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der "echte" 3l als Umbaubasis für einen Minimalumbau?


holter
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Moin,

 

ich liebäugel mit einem Elektroumbau schon lange, hab mir dann allerdings aus Zeitmangel nen A2 1,4TDI geholt, den dann meiner Mutter weitervererbt und dann nochmal einen 1,2TDI (in der Version mit Klima) geholt. Eigentlich finde ich den ja toll, nur gerade im Winter wird der bei mir nie richtig warm, hier auf dem Land ist doch alles irgendwie Kurzstrecke (also 10-20km Landstraße).

Die möchte ich allerdings schon gerne mit echten 100 fahren, man will ja kein Verkehrshindernis sein ;)

 

Folgende Probleme mit dem 3l A2 als Basisfahrzeug sind mir bekannt:

 

1. zuwenig Zuladung

2. Getriebe kann nicht so einfach als Schaltgetriebe übernommen werden

3. teu®er

 

Die Vorteile dagegen sind nicht für jeden Umbau interessant, für mich schon:

1. Leichter

2. bessere Aerodynamik

3. keine Servo

4. keine Klima

 

Da die Originalteile schon sehr leicht sind und die Zuladung ziemlich auf Kante genäht, dachte ich bis jetzt eigentlich, dass das alles ziemlich aussichtslos sei. Bis mir die Idee gekommen ist, dass ja wahrscheinlich vom Fahrwerk her kein Unterschied zwischen dem allerersten echten 3l A2 und der Version mit Vollausstattung von 2005. Also sollte man eigentlich das Gesamtgewicht erhöhen lassen können von 1165 auf 1245kg. Das zusammen mit dem dann überflüssigen Bleiakku, dem Tank und dem leichteren Elektromotor sollte doch immerhin eine Nutzlast von ca. 10-15 kWh Akkus ermöglichen.

 

Irgendwelche Gedanken dazu?

Welche technischen Schwierigkeiten habe ich übersehen?

Hat jemand nen echten 3l A2 gerne mit vielen Kilometern zu verkaufen? Zustand von Motor/Getriebe/Gangsteller ist egal :)

 

Wenn man das Originalgetriebe nutzen möchte (ist vielleicht einfacher wegen Halterung, Antriebswellen und so), im zweiten Gang festgelegt würde der Motor ca. 70 Nm Anfangsdrehmoment brauchen wegen der vom TÜV geforderten Anfahrtssteigfähigkeit und für 100 km/h müsste er 5800U/min drehen. Und natürlich über ca. 0,5-1h eine Dauerleistung von vielleicht 12kW abgeben können.

 

Von den Daten würde der Agni 111RDR wohl passen, bei den HPEVS Motoren bin ich mir nicht sicher, welche Motoren eine passende Dauerleistung abgeben können. Der AC3x wär mir wohl schon zu schwer, bei AC15 und AC20 finde ich keine 30-Minuten Werte.

 

bis dann

Christian

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Mit festem Gang sollte das in der Tat machbar sein, sofern der Motor bei 100km/h und 5800rpm noch wirtschaftlich arbeitet. Meiner tut es nicht. Da bin ich froh über den 5-ten Gang.

 

Gibt es eine Drehmomentkurve zu den Motoren die du erwähnt hast?

 

Einen 1.2er hätte ich evtl. für dich. Wenn man Käufer für den Motor, Getriebe, Gangsteller und sonstiges parat hätte, dann wäre das vielleicht einen Gedanken wert. Wortmeldungen? Gerne auch per PN?

 

Aber auch ein anderer A2 lässt sich in Richtung 3L optimieren: A2 1.4tdi - bluemotion oder wie könnte man in richtung 3L "basteln" - A2 Forum

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Idealerweise spart man dann eben auch beim Umbau bestmöglich an Gewicht.

Bei den Akkus wären dann Lipo-Zellen angebracht (ca 30-40% leichter als LiFe).

Beim E-Motor wäre ein PM-Synchron leichter als ein ASM (ca 30% leichter).

