Elmotorn snurrar

Efter att Litiumbatteriet fixats var det nu läge att testa elmotorinvertern och elmotorn. Ett kort tryck på knappen för att driftsätta elmotorinverten och lampan för eldrift tändes... fint.

När jag sen testade att lägga växelväljaren i D-läge (Drive) började elmotorn att leva jävel.

Underligt kan tyckas, när jag var så noga med att koppla de tre lindningarna rätt mellan elmotorinverter och elmotor.

Det som hände var att styrelektroniken i elmotorinvertern registrerade en motorrörelse åt fel håll i förhållande till förväntat.

Lite info:

Elmotorn har ett kullager med en inbyggd 2-kanals pulsgivare som kan läsa rotationshastighet och riktning. Detta är ett kapslat kullager designat för industrimaskiner med fördelen att vara underhållsfritt och okänsligt mot yttre magnetiskt flöde.

.

Givaren ger 64 pulser/varv. När motorn roterar för att driva bilen framåt ger givaren ett pulståg med kanal A 90 grader före kanal B, och tvärtom när bilen går bakåt (kanal A 90 grader fördröjd mot kanal B).

Med detta i bakhuvudet kopplade jag om encoders två signaler (skiftade kanal A och B) för att kontrollera att motors beteende berodde på att jag av misstag kastat om två av elmotorn lidningar.

Så var fallet, problemet nu var att motorn roterar för att driva bilen bakåt när växelväljaren är i D-läge. Ok, bara att koppla tillbaks encodersignalerna och riva ner elmotorinvertern för att komma åt elmotorns kopplingsplint för att ändra plats på två elmotorlindingar.

En timma (och en liter svett) senare funkade allt som det skulle.

Avslutningsvis denna garagekväll monterade jag fast allt kablage i kardantunneln. HV-PLUS(orange), HV-MINUS(orange), batterisignaler(svart), 12V-PLUS(röd) och 230VAC till laddaren(grå) kabel.

Nu är det dags att klippa till en bit aluminiumplåt för att täcka kardantunnel och en bit mellan bakre golv och bakre batteribotten.

Drivaxlar på plats

Ja, gött, nu är drivaxlarna äntligen på plats.

 Nya damasker monterade, och bäst av allt, längderna på drivaxlarna verkar ok. Lite svart färg på dessa bara.

Drivknutarna har rikligt fettats in med Slicks S50 universalfett som säljs av SEABEACH Trading.

"Shift by Wire"

Växelväljaren har provmonterats och den kommer fungera mycket bra tillsammans med växellådan.

Växellådan har endast en växel men den har en P-spärr så en vajer måste gå till den för att kunna lägga ur den. I övrigt sköts växellägena "by Wire" dvs elektriskt, detta gör att vi måste sätta i givare för växellägena i växelväljaren så att elmotorinvertern vet om elmotorn skall drivas framåt, bakåt eller inte alls. Då kommer den också att snyggas till men en knopp har den fått.

En ny växelarm på växellådan behöver tillverkas. Likaså en hållare för växelwiren med gummibussningar.

Armen på växellådan behöver anpassas till de 29 mm wiren flyttas (skillnaden mellan P- och E-läget).

Om man tänker halva rörelsen av växelwiren som en rätvinklig triangel med ena katetern 29/2= 14.5 mm och 70/2= 35 grader förväntad förflyttning så ger detta ca 25 mm för hypotenusan som blir växelarmen på växellådan.

Aluminiumhuset som håller växelwire och backljuskontakten hamnar i kardantunneln och resten inne i kupén.

Denna Handtagskula och Vinkellänk kommer från WIBERGER som har en himla massa fina prylar.

Modifiering av bakre subframe

Ytterligare en del av bagagerumsgolvet har kapats bort för att ge plats åt det bakre batteripacket. Den bakre tvärgående balken på subframen är bortkapad för att byggas om så att balken kan utgöra ett stöd för batteripacket.

Det ljusa runda röret på bilden är bara tillfälligt monterar for att behålla rätt geometri på subframen.

Momentberäkning för drivaxlarna

För att få någon uppfattning om vad det är för moment de stackars drivaxlarna utsätts för följer här en enkel beräkning.

Med en effekt på 30 kW och ett drivaxelvarvtal på 1000 r.p.m. ger detta 290 Nm med formeln:

Mv = P / n

varvtalet n skall vara i radianer/s

Mv = (30000 *60) / (1000 * 2 * pi)

Jag är lite skeptisk till att skarven kommer att hålla och fundersam hur grov skarvhylsan behöver vara.

Om originaldrivaxlarna är tillverkade av ett härdat material kanske detta har en sträckgräns på 900 N/mm2.

Vridmotstånd för en massiv axel beräknas som: 

Wv = pi * D3 / 16

Med D (axeldiametern) 22,0 mm ger detta 2091 mm3.

Då skulle dessa tåla ett vridmomentet T =  τ * Wv = 1800 Nm. Typ 6 ggr mer än momentet ut från växellådan är. Förutsatt att momentet är begränsat för alla lägre varvtal, jag skall undersöka detta vidare.

Vridmotstånd för rör (skarvhylsan) beräknas som:
Wv = pi * ( D4 – d4 ) / 16 / D

Med innerdiametern (d) 22,0 mm och med en ytterdiameter (D) på 34,0 mm ger detta 2091 mm3.

Om hylsan konstrueras i vanligt konstruktionsstål med en sträckgräns på 300 N/mm2 håller den för ca 1900 Nm.

För att vara säker på att svetsfogarna är tillräckliga tänkte jag att göra ett test med de två bitarna jag fick över från originaldrivaxlarna. Dessa får sammanfogas med liknande hylsa och utsättas för ett testmoment som mäts och ökas till något brister.

Provmontering av drivaxlar

Efter en himla massa mätande och klurande har jag i alla fall vågat att kapa till drivaxeldelarna. Den geometri framvagnen har med en längre undre länkarm jämfört med den övre så är avståndet mellan hjulnav och växelådsdrivknut 10 mm kortare med bilen i luften mot när den är fullt nedfjädrad (max belastning).

Nu blir det till att besöka Pelle på WARGIA ENGINEERING för att skarva ihop drivaxeldelarna. Pelle får svarva och trycka i ett styrstift mellan axlarna och sedan tillverka en hylsa som får skjutas på utanför. Hylsan kommer vara snedkapad i ändarna för att fördela ut svetsfogen en längre sträcka och för att inte försvaga axelarnas härdning i den riktning vridkraften är som störst. Sen kanske hylsan borras med några hål som sen fylls med svets.