Гибридная силовая установка для категории 115кг (или мотопланера)

[Jbiplane]

Могу изготовить гибридную силовую установку состоящую из имеющихся у меня компонентов собственного производства
бензинового 2-тактного инжекторного ДВС весом 4.5 кг
+ электрического стартер генератора весом 2.5кг
+ блока управления массой 1.5кг
+ возможно редуктора и др.

Пока это грубая прикидка, требующая уточнения:
- мощность бензинового мотора 15л.с. на 7200 об./мин.,
- кратковременная мощность электрического мотора при взлёте 34 л.с.
- долговременная мощность стартер-генератора в режиме электрического мотора 12л.с.
- долговременная мощность стартер-генератора в режиме генератора для подзарядки батареи до 10л.с.
Емкость электрической буферной электрической батареи 40ah, вес 8кг.
Обеспечит приблизительно 8 минут чисто на электричестве. Вроде должно хватить до посадки.

Расход бензинового мотора при мощности 12 л.с. примем 4 кг топлива в час. Пусть запас топлива будет на 2 часа.
Оптимально и достаточно ли таких параметров? Можно всё изменять пропорционально. Нужен ли редуктор на пропеллер.
Если да, то оптимальный диаметр обороты.

Просьба быть конструктивными и писать только по делу, чтобы уточнить параметры изделия.
Вопросы экономики пока вторичны.

 

[aleksandrd]

Винт будет только на валу электромотора ? Или электромотор, он-же стартер будут на одном валу с бензиновым двигателем? тогда взлетная мощность будет 15+ 34 л.с. ?

 

[Jbiplane]

электромотор, он-же стартер будут на одном валу с бензиновым двигателем? тогда взлетная мощность будет 15+ 34 л.с. ?

Да. Так будет выглядеть на авиамодельном двигателе DLE 170. Испытаем сначала на нём. У него ресурс небольшой, но у нас просто есть один ненужный, его подарил нам заказчик нашего 236 кубового. Можно в принципе сделать на базе 294 кубового и крутить его до 5000 оборотов чтоб обойтись без редуктора. С редуктором электромотор можно использовать на месте большого шкива, надев на него алюминиевую деталь с канавками под поликлин или зубчиками.

 

[RommT]

Электродвигатель связан жёстко с валом ДВС? Тогда возможно потребуется редуктор. А если использовать отдельный электромотор, то +4кг масса 30квт электромтора и х0,8 мощность из-за потерь на преобразование. Но отдельный электромтор может частично выполнять функцию ВИШа, пусть и в меньшем диапазоне скоростей. Он может выдавать полную мощность на валу не зависимо от оборотов, в некотором диапазоне оборотов, ограниченном снизу диаметром винта и моментом двигателя, а сверху прочностью винта и скоростью звука на концах. Возможно это компенсирует потери на преобразование с запасом.

 

[aleksandrd]

Похоже без редуктора (по крайней мере на бензиновый двигатель). не обойтись.

А может электромотор- стартер выдавать свои 34 л/с на оборотах до 3000? Что-бы установить его не на вал бензинового а на ступицу винта ?

 

[RommT]

Похоже без редуктора (по крайней мере на бензиновый двигатель). не обойтись.

А может электромотор- стартер выдавать свои 34 л/с на оборотах до 3000? Что-бы установить его не на вал бензинового а на ступицу винта ?

Более тяжёлый сможет.

 

[Petr 663]

А может электромотор- стартер выдавать свои 34 л/с на оборотах до 3000? Что-бы установить его не на вал бензинового а на ступицу винта ?

Возможна проблема с винтом, либо он не будет раскручиваться с 15лс, либо перекручивать с 34 (49), или ставить ВИШ.

 

[Jbiplane]

Ну вот мотор диаметром 157мм толщиной 81мм с массой 2800 грамм и тягой 70кг на 3800 оборотах с 1194х330мм пропеллером.
Можно в принципе вместо батарейки использовать бензо электро генератор, свои + и -.

