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2017年11月20日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 002

先回書いたブログを読み返しながら、いくらモーター駆動車の加速性能が良くてツインが軽量だからといっても、最大出力40kW×2程度の出力で0-100km/h、3秒台は盛り過ぎだろうということで確認してみると、やはり物理的に無理なのでもう少しちゃんと計算してみました。

16インチホイール用のインホイールモーターのスペックですが、ピークトルク800N・m(0~700rpm.)タイヤ直径を570mmとすると半径285mmでタイヤ接地面での駆動トルクは1輪あたり800×1000/285≒2807なので2輪では倍の5614N・m≒572kg・mになります。75km/h(700rpm.)を超えるあたりからトルクは低下しはじめ100km/h(931rpm.)のときの駆動トルクは約490kg・mになります。

リヤ駆動時の後軸への荷重移動は重心が高いほど大きくなりますが後部に重いバッテリーを積んだツインHVの場合、全車重の7割くらいが加速時に後輪にかかるとすると後輪荷重は約600N・mになるのでグリップが比較的良好な摩擦係数1くらいのタイヤであればホイールスピンするかどうかというあたりで加速していき、トルクが下がり始める75km/h以上ではホイールスピンするほどのトルクは出ないことになります。タイヤの転がり抵抗と空力抵抗を考慮してもフロント側の駆動力もあるので、平均して0.7Gくらいの加速ができるとするなら、0-100km/hは何とか4秒台にできそうです。

参考にしているインホイールモーターはProtean ELECTRIC社のものですが、16インチホイール用よりも先に18インチホイール用のモーターを作っています。こちらのピークトルクは1000N・m、最大出力75kw(16インチ用は800N・m、40kw)と更に強力なのでこちらのスペックなら車体の軽量化と合わせれば0-100km/h 3秒台が期待できるかもしれません。しかしながらツインに装着できる18インチホイール用のタイヤは165 35R18と銘柄はほぼ限られてくるので最終的にはやってみないとどうなるか分かりません。またフロント側の駆動力がプラスになるかは4ATの変速速度にもよります。

Protean ELECTRIC社のモーターについてはテスト動画があるので興味のある方は参照してください。http://www.proteanelectric.com/video-gallery/protean-electric-in-wheel-motors-in-actual-laboratory-testing/?img=1242&gal=1234

または、https://www.youtube.com/watch?v=oA4543CcxJo

別な視点から0-100km/h 4秒の可能性を考えるとき、ツイン3モーターHVの1名乗車時の重量を870kgとすると時速100km/hにおいて車が持っている運動エネルギーが約336kジュールですが、0-100加速を考えたとき、加速時間4秒間でそれと同じだけのエネルギーを車に与える必要があります。W = J / sより約84kWのモーター出力が必要になりますがタイヤの転がり抵抗と空力抵抗を考慮して(変速機等、駆動系でのロスがないので)大雑把に100kwくらいの出力を必要とするなら16インチ用(40kw×2)では不足で18インチ用(75kw×2)であれば充分そうな感じです。

インホイールモーターを使った試作車は結構たくさんありますが、小型EVは別にしてまだ量産車に使われたというのは見当たりません。ネット上の情報で見る限り先述のProtean ELECTRIC社のものが現在のところ一番良くできていると思います。量産販売は来年からのようですが、メーカー向け製品でおそらく個人で入手するのは困難でしょうが数年かけてチャンスを待ちます。

とりあえずベースになるツインが必要なので10月に広島に見に行った走行3500kmのツインHVを来月引き取りに行きます。現在乗っているツインMTは一時抹消して1年以上かけてフルレストアする予定です。



      (Protean ELECTRIC社 資料より)




Posted at 2017/11/21 09:34:42 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ
2017年11月07日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 001

まずはじめに後輪2輪をインホイールモーター駆動にした場合、構造変更申請が通るかという問題ですが、ブレーキが全く変わってしまうので現実的には無理ということになりそうです。それを考えるとやる気がなくなるプロジェクトですが、もともと技術的にも資金的にも完結できそうにないと思っているのでとりあえず妄想プロジェクト的な感じで始めてみたいと思います。

もしツインを3モーターハイブリッド化した場合、どの程度の性能になるか考えてみたいと思います。インホイールモーターの特徴として駆動時も回生時も効率が高いというメリットがあるので、簡易ハイブリッドのオリジナルが34km/Lであることより40km/L以上は期待できます。また加速性能ですが16インチホイール対応のモーターでも連続定格トルク/出力で450N・m/26kW。MAXトルク/出力で800N・m/40kW というものもあるので、たとえば165/50R16のタイヤを装着した場合、タイヤ外径が約 570mmなので接地面の駆動トルクとしては定格でも2輪合計で1578N・m発生します。3モーターHV化した場合、2名乗車ガソリン満タンで車両総重量は900kg以内に収まるので時速100kmを超える速度域でも余裕でホイールスピンさせてくれます。(← このあたりかなりでたらめなことを書いているので次の002で改めてもう少し詳しい計算をしたいと思います:11月20日追記)

そうなると、あとはタイヤのグリップがボトルネックとなりますが、モーターとバッテリーのおかげで重量配分は少し後輪よりになるためタイヤのグリップ次第では 0-100km/h 3秒台が期待できます。最高速度についてはツインの場合、リミッターを超える速度域では走りたくないので今は考えません。

以上のような感じで、おとなしく走れば満タンで1000km以上走れて、必要なときは1Gに近い加速度を発揮してくれるツイン 3モーターハイブリッドが実現します。そしてインホイールモーターをFF車の後輪に取り付ける場合、ノーマル状態に復旧するのに数時間しかかからないというメリットもあることを考えると結構やる気が出てきたりします。

Posted at 2017/11/07 18:01:35 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ

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