Man könnte statt dem Schaltgetriebe ein Diff einsetzen, dass dann auch einen hochdrehenden E-Motor erlaubt (kleinere Auslegung, aber bis ca 12000rpm erforderlich). Da Diesel, Getriebe+Steller und Abgasanlage schon mit ca 140kg rausfliegen, bekommt man da bestimmt alles gut unter.

 

Aber alle diese Komponenten kosten halt mehr Geld als das was üblicherweise verwendet wird. Machbar ist es aber.

 

Vielleicht wäre auch der Kauf eines kaputten e-smarts oder e-splash (Stromos) sinnvoll, der sollte vielleicht passende Komponenten haben, bei mobile.de schon unter 10.000€ zu finden. (lipos haben die aber nicht und besonders leichte PMs auch eher nicht)

 

Aber ehrlich gesagt, das bissl weniger Gewicht macht den Wagen nicht merklich effizienter, denke ich. Das kriegste beim normalen A2 mit guten Reifen und zur Not auch noch Tieferlegung auch hin. Die Lipos können halt viel ausmachen. Sind aber eben empfindlicher als LiFe. Aber es gibt bereits mindestens einen Lipo-A2.

 

(PS: ich hätte Interesse an einem gut erhaltenen 3l- Motor)

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Ergänzung: eigentlich gibt es für den Zweck dann keine Alternative zu den Lipo und der PM, denn die Effizienz hängt halt deutlich davon ab: Der Wirkungsgrad der PM ist deutlich besser und der Innenwiderstand der LiPo meist geringer. Es wäre also wenig clever, einen 3L nur wegen der besseren Effizienz zu nehmen und dann die schlechteren Komponenten zu verbauen.

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(PS: ich hätte Interesse an einem gut erhaltenen 3l- Motor)

 

Muss es ein A2 3l sein (die sind rar)? Ansonsten mal bei den Lupos suchen (ANY/AYZ), die sind gut und günstig verfügbar.

Passen sogar 1:1 in den A2 wenn man die Ölwanne gegen die vom A2 tauscht. :)

 

Edit:

Ölwanne nur wegen dem Ölsensor, den hat der Lupo nicht. Sonst sind die Motoren identisch.

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überflüssigen Bleiakku,

 

... auch im E-A2 braucht man 12V. Einen Bleiakku wirst du also brauchen. Kann aber eventuell kleiner ausfallen. Bei einer elektrischen Heizung sollte es aber eher der normal grosse sein.

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Muss es ein A2 3l sein (die sind rar)? Ansonsten mal bei den Lupos suchen (ANY/AYZ), die sind gut und günstig verfügbar.

Passen sogar 1:1 in den A2 wenn man die Ölwanne gegen die vom A2 tauscht. :)

 

Edit:

Ölwanne nur wegen dem Ölsensor, den hat der Lupo nicht. Sonst sind die Motoren identisch.

 

Ja, die gingen natürlich auch... Ein Motor mit bekannter Historie wäre nur eben netter... Der wäre für ein Projekt als serieller Hybrid bzw REx, aber da fehlt mir noch eher der Elektrik-Durchblick als der Motor :-)

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Ein Motor mit bekannter Historie wäre nur eben netter...

Logisch :)

Wenn Du Platz hast, dann kauf doch einen kompletten Lupo 3l mit Historie. Die Ersatztteile sind gefragt... ;)

 

Der wäre für ein Projekt als serieller Hybrid bzw REx, aber da fehlt mir noch eher der Elektrik-Durchblick als der Motor :-)

Über solch eine Idee habe ich mit Artur auch schon sinniert. :jaa:

Mir schwebt da ein A2 3l vor, der eine E-Maschine am Differential bekommt (idealer wäre nur noch ein Planetengetriebe).

Mittels Rekuperation wird ein kleiner LiIonen-Speicher geladen und dann rein elektrisch gesegelt.

