¡Construye tu propio auto eléctrico!

(NOTA DEL AUTOR, 9 de julio de 2017)

Hola a todos, ¡ha habido muchas opiniones sobre este proyecto últimamente! ¡Gracias por venir a leerlo! Mucho ha cambiado desde que originalmente construí este automóvil, incluido el hecho de que hay MUCHOS excelentes autos eléctricos disponibles comercialmente para la venta, incluso usados ​​a buenos precios. Cuando construí este automóvil, prácticamente el único automóvil eléctrico disponible era el Tesla Roadster de $ 100, 000. Ahora, conduzco un automóvil eléctrico Mitsubishi iMiEV usado y lo utilizo con mi garaje solar. ¡Eche un vistazo a mis otros Instructables y a 300MPG.org para obtener las últimas novedades sobre mis aventuras de transporte limpio!)

El proyecto "Electro-Metro".

¿No puede permitirse un Nissan Leaf? ¡No hay problema!

Construya usted mismo un automóvil eléctrico barato quitando el motor del automóvil, reemplazándolo con un motor de montacargas y agregando baterías.

Tengo muchos videos sobre este proyecto en:

//www.youtube.com/user/BenjaminNelson

y 300MPG.org

El "blog de compilación" principal para este proyecto está en:

//ecomodder.com/forum/showthread.php/ben-nelsons-electro-metro-build-thread-848.html

pero cuidado! Esa es una buena lectura para cuando tienes MUCHO tiempo libre en tus manos.

Para una buena introducción a la construcción básica de autos eléctricos, quédese con este Instructable. (Si está más interesado en MOTOCICLETAS eléctricas, consulte este intratable: //www.instructables.com/id/Build-Your-Own-ELECTRIC-MOTORCYCLE/

Para obtener información más detallada sobre la construcción, consulte el DVD de video instructivo disponible en 300MPG.org

Ahora también he convertido ese DVD original en una serie de videos de YouTube. Véalos en ESTA lista de reproducción:

//www.youtube.com/playlist?list=PLmHss3DBZUilepzTmr-XAVwpRRCqMv7Ny

Paso 1: Consigue un auto.

Lo primero que debe hacer es obtener un automóvil. No son todos iguales.

Estaba buscando algo ligero, sin potencia.

Los autos más pesados ​​necesitan más energía para avanzar por la carretera, lo que limita su alcance con las baterías.

Cosas como la dirección asistida y los frenos de potencia se salen del motor, que de todos modos se va a quitar, dejándolos inútiles. Las ventanas y cerraduras eléctricas agregan peso y complejidad al vehículo.

Terminé encontrando un Geo Metro en venta, por $ 500. El motor funcionaba bien y el cuerpo no estaba tan mal, pero no podía conducirlo a casa porque el embrague estaba en mal estado. ¡Oh, bueno, esta conversión no va a usar un embrague de todos modos!

Asegúrese de que el automóvil no tenga ningún problema importante (¡aparte de un motor averiado!) ¡Desea hacer una conversión, no una restauración!

Paso 2: eliminar cualquier cosa relacionada con la gasolina

Retire todo lo relacionado con el sistema de combustión interna de gasolina.

Eso significa que vas a despegar:
Tanque de gas
Escape, silenciador, gato
Motor
Inicio
Radiador
Tanque de refrigerante
Líneas de combustible y filtro

y cualquier otra cosa que se te ocurra.

Quitar todos los bits adicionales ahorra peso y limpia el automóvil, lo que facilita la pintura, el cableado y todo lo demás en la conversión.

Si retira las piezas con cuidado, puede venderlas para ayudar a cubrir el costo de la conversión. Compré el auto por $ 500, pero luego vendí el motor, el tanque de gasolina y el radiador por $ 550. ¡Coche gratis para convertir!

Asegúrese de no alterar ningún equipo de seguridad. En este caso, tuve cuidado de asegurarme de que las bolsas de aire del conductor y del pasajero permanezcan intactas y funcionando.

