Статья на ресурсе Pikabu
Электрическая мотособака ч.1. Ссылка на сам оригинал https://pikabu.ru/story/yelektricheskaya_motosobaka_ch1_6024495
Пост задумывался как опрос потенциальных пользователей гусеничной техники. Наверняка тут такие найдутся, учитывая, что сообщество пикабу не малое. По факту получилась целая статья, длинная и всеобъемлющая. Если вам есть что сказать по теме электрического гусеничного транспорта, то добро пожаловать в комментарии.
В конце зимы я делал пост о своем проекте электрического сноубайка (снегоката), что вызвало много внимания и вопросов. https://pikabu.ru/story/yelektricheskiy_snoubayk_5763149. Люди в комментариях часто давали ссылки на другую гусеничную технику испрашивали можно ли сделать устройство под их задачи. Так появился потенциальный заказ на разработку и изготовление опытного образца электрической мотособаки.
Вот и делюсь некоторыми мыслями и наработками с целью получить обратную связь, узнать какие характеристики действительно важны и есть ли вообще потребность на рынке. На скриншотах не финальная версия, а только первые 3D модели.
Начали с изучения теории и анализа аналогов, поэтому немного вводной. Мотособака/мотобуксировщик — механическое малогабаритное транспортное средство, представляющее собой сцепку из буксировщика на гусеничном ходу, сцепленного с санями или санями-волокушами. Водитель и полезный груз размещается в санях или в волокушах (иногда колесный прицеп или лыжный модуль спереди). Большинство моделей мотобуксировщиков имеют небольшую грузовую площадку непосредственно на самом тягаче.
Основные недостатки мотособаки:
— малая скорость по сравнению со снегоходом
— если на загружен модуль весом, то гусеница будет проскальзывать если в санях слишком много веса. В случае со снегоходом сам водитель переносит вес в зависимости от маневра
— нужны усилия, чтобы поворачивать, т.к. площадь контакта с землей большая, а усилителя нет.
Двигателем мотобуксировщика является, как правило, одноцилиндровый карбюраторный бензиновый двигатель. Движитель — композитная или резиновая гусеница с катковой подвеской, что позволяет мотобуксировщику передвигаться не только по снегу и льду, но и в летнее время по мягкому грунту, например, по заболоченной местности. Мотобуксировщики со склизовой подвеской рассчитаны на передвижение только по снегу.
Поворот мотобуксировщика осуществляется разворотом буксира относительно саней (изгибанием в сцепном механизме, как и на самоходных скреперах). Т.е. человек давит на руль в противоположную сторону от поворота. Тормозной механизм, как правило, отсутствует. Максимальная скорость мотобуксировщика, как правило, не превышает 30-40 км/час, больше и не требуется, это же не гоночный болид.
Ключевые преимущества, из-за которых они стали такими популярными это:
— универсальность применения. Можно возить на нем, за ним, перед ним, в общем, как хотите.
— компактность. Гусеничный модуль ставится в сани и все это помещается в авто.
— всесезонность. Т.к. подвеска катковая его можно без сильного износа применять и летом, и зимой.
Теперь представляете насколько это полезный инструмент в сельской и труднопроходимой местности?
В России представлено порядка 10 производителей различного уровня, но в среднем решения примерно одинаковые. По миру также есть несколько производителей, но именно российские устройства пользуются спросом на экспорт. Отличаются в основном мощностью и конфигурацией. В отдельной стороне стоят плавающие мотособаки.
Но суть в том, что никто не делает электрические мотособаки, по крайней мере в серии. Хотя, казалось бы, человечество уже внедрило электроавтомобили, мотоциклы и велосипеды. Чисто технически, реализовать мотособаку вполне реально. В сети конечно можно найти концепты и гаражные самоделки, но на массовый рынок никто не целится. И этом можно понять, ведь технологии электротранспорта только начинают развиваться, а устройства с ДВС в свою очередь очень развиты повсеместно.
Но если откинуть сомнения и пессимизм в отношении отсутствия инфраструктуры и сложности эксплуатации в минус 35, то в целом есть и серьезные преимущества:
— бесшумность. Для охоты и патрулирования крайне важно.
— отсутствие ГСМ и экологичность. Не воняет, можно хранить в авто или на балконе квартиры.
— можно использовать как мобильную станцию для зарядки электроинструмента в лесу.
MTT-136. Да, предвкушая ваши вопросы и предложения, конечно хочу затронуть канадский стартап, который на данный момент находится в непонятной стадии. Пару лет назад об этом устройстве писали многие мировые СМИ и в России тема также муссировалась неоднократно.
Проект существует порядка двух лет, по крайней мере информация о нем. НО за это время движения было мало. На сайте можно найти описание комплектаций, но нет стоимости и кнопки «купить». При попытке заказать через электронную почту ответа тоже нет.