 

Wann gehts los? :D

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Bei einer elektrischen Heizung sollte es aber eher der normal grosse [bleiakku] sein.
Wobei ich bei der el. Heizung zu PTC Modulen tendieren würde die direkt von der Traktionsbatterie gespeist werden. Wie diese hier z.Bsp.: A2 Forum - Einzelnen Beitrag anzeigen - Der 1. Elektro-A2 Umbau Thread.

 

Eine 12V Heizung verschafft nur unnötige Probleme.

 

Wo bleibt aber nur unser Themenstarter, frage ich mich? ;)

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Moin,

 

danke für die Anregungen :)

 

Also eins Vorweg: zur Zeit habe ich immer noch keine Zeit für einen solchen Umbau, aber hoffentlich nächstes Jahr. (Berühmte letzte Forenworte?)

 

Zu den Akkus:

Also da führt für mich gerade noch kein Weg an LiFePO4 oder ähnlichem vorbei. Lipo sind mir da zu unsicher und zuwenig haltbar. Über LiMn könnte ich nachdenken, wenn ich mir dadurch das Balancing (ne jährliche Wartungsladung nehm ich in Kauf) sparen könnte und es passende bezahlbare Zellen gibt. Was kostet ne Punktschweißmaschine? ;)

Die 50kg, die ich maximal bei Lipo sparen könnte sind es mir nicht wert.

 

Ja, beim Motor...

Also der Agni Motor ist eher aus dem Motoradsport bekannt. Für einen Einbau ohne Übersetzung wird der wohl nicht reichen, ist zumindest vom Hersteller nicht empfohlen.

 

Hier mein Rechenweg, vielleicht könnt Ihr mal drüberschauen und den Fehler finden:

 

Reifen: 145/80 R14:

Abrollumfang dynamisch: 184,6cm (irgendein Reifenrechner)

Radius dabei: 184,6/(2*pi())=29,4cm

 

1250kg Gesamtgewicht bei 12% Steigung: ca. 0,12*9,81m/s²*1250kg=1470N Hangabtriebkraft

(Angenommene Vereinfachung: bei 12% sind die horizontale und die gefahrene Strecke ungefähr gleich)

 

Achsübersetzung: 3,33

2. Gang: 1,95

 

Damit braucht der Motor über:

 

1470N*0,294m/3,33/1,95=66Nm

 

um die vom TÜV geforderte Steigfähigkeit zu erreichen.

 

Wenn ich von den ergoogleten von 0 auf 50 in 10s ausgehe, nach denen die Ampelphasen berechnet werden, dann entspricht diese Beschleunigung:

 

50 km/h /10s =14m/s² /10s = 1,4m/s².

 

Wenn ich jetzt mal mit 1,5 m/s² rechne, da ich ja Roll- und Luftwiderstand nicht berücksichtigt habe:

 

1,5m/s²*1250kg*0,294m/3,33/1,95=85Nm.

 

Also sollte der Motor für diese Beschleunigung ein Drehmoment von 85Nm zumindest für ne halbe Minute am Stück erbringen können.

Das wird alles ganz schön knapp. Vielleicht reichen zwei Agni 85R zusammengeschaltet, wiegen zusammen 22kg...

 

Zum 12V Akku: Natürlich wird der kleiner: Die Start-Stopp Automatik gibt es nicht, keine Servo, da bleibt nicht mehr viel. Ob das 1000W Heizelement reicht oder nicht muss der TÜV entscheiden. Wenn es reicht, dann nehme ich lieber einen stärkeren DCDC Wandler: Das Mean Well RSP1500-12 hat 1,5kW, kann mit 120-370V DC betrieben werden und wiegt 3kg. Kostet 300 bei Reichelt. Dafür fang ich nicht an, das Lüftungssystem auseinanderzunehmen :)

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Also hier gab es ganz am Anfang der A2-Elektro-Umbauten zunächst eine Auslegung für einen Direktantrieb, also Torque-Auslegung mit innenliegendem Differential. Wegen der engen Platzverhältnisse zwischen dem Achskörper wäre der WGrad aber nicht toll geworden (das hohe Drehmoment erfordert halt viel Kupfer+Eisen).