Aquí estoy quitando el tanque de gasolina. Nunca antes había quitado un tanque de gasolina, y no pude encontrar una buena manera de drenarlo. ¡Que desastre!


¡Aquí hay un video de mí literalmente levantando el motor con una polea y un tendedero! ¡Es difícil contestar mi teléfono con mis manos llenas así!

Paso 3: placa adaptadora

Te aseguraste de mantener la transmisión, ¿verdad?

Utilizaremos la transmisión original del automóvil como una forma de conectar la energía del motor eléctrico a las ruedas del automóvil.

El truco aquí es cómo conectar el motor a la transmisión.

Haremos una "placa adaptadora" de un trozo de placa de aluminio que tiene agujeros para alinearse tanto con la transmisión como con el extremo del motor.

Saqué la transmisión del auto, la dejé caer en un cartel, luego la delineé a lápiz y marqué todos los agujeros.

Luego llevé eso y la tapa del extremo del motor a un maquinista local que también es un hot rodder y sabe mucho más sobre autos que yo.

Cortó una placa de aluminio del tamaño y la forma requeridos, completa con agujeros cuidadosamente alineados. El centro del eje de transmisión del motor y el centro del eje de transmisión deben alinearse perfectamente.

Antes de atornillar el motor y la transmisión junto con la placa adaptadora, necesitamos diseñar un acoplador que conecte mecánicamente ambos ejes de transmisión.



Paso 4: acoplador

El acoplador es un medio para conectar la potencia giratoria del motor eléctrico a la transmisión para alimentar el automóvil.

Si bien hay varias maneras de hacer esto, incluyendo mantener el embrague y mecanizar el volante, elegí mantenerlo simple y usar un conector estilo "Lovejoy".

Los conectores Lovejoy tienen tres dedos y un orificio para el eje. Coloque un conector en cualquiera de los ejes y una "araña" de goma entre los dos. ¡Maricón! Tienes una conexión mecánica!

Los acopladores Lovejoy están diseñados con un chavetero y un tornillo de fijación, ¡pero ambos ejes de este proyecto están ranurados! Los splines son mucho más fuertes que las teclas, ¡pero mucho más difíciles de mecanizar!

Para la transmisión, tomé la placa de embrague vieja (rota) y rectifiqué los remaches para sacar solo el centro estriado del medio. El maquinista cortó las orejas, dio un paso en el acoplador Lovejoy, empujó la ranura del embrague allí y la soldaron en su lugar.

La ranura del motor PODRÍA haber sido más difícil, ya que no tenía ninguna parte con una ranura para que el eje fuera. Afortunadamente, el motor tenía doble eje (uno en cada extremo) y el extremo posterior fue a un freno de tambor, que era el freno de estacionamiento en la carretilla elevadora.

Desmonté el freno de tambor, efectivamente, eran las mismas espinas en la parte trasera. Pude sacar la parte central y ranurada del freno y usarlo para hacer que el motor fuera la mitad del acoplador.

Alinee el motor y la transmisión, con las mitades del acoplador entre ellos (con la araña adentro) y atornille la placa del adaptador.

¡Felicidades! ¡Tienes una transmisión de coche eléctrico!




¡EDITAR!:

Corrí el auto todo el verano con esta configuración, pero hace unas semanas, falló. No creo que el problema fuera el estilo del acoplador. Creo que el problema principal fue que instalé la transmisión y el motor en el automóvil por separado. Debido a eso, nunca obtuve una verdadera alineación central y prueba de banco.

Reconstruí el acoplador (con un poco de ayuda de algunos amigos; bueno, me hubiera perdido sin ellos ...) soldando ambas estrías hembra a un trozo de placa de acero plano, redondeándolo y agregando una chaqueta tubular.

Luego, el nuevo acoplador, el motor y la transmisión se montaron entre sí, se probaron, se centraron y se apretaron. ENTONCES todo se puso en el auto.

He estado trabajando muy bien desde entonces.

Mire el video, tendrá sentido.




Las primeras tres fotos en la parte inferior son el acoplador original "Lovejoy". Las dos últimas fotos son del acoplador "sólido" de una pieza actual.

