Servus,
aktuell bin ich den div. Verbrennern etwas überdrüssig. Die Liste der aufgebauten Motoren wird ja mittlerweile recht umfangreich für ca. 3Jahre Hobbyausübung (1.0l 67PS AAU, 1.3l 92PS Frankenstein, 1.6l 100PS Spaßmotor, 1.3l 135PS Turbo, 1.4l 16V Frankenstein der aber nie verbaut wurde, 1.3l 87PS 3F mod., 1.6l 90PS Alltagsmotor, und div. Kleinigkeiten an anderen Motoren...).
Was nun? Eigentlich würde ich gern mal richtig Leistung, aber ohne dann 10l/100km bei sparsamster Fahrweise zu verballern. Zudem sind gerade die Turbomotoren verdammt aufwendig in Planung und Ausführung, zudem nicht gerade unempfindlich wenn man sie gern mal tritt. Also was tun?
Naja... ein Ansatz den ich schon vor Jahren mal gehen wollte, aber der finanziell bisher nicht drin war: Elektro
Für Langstrecken (wie z.B. Urlaub bei einer guten Freundin in Österreich) behalte ich meinen Genesis mit 1.6er Motor, für alles innerhalb 150km Radius reicht aber (neben dem Rad) ne Elektrokarre.
Vorteile:
-tanken im Vergleich zu aktuellen Motoren nahezu "gratis" (aktuell 4-7l/100km Ultimate : 6-11€ Sprit pro 100km; danach ca. 7kWh/100km, 2€/100km)
-Kurzstrecke tut dem Motor nicht "weh"
-extreme Leistungsabgabe ohne große Probleme beim TÜV!
Nachteile:
-teuer...
-Reichweite begrenzt, "tanken" dauert ca. 30min (länger = schonender für Akkus) an ner Schnellladestation
-vielen fehlt das Geräusch wenn der G40 Lader Druck aufbaut und der Motor die Abgase durch den Fächerkrümmer und die Auspuffanlage nach draußen haut (mir nicht)
Nun, was habe ich hier genau vor?
Es soll ein Kompromiss aus Spaß, Alltagstauglichkeit und Bezahlbarkeit werden.
Kurzer Abriss zum Thema "E-Motor". Die meisten Nachrüstmotoren sind Asynchronmaschinen. Diese besitzen keine Magneten, das Magnetfeld wird im Stator aufgebaut, ein Gegenfeld entsteht im Rotor (je nach Aufbau z.B. durch Kurzschluss). Klingt simpel, ist es auch. Daher sind die Motoren nahezu "unzerstörbar" (eigentlich nur thermisch) und ziemlich günstig. Auch die Tesla verwenden Asynchronmotoren. Nachteil ist die niedrigere Leistungsdichte im Vergleich zu Synchronmaschinen.
Letztere werden in den meisten Serien-E-Autos verbaut und man kennt sie auch unter "Brushless DC Motor" bzw.BLDC. Diese erzeugen, im Regelfall, ihr Gegenfeld über Magnete aus seltenen Erden und können erheblich höhere Leistungsdichten erreichen. Beispiel Emrax-348: 39kg 300kW/1000Nm! Nachteil ist, das es kaum leistungsfähige Kontroller für hohe Spannungen auf dem freien Markt gibt (für Traktion) und die Motoren nennenswert teuerer sind. Gleichstrommotoren mit Bürsten sind mittlerweile "out", darauf werde ich nicht weiter eingehen.
Was aber Elektromotoren, besonders Synchronmotoren, gemein haben? Sie sind teils extrem überlastbar. Je nach Auslegung um den Faktor 5 und mehr. Grenze ist eigentlich nur die thermische Belastbarkeit, sowie teilweise die mechanische bezüglich Drehzahl und Drehmoment.
Das führt dazu das ein Tesla S mit 69kW im Fahrzeugbrief steht. Beschleunigungsleistung liegt aber bis über 450kW.
Hier sieht man schon was das schöne ist: Im Fahrzeugbrief steht die DAUERleistung und dafür müssen Bremsen, Karosse, Fahrwerk usw. ausgelegt sein. Somit kann man die Begrenzung von 113PS+20% schön umschiffen.
