głównie na wynikach spalania oraz codziennej eksploatacji. Wyniki nie przedstawiają się najgorzej biorąc pod uwagę, że kolejne koncerny ciągle udoskonalają tą technologię aby przedstawić się jako jak najbardziej ekologiczne. Niestety prawda wygląda nieco inaczej.

Pojazdem ekologicznym nazywamy taki pojazd, którego nie tylko eksploatacja ale również produkcja jest w pełni nieszkodliwa dla środowiska. Produkcja hybryd nie odbiega zanieczyszczeniem od innych samochodów. Interesuje się motoryzacją i chętnie poznaje każde nowinki dotyczące tego rodzaju pojazdów. Jednak nie podążam za ekologiczną przykrywką, w której ochrona środowiska nie jest realną troskę o przyrodę, a "popychaczem" marketingu. Jako miłośnik majsterkowania postanowiłem nie pozostawać obojętny dla problemu tej krypto-ekologii i pokazać, że technologia napędu hybrydowego może być przyszłością, która realnie przyczyni się do ulgi dla środowiska. Cel jaki sobie postawiłem, przy budowie tego projektu, to możliwie duża korzyść na rzecz środowiska naturalnego. Aby uzyskać efekt prawdziwej ekologicznej hybrydy postanowiłem, że do budowy tego projektu będę się starał użyć jak najwięcej elementów z odzysku. Dzięki temu dam nowe życie rzeczom które były już niepotrzebne, a mogły znaleźć zastosowanie w mojej hybrydzie. Dzięki wykorzystaniu takich niepotrzebnych materiałów zmniejszamy wydobycie surowców pierwotnych co jest jak najbardziej ekologiczne i pomaga w ochronie środowiska. Gdyby zaczęto tak robić na masową skalę? Jak znacznie zmniejszyłoby się wydobycie. Owszem, recykling jest powszechnie stosowany, ale obecnie w produkcji hybryd nie przywiązuje się do tego takiej uwagi.

Cele mojego projektu:

 Tak jak poprzednio wspominałem moim celem jest pokazanie i danie do zrozumienia ludziom jak na prawdę powinna wyglądać ekologia. Aktualnie na świecie kładzie się teoretycznie nacisk na normy spalania, a pojazdy hybrydowe stają się modne. Produkcja ich jednak przebiega w sposób, który nie jest przyjazny dla środowiska naturalnego. Im bardziej staramy się zagłębiać w temat pojazdów hybrydowych tym mniej wierzymy w ich ekologię. Jednak sam pomysł oraz idea jest jak najbardziej prawidłowa oraz wcale nie musi być tak, że hybrydy napędzają jedynie marketing, mogą być pojazdami dzięki, którym znacznie zmniejszą się zanieczyszczenia w naszych miejscach zamieszkania. Chodzi nie tylko o eksploatację oraz codzienne użytkowanie takich pojazdów. Fabryki powodują ogromne zanieczyszczenie  i pobierają ogromne ilości energii. W obecnych czasach nie da się ukryć, że zanieczyszczenia wyczuwalne w powietrzu powodują u ludzi coraz większą świadomość potrzeby ekologii. A co gdyby spopularyzować pojazdy z części używanych? Mógłby powstać nowy odłam dla miłośników majsterkowania. Postanowiłem zostać pionierem i przełamać bariery. Co prawda znamy już samochody hybrydowe nie od dziś. Jednak jak wiele zostało ich wykonanych w przydomowych warsztatach z myślą o ekologii? Mój pojazd będzie przyjazny środowisku ze względu na to, że postanowiłem wykorzystać materiały recyklingowe, przedmioty które nie były już nikomu potrzebne a mogły znaleźć zastosowanie w moim samochodziku. Ekologiczne jest także zastosowanie dwóch silników spalinowego i elektrycznego. Takie jest główne założenie napędu hybrydowego. Gdzie ekologia takiego napędu skoro mamy również silnik spalinowy? Otóż silnik spalinowy jest tutaj znacznie mniej obciążany niż w przypadku pojazdów o napędzie wyłącznie spalinowym ponieważ w przypadku mojej hybrydy jest on jedynie wspomaganiem dla baterii zasilających silnik elektryczny. 