Paso 5: motor

¿Qué es un automóvil eléctrico sin un gran motor eléctrico para operarlo?

Compré mi motor por $ 50 en el garaje de un chico. Había comprado una carretilla elevadora basura para construir su propio elevador automotriz, y no había usado el motor ni algunas otras partes.

El motor estaba muy oxidado y grasiento, pero giró (no rápido ni fácilmente) cuando le apliqué 12 voltios.

Reconstruir un motor eléctrico es muy fácil. Solo hay un puñado de partes.
Lo desengrasé, quité las bobinas y las rocié con epoxi aislante, revisé los cojinetes, lo volví a armar y lo pinté.

También hice que el maquinista pusiera el rotor en su torno y le quitara un poco el conmutador. Eso hace que parezca nuevo y proporciona una superficie lisa y conductora para que los cepillos se monten.

También reemplacé los cepillos y compré otros nuevos en una tienda especializada en motores de montacargas. $ 50 por los nuevos cepillos trae el costo total de $ 100 por un motor eléctrico bastante decente.


Paso 6: Baterías

El motor no le servirá de nada, a menos que tenga algunas baterías para alimentarlo.

Este automóvil utiliza 6 baterías de 12V, para un sistema de 72V.

Estas son las verdaderas baterías Gel-Cell de Deka Dominator. No pueden derramar ni derramar ácido, ni requieren riego.

Tuve la suerte de poder obtener estas baterías, ligeramente usadas, por $ 12 cada una, ¡esencialmente precios de chatarra!

Una desventaja de estas baterías es que son exigentes con el voltaje de carga. Finalmente pude encontrar un cargador de 72V diseñado para estas baterías, y lo usé por $ 200.

Si hubiera usado las baterías inundadas de ciclo profundo más típicas, podría haber usado un cargador diferente, o incluso 6 cargadores de 12V, uno en cada batería.

Cuatro baterías están en el compartimento de carga del automóvil, y dos están en el frente, donde solía estar el radiador.

Para las baterías traseras, corté dos piezas del armazón de la cama para colocarlas sobre la llanta de repuesto, y pasé un tornillo a través del extremo de cada pieza hasta el armazón del automóvil.

Para las baterías delanteras, vinieron unos amigos y me ayudaron a soldar en una bandeja de metal para colocar las dos baterías. Luego corté dos piezas cortas de unistrut, y pasé la varilla roscada a través de los agujeros en la bandeja para atornillar las baterías. Luego aislé las baterías delanteras con espuma de poliestireno rígida y reinstalé el parachoques delantero.

Fui a la tienda de botes y compré un "cargador de batería". Esta es una conexión eléctrica macho con una cubierta de goma. Como el tanque de gasolina ya estaba retirado, instalé la entrada de energía donde solía entrar la gasolina.

Agregué un circuito adicional en mi garaje, solo para el automóvil, y tengo un cable de extensión amarillo de calibre 12 de 25 'con luz indicadora de encendido al final, solo para enchufar el automóvil.

Conéctelo por la noche y se cargará a la mañana siguiente, automáticamente.



¡Actualizar! Más tarde jugué con más baterías. Con un controlador de motor que admite un voltaje más alto, pude ejecutar hasta 144V (baterías de 12x 12V). A ese voltaje, la velocidad máxima del automóvil era de al menos 73 mph, pero realmente no tenía espacio de carga.
Para que lo sepas, los muelles helicoidales delanteros de Ford Ranger se ajustan a la parte posterior de un Geo Metro, pero debes acortarlos.

Paso 7: controlador

El controlador es una parte importante de la conversión del automóvil eléctrico.

El controlador es una caja electrónica de estado sólido que controla la potencia (velocidad) entre las baterías y el motor.

Mi controlador es un controlador Curtis PWM de 400 amp pico diseñado para usar con motores de bobinado en serie. Puede funcionar con 48-72 voltios.

Cuanto mayor sea el amperaje de su controlador, mejor será su aceleración. A mayor voltaje, mejor velocidad máxima y eficiencia del automóvil.

