Místo elektrické tříkolky motokára

„V listopadu 2012 do školy přišla výzva „Postavte elektrickou tříkolku!“ Protože jsme se studenty již dříve něco podobného zamýšleli, ale nemohli jsme se odhodlat, využili jsme toho, že ve výzvě k soutěži byla také podaná ruka – podrobný návod, nákresy a možnost získat některé díly. Hned začátkem loňského roku jsme se dali do díla. Během února jsme navštívili několik důležitých lidí, kteří se pak stali sudičkami budoucího projektu,“ píše Václav Opatrný, učitel odborných předmětů elektro, VOŠ, SPŠ a SOŠ řemesel a služeb Strakonice. A pokračuje:

Díky kontaktům jednoho našeho pedagoga s firmou MS KART v Prachaticích jsme se za souhlasu ředitele Miloslava Pilečka rozhodli pokusit se postavit místo tříkolky elektrickou motokáru. Ještě v únoru jsme navštívili pana Vegra – prezidenta občanského sdružení Elektromobily. Ten přispěl mnoha cennými radami a slíbil nám, že naši motokáru zařadí do soutěže elektrických tříkolek mezi vozítka jiné kategorie. To byla motivace! Soutěž totiž měla proběhnout už v květnu!

Studenti se činili

Čas do květnového finále soutěže probíhal ve znamení shánění peněz od sponzorů a výběru součástek spolu s promýšlením celkové koncepce elektrického pohonu. Při přípravě se zapojili studenti - podvozek motokáry (obr. 1) po tu dobu trůnil v odborné CAD učebně. Jak a co dělat studentům radil především Vladimír Kocourek, odborník na strojní části, já jsem pak promítal informace v odborné učebně elektro.

Připravili jsme prezentaci o volbě elektrických článků a o elektromotoru. Diskutovali jsme o parametrech současných elektrických článků a nakonec volba padla na články LiFePO₄, které jsou sice dražší než například olověné, ale celková hmotnost pro zvolené napájecí napětí 48 V se zmenšila na 37 kg proti 84 kg při použití trakčních baterií Varta.

Obr. 2 ukazuje uspořádání článků baterie společně s balančními moduly, které jsou na boku držáku baterií. Samotný držák musel být navržen s ohledem na poměrně značné odstředivé síly při driftu nebo projíždění zatáček na motokárové trati.

Osvědčila se i 3D tiskárna

Na výrobu držáků jsme si dovolili použít školní 3D tiskárnu, takže návrh byl v rukou šikovného kreslíře v Autocadu. Další etapou byla volba vhodného motoru. Vzhledem ke stejnosměrnému napájení byla kritéria celkem jednoznačná – použili jsme osvědčený americký elektromotor Agni 95R. Překvapilo nás, že jej lze získat i v Česku. Bylo to výhodné i pro školní financování celého projektu.

Tak se začal navrhovat držák motoru (obr. 3, obr. 4) – je třeba říci, že zde studenti pouze posuzovali výsledné uspořádání, které nakreslil vyučující. Některé momenty z vývoje stroje a jeho důležité součástky zachycují obrázky 5–10.

Starosti s regulátorem a ovladačem plynu

Jak se blížil 24. květen 2013, bylo stále zřejmější, že náš E KART nebude pojízdný – hlavně pro chybějící regulátor a ovladač plynového pedálu. V té době nebyl také ještě vyřešen spínač brzdového pedálu a celková kabeláž. Na panu řediteli bylo, aby zapojil své páky na případné sponzory. Řešili jsme rovněž návrh jednoho studenta, který slíbil vyvinout vlastní regulátor s PWM regulací. Výhodné bylo, že ve volném čase pracoval pro známou elektrotechnickou firmu. Nevýhodou byl však fakt, že v této době pomalu ukončoval studium v naší škole.

Nakonec jsme přece jen do Českých Budějovic jeli. Cílem bylo představit naši elektrickou motokáru odborné veřejnosti a získat případné informace pro další stavbu (obr. 11, obr. 12).

Uběhly prázdniny a začátkem září bylo jasné, že vlastní regulátor nebude. Koupili jsme tedy hotový kus. Zbytek instalace proběhl v říjnu a listopadu. Celkové kabeláže se ujal učitel odborné výchovy Luboš Slavíček a ICT technik Petr Chum. Mezitím podvozek objel různé výstavy a předváděl se na takzvaných projektových dnech, v rámci kterých naši školu navštívili žáci místních základních škol (obr. 13).

Zkoušky regulátoru s motorem proběhly začátkem prosince 2013 – rozběhl se na první pokus. Pak už následovaly první zkušební jízdy. Výsledek předčil očekávání. E KART jezdí jako břitva, je schopen driftovat a otočit se na místě o 180°. Vše lze shlédnout na linku:

http://www.youtube.com/watch?v=ozdA6hN64Ew

http://www.youtube.com/watch?v=M1mrk6zIldU