ну или еще больше весом 4200 грамм MAD M50C35 IPE Heavy Lift Manned Drone Motors

 

[henryk]

крутить его до 5000 оборотов чтоб обойтись без редуктора.

-наверное лучше на валу моторов поставить Соосный Дифференциальный Редуктор (3: +/- 1)=добавка ок. 2 кг веса,
но тяга возрастёт примерно на треть !

(на 15 лс моторчике тяга 70 кГ !)

 

[Иванов]

вот мотор диаметром 157мм толщиной 81мм с массой 2800 грамм и тягой 70кг на 3800 оборотах с 1194х330мм пропеллером

А я увидел, что тяга 20-30 кг ( указана в правом нижнем углу таблицы ) на пропеллере 47х13 (дюймы?) , что более соответствует параметрам моторчика с посадочным диаметром шпилек пропеллера: Ф50 мм. Вес: 3 кг , заявленная максимальная потребляемая мощность 19кВт ( которую следует ополовинить - тогда получим реальную длительную потребляемую и, соответственно, с пересчетом КПД (?) выходную мощность.)

Это "реклама" ... С реальными характеристиками нужно разбираться... Окажется, что "на самом деле, всё не так, как в действительности." 🙂

 

[Jbiplane]

С реальными характеристиками нужно разбираться

У компании MAD моторс заявленные характеристики соответствуют реальным, особенно если обеспечить доп. охлаждение.
Мы говорим о китайцах только из экономии и любительском использовании. При нормальном бюджете есть масса вариантов.
H3X claims it's tripled the power density of electric aircraft motors
Электромотор 15кг 200кВт номинал, макс 250кВт

 

[RommT]

Характеристики вполне реальны. Мой стартергенератор из моторколеса гироскутера при тех же габаритах и чуть меньшем весе обеспечивает 20нм крутящего момента, хотя у него пришлось увеличить зазор прилично из-за конструктивных особенностей и однослойной намотке. 40нм пикового момента вполне реалистичная цифра для аутраннера таких габаритов при хорошем заполнении медью и малом зазоре.

 

[KarnoKul]

У компании MAD моторс заявленные характеристики соответствуют реальным, особенно если обеспечить доп. охлаждение.
Мы говорим о китайцах только из экономии и любительском использовании. При нормальном бюджете есть масса вариантов.
H3X claims it's tripled the power density of electric aircraft motors
Электромотор 15кг 200кВт номинал, макс 250кВт
Посмотреть вложение 451806

А охлаждаются эти электродвигатели чем? Не жидким ли азотом???

 

[Jbiplane]

ДВС с электромотором в качестве большого шкива.

 

[RommT]

Через поликлиновый ремень получится ВМТ преодолеть без декомпрессора? Электродвигатель через повышающий редуктор осилит? Или декомпрессоры есть?

 

[s_smirnov]

ДВС с электромотором в качестве большого шкива.

Разве электромотор не выгоднее делать в маленьком шкиве?
Габариты мотора на более высокую частоту вращения, будут меньше при равной мощности.

 

[henryk]

Разве электромотор не выгоднее делать в маленьком шкиве?
Габариты мотора на более высокую частоту вращения, будут меньше при равной мощности.

+100 ! (кроме этого избегаем потерь на редукторе/мультипликаторе ...)

ЗЫ=мотопланерёк Богдана с 30-лс моторчиком весит 40 кг,
пока без крыльев (типа парасоль)

 

[vk8]

Электромотор 15кг 200кВт номинал, макс 250кВт

Это на каких оборотах 200 киловатт ?

 

[s_smirnov]

+100 ! (кроме этого избегаем потерь на редукторе/мультипликаторе ...)

Нет, потерь на редукторе мы не избегаем. Мотор сидит на маленьком шкиве, а винт на большом.

 

[henryk]

Это на каких оборотах 200 киловатт ?

=20000/мин...но это решается интегральным редуктором,
не сильно увеличивающим вес.

=конструкция мотора геняльная,
а если ещё избавиться от постоянных магнитов
(вентильные моторы)=мёд с маслом !!!