Weiter haben E-Motoren keine Probleme mit Drehzahl (wenn passend ausgelegt). Keine Unwuchten, irgendwelche Explosionen und hin und her schwingende Massen. 18000U/min sind keine Seltenheit. Was das bringt? Man braucht keine Gänge! Ein Gang reicht von 0 bis VMax. Damit fällt auch das zweite große Problem bezüglich "Viel mehr Leistung" : Das 085er Getriebe. Leider schränkt das auch die Auswahl der Motoren ein, gibt nicht viele mit passendem Vorschaltgetriebe (das es dennoch braucht, 1:9 o.ä.). Günstige Alternative wäre ein anflanschen eines Motors direkt ans Getriebe. Da das Drehmoment sehr gleichmäßig ist (keine schlagartigen Impulse wie beim Verbrenner) kann man das Getriebe deutlich mehr belasten, 200Nm sollten kein Problem sein.
Um zum Punkt zu kommen:
Aktuell sieht der Plan folgende Komponenten vor:
-Tesla "small Engine", externe DriveUnit (frei programmierbar),max. 294PS/330Nm 18000U/min, Getriebe 1:9.31 inkl., Gewicht ca. 95kg
-Batterie entweder auch Tesla-Packs (schön weil BMS und Kühlung integriert, außerdem sehr leicht), Gewicht pro 5kWh = 26kg
Der Motor erreicht seine 18000U/min und 294PS nur bei ca. 400V Eingangsspannung. Das wiederrum machts schwer die Teslamodule zu nutzen da diese nur 22V haben, aber schon 5,5kWh und 26kg. Eigene Batterien zusammenstellen ist aber aufwendig,teuer und beschränkt sich meist auf LiFePO4 Industriezellen mit 100-200Ah. Das wiederrum verdoppelt das Akkugewicht bei gleicher Kapazität.
Kompromiss: Spannung reduzieren, mit weniger Endgeschwindigkeit leben (für mich kein Problem).
18000U/min bei 1:9,3 Untersetzung wären auf normalen 13" Rädern eh über 190km/h, viel zu schnell für das was ich vor habe. 130km/h Spitze reichen.
Das Projekt soll bis Jahresende umgesetzt werden 
Gruß,
Patrick
Junge junge du fängst auch mit 100 Projekten an 
Mfg
Das wird interessant. 
Naja, weil die meisten so schnell abgeschlossen sind, das auf einmal wieder Zeit über ist
Hab 7 Motoren (Und 5 Fahrzeuge) in den letzten 3 Jahren gebaut. Und das ist Hobby Nr. 4 oder 5 auf meiner "To Do Liste" 
Ich bin halt jemand der, sobald ein Projekt fertig (oder auch mal gescheitert) ist, das nächste anfängt. Nenn mich umtriebig.
Kleine Änderung bezüglich der Komponenten...
Ich habe durch etwas Glück einen potenten BLDC Controller gefunden der bezahlbar ist, sowie einen passenden Motor dazu (Synchronreluktanzmotor. Feines Teil. Wahnsinnig guter Wirkungsgrad). Dazu sorgte weitere Recherche bezüglich Akkupacks für günstigere Alternativen zu den Tesla-Modulen.
Als Ergebnis würde zwar das 085er Getriebe drin bleiben, die Kosten aber um gut 40% sinken. Leistungsdaten sind ähnlich (da ich den Teslamotor nicht mit 400V hätte betreiben wollen/können da die Batterie zu schwer wird).
230Nm Spitze, sowie 120kW von 4000-6500U/min bei 55kg.
Aufgrund der deutlich günstigeren Komponenten könnte das Projekt sogar früher umgesetzt werden. Um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren wurde auch ein Satz GFK Teile angefordert (Gutachten wird die Woche beim TÜVer vorgelegt, da die Eintragung der Türen so ne Sache ist).
Der Wagen wird trotz E ziemlich leicht werden (ist ja auch komplett ausgeräumt und alle Dämmung entfernt):
ca. 580kg mit Verbrenner
-75kg Motor
-15kg Auspuff
-55kg Tank (wenn voll)
=435kg "Leer"
+55kg Motor
+15kg Kontroller und Kabel
+130kg Batterie
=635kg "voll"
Da kommt sicher noch einiges drauf für div. Kleinkram, aber die Richtung stimmt schonmal.
