Coptéra Hybrid benzín/elektro

[TomasC]

Vzhledem k tomu, že nejsou moc zkušenosti s malým/modelářským agregátem, tak bych nejprve zjistil účinnost výroby elektrické energie a to v dlouhodobém pohledu. Tedy třeba 30minut chodu.

Dle mě se pak ukáže:
že spalovací motory mají nadhodnocený uváděný výkon (tedy, že to ASP 6,5ccm nemá 1200W, ale jen 800W)
že elektromotor použitý jako generátor má účinnost 75% (hmotnost takového motoru odhaduji na 300g, aby to vydržel!!!)
že usměrnění a nabíjení bude mít účinnost 90%
že bude třeba systém chladit a to sežere 10%

Příkon 480W.
K tomu je třeba 462g motoru, 300g generátoru, 250g instalací/regulace, A ODHADUJI!!! (spalováky nedělám) 1000g paliva pro 30minut chodu. Klidně upřesněte a přepočítám.
Příkon 480W po dobu 30min = energie 240Wh.

Když tohle poskládám z 5000mAh článků (každý 24Wh) tak jich potřebuji 12ks, tedy zapojení 3S4P. Ale jsem na hmotnosti cca 1500g.

Takže za mě se to v této velikosti nevyplatí.

[jyrry]

Tome, nebrzdi pokrok...

[Amper]

Ja teda spalovaky taky nedelam ale vyhoda je v trochu rychlejsim dobijeni. Prece jen , nalejt neco do nadrze netrva tak dlouho jako nabit vsechny aku

[richardox]

někdo nějaké zkušenosti s tímto motorem?

http://www.pelikandaniel.com/?sec=product&id=31092

docela mne zaujal výkon při udávané váze, vím je to bez komína... kolik může vážit výfuk? nikde jsem to nenašel...

http://www.pelikandaniel.com/?sec=product&id=36177

[Troll]

Koukám,že se nikdo nehlásí. Konkrétně tento motor neznám, ale létal jsem heli a menšími i většími motory než je tohle. A měl jsem i TT. TT se vyznačovali trochu menším výkonem než většinové OS MAX, měli horší karburátor hůře se ladili, chladili a také měli horší přechody. Na tvé účely by ale vyhovět měl. Pokud použiješ metylový motor a ne benzínový , budeš tam muset lít palivo asi tak s 20% nitra. Lépe by bylo více. Jinak to upečeš. Takové palivo je dosti drahé a sežere to asi tak půl litru za 12 min. Odhadem, to bys musel vyzkoušet prakticky. V heli této třídy byla nádrž cca 350ml a stačila tak na 7 min letu. Ten motor budeš muset chladit, coptera sice fouká, to máš pravdu, ale někam úplně jinam než potřebuješ. Ventilátor je naprosto nezbytný . Osobně bych použil motor ještě o něco výkonnější .Mám pochybnosti zda má tento dostatečný kroutící moment aby dokázal točit ten zatížený generátor. Když spočítám všechny ty krámy dohromady, tak budeš mít stroj kolem 6 kg a budeš potřebovat cca 900W průměrného výkonu aby se to udrželo v luftě. Baterky cca 12-14 A123, ty jsou dost odolné na to, aby přežily cca 25A nabíjecího proudu co do nich poteče. Pravda je, že zase rychle vyteče, ale počítat s tím musíš. Určitě nebudeš startovat motor až ve vzduchu po vzletu. Ten generátor musí mít nejméně 300g hmotnost a KV aby při cca 15-17000 ot/min dával nějakých 45-50V. Takže KV 300-330, přibližně. Musíš spočítat a vyzkoušet. A trvalý výkon kolem 1000W, bude to macek Vhodný motor bys nad našel u vrtulníkářů . Ty jsou velice výkonné a nepříliš težké. I když, s tak malým KV bude u helimotorů potíž. Nějaký motor ale najdeš , to nebude problém .Budeš také muset vyřešit jeho chlazení 1kW trvale už není sranda. Určitě bych tam dal odstředivou spojku z heli, ten motor musí být nějak spojen s generátorem přenést hodně výkonu. Taky se bude blbě startovat a rozbíhat když bude natvrdo spojen s generátorem . Další problém vidím v nalezení elektromotorů s dostatečně nízkým KV, abys mohl použít velké vrtule. Velké vrtule mít musíš, jinak to nepoletí. Samozřejmě můžeš snížit napětí, ale pak budeš zase těžko hledat motor na generátor a do baterky už nepoteče 25A , ale 50A. Takže možná převod ke generátoru . A taky nezapomeň při konstrukci na eliminaci vibrací. No, bude to dost zábava. Tak přeji pevné nervy a dostatek vytrvalosti

[Drondys]

Ja teda spalovaky taky nedelam ale vyhoda je v trochu rychlejsim dobijeni. Prece jen , nalejt neco do nadrze netrva tak dlouho jako nabit vsechny aku

To sice ano, ale když máš dostatečnou zásobu předem nabitých akupacků tak stačí jen vyměnit a třeba dalších 30 nebo i více minut letu je hned k dispozici. Na nějakou pidi multikoptéru to stejně vhodné nebude a větší elektro multikoptéry už létají i déle než 30 minut na jedno nabití. V Německu provozuje Deutsche Post DHL čistě eletrické multikoptéry na trase z pevniny přes moře na ostrov s dobou letu až cca 45 minut, a to s užitečnou zátěží až cca 1,2 kg. Celkovou vzletovou hmotnost včetně užitečné zátěže uvádějí do cca 5 kg.

[JirkaA]

Rozbíhat ho přece elegantně může tím stříďákem. Ochranné diody ve FETech reglu poslouží jako třífázový usměrňovač

[TomasC]

Pokud se kouká po velkém výkonu, tak doporučuji pylonové motory.
Motor o objemu 6,5ccm dá 3-4kW. Ale je to o výfuku, naladění, atd... Zároveň bude možná trochu problém s životností a cenou.