На некоторых российских интернет магазинах есть возможность сделать заказ, но по факту мы не нашли ни одного отзыва российского счастливого клиента. Может быть плохо искали, а может так и не привозили его в РФ. Мы и сами попробовали продавать на досках объявлений, и были удивлены, что есть реальные клиенты, которые готовы купить не самую дешевую комплектацию. До сделок так и не дошло, но запрос от рынка мы увидели.
Хотя есть отличные презентационные материалы (видео, фото и концепты) пока делаем вывод, что проект электрической мотособаки MTT-136 заморожен или имеет какие-то сложности в производстве или продаже. Посмотреть в действии можно на видео ниже.
Больше адекватных решений по электрическим мотобуксировщикам мы не нашли. Есть несколько самоделок на форуме электротранспорта, но они тоже зависли без развития. Наиболее близкое по тематике вот это видео, где ребята тестируют двигатель 1200 Вт на 48 Вольтах на обычном шасси от мотособаки. В целом видно, что даже такой слабый двигатель тянет, хотя, наверное не хило перегревается.
С точки зрения бизнеса мы выявили следующие категории клиентов для электрической мотособаки:
- Первые последователи. Мужчины от 35 лет и старше, со средним достатком и выше. Имеют опыт управления мототехникой и стремление к отдыху на открытом воздухе (охота, рыбалка, семейный отдых). Для этих людей не так важен внешний вид устройства, как его функциональность и ходовые характеристики.
- Дистрибьюторы мототехники и электротранспорта (владельцы или менеджеры по развитию). По сути это посредники, которым важно иметь широкий перечень продукции для привлечения как можно большего количества клиентов. Новые устройства помогают выделиться среди конкурентов.
- Околовоенные, охрана и исследователи-путешественники. С этими все понятно, им не важна стоимость, им важны характеристики и возможность обогнать противника по всем фронтам, и остаться вы живых.
Исходя из предполагаемых потребностей бизнеса, мы стали размышлять над технической частью, и пришли вот к таким тезисам:
— устройство должно тянуть за собой вес не менее 150 кг.
— работать в температурных пределах от плюс 30 до минус 20.
— складываться в легковой автомобиль (чаще во внедорожник или универсал).
— иметь универсальные крепления для монтажа дополнительных лыжных модулей, рам или оборудования.
— иметь габариты и агрегаты управления схожие с классическими мотособаками.
— иметь высокую надежность, т.к. если сломается в поле
— иметь возможность подключения всяческих гаджетов, от gps маячков до солнечных панелей и ветрогенераторов.
— иметь запас мощность для преодоления препятствий.
— устройство должно быть легким, чтобы один человек смог поднять, перетащить или сложить в авто (около 50 кг).
— клиенту важно иметь ограниченный выбор. Поэтому есть смысл формировать 3-5 комплектаций с различной емкостью аккумулятора, мощностью двигателя и шириной гусеницы.
— комплектующие лучше использовать от российских производителей, чтобы избежать задержек с поставками.
По аккумуляторам (АКБ). Сразу отказались от использования свинцовых АКБ. Они может и дешевле, но сильно тяжелее, да и они созданы как стартовые, а не тяговые. Хотя мы и можем поставить их без проблем, дистанция на них будет минимальная. Также мы предполагаем использование литий-титанантных аккумуляторов, которые позволят не только эксплуатироваться в минус 45, но и заряжать на морозе, но стоимость и вес также оставляют желать лучшего. Получается, что в средней полосе с умеренным климатом литий-ион самый оптимальный материал даже для применения зимой.
Аккумуляторы собираем сами из китайских качественных ячеек, поэтому есть возможность экспериментировать с модульностью и емкостью.
Пока весь проект — это скорее эксперимент. Нам интересно что из этого может получится, и мы готовы делиться информацией. И если из этого когда-нибудь получится небольшой бизнес, то было бы замечательно, но до этого еще далеко. И чем больше будет интереса от рынка, тем быстрее готовые устройства появятся в продаже на торговых точках. Поэтому мы постарались найти первого клиента, разделяющего наш интерес.
Наш первый клиент имеет походно-туристический опыт. Человек не молодой, но задача у него амбициозная — летом пройти в пешем походе 150 км в условной «тайге». Честно говоря, я, наверное, бы не смог, слишком у меня мало навыков выживания без смартфона и интернета. Хотя приключение наверняка получится увлекательное, особенно если идти в компании нескольких друзей.
Задача устройства соотв везти все вещи на себе пока пользователь идет сзади и управляет направлением движения.
Учитывая, что человек проходит в день в среднем 20 -25 км (какой-то военный стандарт) на весь маршрут понадобиться чуть больше недели. Серьезное испытание для опытного образца. В предварительных расчетах мы начали отталкиваться от данных по моему электросноубайку https://pikabu.ru/story/yelektricheskiy_snoubayk_chast_2_599…. Получилось, что на литий-ионном аккумуляторе 26 Ач устройство проедет около 30-35 км. Это теоретический расчет, но фактический будет сильно зависеть от перепадов высоты и перевозимого груза.