Jakie elementy postanowiłem wykorzystać do budowy?

Elementy jakie potrzebowałem do realizacji to: silnik elektryczny, sterownik do silnika elektrycznego, silnik spalinowy, alternator, kierownica, kontrolki do deski rozdzielczej, fotel, woltomierz do pomiaru napięcia na bateriach (analogicznie jak litry paliwa w baku pokazywane przez wskaźnik paliwa w samochodzie spalinowym tak u mnie potrzebna była informacja o napięciu na baterii), amperomierz, przełączniki, elementy do wykonania zawieszenia, koła, przekładnia, łańcuch oraz materiał do wykonania nadwozia, paski led.

Skąd pozyskiwałem elementy i jak łączyłem je w całość?

To były elementy niezbędne aby pojazd mógł powstać. poszukiwania powyższych elementów rozpocząłem od własnego podwórka. W moim domu nic się nie marnuje. Znalazłem uszkodzonego quada, nadawał się on idealnie jako dawca części. Czym prędzej zaciągnąłem go do warsztatu i odciąłem potrzebne mi elementy. Wykorzystałem układ kierowniczy koła oraz ich mocowania oraz drążki do układu oraz tylną oś wraz z układem hamulcowym oraz kołami. Silnika niestety nie udało mi się uruchomić po mimo wielu napraw. Po dalszych poszukiwaniach szybko znalazłem metalowe elementy z których mogłem pospawać ramę, na której chciałem oprzeć resztę elementów. Po zespawaniu ramy i przymocowaniu do niej elementów z quada rozglądałem się za kolejnymi częściami (spawanie było zadziwiająco proste biorąc pod uwagę że jeszcze rok temu nie miałem zbyt dużego doświadczenia). Dość szybko udało mi się znaleźć silnik spalinowy, pozbywała się go firma budowlana w mojej okolicy właściciel pozwolił mi go zabrać za darmo. Odrestaurowałem go i uruchomiłem. Silnik z zagęszczarki 6,5KM idealny do mojego projektu. Ekonomiczny, emitujący mało spalin, oraz łatwy w obsłudze. Szybko udało mi się znaleźć także zalegający u dziadka alternator z ciągnika. Kierownicę udało mi się zdobyć dzięki koledze, który słysząc o moim projekcie postanowił pomóc. Przełączniki pozyskałem gromadząc elementy elektroniczne z rozbiórki elektronicznego sprzętu. Silnik elektryczny pozyskałem z samochodziku dla dzieci. Ma aż 1000W co w zupełności wystarczyło do tego projektu. Napięcie zasilania tego silnika to 36V.  Niestety ktoś uprzedził mnie z bateriami, które zasilały ten zabawkowy pojazd. I właśnie baterie sprawiły mi najwięcej problemu. Na serwisie aukcyjnym wylicytowałem tanio uszkodzony rower elektryczny, w którym były takie sprawne baterie. Trzy akumulatory. Mają one pojemność 12Ah, oraz napięcie 12V. W rowerze tym był również sterownik do takiego typu elektrycznych pojazdów. Nie odpowiadała mi jednak manetka zamontowana w rowerze wróciłem więc do samochodziku z którego pozyskałem silnik elektryczny i wymontowałem z niego pedał dzięki któremu będziemy regulować prędkość nogą i nie musiałem przerabiać manetki. Wraz z rowerem otrzymałem również ładowarkę. W moich elektronicznych zbiorach odnalazłem również przetwornicę samochodową z 12V DC na napięcie 230V AC. Postanowiłem ją wykorzystać. Przeprowadziłem próbę podłączenia wszystkich elementów na stole. Skupiłem się jedynie na części elektrycznej. Wszystko zadziałało bez problemu przystąpiłem więc do składania pojazdu. Miałem już wcześniej zrobioną ramę. Całość po skręceniu i zespawaniu otrzymała karoserię z aluminiowej blachy, a rama została pomalowana na pomarańczowo. Po sprawdzaniu osiągów hybrydzik może aż 12km przejechać w trybie wyłącznie elektrycznym. Jego prędkość maksymalna to 39km/h.