Alternativ wäre natürlich ein zusätzliches Plantengetriebe machbar, aber damals erschien das wegen Kosten und WGrad (gegenüber der Beibehaltung des org-Getriebes mit einem kleinen PM-Motor) insgesamt nicht sinnvoll.

 

Heute sehe ich das mit zusätzlichen mech. Übersetzungen auch wohlwollender und denke viel über eine Hybridlösung mit weniger Batterien nach. Die Wahl der e-Motore bzw deren Regelung durchblicke ich aber noch nicht. Wir könnten ja mal eine icq-Sitzung schalten :-)

 

Es gab ja auch mal den LINNIG e-drive, wo 1 e-Motor+Pl-Getriebe an jeder Antriebswelle hing und damit das Diff sparte, viele Controller bringen die Dual-Funktion ja mit. Aber die Firma wurde auch schon wieder von einem Großen gekauft, der anderes viel lieber baut ... Außerdem können solche PL-Getriebe auch laut werden, wenn man sich da keine Mühe gibt.

 

Dann war auch mal einer da gewesen, der wollte den 3L mittels Hinterradantrieb zB über Zahnriemenantrieb oder auch Getriebeanbindung hybridisieren... komisch eigentlich, dass uns die Wirtschaftlichkeit des 3l immer noch nicht reicht :-) , aber es zeigt einfach, viele wollen die herkömmliche Technik einfach nicht mehr.

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@holter, diese Bürsten-DC-Motoren habe ich noch nie so recht kapiert, die Wirkungsgrade sehen ja erstmal recht gut aus, aber die Diagramme sind ja lastfrei, oder? Weil das Fahrzeug ja natürlich nicht mit xxxx-rpm starten kann. Also verbrät der Controller-Widerstand da ne Menge und der Gesamt-WG sieht da ganz anders aus, oder? Ausserdem ist bei diesen DC die Anfangsdurchzug zwar toll, aber nach hintenraus sind die dann ganz mau, weil die Drehzahlkurve so steil ist, so zumindest meine theoretische Info. Hast du mal so einen DC gefahren?

Nicht, dass man hier auf Gewicht schaut und an anderer Stelle viel mehr verliert...

 

Wenn ich das richtig verstehe fehlt dir jetzt erstmal der richtige Motor? Vielleicht ist hier (COMPONENTS FOR ELECTRIC VEHICLES | www.eauto.si) was zu holen, 1200€ (evtl ist der 15kW Letrika auch der gleiche vom Twizy). Habe mich selbst in der Klasse noch nie umgeschaut, da zu schwach...

Mal zum Vergleich: mit ca 35kg kommt ein guter PM-Syn-Motor auf 75Nm/153Nm peak (WasserK) und ein ASynM auf ca 30/75Nm (LuftK)

 

Dein obiger Wert von 85Nm liegt vergleichbar mit den Antrieben der Gen1.0, also VW-CityStromer oder AX/Saxo. Die sind damit bis ca 100km/h gekommen, sehr zäh, aber geht! Nur bei 100 liegen bei denen auch bei weitem keine 80Nm mehr an, sondern eben nur die 18-25kW Leistung.

 

(edit: vielleicht doch den DC kapiert, die Drehzahl hängt ja von der Spannung ab, also wenn der mit 72V gespeist wird, dann dreht er halt soviel wie im Diagramm, und wenn Strom und Moment wie im Diagramm anliegen dann ist auch der WG so wie im Dia., ok, der Controller hat dann auch nohc Verluste, aber die hat er beim AC ja auch... Bleibt nur noch die Frage, ob er mit seinen Bürsten und offener Bauweise eine EMV erlaubt)

Edited by A2-E
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Das Mean Well RSP1500-12 hat 1,5kW, kann mit 120-370V DC betrieben werden und wiegt 3kg.

Und mit welcher Eingangsspannung würdest du ihn betreiben?

Finde den, wenn´s quick and dirty sein soll, ganz OK. Für eine "runde" Lösung schleppt man aufgrund der PFC aber einige Nachteile mit sich.

