Een wasmachinemotor voor een fiets
Van de ongebruikelijke toepassingen voor een wasmachinemotor is de meest ongebruikelijke misschien wel het ombouwen ervan tot een fietsmotor. Een fietsmotor gemaakt van een wasmachine klinkt misschien wel extravagant, maar ziet er absoluut uitzonderlijk uit. Lees dit artikel om te ontdekken of het mogelijk is om dit "technische artefact" te maken en hoe je dat doet. Wees gewaarschuwd: dit project is technisch complex en vrij duur, dus als je niet zeker bent van je vaardigheden, probeer het dan niet.
Aandrijfmechanisme
Voordat u een gewone fiets ombouwt tot een elektrische fiets, moet u eerst de technische mogelijkheden van uw elektrische fiets van buitenaf evalueren. De fiets moet een voldoende sterk frame hebben, omdat deze minimaal het gewicht van de berijder en de uitrusting die erop gemonteerd wordt, moet kunnen dragen. Als alles in orde is, kunt u beginnen met het aanpassen van de fiets en het installeren van een wasmachinemotor, aandrijfmechanisme, besturingssysteem en energiebronnen.
Laten we beginnen met het ontwerpen en installeren van de componenten van het aandrijfmechanisme. Het is belangrijk om te weten dat we voor het bouwen van een zelfgemaakte elektrische fiets van een oude wasmachinemotor een volwaardige metaalwerkplaats nodig hebben. Of in ieder geval een draaibank, een boormachine, een lasapparaat en een flinke voorraad materialen en gereedschap, inclusief een ruime experimenteerruimte.
Het aandrijfmechanisme bestaat uit de volgende elementen:
- aangepaste fietsnaaf;
- grote katrol;
- aandrijfriem van een wasmachine;
- kleine motorpoelie
- motoras.
Het moeilijkste is waarschijnlijk het maken van de grote poelie. Het is praktisch onmogelijk om een standaardonderdeel met de juiste maat te vinden, dus we zullen er zelf een moeten maken.
- Snij uit een stalen plaat (2 mm) een perfecte cirkel.
De aanbevolen poeliediameter is 22 cm. Als de draaibank een cirkel met een grotere diameter kan snijden, maak deze dan groter. Hierdoor zal het aandrijfmechanisme betrouwbaarder zijn.
- We boren kleine gaatjes in de naaf van het achterwiel, tussen de spaken. Op vergelijkbare plaatsen boren we gaatjes in de stalen cirkel.
- We boren grote gaten langs de randen van de stalen cirkel, simpelweg om het gewicht van het onderdeel te verminderen. Zoals hierboven vermeld, weegt de hele uitrusting, inclusief de berijder, behoorlijk wat, en we moeten de belasting van het fietsframe zoveel mogelijk beperken, wat minstens een paar kilo bespaart.
- Nu komt de cruciale stap: las een stalen strip van 20x4 mm aan de rand van de schijf. Dit doe je door de metalen strip geleidelijk langs de rand te buigen. Dit is niet de gemakkelijkste taak, omdat de lasverbinding perfect glad moet zijn.
- Hierna laden we het onderdeel in de draaibank en bewerken het opnieuw, waarbij we alle oneffenheden en ruwheden verwijderen.
- Ons onderdeel is dus omgebouwd tot een volledig functionele katrol. Nu hoeven we alleen nog maar het hoofdonderdeel van het aandrijfmechanisme te verven en aan het achterwiel te bevestigen.
Belangrijk! De dikte van de grote poelie voorkomt dat het fietswiel na installatie gaat draaien, omdat het onderdeel het frame zal hinderen. Afhankelijk van het ontwerp van de fiets moet het frame worden gebogen of anderszins worden aangepast.
Frame-modificatie
We hebben de grote poelie gemaakt en de rest van de aandrijflijncomponenten aangepast. Overigens hoeven de overige componenten van de aandrijflijn niet aangepast te worden. De kleine poelie is al aan de motoras van de wasmachine bevestigd en de aandrijfriem zit er ook op, dus we kunnen met een gerust hart verder met het aanpassen van het fietsframe. Bij het aanpassen van het frame voor een nieuwe elektrische fiets moeten we er rekening mee houden dat de motor zo stijf mogelijk moet worden geplaatst. Om dit te doen, doen we het volgende.
- Als de fiets een standaard bagagerek heeft, lassen we daar extra dwarsbuizen aan om de constructie te versterken.
- Als er geen koker is meegeleverd, moet u een motorbevestiging van buizen lassen, vergelijkbaar met wat in de onderstaande afbeelding is weergegeven.
- Nieuwe framedelen moeten geschuurd, geverfd en gedroogd worden.
Belangrijk! Houd bij het lassen van het motorframe rekening met de montagehoogte van de motor. De afstand tussen de kleine motorpoelie en de grote poelie op het fietswiel moet ideaal zijn voor de riemspanning.