Además, tenga en cuenta que el amperaje también es lo que define el rango en una batería. La capacidad está marcada en horas de amperios, pero agotar una batería al doble de los amperios le dará MENOS de la mitad del tiempo de funcionamiento. Tener un controlador que ejecute un voltaje más alto usará MENOS amperios para hacer la misma cantidad de trabajo.

¿Que significa esto? ¡Compre el controlador de voltaje más alto que pueda pagar! Los controladores de 48 voltios son baratos, ya que se usan en muchos carros de golf. Los controladores de 100V + se vuelven caros muy rápido.

Mi controlador de 72 V parecía ser un buen compromiso de costo y eficiencia. Lo compré ligeramente usado en E-Bay por $ 300.

Siga los esquemas disponibles a través del fabricante del controlador para conectar las baterías al controlador y al motor con cableado de gran calibre, como un cable de soldadura, con terminales de terminal sólidos y resistentes en el extremo.

El controlador requiere un potenciómetro de 0-5Kohm como "acelerador". Esto podría ser tan simple como una parte de Radio Shack de $ 3, o tan elegante como una parte especial comprada, como un Curtis PB-6

Dividí la diferencia e instalé un bote de 0-5K dentro de un control de aceleración de carretilla elevadora libre de chatarra.

Pase el cable del pedal del acelerador hasta el potenciómetro, de modo que cuando su pie esté en el acelerador, envíe una señal variable al controlador.


¡Actualizar! Más tarde cambié a ejecutar un controlador de motor Open ReVolt. Es el mismo que puede encontrar aquí en Instructables en //www.instructables.com/id/Homemade-100-HP-Motor-Controller-for-an-Electric-C/
Ese controlador es bueno para hasta 144 V y 500 amperios.

Paso 8: otro

Actualmente, el automóvil está asegurado y registrado, aunque el DMV aún requiere que lo arrastre y demuestre que no hay motor en el automóvil antes de que me den la exención de prueba de emisiones.

Este automóvil puede recorrer 20 millas con una carga y tiene una velocidad máxima de 45 MPH, el límite de velocidad justo afuera de mi casa. En la ciudad es de todos 25 mph de todos modos. Mi viaje típico es de 10 millas para ir al trabajo, al supermercado, a la oficina de correos, etc., y de regreso a casa.

Si doblé la batería, debería poder ir de 30 a 40 millas con una carga.

Este proyecto me ha costado alrededor de $ 1200 en total, incluida la compra del automóvil en primer lugar. Si hubiera hecho el mecanizado yo mismo, solo habría gastado alrededor de $ 800 para todo. Este auto se carga en mi casa a través de un programa de energía renovable. Toda la electricidad proviene del viento, el biogás y otras fuentes de energía renovables.

Mantuve el asiento trasero y puedo transportar a cuatro personas en total.

Las bolsas de aire originales para conductor y pasajero están completamente intactas y funcionales.

Principalmente conduzco este auto en tercera marcha. Encienda el automóvil, póngalo en la tercera unidad. Es realmente así de fácil. No hay motor para matar, por lo que no tiene que presionar el embrague antes de detenerse. El motor tiene tanto torque que puedo alejarme de un punto muerto en cuarta marcha.

Todavía necesito encontrar un calentador. (EDITAR: vea a continuación) Creo que usaré un abrigo extra grueso y guantes para conducir en invierno y tendré un descongelador eléctrico en el tablero para evitar que se congele. El problema del calor ha estado en mi mente desde el comienzo de este proyecto. La ineficiencia de un motor de gasolina es una bendición en un frío invierno de Wisconsin.

Pasé por alto algunos pasos de este proyecto.
Me salteé de decirte cuántas veces desarmé y volví a armar el motor eléctrico. Cuántas veces lo llevaba de un lado a otro al maquinista. ¡Un amigo y yo estuvimos despiertos hasta las 2 de la mañana una noche arreglando el soporte del brazo de control! ¡O cómo tuve que acortar literalmente el motor porque era demasiado largo para caber en el automóvil! ¡Pero esas cosas son para otra historia en otro momento!

