Высоковольтный чоппер

Студенты Технического университета Дармштадта разработали электрический мотоцикл с уникальным способом получения энергии. Для питания и управления электроникой байка используются кабели Lapp.

Мотоциклы, кажется, являются магнитом для молодых промышленных инженеров. Смелые проекты скоростных байков стали обычным делом в курсовых и дипломных работах. Всё чаще в таких проектах используются экологически чистые элементы. В частности, электродвигатели. Конечно, большинство разработок так и остаются на бумаге, но встречаются и по-настоящему успешные проекты, такие как Gauss Concept, разработанный Марселем Аттила Киссом в рамках его диссертации в 2010 году.

Наряду со спортивным дизайном, этот мотоцикл отличает большое количество технических инноваций, таких как усовершенствованная система охлаждения двигателя и система рекуперации кинетической энергии, появляющейся в процессе торможения, через переднее колесо.

Ханс-Петер Бауэр, преподаватель электроники в университете Дармштадта, был впечатлён проектом своего студента, и Кисс, получив степень в области промышленного дизайна, предложил превратить мотоцикл из теории в реальность. Первую рабочую модель Кисс сконструировал, при поддержке спонсоров,  для более крупного проекта, который он осуществлял, получая степень по машиностроению.

Сегодня почти 50 студентов участвуют в научных исследованиях, разработке и конструировании проекта Гаусса и уже могут похвастаться невероятными успехами.

В свой первый заезд в 2014 году электрический байк промчался по трассе со скоростью 150 км/ч. Текущая максимальная скорость составляет 220 км/ч.Только неудобная тестовая трасса и мокрая поверхность помешали мотоциклу достичь этой скорости в первый раз.

Задний привод и система рекуперативного торможения

«Изюминкой» проекта безусловно стала система рекуперативного торможения или система рекуперации кинетической энергии через переднее колесо, которая впервые была разработана и внедрена на гоночные болиды «Формулы-1».

Система рекуперации преобразовывает кинетическую энергию, возникающую при торможении мотоцикла, в электрическую энергию и подает ее к аккумулятору с помощью кабелей, сделанных лидером рынка – компанией Lapp. Двигатель, в данном случае, работает как генератор.

Система рекуперации в том или ином виде уже давно используется как в электрических и гибридных автомобилях, так и в мотоциклах.  Уникальность же модели Gauss Concept в том, что для генерации электричества используется переднее, а не заднее колесо, которое приводится в действие электромотором.

Использование заднего колеса в качестве источника энергии малоэффективно в гонке. Когда гонщик жмет по тормозам, заднее колесо поднимается, поэтому байк тормозит только с помощью переднего колеса. Именно поэтому мотоцикл Гаусса берет энергию от передних колес — там вырабатывается больше всего энергии.

Казалось бы, логично расположить генератор в переднем колесе, но дополнительная неподрессоренная масса делает это невозможным. Вместо этого, сложный механизм телескопических валов привода передает крутящий момент торможения, возникающий при вращении переднего колеса, от электрического тормоза по вилке в электродвигатель, расположенный в центре байка.

Другой механизм обеспечивает нейтральное поведение рулевого управления даже при использовании электрического тормоза. Важную роль в этом играет и удивительно низкий вес байка — 170 кг.  Сравнимые по мощности, электрические мотоциклы часто весят более 200 кг.

Цель заключается в том, чтобы гонщик не замечал разницы между механическим тормозом и электрическим. Он должен быть легко контролируем и его точка давления должна быть такой же, как и в стандартном тормозном диске.