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  • 2 weeks later...
Ob das 1000W Heizelement reicht oder nicht muss der TÜV entscheiden.
Sobald da ein bisschen warme Luft strömt wird er sich wahrscheinlich auch schon zufrieden geben. Es ist eher die Frage ob es dir und deinen Mitbenutzern reichen wird. Und da habe ich große Zweifel.

 

Wenn du es richtig mollig warm haben willst, bräuchtest du 3-4KW. Die 1000W Funzel ist lediglich ein Zuheizer, der die fehlende Motorabwärme nicht ersetzen kann. Zwei KW wäre ein halbwegs vernünftiger Kompromiss.

 

Dafür fang ich nicht an, das Lüftungssystem auseinanderzunehmen :)
Du wirst doch in Anbetracht des geplanten Umbaus dich doch nicht vor so einer kleinen Aufgabe drücken wollen? :huh:

 

;)

 

Für eine "runde" Lösung schleppt man aufgrund der PFC aber einige Nachteile mit sich.
Magst du kurz darauf eingehen? Edited by Artur
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Logisch :)

Wenn Du Platz hast, dann kauf doch einen kompletten Lupo 3l mit Historie. Die Ersatztteile sind gefragt... ;)

 

 

Über solch eine Idee habe ich mit Artur auch schon sinniert. :jaa:

Mir schwebt da ein A2 3l vor, der eine E-Maschine am Differential bekommt (idealer wäre nur noch ein Planetengetriebe).

Mittels Rekuperation wird ein kleiner LiIonen-Speicher geladen und dann rein elektrisch gesegelt.

 

Wann gehts los? :D

 

 

 

Richtige Technik in falscher Hülle.

Aber wenn es so 'rum geht... ;)

 

 

http://www.youtube.com/channel/UCk7O4N9X0bmnAekeMGtK5_A

 

 

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  • 8 months later...
Zumal der Umbau auf Basis eines Standard-A2 ohnehin weniger Probleme macht (Stichwort Traglasten).

 

Was mir allerdings durch den Kopf geht, ist eine Transplantation der schmalen Radläufe des 1.2er auf einen E-A2. Das könnte (zusammen mit geeigneten Felgenblenden) Sinn machen, wenn man ein passendes Reifenformat findet.

Tragslasten wären kein Problem wenn das als Minimalausbau für ca. 50km reichen soll. Der Akkupack kommt gerade mal auf 75 kg. (33x60Ah, á 2,3kg)

 

Die schmalen Radläufe sind eher bei der schnellen Fahrt auf der Autobahn relevant, oder sehe ich das falsch?

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Naja, der Luftwiderstand ist ab 80 km/h der wichtigste der Fahrwiderstände.

Aber gerade für so ein Minimalgefährt wie du es planst halte ich den 3L für viel zu schade. Der Gewichtsvorteil dürfte gering sein. Schmale Leichtlaufräder drauf, einiges am Dämmmaterial raus, Unterboden glatt machen und du hast denselben Effekt.

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Tragslasten wären kein Problem wenn das als Minimalausbau für ca. 50km reichen soll. Der Akkupack kommt gerade mal auf 75 kg. (33x60Ah, á 2,3kg)

 

Die schmalen Radläufe sind eher bei der schnellen Fahrt auf der Autobahn relevant, oder sehe ich das falsch?

Was ist denn der Use-Case für diese kurzen Reichweiten? Sind das reine Stadt/Dorf Fahrer?

Als echter Elektromobilitätsfan steht man doch sonst früher oder später beim Wunsch nach größeren Akku.

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Was ist denn der Use-Case für diese kurzen Reichweiten? Sind das reine Stadt/Dorf Fahrer?
So ist es. Wir fahren im Schnitt 42km/Tag elektrisch. Die 150km Reichweite reizen wir z.Zt. sehr selten aus.