[Troll]

Já pylony nelítám, ale nemají pylonové motory výkon posazen někam strašně vysoko do otáček ? A nemají příliš malou hlavu ? I z auto motoru se dá vymáčknout hodně vysoký výkon. Podle mne je ale na takový vehikl potřeba něco méně točivého ale zato s větším krouťákem. Protože když ten výkon bude někde na 30 000otmin, tak bude strašlivý problém sehnat motor s dostatečně nízkým KV do role generátoru. To by byla nezbytná převodovka. To je další komplikace, ale ona možná bude třeba i tak.

[richardox]

někdo tady někde v předchozím příspěvku chtěl vidět že rozsvítíme aspoň autožárovky ať se máme o čem dál bavit, tak jsem to sám ze zvědavosti dnes zkusil.

Maličkým DJI 2212 jsem rozsvítil 3xH7 bez jakýchkoliv problémů. Tedy když pominu primární zdroj točivého momentu který jsem na motorek nedokázal přes třecí pohon přenést a nehledě na to že moje vrtačka má jen 3000ot/min a tak jsem nebyl schopen motorek dostatečně roztočit ale potenciál tam rozhodně je.

https://www.youtube.com/watch?v=rfo1d_mcRR0

[richardox]

Po delší pauze, mi přišel za směšných 300kč el.motor na první pokusy, sice jistě nebude zdaleka ideální a dosti výkonný ale pro začáteka začínající pokusy jistě stačit bude, ještě tedy někde rozumně sehnat ten spalováček a experiment se může začít realizovat

[tomashr]

Podle mě si hlavně nesmyslně idealizuješ výdrž spalovacího motoru a poměr "výkon/čas běhu/hmotnost". Ono to, že z modelů letadel z nemalé míry zmizely spalováky není zdaleka jen o komfortu a tichosti elektropohonu, v reálu jsou elektropohony zajímavé i hmotnostně.
Létal jsem s akrobatickou polomaketou na OSMAX 10ccm, výkon reálně kolem 1kW (opravdový, ne jen na papíře). Model vůbec nelétal špatně, ale motor vážil s tlumičem cca 500g a na něco přes 10minut letu se tankovalo cca 250ml paliva (dejme tomu 1g/1ml)a to se zdaleka neletělo pořád na plný plyn, při trvalém výkonu 1kW bych asi nádrž vycucnul za 6-7 minut.
Spočti si sám, kolik budu muset mít paliva na hodinu letu a kolik to bude vážit a pak pro porovnání adekvátní "balík" LiPOL...
Zjistíš, že to se spalovacím motorem není z hlediska hmotnosti zas tak idylické ani při přímém srovnání s elektropohonem a to je přitom ještě řádově lepší situace než hybrid, kde by bylo použito oboje.
Podle mě "benzín" má jedinou opravdu neokecatelnou výhodu a tou je rychlé tankování ve srovnání s nabíjením, to mu nikdo nebere. Ale v rámci jediného cyklu to zas tak drtivé není. A hlavně se situace pro "spalováky" lepší spíše s růstem velikosti, u modelů jsme v bodě, kde je to v mnoha směrech vůbec nejhorší.

[MHK]

Jako nováček na tomto fóru si dovolím vložit první příspěvek s odkazem na videa:
Tohle už tu proběhlo, maník pokročil:
https://www.youtube.com/watch?v=MB9_-kTLSbg&feature=youtu.be

Ale tenhle projekt je životaschopný:
https://www.youtube.com/watch?v=GBmDlw6xOno&feature=youtu.be
pokračování:
https://www.youtube.com/watch?v=1S0y2fF4Ltk
další...
https://www.youtube.com/watch?v=1S0y2fF4Ltk&feature=youtu.be
... a tady už je to ve vzduchu:
https://www.youtube.com/watch?v=iqN2DqKyKtw

Netvrdím, že je to spolehlivé, že je to ekonomické, že je to hybridní...
Je to čistě benzínové s tím že elektronika ovládá plyn jednotlivých motorů.
Já byc si do toho teda určitě nesednul...

Dokážu si představit QUAD/HEXA copteru se 4/6 spalováky místo BLDC a rázem je problém přeměny energie ( agregát ) v kopteře vyřešený.
Na druhé straně ty reakce motorů na plyn musí být rychlé a určitě to nebude nijak zvlášť spolehlivé. Také by to dělalo kravál a smrad, ale podle mě by to lítalo. Ale to už je hodně mimo mísu, tady je to o hybridu.
Co se týče hybridního řešení spalovák - alternátor, nikdo tu nezmínil nezanedbatelný vliv "gyroefektu" tohoto pohonu. Pokud to bude točit 20000 ot/min a bude to mít nějaký setrvačník ( jako že i vlastní rotor generátoru má nějakou hmotu ) , určitě to bude mít vliv.
Ideálně by se takové soustrojí muselo umístit vertikálně ( osou rovnoběžně s rotory, v tomto případě by to pomáhako horizontální stabilitě kopteru.

Pevně věřím, že to někdo časem dotáhne k životaschopnému konci i když cesta bude trnitá. Je ale možné, že se objeví nové a levnější zdroje ( baterie) s mnohem lepším poměrem Wh/kg a ty cestu k hybridnímu pohonu zastíní... Pamatuji si přechod od NiCD k LiON když jsem jezdil auta. Šlo to poměrně rychle, dnes je Li-Po standardní věc.

Tedy fandím nadšencum, kteří na tom dělají a zkouší nové věci. Bez těchto lidí bychom dneska nebyli tam kde jsme.....
( obecně)