Zasada działania

Hybryda mojej produkcji jest hybrydą szeregową. Koła mojego pojazdu napędzane są silnikiem elektrycznym. Silnik spalinowy pełni funkcję tzw. range extendera czyli jego zadaniem jest dostarczanie energii do alternatora. Alternator natomiast ładuje akumulatory. Jest on podpięty do jednego z nich ponieważ ładuje on akumulatory 12 woltowe. Dzięki temu silnik spalinowy pracuje w optymalnym zakresie prędkości obrotowych i obciążenia. Silnik spalinowy pracuje tylko wtedy gdy akumulatory używane do zasilania silnika elektrycznego potrzebują naładowania, jeżeli są one naładowane w odpowiednim stopniu silnik spalinowy nie musi być uruchomiony. pozawala to na znaczne zmniejszenie emisji spalin. Poruszamy się wtedy w przyjemnej ciszy, a nasz pojazd nie wytwarza zanieczyszczeń. Jeżeli baterie będą już słabe możemy uruchomić ręcznie silnik spalinowy dzięki czemu nie jesteśmy zmuszeni do postoju. Ładowanie baterii może odbywać się również dzięki ładowarce wpinanej do sieci, takie rozwiązanie jest nazywane hybrydą typu plug-in. Ładowarka zamontowana w pojeździe umożliwia bezproblemowe podładowanie baterii w miejscu gdzie mamy dostęp do prądu. Dzięki zastosowanemu sterownikowi mamy możliwość płynnej regulacji prędkości pojazdu. Mój pojazd może pracować również jako tylko i wyłącznie elektryczny w ów czas nie używamy silnika spalinowego, a jedynie energii zgromadzonej z silnika spalinowego zgromadzonej w sieci. Aby poruszać się Hybrydzikiem nie należy mieć dużych umiejętności. Jest prosty w prowadzeniu. Należy włącznikiem umiejscowionym pod nogami przekazać napięcie z baterii na sterownik, a także odblokować sterownik stacyjką, następnie należy wybrać kierunek jazdy i po naciśnięciu gazu pojazd zaczyna się poruszać. Jeżeli zjeżdżamy z przykładowo sporej górki możemy przełącznik kierunku jazdy ustawić w pozycji przeciwnej do kierunku poruszania się co pozwala na ładowanie baterii oraz hamowanie za pomocą silnika elektrycznego.

Zastosowanie

Hybrydzik nie tylko pokazuje jak powinna wyglądać troska o środowisko. Może on być wykorzystany dla przykładu w firmie, która wymaga od pracowników pokonywania sporych odległości w magazynach oraz po placach. Nie można używać silników spalinowych w pomieszczeniach, a taką hybrydą można poruszać się nie wytwarzając spalin. Dzięki zamontowanej przetwornicy na 230VAC możemy zasilać za jego pomocą urządzenia sieciowe w miejscach w których nie ma dostępu do takiego napięcia. Myślę że taki pojazd świetnie spisałby się dla osób niepełnosprawnych. Prosty w obsłudze, tani w utrzymaniu, nieszkodliwy. Taka niepełnosprawna osoba nie musiałaby się martwić o zasięg ponieważ silnik spalinowy zapewniałby dojechanie do najbliższego źródła zasilania, a po odpowiednim przystosowaniu mieszkania taka osoba mogłaby się poruszać po domu używając silnika elektrycznego.