Т.к. на весь маршрут АКБ не хватит, даже если брать запасные, мы рассматриваем вариант взять наиболее легкий генератор и заряжать аккумуляторы во время стоянки или ночью. В целом на рынке много вариантов, достаточно компактных и весом от 12 кг, но сильно в этом вопросы мы еще не углублялись. Теоретически можно сделать гибрид, чтобы генератор выдавал энергию, а мотособака сразу ее тратила на движение, но тогда не получится пройти бесшумно, а это главный критерий выбора электротяги (лес тишину любит). Стоимость генератора от 10 тыс. р. А зарядит он акумы за 5-6 часов.
Можно конечно использовать солнечные панели или ветрогенератор, но стоить будет дороже, да и замороча для пользователя больше, а эффективность не высокая.
В первом приближении было решено использовать наиболее короткую (периметр 2,1 м) композитную гусеницу шириной 38 см. Гусеничный модуль при этом получается около 1 метра в длину. На схеме изображен человек ростом 176 см (чуть выше среднего по РФ) для визуальной пропорции. В следующих вариантах устройства будем использовать более длинную гусеницу, соответственно и длина модуля увеличится.
Насмотревшись на МТТ 136 конечно возникло два варианта реализации:
- Разместить всю электронику внутри пространства гусеницы. Тогда все пространство сверху (на раме) остается для вещей. Но возникает сложность с реализацией высокого уровня герметичности рамы шасси, иначе в походе зальет акуммулятор или контроллер. Замена аккумулятора займет не менее 5 минут и наличие спец ключей.
- Разместить контроллер и аккумулятор на раме сверху. Тогда вопрос герметичности не так важен, но съедается часть места на раме. Зато в такой конструкции можно сделать быстросъемный аккумулятор (замена за 30 сек).
Руль скорее всего будет регулироваться по длине вылета, чтобы можно было встать на лыжи и ехать за модулем (зимой). Кроме того, хотим поэкспериментировать с амортизацией руля, чтобы можно было давить на руль при повороте
В случае нашего конкретного заказа тянуть за собой ничего не нужно, соответственно фаркоп не нужен. Но возникает необходимость искусственно ограничить скорость до 5 км/ч, чтобы пользователь поспевал идти за мотособакой.
Управление скорее всего будет реализовано курком под большой палец, аналогично современным электросамокатам, пока это наиболее оптимальный вариант. Монитор на руле будет показывать наиболее важные характеристики (скорость, заряд, температуру и пробег).
Современные контроллеры дают два дополнительных режима:
- пешеходный режим со скоростью 5 км/ч. В нашем случае это основной режим. Но придется постоянно держать кнопку нажатой. Возможно сделаем доп кнопку-клавишу, чтобы включить и ничего не держать.
- «круиз контроль» можно использовать при движении на скорости от 7 км/ч и выше. Может быть потребуется бежать или подключить колесный модуль или встать на лыжи (зимой).
Начали реализацию со второго варианта шасси, когда электроника сверху на раме. На этапе прототипа мы заявляем следующие характеристики:
— вес около 40 кг
— дистанция на одном заряде до 35 км
— максимальная скорость до 32 км/ч. Минимальная 5 км/ч
— АКБ 34 Ач.
— мощность двигателя 4,4 кВт
— габариты 1м х 0.4м х 0,25м
— грузоподъемность до 130 кг
— потянет за собой минимум 70 кг (в санях скорее всего больше)
— температурные пределы от минус 20 до плюс 30
— время заряда АКБ до 4 часов от сети 220 В
— максимальная глубина снега до 40 см
— максимальный подъем до 25 градусов
— гарантированный ресурс двигателя 15 000 км
— гусеница со стандартом зацепления через окна (не цевочное). Наши тесты показали, что цевочное зацепление съедает больше энергии
— катки прорезиненные диаметром 130 мм
— подшипники 205
Пока устройство в процессе доработки, и тестирование запланировано на конец июля 2018. Попробуем в местных условиях погонять его по холмам, болоту, песку и гравию. Как только будет видео и фото обязательно сделаю следующий пост с обзором, если читателям будет интересно.
Если у вас есть опыт эксплуатации подобных устройств или конструктивные советы по улучшению или кейсам применения буду благодарен. Пишите в комментариях вопросы, постараюсь как можно оперативнее отвечать. В целом формат электрической мотособаки нам кажется очень перспективным и универсальным, особенно в России (с большими просторами без дорог), но нужно больше конкретики.
Не теряйтесь и подписывайтесь на наши каналы в соц сетях, Вконтакте или на нашем YouTuBe КАНАЛЕ.