Wenns 750kg mit Fahrer werden, dürften 220Nm ab Drehzahl 0 schon ordentlich fahren
PS.
bezüglich Leistungsberechnung, weil gerade die Frage offen steht ob Tesla-Motor oder Hyper9.
Was bekomm ich denn überhaupt auf die Straße?
Nun, rechnen wir mal:
Achslastanteil = (1,3m - 0,4m*0,6) / Radstand = 0,46
Traktionskoeffizient = Achslastanteil * 0,6 = 0,27
Maximal mögliche Beschleunigung = 9,81*0,31 = 2,7m/s²
Maximal mögliche Zugkraft = 700kg * 2,7m/s² = 1900N
Drehmoment am Rad = 2100N * 1,65m/2Pi = 500Nm
Das is nix... Da die Schwerpunktlage nur grob geschätzt ist, kanns real mehr oder noch weniger werden.
Bei meinem Aufbau wandert der Schwerpunkt weiter zur Hinterachse, da ja 120-150kg Batterien ca. auf Höhe Rücksitzbank reinkommen.
Der Teslamotor bringt 3500Nm an der Achse (und lässt selbst an der Drehzahlgrenze und bei 190km/h des Fahrzeuges die Reifen durchleiern), der Hyper9 mit seinen 220Nm lässt die Reifen noch im 4. Gang vom langen ATV Getriebe durchdrehen.
Gruß,
Patrick
PS. Kann jenand nochmal über die Rechnung schauen? Die Werte kommen mir etwas niedrig vor. Bei 0-100 Tests habe ich streckenweise über 4m/s2 erreicht. Beim reibwert der Reifen gehen div Quellen auseinander. 0,6-0,9 für normale Reifen auf Asphalt.
Könntest Du mal eine kosten Aufstellung machen für die ganzen Teile?
würde mich mal interessieren.
Wegen arbeiten an gefährlichen Spannungen (großer als kleinspannung) machst du dir da Gedanken drüber?
Servus,
habe ne ganze Zeit lang auch Schaltnetzteile entworfen und gebaut (unter anderem für mittelgroße, selbst gebaute PA Verstärker). Ist zwar schon lang her (über 10Jahre...), aber die Vorsicht und den Respekt vor bös viel Leistung verliert man nicht... Zumindest nicht wenn man durch aktive Tollpatschigkeit einen Schraubenzieher so gut fallen lässt, das er den geladenen 40000µF 120V Elko kurzschließt. 
Hatte zudem noch E-Technik studiert und Maschinenbau abgeschlossen, traue mir das zu
Kostenaufstellung ist unterschiedlich, je nach Akkukapazität, Motorsetup, usw.
Ich bin gerade stark am schwanken zwischen dem Tesla und dem Hyper9. Würde zwar lieber den Tesla nehmen, der kostet mich aber fast 5000€ mehr 
. Vorteil wäre: Wheelspin bis VMax 
und Getriebe kann raus (1Gang für alles)
Nachteil : Preis
Kosten für Teslaumbau (Alles Netto...):
ca. 8000€ inkl. 057 Controller
16xTeslabatterie: je 1100€ , alternativ 34kWh Batterie vom Volt für 6000€ insg
DC-DC Wandler für die Boardelektronik : 350€
6,6kW Lader : 1100€
BMS : 1500€
Kleinkram (Schalter,Kabel,usw.)
Also zwischen 16-27000€ + Märchensteuer (ich kaufs als "Firmenwagen" )
Der Hyper9 Umbau ist ca. 5000€ günstiger.
GRuß,
Patrick
Uiuiui da kommt einiges zusammen
Danke für die Aufstellung, ist sehr interessant.
Gut, ich denke du hast genug know how in den Bereich
Wie sieht das eigentlich aus mit TÜV, hört sich für mich kompliziert an das abgenommen zu bekommen?
Servus,
die Abnahme lass ich wohl in Erfurt machen, da gibts ne Firma die solche Umrüstungen professionell macht und wohl mit etwas "Trinkgeld" wohl auch den TÜV übernimmt.