Na poniższych zdjęciach zobaczyć możemy zdjęcia przedstawiające składanie hybrydzika;

Tak prezentowała się rama po pierwszych spawach:

Na poniższych zdjęciach widzimy już prawie gotowego hybrydzika czekającego na ostatnie połączenia przed podbojem świata:

Z kolei zdjęcie poniżej przedstawia mój pojazd już gotowy i poskładany oraz solidnie przetestowany:

Mam nadzieję, że mój projekt spotka się z uznaniem. Jestem z niego na prawdę dumny i bardzo chętnie porozmawiam o nim i odpowiem na różne pytania w komentarzach. Jeżeli ktoś byłby chętny podjąć się zbudowania takiego projektu to może liczyć na moją pomoc 😉 Będę się bardzo cieszył jeżeli moje dzieło będzie czyjąś inspiracją i chętnie zobaczę ewolucje tego pomysłu w wykonaniu innych kreatywnych ludzi z podobnymi zainteresowaniami.

[Treker (Damian Szymański)]

@Iwan, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

• Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
• Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
• Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

2 godziny temu, Iwan napisał:

Pojazdy hybrydowe, choć nie są nowinką technologiczną, coraz bardziej zwracają na siebie uwagę. Czasy w których przyroda potrzebuje pomocy od człowieka takie pojazdy mogą być sporą ulgą dla miast pokrytych smogiem, jednak producenci skupiają się głównie na wynikach spalania oraz codziennej eksploatacji. [...]

Zakładam, że Twój projekt opisałeś w związku z ogłoszoną niedawno akcją rabatową (50 zł za opis DIY)? Jeśli tak jest, to zwracam Twoją uwagę na fakt, że umieściłeś temat w złym dziale (bo teraz nie kwalifikuje się do rabatu). Oczywiście przeniosę go we właściwe miejsce, ale popraw proszę następujące rzeczy:

1. Sformatuj tekst w taki sposób, aby dało się go czytać. W tej chwili jest to ściana tekstu. Kilka akapitów, pogrubień i ładne rozmieszczenie zdjęć na pewno sprawią, że tekstem zainteresuje się więcej osób. Sprawdź jak inni autorzy opisują projekty na Forbocie 😉
2. Umieść linki zgodnie z instrukcją zawartą w ogłoszeniu (FAQ, pytanie nr 17).

Daj znać, gdy naniesiesz wskazane poprawki, z góry dziękuje i gratuluję oryginalnego projektu 🙂

[Iwan]

@Treker Starałem się poprawić mój opis zgodnie z poleceniami 😉 do zamieszczenia tego opisu przymierzałem się dość długo i już większość opisu miałem przygotowane specjalnie dla Forbota, a zachęta w postaci 50zł była dla mnie przekonywująca, że to właśnie ten moment. Mam nadzieję, że wszytko jest teraz w porządku i dziękuję za szybką, cierpliwą odpowiedź i za porady 😉

[moderin]

Ładnie. Dobrze rozumiem że wyciągasz 39 km/h na silniku z samochodzika dla dzieci? 🤔 Jaką  dałeś przekładnie? I jak z momentem, wystartuje pod górkę na przykład? Ogólnie - robi wrażenie.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Iwan]

@moderin Dokładnie, według wskazań aplikacji w telefonie 39km/h. Ten silnik ma ponad 1000W🙂 Myślę, że znacznie lepiej sprawdziłby się tam lepszy większy silnik i inna przekładnia jest to do dopracowania. Nie wiem dokładnie jakie jest przełożenie jest to gotowa przekładnia zaprasowana w całość od skutera elektrycznego i nie mam pojęcia jakie jest przełożenie 😅 Jeżeli chodzi o moment to nie jest to jakieś piorunujące osiągnięcie, ale pod górę da się ruszyć (mieszkam w górzystym terenie i używam tego pojazdu).  Prędkość 39km/h nie jest również zbyt dobra bo jeżeli chcielibyśmy na samej baterii przejechać jakiś dystans z prędkością maksymalną przejedziemy około kilometra 😥 Rozsądne jest utrzymywać prędkość około 30km/h. Jest to zabójczo powoli, ale chce to udoskonalić zmieniając silnik i sterownik na coś bardziej wydajnego.