We gaan verder met het monteren van de e-bike. We monteren de motor op het frame, bevestigen het achterwiel met de poelie en controleren de rotatie van het wiel. We spannen de aandrijfriem en geven hem met de hand een lichte draai, om te controleren op slip. Als alles in orde is, beginnen we met het aansluiten van de wasmachinemotor en het installeren van de onafhankelijke stroomvoorziening.
Organisatie van motorvoeding
Daarover gesproken, Hoe sluit ik een wasmachinemotor aan?We hebben er al talloze keren over geschreven en gesproken om het werkend te krijgen. We zullen hier dus niet nog een keer over uitweiden en in plaats daarvan de autonome stroomvoorziening voor onze borstelmotor regelen. Anders blijft onze zelfgemaakte elektrische fiets op de beenkracht draaien.
Laten we eerst eens kijken of een borstelmotor van een wasmachine op gelijkstroom kan werken. De accu's die de belangrijkste energiebron voor de motor van de elektrische fiets vormen, produceren immers gelijkstroom, terwijl de wasmachine en de onderdelen ervan op wisselstroom werken (een typische 220V-voeding voor huishoudelijk gebruik). Het blijkt geen probleem te zijn; sterker nog, een wasmachinemotor werkt veel beter op gelijkstroom dan op wisselstroom, wat natuurlijk een pluspunt is.
Laten we geschikte accu's selecteren. Dit kan een uitdaging zijn, omdat we meerdere vrij grote accu's nodig hebben, die door hun formaat en gewicht lastig op de fiets te monteren zijn. Het beste zijn acht compacte 12-volt-motorfietsaccu's, die samen een spanning van 96 V genereren. Er is echter een probleem: ook deze accu's nemen veel ruimte in beslag en wegen behoorlijk wat. Het is daarom onduidelijk hoe je ze op het frame van de e-bike kunt monteren.
Na veel overleg en een reeks mislukte experimenten met batterijdozen werd besloten om de batterijen gelijkmatig over het frame te verdelen en ze over de elektrische fiets te hangen, net als een kerstboom met speelgoed.
Deze technische oplossing zorgde voor extra problemen.
- Allereerst moest het fietsframe, zoals u op de foto hierboven kunt zien, nogmaals verstevigd worden om de extra belasting te kunnen dragen. Dit heeft er helaas toe geleid dat het gewicht van het ‘ijzeren paard’ weer is toegenomen, maar daar is niets aan te doen.
- Ten tweede moesten er 8 afzonderlijke accubevestigingen aan het frame worden gelast, zodat ze stevig vastgezet konden worden.
- Ten derde moest ik het hele frame letterlijk volhangen met draden om de accu's met elkaar en met de motor te verbinden.
- Ten vierde moest ik de esthetiek nog een keer verbeteren door het fietsframe bijna helemaal opnieuw te verven.
Besturingseenheid
Er zijn nog een aantal technische uitdagingen waar we nog niet aan gedacht hebben: hoe we het motortoerental regelen, hoe we voorkomen dat de stroomsterkte de limieten bereikt bij het starten en accelereren van de e-bike, en tot slot hoe we de acculading tijdens het fietsen kunnen bewaken. Een controle-unit voor de e-bike, die we zelf moeten monteren, zal deze problemen helpen oplossen. We hebben nodig:
- 32,5 kHz step-down converter.
- Variabele weerstand.
- Microcontroller ATtiny26.
- Weerstand meten.
- Microschakeling IR2127S.
- Drie vermogenstransistoren van het type IRFB33N15D.
- Drie diodes van het type 10CTQ150.
- Oplader voor mobiele telefoon.
- DC-DC-omvormer P6AU-1215ELF.
- Rode en groene LED's.
- Machine 6A.
- Kunststof koffer met passende afmetingen.
- Metalen radiator van een computermoederbord.
We zullen het assemblageproces van de besturingsmodule niet beschrijven, en dat is ook niet nodig, aangezien alle benodigde informatie in het bovenstaande diagram staat. Het enige wat u hoeft te doen, is het diagram te lezen, te begrijpen en het op verschillende printplaten te reproduceren. Het resultaat zou er ongeveer zo uit moeten zien.
Het bord moet in een compacte, waterdichte kunststof behuizing worden geplaatst, met een radiator aan de onderkant vastgeschroefd.
We konden geen geschikte behuizing voor de module vinden, dus moesten we gebruiken wat we hadden. Om de besturingsmodule te activeren, moet je de automatische transmissie van de auto inschakelen en aan de gashendel draaien, de variabele weerstand die aan het stuur van de e-bike is bevestigd. Daarna zal de motor geleidelijk versnellen en zal een groene led op de module oplichten.