Vorher frage ich aber mal "meinen" TÜVer hier in Gera. Habe mich bezüglich der Vorgaben schon informiert (Hochspannungskabel doppelt geschirmt und Orange, Elektronik in hermetisch dichten Kisten, alles absichern, keine scheuernden Kabel usw). Die Abnahme der Elektrik macht da tatsächlich ein Elektrikmeister. Kosten werden sich auch da sicher nochmal auf gut 1000€ belaufen :'( Eingetragen wird das ganze aber als schlichter Motorumbau und da die (Dauer)Leistung niedriger ist als Serie und keine Abgase rauskommen(Lautstärke, Abgasgutachten, etc.) hat man die zwei größten Hürden bereits vor Start genommen. Da der Polo vor BJ 2001 ist muss der TÜVer auch kein EMV Gutachten verlangen (kann er aber, wenn er einen ärgern will...Dann such ich nen anderen).
Derzeit kristalisiert sich der Hyper9 als Favorit. Die einzige Angst ist, das die Kupplung bzw. das Getriebe auf Dauer die 230Nm nicht verträgt. Der Hyper9 ist als SRIPM Motor vom Wirkungsgrad deutlich besser als der asynchron-Hochdrehzahlmotor von Tesla. Beim Getriebe ähnlich.. wenn man da mit bis zu 18000U/min reingeht bleiben da vielleicht noch 80% hinten über.
Gruß,
Patrick
Servus,
durch etwas Glück bin ich recht günstig an Teile vom I3 gekommen.
Batterie+Motoreinheit und Antriebswellen sind kostentechnisch noch im vierstelligen Bereich. Aktuell entwickelt jemand einen OpenSource-Board für den Motor um dessen Kontroller nutzen zu können. Ich hoffe das wird dieses Jahr noch was, ansonsten brauchts nen externen Controller (der schnell mal 3500-5000€ kosten kann :'( ).
Nun brauchts noch:
DC-DC Wandler (ca. 300&euro
optional Onboardlader (ca. 700-1400&euro
BMS System (ca. 1500&euro
Kleinkram (Kabel, Sicherungen, Shunts, Stecker, usw.) ca. 1000€
Billig wirds nicht, da kann man sich schon fast nen gebrauchten I3 kaufen. Aber ich will halt die olle Polo-Blechschüssel weiter fahren
Gruß,
Patrick
So, nachdem gestern die Batterie ankam, wurde heute der Motor geliefert
Freitag werde ich dann versuchen beides in meinen Polo zu verladen. 300kg Zuladung..das wird lustig.
Batterien sind drin, Motor bekomm ich allein nicht rein gehoben (knapp 90kg). Den hol ich dann mit nem Kollegen die nächsten Tage nach Gera. (Die Batterien liegen nur für den Transport im Auto! Für den festen Einbau kommt da natürlich noch ein geschlossenes Alugehäuse drumrum. Sicherheit geht vor)
Die Akkupacks sind zum Glück so breit das genau 4 Stück nebeneinander passen. So kann ich noch zwei hinter die Vordersitze und zwei an die Stelle des alten Tanks setzen. Somit geht kein Innenraumvolumen (im vergleich zu umgelegter Rückbank) verloren. Wird halt nur ein Zweisitzer, aber damit komm ich klar.
Für den Teslamotor brauchts nen Hilfsrahmen den ich gleich zur Verbesserung des Fahrwerks nutzen werde. Werde genaueres mit meinem TÜVer absprechen inwiefern ich mich da "austoben" kann. Hoffe das es nicht daran scheitert... Der Hyper9, der ans originale Getriebe geflanscht wird, wäre die Notlösung.
Gruß,
Patrick
Bin gespannt aufs Ergebniss 
#Mitlesekommentar
Servus,
da ich ja immer n bisl "übertreiben" muss...
Ich versuche nun den Umbau auf Heckantrieb durchzusetzen.
