Moteur d'une machine à laver à un vélo
Parmi les utilisations inhabituelles d’un moteur de machine à laver, la plus inhabituelle peut être considérée comme sa transformation en moteur de vélo. Un moteur de vélo provenant d'une machine à laver semble plus qu'extravagant, mais il a l'air absolument exceptionnel. Découvrez s'il est possible de produire cet « artefact technique » et comment le faire dans cette publication. Nous vous prévenons tout de suite que le projet est techniquement complexe et assez coûteux, donc si vous n'avez pas confiance en vos capacités, mieux vaut ne pas vous lancer.
Mécanisme d'entraînement
Avant de commencer à transformer un vélo ordinaire en vélo électrique, jetez un œil au potentiel technique de votre cheval de fer. Le vélo doit avoir un cadre assez puissant, puisqu'il doit, au minimum, supporter le poids du cycliste et le poids de l'équipement qui sera installé dessus. Si tout est en ordre, vous pouvez commencer à refaire le vélo et y installer le moteur de la machine à laver, le mécanisme d'entraînement, le système de contrôle et l'alimentation électrique.
Commençons par concevoir et installer les pièces du mécanisme d'entraînement. Notons d'emblée que pour fabriquer un vélo électrique fait maison à partir du moteur d'une vieille machine à laver, nous aurons besoin d'un atelier de métallurgie à part entière. Eh bien, ou du moins un tour, une perceuse, une machine à souder, ainsi qu'un ensemble impressionnant de matériaux et d'outils, dont une salle assez spacieuse où vous pourrez mener des expériences.
Le mécanisme d'entraînement sera composé des éléments suivants :
- moyeu de vélo modifié;
- grande poulie;
- courroie d'entraînement de la machine à laver;
- petite poulie de moteur
- arbre moteur.
La chose la plus difficile ici est peut-être de fabriquer une grande poulie. Il est presque impossible de trouver une pièce standard adaptée à la taille, vous devrez donc en fabriquer une.
- Dans une tôle d'acier (2 mm), découpez un cercle parfait.
Le diamètre de poulie recommandé est de 22 cm, mais si le tour peut découper un cercle de plus grand diamètre, faites-en plus, plus le mécanisme d'entraînement sera fiable.
- Nous perçons de petits trous dans le moyeu de la roue arrière du vélo, entre les rayons. Nous perçons des trous situés de manière similaire dans le cercle en acier.
- Nous perçons de grands trous le long des bords du cercle en acier, simplement afin de réduire le poids de la pièce. Parce que, comme indiqué ci-dessus, tout l'équipement ainsi que le cycliste pèseront beaucoup et vous devrez décharger le cadre du vélo autant que possible, économisant au moins quelques kilogrammes.
- Vient ensuite le moment crucial : il faut souder une bande d'acier de 20x4 mm au bord du disque. Vous devez souder progressivement en pliant la bande de métal exactement le long du bord. Ce n’est pas la chose la plus simple, car le joint soudé doit être parfaitement lisse.
- Après cela, nous chargeons la pièce dans un tour et la traitons à nouveau, en éliminant toutes les irrégularités et rugosités.
- Notre pièce s'est donc transformée en une poulie à part entière. Il ne nous reste plus qu'à peindre la partie principale du mécanisme d'entraînement et à la visser sur la roue arrière du vélo.
Important! L'épaisseur de la grande poulie ne permettra pas à la roue du vélo de tourner après l'installation, car la pièce touchera le cadre. Il est nécessaire soit de plier le cadre, soit de le modifier d'une autre manière, selon la conception du vélo.
Modification du cadre
Nous avons fabriqué une grande poulie et adapté les parties restantes du mécanisme d'entraînement. À propos, il n'est pas nécessaire de refaire le reste du mécanisme d'entraînement.Une petite poulie est déjà sur l'arbre moteur de la machine à laver, il y a aussi une courroie d'entraînement, nous pouvons donc refaire le cadre du vélo en toute conscience. Lors de la modification du cadre d'un nouveau vélo électrique, nous devons tenir compte du fait que le moteur qui y est placé doit être positionné de la manière la plus rigide possible. Pour ce faire, nous procédons comme suit.
- Si le vélo dispose d'un porte-bagages standard, nous y soudons des tubes transversaux supplémentaires pour renforcer la structure.
- Si aucun coffre n'est fourni, vous devez alors souder un support pour le moteur à partir de tuyaux, rappelant ce qui est montré dans la figure ci-dessous.
- Les nouvelles pièces du cadre doivent être poncées, peintes et séchées.
Attention! Lors du soudage du châssis du moteur, tenez compte de la hauteur de son siège. Il faut que la distance entre la petite poulie du moteur et la grande poulie de la roue du vélo soit idéale pour tendre la courroie.