Me aseguré de tener un enclavamiento, por lo que no puedo alejarme accidentalmente mientras estoy enchufado. Asegúrese de tener un fusible grande y bonito en línea de su batería principal.

Todos los pequeños desafíos de una conversión como esta son parte de lo que la hace divertida e interesante. En mi caso, experimenté bastante sobre la mejor manera de accionar los frenos de potencia.




Calor del invierno:
Claro, los motores de gasolina no son eficientes, pero todo ese calor residual es agradable en invierno. Dado que este automóvil ya no tiene el motor original, tampoco tiene el calor original. El motor del ventilador todavía está allí y funciona bien para desempañar el parabrisas.
Algunos convertidores EV eliminan el núcleo del calentador original y lo reemplazan con un elemento calefactor de cerámica que funciona con el voltaje de su paquete. Eso sonaba como mucho trabajo, y ya estaba harto de romper el tablero.

Ya tenía un radiador eléctrico de aceite doméstico de 120 VCA. Acabo de poner eso detrás del asiento del pasajero y paso un cable de extensión por la ventana a un temporizador.
El calor se enciende automáticamente por la mañana y calienta el interior de todo el automóvil antes de que entre.
La masa del aceite en el radiador permanece caliente durante unos 10 minutos más o menos después de que me vaya. La mayoría de mis viajes no son más largos que eso de todos modos.

Me gusta eso con este sistema de calor en eso:
1) No tuve que comprar una maldita cosa
2) Todo el interior del automóvil ya está cálido: asientos, volante, ¡todo!
3) Esto también ayuda a mantener calientes las baterías.
4) Toda la energía eléctrica proviene de la pared, en lugar de las baterías

El único inconveniente es que si estoy estacionado todo el día en un lugar que no puedo conectar, no tengo el mismo calor para el viaje a casa. Por otro lado, la mayoría de mis viajes son bastante cortos, por lo que no es el fin del mundo.

Este sistema de calor consume aproximadamente 5 centavos de electricidad por uso.

FRENOS:
Una de las razones por las que elegí este automóvil para convertir fue que tiene ventanas manuales, cerraduras manuales, transmisión manual, dirección sin motor, prácticamente todo manual, excepto los frenos. La primera vez que conduje el automóvil como una conversión eléctrica, encontré que los frenos eran un poco difíciles. (¡PUEDES detener el auto SIN frenos de potencia, solo tienes que empujar muy fuerte!) Era solo una prueba de manejo a baja velocidad, pero era bastante obvio que tenía que trabajar en el sistema de frenos. Los frenos de potencia funcionan con el vacío creado por el motor. Sin un motor para hacer la aspiradora, los frenos simplemente no funcionan como deberían.
Algunas personas dicen que busque un cilindro de freno maestro manual diferente y lo instale, o incluso simplemente hacer un agujero en un punto determinado del cilindro para convertirlo en manual. Ninguno de estos sonaba como grandes opciones. Realmente, solo necesitaba una forma eléctrica de hacer una aspiradora.
Entonces, para empezar, jugué con una bomba de aire para acuarios, solo para aprender cómo funciona el sistema de frenos de vacío. Después de eso, comencé a buscar una bomba de aire de 12v con una conexión en el extremo "In", para que pudiera usarse como una bomba de vacío. Un amigo mío desenterró uno, junto con una botella de aluminio que ya tenía un conector roscado.
Conecté la bomba de aire a una alimentación de 12V + a través de un interruptor de vacío. El interruptor de vacío mide el vacío en la botella; si no hay suficiente vacío, el interruptor enciende la bomba.

Ahora el automóvil tiene frenos de potencia, como lo hizo originalmente, solo que es impulsado por un pequeño motor eléctrico en una pequeña bomba, en lugar de un motor de gasolina. Compare esto con las versiones más nuevas del Prius, donde el aire acondicionado es impulsado por un motor eléctrico. ¡De esa manera, puede tener CA sin el motor en marcha!

Paso 9: ¡Ahora haces uno!

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