Werde morgen mal im VW Museum anrufen und bitten ein paar Fotos vom Polo Sprint zu machen (bzw. von dessen Hinterachse). Der hat, soweit ich weis, die originale 86C Hinterachse drin, an die einfach die Radlagerträger rangeschweißt wurden. Der Teslamotor ist so flach und schmal das er zwischen die Hinterachse passt und so wenig aufbaut das man ein flaches Blech anstatt der Reserveradmulde einsetzen kann. Die Aufhängung des Motors gestaltet sich auch denkbar einfach. Dessen Lager sind von den Abständen her so perfekt das sie direkt vor der Quertraverse der Hinterachse, seitlicht des Längsträgers links und dem Abschlussblech sitzen. Einfache Bleche ranschweißen und gut.
Die Batterien würde ich dann, für bessere Gewichtsverteilung, in zwei Packete aufteilen. Vier Packs kommen in den ehemaligen Motorraum, vier weitere dahin wo vorher der Tank war. Ich verliere somit kein bisschen Platz im Innenraum.
Bild 2 ist der Teslamotor? mit Diff und? sieht ja wie ein Getriebe aus...
Bei belassen der ori-HA ist aber zu bedenken, daß die Spur auf eine nicht angetriebene Achse ausgelegt ist. inwieweit sich das auf das Verschleißbild der Räder Auswirkungen hat...
Jop, das ist der Motor.
Der Motor selbst ist da tatsächlich eher die kleinere Komponente.
Das mit dem HA Antrieb ist zwar, laut DEKRA, möglich, aber Kosten für die Abnahme belaufen sich auf 10000-15000€ 
Fällt also definitiv raus.
Es kann sogar passieren das der Polo "raus" fällt und ein anderes Fahrzeug (mit heckantrieb) für den Umbau genommen wird... 
Der Genesis aber bleibt, trotz aktuellem Motorschaden, erhalten.
Zitat:
und ein anderes Fahrzeug (mit heckantrieb) für den Umbau genommen
Gut geraten... Schöner kleiner smart roadster coupe brabus. Ist mir für sehr wenig Geld zugelaufen... Jenachdem wie ich Motor und Akkus rein bekomme werde ich dann entscheiden.
Subaru justy mit Allrad....
Der Salzmann hatte auch Mal eine Heckantrieb Achse war eine umgebaute Stabiachse
Salzmann ist nicht mehr, zudem die hinterachse jeden Möglichkeit der Zuladung zunichte macht. Allrad bringt mir wenig, da Wirkungsgrad bescheiden und schwer . Wenn dann zwei Motoren verbauen.
heckantrieb und Motor ist schon ganz ok
Servus,
morgen wird der Wagen abgeholt. Via Blueprints habe ich aber schonmal ein 3D Modell des Smarts entworfen (man merkt, ich habe aktuell Urlaub ). Damit sollte ich auch eventuelle Umbauten besser vorbereiten können.
Servus,
vorhin mal die Getriebeseite vom Tesla-Motor zerlegt.
Echt ziemlich mächtig dimensioniert, besonders das Diff.
Naja, die Lager vertragen auch Linkslauf, muss nur beim Diff eine Federscheibe auf die andere Seite versetzen.
Einzige Problem ist die Ölpumpe. Die kann man leider nicht öffnen, und ich kann nicht erkennen auf welcher Funktionsbasis diese arbeitet. Muss wissen ob sie auch andersherum dauerhaft funktioniert (sollte aber eigentlich).
Gruß,
patrick
Hydraulik pumpen ändern oft ihre Förderrichtung bei Richtungswechsel des Antriebs.
Bei einer Zahnrad Pumpe egal wenn man die Anschlüsse wechseln kann.
Bei einer Lamellen oder Sichelpumpe bedeutet das den tot.
Daher muss ich mal rausbekommen wie die Pumpe aufgebaut ist. Mal schauen.
Heute den Smart geholt Echt nettes Fahrzeug, freu mich.
Zitat:
Daher muss ich mal rausbekommen wie die Pumpe aufgebaut ist.
Leider nein :P
Ein simpler Test mit dem Akkuschrauber zeigt: In beide Richtungen pumpt sie die gleiche Menge Öl. Schonmal gutes Zeichen.