Nous continuons à assembler le vélo électrique. Nous installons le moteur sur le châssis, installons la roue arrière avec la poulie vissée et vérifions la rotation de la roue. Nous resserrons la courroie d'entraînement, donnons de petits tours à la main, en vérifiant qu'elle ne saute pas. Si tout va bien, nous commençons à connecter le moteur de la machine à laver et à organiser son alimentation autonome.
Alimentation moteur
À propos de, comment connecter le moteur d'une machine à laverNous avons écrit et parlé à plusieurs reprises pour que cela fonctionne. Nous ne reviendrons donc pas sur cette question, mais passerons directement à l'organisation de l'alimentation électrique autonome de notre moteur à collecteur. Sinon, notre vélo électrique fait maison continuera à être propulsé par la puissance musculaire des jambes.
Tout d'abord, voyons si un moteur à collecteur d'une machine à laver peut fonctionner au courant continu ? Après tout, les batteries, qui deviendront la principale source d'alimentation du moteur du vélo électrique, fournissent du courant continu, et le lave-linge et ses unités fonctionnent à partir d'un réseau à courant alternatif (réseau domestique 220V). Il s'avère que cela ne pose aucun problème, de plus, le moteur de la machine à laver fonctionne bien mieux en courant continu qu'en courant alternatif, ce qui est naturellement à notre avantage.
Nous sélectionnerons des batteries adaptées. Cela peut être difficile, car nous aurons besoin de plusieurs batteries assez massives, difficiles à monter sur un vélo en raison de leur taille et de leur poids élevé. La meilleure option est de huit batteries de moto compactes de 12 volts, qui produisent ensemble une tension de 96 V. Mais il y a un problème - même de telles batteries prennent beaucoup de place et, au total, pèsent beaucoup, et on ne sait pas comment les placer sur le cadre d'un vélo électrique.
Après mûre réflexion et toute une série d'expériences infructueuses avec des boîtiers de batteries, il a été décidé de répartir les batteries uniformément dans tout le cadre, en y accrochant le vélo électrique comme un sapin de Noël avec des jouets.
Cette solution technique a ajouté des problèmes.
- Tout d'abord, comme vous pouvez le voir sur la photo ci-dessus, le cadre du vélo a dû être à nouveau renforcé afin qu'il puisse supporter la charge supplémentaire. Malheureusement, cela a entraîné une nouvelle augmentation du poids du «cheval de fer», mais on ne peut rien y faire.
- Deuxièmement, 8 supports de batterie distincts ont dû être soudés au cadre afin de pouvoir être solidement fixés.
- Troisièmement, nous avons dû littéralement recouvrir tout le cadre de fils pour connecter les batteries entre elles et au moteur.
- Et quatrièmement, nous avons dû encore une fois améliorer l’esthétique en repeignant presque entièrement le cadre du vélo.
Bloc de contrôle
Il existe encore un certain nombre de difficultés techniques que nous n'avons pas encore envisagées : comment contrôler le régime moteur, comment empêcher le courant d'atteindre les valeurs limites lors du démarrage du vélo électrique et lors de son accélération et, enfin, comment pour surveiller la charge des batteries pendant la conduite. L'unité de commande du vélo électrique, que nous devons assembler, permettra de résoudre ces difficultés. Nous aurons besoin:
- Convertisseur abaisseur de commutation 32,5 kHz.
- Resistance variable.
- Microcontrôleur ATtiny26.
- Résistance de mesure.
- Puce IR2127S.
- Trois transistors de puissance de type IRFB33N15D.
- Trois diodes type 10CTQ150.
- Chargement depuis un téléphone portable.
- Convertisseur DC-DC P6AU-1215ELF.
- LED rouges et vertes.
- Automatique 6A.
- Boîtier en plastique de dimensions adaptées.
- Radiateur métallique provenant d'une carte mère d'ordinateur.
Nous ne décrirons pas le processus d'assemblage du module de contrôle, et cela n'est pas nécessaire, puisque toutes les informations nécessaires sont présentées dans le schéma ci-dessus. Il vous suffit de lire ce schéma, de le comprendre et de le reproduire sur plusieurs circuits imprimés. Le résultat devrait être quelque chose de similaire.
La carte doit être placée dans un boîtier compact en plastique étanche, avec un radiateur vissé au fond.
Nous n'avons pas trouvé de logement adapté pour le module, nous avons donc dû utiliser ce que nous avions. Pour que le module de commande commence à fonctionner, vous devez allumer la machine, tourner la « poignée de gaz », c'est-à-dire une résistance variable montée sur le guidon du vélo électrique. Après quoi, le moteur commencera à prendre de la vitesse en douceur et la LED verte du module s'allumera.