 

Und ein reines Stadtauto kann bei jeder Gelegenheit an die Steckdose in der heimischen Garage. Es steht mehr rum, als es fährt. :)

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Bedenken solltest Du, dass das Getriebe vielleicht mit dem Drehmoment der E-Maschine nicht klarkommt. Das Getriebe ist beim 3L ohnehin der große Schwachpunkt (vielleicht hier was von nem Wald-und-Wiesen Diesel aus dem VW-Regal verwenden).
Gute Idee. Was passt denn? Du hast ja schon Erfahrungen gesammelt.
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Das Getriebe ist doch im Kern ein Wald- und Wiesen-Getriebe.

Der "Schwachpunkt" liegt in der hydraulischen Betätigung, die wird man aber im E-Betrieb nicht brauchen, oder? Stilllegen und alles in einem Gang machen?

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wenn ohne Schaltmöglichkeit gefahren werden soll, wäre es sinnvoller auf das Getriebe zu verzichten und eine fixe Übersetzung zu realisieren. Spart Gewicht und reduziert das Trägheitsmoment im Antriebsstrang, außerdem bringt es nochmals Freiheitsgrade bei der Positionierung der E-Maschine.

 

Nachteil: man muss sowas erstmal können und wie es der TÜV sieht weiß ich auch nicht :confused:

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Sag ich ja immer. Aber die Leute, die sich mit dem Thema befassen kommen regelmäßig zum Ergebnis, dass es am einfachsten ist, das Getriebe zu verwenden.

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Wer viel Zeit und viel Geld investieren möchte, schaut sich nach einer eleganten Lösung mit einem Differential und einem hochdrehenden Motor bis 12.000 U/Min um. Wer Wald-und-Wiesen Komponenten weiter verwendet, ist schneller fertig und hat weniger Geld ausgegeben.

 

Wenn wir das Stichwort Minimalumbau ernst nehmen, dann bleibt das Getriebe mit einem Gang drin. Ob der zweite oder der dritte, würde sich im Fahrversuch zeigen. Gangsteller, KNZ, Hydraulikpumpe, Getriebe-SG und das Motor-SG fliegen raus.

 

Ein Basis-Set mit einem bürsten-losen 12/15kW Asynchron-Motor, Controller samt Kabelbaum, Hauptschütz, Anzeigeinstrument und noch ein paar Kleinigkeiten gibt es ab 3-4 tsd EUR. Die Akkus, je nach gewünschter Reichweite, ab 3 tsd. Die lassen sich, ohne Innenraumverlust, komplett versenken.

 

Edit: Ein Problem mit dem höheren Drehmoment ergibt sich bei einem 15kW Motor nicht. Die Kupplung, samt Schwungrad, kann auch raus.

Edited by Artur
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Das Getriebe ist doch im Kern ein Wald- und Wiesen-Getriebe.

Der "Schwachpunkt" liegt in der hydraulischen Betätigung,

 

Das 085 Getriebe hat in den 3L-Fahrzeugen den Schwachpunkt des hydraulischen Gangstellers und dass es eigentlich nicht für solche Drehmomente ausgelegt ist. Deshalb gibt es im Forum schon mehrere Beiträge über zerstörte 1.2TDI Getriebe.

 

Im Lupo 1.4 FSI ist genau das gleiche Getriebe mit genau dem gleichen Gangsteller drin. Da passieren solche Getriebeschäden nicht, weil der Motor nicht so viel Drehmoment hat.

 

Das 085 Getriebe ist für E-Motoren mit etwas mehr Leistung mMn nicht geeignet.

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@ A2D2

Dass das 3L-Getriebe auch im 115 PS FSI-Lupo eingebaut ist, wusste ich gar nicht…. interessant! Hat das dort verbaute Getriebe denn die gleichen Schalt-Kennlinien? Kann ich mir angesichts der völlig verschiedenen Motorcharakteristiken kaum vorstellen… ?

 

Im A2 FSI ist aber doch ein normales Schaltgetriebe eingebaut, oder?

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Das 085 Getriebe ist ursprünglich ein Polo 6n/Lupo 6x 5-Gang Schaltgetriebe. Für den 3L wurde es aus Gewichts- und Verbrauchsgründen modifiziert. U.a. wurde die An- und Abtriebswelle hohlgebohrt.

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