Läuft in beide Richtung gleich leicht und macht keine auffälligen Geräusche. Sollte also auch rückwärts laufen (muss sie ja sogar, wenn der Tesla rückwärts fahren will... Nur das macht er nicht mit 210km/h sondern nur bis max. 20km/h)
Gruß,
Patrick
EDIT: Bisher habe ich nur die Außenhülle detailgenau nachgebaut. Die "Innerein" sind schwer, da es dafür keine Blueprints o.ä. gibt. Das werde ich wohl anderweitig lösen müssen.
Aber zwischen Kofferraumboden und Motor ist so viel Platz, das da eigentlich sogar 6 Akkupacks rein passen müssten. Dann dürfte die Hinterachse aber überladen sein.
Heute mal einiges am Wagen gemacht, so als Vorgeplänkel.
Z.B. mal die sehr mau aufgebrachte Folie entfernt... Das was darunter war, war aber leider noch viel schlimmer!
Hab an der Heckstoßstange angefangen. Dort ging der Lack sauber zusammen mit der Folie runter, was nicht verkehrt ist da dann der blanke Kunststoff über bleibt.
Am Kotflügen hinten links war garkein Lack drunter und rechts ging der Lack auch sauber mit ab (siehe Bild).
Viel schlimmer waren aber die Teile die scheinbar noch original waren.. Türen, vordere Kotflügel und Motorhaube. Sortiert nach Failness. Derjenige der die Folie aufgebracht hatte, hat scheinbar Lackschäden mit Sprühfiller aus der Dose "gefixt". Sieht halt echt sch** aus. Dienstag ist Termin beim Lackierer.
Als Ausgleich sind zwei kleine Extras eingezogen: Ein Innenhimmel und ein Startknopf (der Schlüssel direkt vor dem Schaltknüppel is echt...dumm)
Ihr kennt mich ja mittlerweile..so bezüglich meinen Vorlieben hinsichtlich Aerodynamik
Würde mir aus CFK Radhausabdeckungen für hinten fertigen. Aus dem 3D Modell kann ich mir ne Form ableiten und in Schichten aus Styrodur fertigen.
Geschlossene CFK Radkappen kommen dann auch noch dazu.
Kritisch ist der Übergang Stoßfänger vorn/Radhäuser vorn. Die Räder stehen (von vorn gesehen) massiv über, kein überhang von der Stoßstange -> super schlecht bezüglich Aerodynamik. Da werde ich, matt schwarz ums möglichst unauffällig zu halten, den Radspoiler (der original ja schon vorhanden ist) deutlich verlängern/vergrößern und auch formtechnisch etwas anpassen. Es werden zudem die "Lüftergitter" mit einem Einsatz aerodyanmisch aktzeptabel gestaltet. Die braucht es beim E-Motor nicht und die sind echt n Wirbelgenerator.
Weiterhin wird die (schon ziemlich gute) Unterbodenverkleidung weitergezogen um auch den aktuellen Motorbereich vollständig mit abzudecken (bei E-Antrieb brauchts kaum Frischluft).
Tiefer wird der Wagen auch (25mm).
Desweiteren werden gehärtete Polycarbonatscheiben in die Scheinwerferumrahmung eingesetzt um den "Fallschirm" zu schließen und die Antenne entfernt. Am Heck werden kleine "Stormstrips" angebracht um eine gezielte Strömungsablösung zu erreichen. Der aktuelle sehr große Radius ist aerodynamisch eine weitere Katastrophe am Rodi.
Ziel ist ein cw Wert unter 0,3. Netter Nebeneffekt: Die Karre wird bei höheren Geschwindigkeiten VIEL leiser.
Bezüglich der Farbe soll ja aktuell alle Kunststoffpanele inkl. Mittelteile Front/Heck in Lila lackiert werden.
Seitenscheiben hinten und Zelle würde ich schwarz lassen. Was sagt ihr dazu?
Bis auf die Randabdeckung an der Hinterachse sieht das optisch richtig hübsch aus.
Nur aus Interesse: Welchen Aerodynamischen unterschieden haben den die Radabdeckungen im Vergleich zu "Moon Caps" ?
Yoar schaut doch ganz stimmig aus.
Durch die Komplette Verkleidung des Radausschnittes hat er da keine Kanten und Verwirbelungen. Mit den Mooncaps wären die ja noch vorhanden.
