Электрокатер

Электрокатер , пока только мысли …

Имеем катер Волна па подводных крыльях, стоял на нем двигатель газ 13 который благополучно скончался. Побывали на нем и газоновская шестерка и мерседесовский дизель и фордовский 2.9 . С последним вопросов не было , расход получился 19-21 литр в час , но для таскания лыжника и бананов слабоват и выход на крыло довольно долгий.

 Что нам хочется —  таскать все что можно таскать , быстро выходить на крыло и мало расходовать денег=) , и приснилась мысль электрокатера .

Итак нам желательно иметь на валу мотора 400 нм при 2500 оборотов … итого  ( N=Mкр*N/9549, где Mкр – средний крутящий момент двигателя (Н.м), N – обороты коленчатого вала двигателя (об/мин). )  —  104квт … 

Очень близкий по параметрам электромотор Axial Flux Electric Motor AF-140 , фактически при использовании редуктора получаем  440 нм при 2500 оборотов … , реверс редуктор выкидывается за ненадобностью …. охлаждение мотора и драйверов лучше сделать …. весу в нем 40 кг … что меньше веса полного бака. …

128[1]

Что у нас освободилось по весу — двигатель с обвесом 400 кг … т.е. на аккумуляторы у нас есть  300кг , это 60 акб  3.6в на 100АЧ … или  21.6квтч энергии. Немного однако совсем немного.  Это 1 час при потреблении 21квт … и рекуперация в данном случае невозможна

25.12.2014


Запаса хода надо на 3-4 часа ,  попробуем посчитать …   http://www.spkflot.ru/volga.htm

    Главный двигатель:
     Марка: М652У, четырехтактный, карбюраторный
     Максимальная мощность, л.с: 77
     Частота вращения, об/мин: 2800 – 3200
     Пуск электростартером
     Движитель:
     Тип гребной винт
     Диаметр, м: 0,335
     Шаг, м: 0,538
     Дисковое отношение 0,75
     Число лопастей 3

Принимаем, что у него 75 л.с. на 3000 оборотов , получаем  двигатель 55 кВт  с крутящим моментом 175 нм . как-то маловато =)

Посмотрим на  Двигатель судовой М8ЧСПУ100-1

  • Базовый двигатель ЗМЗ-513 (или ЗМЗ-53-11) конвертированный для использования в качестве главного двигателя на маломерных судах.
  • Число цилиндров — 8 с V-образным расположением под углом 90 градусов
  • Тип двигателя — бензиновый, карбюраторный
  • Масса — 275 кг
  • Рабочий объем — 4,25 л
  • Максимальная мощность — 100 л.с. при 2800 об/мин (дефорсирован путем ограничения максимальных боротов двигателя)
  • Максимальный крутящий момент — 294 Нм в диапазоне 2000-2500 об/мин
  • Потребляемое топливо — бензин А-76 или А-72 в качестве резервного топлива.
  • Расход топлива — около 25 литров в час на максимальном ходу.

Берем 300 нм при 2500 оборотов  получаем около 80 квт мощности ,  отлично подходит , чтобы и на крыло выходил быстро и лыжников ватрушек потаскать .

Из бензиновых совершенно нормально подходит 4 литровый Cologne V6 160 л. с. (при 4200 об/мин), 320 Н·м (при 2500 об/мин), со степенью сжатия 9,0:1 , степень сжатия можно приподнять соответственно и мощность и момент …

  • но мы хотим электротягу!!!! 

Ищем что нибудь на  80кВт номинального , хотя это уже толстый мотор =(

вот такой мотор вроде как слабоват … т.к. у нас вентиляторная нагрузка и надо обеспечивать момент и обороты  PMC40B — electric BLDC motor: 40/80kW power (nom/peak), 140/330Nm torque (nom/peak), 288V, 4000rpm, 116kg total weight

поиски продолжаются … 

зайдем с другой стороны , расход топлива был 25 литров в час  , это около 900МДж тепла … или 250 квтч энергии , с учетом кпд двигателя пусть 30% остается полезной, это около 80 кВтч … следовательно 80 кВт получилось не с потолка =( , если учесть что реверс редуктор убирается  то  будет вполне достаточно .

Но это 80 кВт — номинальной мощности .

Аналогично для автомобиля , если режим езды такой , что расход бензина по городу 10 литров на 100км  , то это  около 30 квтч на 100км пробега  полезной энергии или электродвигатель в пределах 15кВт =). Остальное влияет только на разгон и движение по трассе. Тут уже больше трение , разгоны и аэродинамика влияет .