[Treker (Damian Szymański)]

@Iwan, właśnie zaakceptowałem Twój opis, możesz go teraz zgłosić do akcji rabatowej umieszczając link w temacie zbiorczym. Dziękuję za przedstawienie ciekawego projektu, zachęcam do prezentowania kolejnych DIY oraz aktywności na naszym forum 🙂

[Iwan]

@Treker Dziękuje 😉 szykuję już kolejne projekty 🙂

 

[ViktorVanDarman]

Witam czy możesz udostępnić schemat połączeń elektrycznych, jestem na etapie budowy autka dla córki w którym właśnie wykorzystuje jak ty układ elektryczny ale w większości wszystko z małego quada elektrycznego 500W 36V najbardziej mnie interesuje jak odeszles z alternatora na akumulatory bo na alternator że masz 14,4 czyli prąd ładowania jednego akumulatora a tu trzeba naładować 3 sztuki czyli 36V 

I jeszcze jedno pytanie z jakiś profili spawales ramę ja planuje 15x15 lub 20x20 ale nie wiem jak z waga takiej konstrukcji chciałbym jak najlzeksza wykonać :D

Nie ukrywam masz u mnie wielki plus za taki projekt 

[Iwan]

Witam 😉 próbuje znaleźć schematy, niestety przepadły one z moimi innymi danymi ponieważ uszkodził mi się dysk w starym komputerze 😣 jeżeli chodzi o ładowanie to w twoim przypadku najlepsza będzie dedykowana ładowarka 36V która bez problemu kupisz 😉 ja zrobiłem to w ten sposób że podpiąłem się po prostu do jednego z tych akumulatorów, a w momencie kiedy zamyka się obwód ten prąd rozkłada się w odpowiedni sposób 😁 nie jest to może najlepsze rozwiązanie, ale wtedy nie widziałem innych możliwości. Najlepsze będą 15x15 jeżeli to ma być autko dla córeczki 😉 życzę powodzenia i w razie jeszcze jakichś pytań służę pomocą 😅

[ViktorVanDarman]

No zastanawiam się poprostu nad zbudowanie układu przetwornicy 12V (alternator) na Potrzebne ładowanie akumulatorów 36V ogólnie mam cały zestaw akumulatorów silnika i sterownika wraz z ładowarką 230V więc pod tym względem mam prawie gotowy projekt myślałem również ale moim zdaniem zaduze spadki i zbyt obciążenie dla układu ale realne do wykonania alternator - > przetwornica 230 - > ładowarka sieciowa - > akumulator ale nie dość że zwiększa się wprawdzie minimalnie ale zawsze waga całości to układ robi się mało wydajny 

[Iwan]

@ViktorVanDarman również takie rozwiązanie rozważałem jak to co opisałeś żeby przez przetwornice dawać ładowarkę sieciową, ale w sumie na pewno uszkodziłoby to ładowarkę, a sam sterownik myślę że nie pozwoliłby na jazdę w trakcie ładowania 😉 bo ładowarkę podpina się przez sterownik warto to zapamiętać. A wykonanie całej przetwornicy jeżeli znajome Ci są podstawy elektroniki jest na prawdę proste 😅 lepiej zrobić z tych 12dc z alternatora napięcie AC które wyregulujesz do odpowiedniej wartości i prostownikiem na 36 😉 i jakiś ogranicznik do ładowania akumulatorów. Robiłem kiedyś coś podobnego 😅

[ViktorVanDarman]

Tak właśnie myślałem żeby przerobić alternator usuwając z niego regulator 12V DC i dać regulacje na 36V