Als de batterijen helemaal leeg zijn of als de capaciteit onvoldoende is, gaat de rode LED branden. Na enkele seconden wordt het circuit spanningsloos. Totdat u de batterijen kunt opladen, zult u te voet verder moeten.
Tests en hun resultaten
Het was tijd om de "helse machine" te testen die ons zoveel tijd, moeite en geld had gekost. We pakten de test met evenveel nauwkeurigheid aan als we zouden hebben gedaan bij het bouwen van een zelfgemaakte elektrische fiets, en voerden het uit in drie fasen:
- Rijden op een normale, relatief vlakke weg (half asfalt, half onverharde weg) met een snelheid van 18 km/u.
- Rijden op glad asfalt met kleine hellingen en afdalingen met een snelheid van 25 km/u.
- Rijden met maximale snelheid op glad asfalt zonder hoogteverschillen.
Daardoor kon ik in de eerste test, met een acceleratie tot 18 km/u en die snelheid vasthoudend, 27 km afleggen op één acculading over onverharde wegen en gebroken asfalt. Mijn beenkracht werd praktisch niet gebruikt. Er waren geen hoogte- of dieptepunten onderweg.
Met een elektrische fiets op glad asfalt met kleine afdalingen en beklimmingen met een snelheid van 25 km/u wist ik een record neer te zetten: 19 km op één acculading. EnTen slotte lieten de tests met de maximale snelheid zien dat onze zelfgemaakte elektrische fiets een snelheid van 30-35 km/u kan bereiken, Uiteraard is dit op glad asfalt, zonder afdalingen of stijgingen.
Let op: het gewicht van de berijder die de fiets testte, was 96 kg.
Het is opmerkelijk dat we, als we de motor ondersteunen door te trappen, relatief gemakkelijk een topsnelheid van 45-50 km/u kunnen bereiken, en met enige inspanning zelfs 60 km/u. De accu's raken echter wel sneller leeg, na zo'n 10-15 km van zo'n sprint.
Kortom, het zelf bouwen van een elektrische fiets van een wasmachinemotor vergt minstens enkele maanden, een werkplaats, veel moeite en geduld, en een flinke som geld. Overigens hebben we ongeveer € 700 aan dit project uitgegeven, zelfs zonder de fiets of onderdelen uit een oude wasmachine te hoeven kopen. Als je vastbesloten bent om je eigen elektrische fiets te bouwen, ga ervoor – we wensen je veel succes!
Interessant:
12 lezersreacties
Voeg een opmerking toe
Koppen
Wasmachine reparatie
Voor kopers
Voor gebruikers
Afwasmachine
Waaraan werd die $ 700 dan uitgegeven?
Zou het, gezien het gewicht, niet makkelijker zijn om een compacte benzinegenerator te installeren, het volledige motorvermogen eruit te persen en de hersenen van een wasmachine te gebruiken?
Het is bijvoorbeeld makkelijker om een kettingzaagmotor te installeren dan een generator.
Voor 700 dollar kun je een gemotoriseerd stuur kopen met alle toebehoren, en dat is nog goedkoper.
De grote poelie moet daarentegen op de motor worden geplaatst en de kleine op het wiel.
Als u dit doet, zal de motor onder belasting draaien.
Wat vreselijk. Voor dat geld kun je beter een kant-en-klare naafmotor kopen, en acht accu's zijn behoorlijk duur.
Eigenlijk worden zulke dingen voor de ziel gedaan. De auteur heeft de fiets verpest omdat hij creatief wilde zijn. Maar naar mijn mening zijn lithium-ionbatterijen beter. Ze kunnen in een buisje worden geplaatst, net als AA-batterijen, en de spanning kan worden verhoogd tot 170 volt. Dit zal ook het aantal watturen verhogen. De achterpoelie moet ook worden vergroot, of er moet een haakse slijper worden gebruikt. Deze heeft een versnellingsbak en hetzelfde motortype. Hij werkt ook op gelijkstroom. Gebruik gewoon een PWM-regelaar in plaats van een stroomstabilisator. Dit voorkomt stroomverlies door verhitting van het sleutelelement. Over het algemeen denk ik dat de auteur heeft vertrouwd op wat beschikbaar was. Overigens kan de aandrijving voor het voorwiel worden gemaakt om schade aan het achterwiel te voorkomen. En er moet een vrijloopkoppeling in de buurt van de wielnaaf worden geïnstalleerd om mechanische verliezen te voorkomen.
Het is eenvoudiger: 12 volt accu – 220 volt omvormer – motor – extra circuits – klaar.
Waarom geen lithium-batterijen gebruiken?
Het is nog makkelijker om je fiets niet vol te laden met al die rommel en gewoon je beenspieren te gebruiken. Dan wordt je kilometerstand alleen beperkt door de hoeveelheid alcohol die je hebt om je energie op peil te houden en de stress van hoge snelheden te verlichten.
En een aanhanger met een koelkast voor snacks.