Si les batteries sont complètement déchargées ou si leur capacité est insuffisante, la LED rouge s'allumera, après quoi le circuit sera mis hors tension après quelques secondes. Vous devrez voyager seul jusqu'à ce que vous puissiez recharger les batteries.
Tests et leurs résultats
Le moment est venu de tester la « machine infernale » sur laquelle tant de temps, de travail et d’argent ont été dépensés. Nous avons abordé les tests avec autant de scrupule que lors de la fabrication d'un vélo électrique fait maison et les avons réalisés en trois étapes :
- Conduite sur une route ordinaire relativement plate (moitié asphalte, moitié chemin de terre) à une vitesse de 18 km/h.
- Conduite sur asphalte lisse avec de légères montées et descentes à une vitesse de 25 km/h.
- Conduite à vitesse maximale sur asphalte lisse, sans montées ni descentes.
Ainsi, dans le premier cas, en accélérant à 18 km/h et en maintenant cette vitesse, nous avons pu parcourir 27 km avec une seule charge de batterie sur des chemins de terre et des asphaltes brisés. La force musculaire des jambes n'était pratiquement pas utilisée. Il n’y a eu ni hauts ni bas en cours de route.
Après avoir roulé avec un vélo électrique sur de l'asphalte plat avec de légères descentes et montées à une vitesse de 25 km/h, nous avons réussi à établir un record de 19 km avec une seule charge de batterie. ETEnfin, des tests de vitesse maximale ont montré que notre vélo électrique fait maison peut accélérer jusqu'à 30-35 km/h, ceci, bien sûr, sur un asphalte lisse, sans descentes ni montées.
Pour votre information! Le poids du pilote testant le vélo était de 96 kg.
Il est à noter que si nous aidons le moteur en tournant les pédales, nous pouvons atteindre relativement facilement une vitesse maximale de 45 à 50 km/h, et si nous essayons, nous pouvons atteindre 60 km/h. Dans le même temps, les batteries se déchargent plus rapidement, après environ 10 à 15 km d'un tel sprint.
En conclusion, notons que pour fabriquer soi-même un vélo électrique à partir d'un moteur de machine à laver, il faudra au moins plusieurs mois, un atelier, beaucoup de force et de patience, ainsi que de l'argent. Soit dit en passant, nous avons dépensé environ 700 $ pour le projet, à condition que nous n'ayons pas à acheter un vélo et des pièces d'une vieille machine à laver. Si vous êtes déterminé à fabriquer votre propre vélo électrique, foncez, on ne peut que vous souhaiter bonne chance !
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Alors, à quoi ont servi les 700 $ dépensés ?
Avec un tel poids, ne serait-il pas plus facile d'installer un générateur compact à essence, d'extraire toute la puissance du moteur et de mettre le cerveau dans la machine à laver.
Il est plus facile d’installer un moteur de tronçonneuse, par exemple, plutôt qu’un générateur.
Pour 700 dollars, vous pouvez acheter une roue motrice avec tous les accessoires, ce sera même moins cher.
Au contraire, il faut placer une grosse poulie sur le moteur, et une petite sur la roue.
Si vous faites cela, le moteur fonctionnera sous charge
Quelle horreur. Pour ce genre d’argent, il est plus facile d’acheter un moteur-roue prêt à l’emploi, et huit batteries coûtent cher.
En fait, de telles choses sont faites pour l’âme. L'auteur a ruiné le vélo parce qu'il voulait de la créativité.Mais à mon avis, il vaut mieux prendre des batteries lithium-ion. Vous pouvez les placer dans un tube comme des piles AA et augmenter la tension à 170 V. Dans le même temps, la valeur en watt/heure augmentera également. Agrandissez également la poulie de la roue arrière, ou utilisez une meuleuse. Il dispose d'une boîte de vitesses et du même type de moteur. Il fonctionnera également à partir de courant continu. Seul le régulateur n'utilise pas de stabilisateur de courant, mais du PWM. Cela évitera les pertes de courant dues à l'échauffement de l'élément clé. Mais en général, je pense que l'auteur est parti de ce qui était disponible. D'ailleurs, l'entraînement peut s'effectuer sur la roue avant, afin de ne pas défigurer l'arrière. Et installez la roue libre au niveau du moyeu de roue pour éviter les pertes mécaniques.
Plus simple - batterie 12 volts - onduleur 220 volts - moteur - circuits supplémentaires - prêt.
Pourquoi ne pas utiliser des piles au lithium ?
C’est encore plus simple de ne pas accrocher toutes ces conneries au vélo, mais d’utiliser la force musculaire de ses jambes. Ensuite, le kilométrage n'est limité que par la présence d'alcool pour maintenir le tonus et soulager le stress des vitesses élevées.
Et une remorque avec un réfrigérateur pour les collations.