Всем доброго, впервые я сформулировал эту идею ещё в девятом-десятом классе на уроке «машиноведение». Дошли мы до дифференциала, учитель достал макет, покрутил, показал, как момент делится… и тут я выдал: «А давайте-ка без всех этих шестерёнок, поставим на каждое колесо свой мотор и соединим их последовательно, как лампочки в гирлянде!»
Препод по машиноведению почесал репу и честно сказал: «Вась, я в электрике ноль, иди к физику». До Акимыча я так и не дошёл — то лень, то двойки надо закрыть (да, я по арифметике и русскому дико лажал) то первая любовь Танюшка :) ( имя не изменено). Короче, идея легла на полку и пылилась там годами, изредка доставал её на обсуждение своего окружения, но как-то ни кому не заходило.
Суть вот в чём:
Ставим на каждое ведущее колесо свой отдельный мотор-редуктор и соединяем их электрически последовательно — ток идёт через первый мотор, потом через второй, как в той самой гирлянде, где перегорает одна лампочка — и вся ёлка тухнет. Казалось бы, бред? А вот и нет — получается саморегулирующийся дифференциал без единой шестерёнки!
Магия? Нет, я не фанат учеников Хогвартса и сектантов Капанадзе!
Почему работает:
Электромоторы (особенно щёточные) имеют почти линейную зависимость оборотов от напряжения и обратно пропорциональную зависимость момента от оборотов при фиксированном токе.
Едем прямо — оба колеса крутятся одинаково, сопротивление одинаковое, напряжени делится поровну, все счастливы, моторы урчат в унисон.
Начинаем поворачивать. Внешнее колесо физически вынуждено крутиться быстрее. Мотор на нём начинает переходит в режим, близкий к генераторному — вырабатывает контр-ЭДС, которая душит общий ток в цепи. Ток падает → момент на обоих моторах падает.
А внутреннее колесо, наоборот, хочет ехать медленнее, нагрузка на него увеличивается — оно «тормозит» свой мотор. Но внешний уже «выиграл конкурс кто больше нагенерирует», поэтому общий ток падает ровно настолько, чтобы внутреннее колесо получило меньше момента и смогло замедлиться, а внешнее получив больше напряжения— ускорилось.
Получается два друга изрядно подшофе, которые взялись за руки и тянут в разные стороны: в итоге идут компромиссно, но идут! И никто не падает (почти).
Плюсы очевидные:
- Нет механического дифференциала — легче, дешевле, меньше потерь на трение.
- Блокировку дифа делаешь одним щелчком тумблера: переключаешь моторы в параллель — и всё, танк готов.
- Идеально для электрокаров, луноходов, роботов, самодельных картов и детских квадриков.
Минусы: (ну, а кому сейчас легко?)
- Стартовый момент ограничен самым «слабым» мотором в данный момент. (С традиционным дифом то же самое)
- Если одно колесо повисло в воздухе или на льду — второе тоже теряет тягу (классическая беда последовательного соединения).
- Тепло распределяется неравномерно: один мотор пашет как раб на галерах, второй просто катится и греется меньше — семейный бюджет в миниатюре.
А теперь кульминация моей «изобретательности»:
Прошлой осенью заболел идеей собрать внуку маленький электро-квадроцикл, полез в интернет найти хоть какую-то инфу по такому «диффу» и обомлел. Оказывается, всё это уже давным-давно придумано и даже ездило!
- Именно так работали электромобили конца XIX — начала XX века (да, пока Даймлер с Бенцем ковырялись в ДВС, электрички уже катались с последовательными моторами).
- Советский Луноход-1 имел мотор-колёса, соединённые четверками последовательно по бортам.
- До сих пор эта схема живёт в китайских детских электромобилях, самодельных тракторах и в головах инженеров, которым лень ставить по драйверу... прошу пардон, по контроллеру на каждое колесо.
Огорчён ли я, что не стал новым Теслой? Ни капли! Наоборот — здорово! Значит, идея реально рабочая, проверенная временем и Луной. Можно не бояться, что «вдруг не поедет», а просто брать и пилить.
Летом заменю на своём байке оба 250-ваттные мотор-редукторы на один 500-ваттный, а два освободившихся пущу на квадрик или картинг для мелкого. Будет у него первый в жизни «дифференциал без дифференциала».
Всем спасибо за внимание, не переключайтесь!
Кто пробовал — отпишитесь, как себя ведёт эта схема в реальной жизни?