Motoretta elettrica 1/3

Motoretta elettrica progetto open source

Motoretta elettrica in grado di raggiungere una velocità massima di 45 Km orari e di garantire un’autonomia di quasi 100 Km. Questo nuovo modello, che rappresenta l’evoluzione del ciclomotore presentato sul numero di settembre, dimostra come sia possibile ottenere dalla trazione elettrica delle prestazioni paragonabili a quelle di un motore a scoppio con un costo di esercizio decisamente più basso.

Come anticipato nell’articolo precedente, il travolgente successo ottenuto dal progetto del ciclomotore elettrico ci ha indotti a proporre una realizzazione ancora più impegnativa, descritta in queste pagine. Si tratta del progetto di una vera e proprio moto elettrica in grado di raggiungere una velocità di oltre 45 chilometri orari con un’autonomia di quasi cento chilometri.

A differenza di quello precedente, questo progetto ha carattere sperimentale in quanto il telaio e gli altri organi meccanici sono stati appositamente realizzati per questo scopo e dunque per poter circolare liberamente è necessario provvedere all’omologazione del mezzo presso la Motorizzazione Civile. Nel caso precedente, invece, trattandosi della trasformazione di un ciclomotore già omologato che non comporta alcuna modifica al telaio né un aumento di potenza del motore né un incremento di peso, non è necessario omologare nuovamente il mezzo.

Ricordiamo, a beneficio di quanti avessero perso i precedenti numeri della rivista, che il ciclomotore a trazione elettrica descritto sui fascicoli di settembre e ottobre è in grado di raggiungere una velocità massima di 30 chilometri all’ora e dispone di un’autonomia di 50÷60 chilometri. Questi risultati sono stati ottenuti utilizzando un motore elettrico della potenza di 250 watt funzionante a 12 volt ed una batteria, sempre a 12 volt, da 38 Ampère/ora.

Alla massima velocità il motore assorbe una corrente di 20 ampère per cui il ciclomotore è in grado di funzionare per quasi due ore percorrendo, in questo tempo, una distanza di 50÷60 chilometri. Per ottenere una maggiore autonomia è necessario utilizzare un “serbatoio” più capiente, ovvero una batteria di maggiore capacità.

motoretta_elettrica_schema_chopper

Ciò, evidente mente, comporta un aumento del peso del ciclomotore che, oltre un certo limite, rende il mezzo insicuro e difficile da guidare. Ad esempio, per raddoppiare l’autonomia del nostro ciclomotore, è necessario utilizzare una batteria da 80 A/h che pesa ben 30 chili: è evidente che tale batteria non può essere montata su un mezzo così leggero. Analogamente per incrementare le prestazioni velocistiche è necessario utilizzare un motore più potente: in questo caso l’aumento di peso dovuto al nuovo motore è irrisorio (la differenza tra un motore da 250 ed uno da 400 watt è di circa 1 chilogrammo) ma bisogna tenere conto che un motore più potente assorbe una corrente maggiore che va a discapito dell’autonomia.

Nel nostro caso l’impiego di un motore da 400 watt consentirebbe al ciclomotore di raggiungere una velocità di quasi 50 chilometri l’ora ma comporterebbe una riduzione dell’autonomia di circa il 50%. E’ evidente che le due caratteristiche sono strettamente legate tra loro: nel progettare qualsiasi veicolo a trazione elettrica bisogna dunque cercare il giusto compromesso tra velocità ed autonomia. Pertanto, quando – sollecitati dai lettori – abbiamo messo in cantiere questo nuovo progetto, abbiamo innanzitutto stabilito quale doveva essere il corretto rapporto tra queste due caratteristiche e siamo giunti alla conclusione che una motoretta a trazione elettrica per uso generico doveva garantire un’autonomia di almeno un centinaio di chilometri ed essere in grado di sviluppare una velocità di 40÷50 chilometri all’ora.

Sulla base di queste considerazioni abbiamo dimensionato innanzitutto il motore: la scelta è caduta su elemento a 48 volt in grado di sviluppare una potenza di 400 watt a 4.700 giri. Questo motore, completo di termostato bimetallico ed elettroventilatore, è in grado di garantire una velocità di circa 45 chilometri all’ora; in pianura ed alla massima velocità l’assorbimento in corrente è di circa 10 ampère per cui, considerando le perdite, per ottenere un’autonomia di 100 chilometri le batterie debbono fornire un’energia di circa 1500 W/h. Nel nostro caso abbiamo utilizzato 4 elementi a 12 volt da 35 A/h ciascuno per complessivi 1.680 W/h.

Le batterie sono ovviamente collegate in serie in modo da garantire una tensione di alimentazione di 48 volt. Completa il circuito elettrico della motoretta un chopper (regolatore di velocità) simile a quello già presentato sul fascicolo di ottobre ma studiato per funzionare con una tensione più alta. Entriamo ora nel merito del progetto occupandoci innanzitutto della parte meccanica. Per realizzare la nostra motoretta elettrica abbiamo utilizzato uno dei telai prodotti alcuni anni fa dalla ditta TGR di Ozzano Emilia; questi telai dovevano essere utilizzai per realizzare una piccola serie di motocicli a trazione elettrica; in effetti alcuni vennero realmente impiegati per questo scopo mentre altri furono commercializzati senza l’equipaggiamento elettrico.

Il telaio da noi utilizzato dispone di un alloggiamento per le batterie e di altri accorgimenti che consentono di elettrificare facilmente il veicolo. Quanti sono intenzionati a costruire questa moto dovranno, osservando le foto ed i disegni, realizzare un telaio quanto più possibile simile al nostro, eventualmente adattando un telaio di recupero. I telai della TGR , infatti, non vengono più prodotti da alcuni anni. Indubbiamente è questo l’ostacolo maggiore nella realizzazione della nostra motoretta elettrica ma siamo certi che chi è veramente interessato al progetto saprà, magari con l’aiuto di un amico meccanico, superare anche queste difficoltà.

Per quanto riguarda l’equipaggiamento elettrico, la nostra motoretta comprende un motore da 400 watt, le batterie – di cui abbiamo già parlato – ed il chopper che consente di regolare con continuità la velocità.

cablaggio_chopper_motoretta_elettrica

pcb_motoretta_elettrica

Il motore a magneti permanenti utilizzato nel progetto presenta le seguenti caratteristiche:

    – Tensione nominale: 48 volt;
    – Corrente assorbita: 10 A (80A allo spunto);
    – Potenza resa: 400 watt;
    – Velocità di rotazione massima: 4.700 giri/min;
    – Coppia massima: 1.1 Nm;
    – Peso: 4,5 Kg.

Il motore dispone di un doppio sistema di ventilazione (ventola applicata all’indotto ed elettroventilatore applicato allo scudo posteriore) che garantisce un ottimo raffreddamento ed un rendimento costante in tutte le condizioni di lavoro. L’elettroventilatore, che ha un assorbimento limitato (solo 3,5 watt), viene azionato automaticamente da un sensore termico che entra in funzione quando la temperatura supera i 50 gradi. Il motore è prodotto dalla ditta Polymotor di Genova.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

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