Denzel ahora vende un motor eléctrico con una caja de cambios de 4 velocidades

En marzo de 2017, escribimos sobre Denzel, y estaban vendiendo bicicletas eléctricas fabricadas por la compañía Eastgem en China. Es posible que desee realizar un escaneo rápido de ese artículo antes de pasar a estos nuevos productos (haga clic aquí). Denzel es una empresa inusual en el sentido de que son bastante grandes y lo suficientemente grandes como para haber sobrevivido varios años de altibajos, pero no tienen una gran presencia en América del Norte.

Esta es la primera vez que los miro desde el artículo de 2017, y la razón es su nueva combinación de motor/caja de cambios/embrague “GB200”, que se muestra en la imagen del encabezado de arriba. Ahora tienen un Distribuidor estadounidense, junto con distribuidores en Australia, China y Rusia (haga clic aquí). Me comuniqué con su oficina de Connecticut, EE. UU., para obtener más información y les informaré cuando respondan.

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¿Por qué una transmisión?

Este es el por qué. Para reducir los amperios que necesita para una velocidad dada, y posiblemente reducir el tamaño del motor necesario para realizar el trabajo

Esta parece ser una pregunta perenne que nunca desaparece. Cuando la compañía de automóviles Tesla EV estaba diseñando su primer prototipo de roadster, comenzó su desarrollo como un solo motor con una transmisión automática convencional de 2 velocidades. A la mitad del proceso de diseño, cambiaron el diseño a un motor más grande sin transmisión, porque un gran avance en los IGBT de alta eficiencia significaba que sus controladores ahora podían fluir más amperios sin sobrecalentarse.

Un IGBT es un «transistor bipolar de puerta aislada». Realiza la misma función que los transistores de efecto de campo/FET en los controladores de bicicletas eléctricas. Los transistores recibieron el nombre de «transferencia» y «resistencia». Es una resistencia variable y, a medida que comienza a aplicar un campo electromagnético variable al material del puente (como un capacitor), esa sustancia se vuelve más conductora, lo que permite que pase la corriente. Los FET e IGBT se pueden usar de diversas formas en los circuitos electrónicos, y aquí se usan como un interruptor de encendido/apagado para enviar corriente a las fases de la bobina en el motor. Se prefieren los FET en dispositivos más pequeños y voltajes y corrientes más bajos (junto con ciclos de conmutación muy altos). Hay algunas superposiciones donde se preferiría uno sobre el otro, pero los IGBT son para corrientes más altas, voltajes más altos y frecuencias de conmutación más bajas (haga clic aquí para ver más balbuceos como este). Tenga en cuenta que realmente no entiendo esto, y probablemente expliqué algo mal.

Tengo la suerte de haber podido hablar sobre los sistemas EV con Luke Workman (llamado «Live For Physics» en la web), y cuando era ingeniero de baterías para motocicletas eléctricas Zero, me convenció de que inclinarme hacia voltajes más bajos y amperios más altos para llegar a un nivel de potencia dado es una opción viable con distintos beneficios. Como ejemplo, las motocicletas Zero actuales utilizan solo 104 V nominales (28 S) y picos superiores a 400 A. El Tesla Roadster usa alrededor de 375 V y genera más de 900 A, por lo que usan una relación V/A similar.

La “ahora desaparecida” compañía de motocicletas Alta fue en la otra dirección. Utilizaron una relación de alto voltaje a bajo amperaje, con una batería nominal de 350 V. «En teoría», puede obtener la misma potencia de cualquier manera, y siempre que los «voltios por amperios» sean iguales a la misma cantidad de kilovatios, los resultados deberían ser similares. Alta sintió que había un pequeño beneficio en su alcance y velocidad de carga debido a la selección limitada de celdas disponibles en ese momento, y también a la falta de un sistema de enfriamiento de batería. Tesla tiene un sistema de enfriamiento del paquete de baterías, y Zero usa las celdas de alto amperaje más nuevas que, en primer lugar, no generan mucho calor.

Menciono todas estas cosas porque los amperios y el «calor de amperios» son las principales razones mencionadas en el pasado de por qué alguien usaría una transmisión en un motor eléctrico. Un ejemplo del uso de una transmisión es Chevelle 1964 de Jack Knopf (haga clic aquí). Lo creas o no, el organismo rector de carreras de arrancones de vehículos eléctricos (NEDRA) tiene una clase de vehículos eléctricos que se limita a usar solo 72 V (entre otras clases). En 2006, Jack notó que los tiempos que veía publicados eran más lentos de lo que esperaba y se preguntó si podría capturar un trofeo. Encontró un viejo Chevelle y le quitó todo el peso que pudo. Ya venía con una transmisión automática Powerglide de 2 velocidades, que fue parte de la razón por la que eligió este automóvil en particular.

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El Chevelle eléctrico de 1964 de Jack Knopf

Cuando usa 72 V y aproximadamente 4000 amperios (lo que equivale a 192 kW), su mejor tiempo de 1/8 de milla es de 13 segundos para alcanzar las 50 MPH. Puede que no suene muy impresionante, pero ese Chevelle pesa 3600 libras, ¡y estaba limitado a 72 V! Atribuyó a la transmisión una parte importante del rendimiento mejorado en esta clase limitada. Durante años he reflexionado sobre una transmisión de 2 velocidades para proporcionar un rango dual todoterreno/de calle para una motocicleta eléctrica de doble propósito, y sigo pensando que puede tener algo de mérito, al usar un engranaje planetario de 2 velocidades compacto y resistente. establecer, como la transmisión para el Ford Model-T.

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La fiebre de Denzel

Parece que… en lugar de desarrollar la unidad de transmisión y luego construir una moto de cross eléctrica a su alrededor, Denzel tomó una moto de cross china existente de 200 cc y modificó a medida el lado izquierdo de la carcasa del motor para que pudiera contener un motor eléctrico. Tener un molde hecho para fundir a presión la mitad de una carcasa de motor puede ser costoso, pero en realidad no es demasiado difícil. Parte de la razón por la que creo que esto es… porque la transmisión tiene 4 velocidades, lo cual es común en una moto todoterreno de gasolina como esta, y son muchas más marchas de las que realmente «necesitarías» si se diseñara desde cero. hasta ser una moto de cross eléctrica.

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La «fiebre» de Denzel

Algunos pilotos de «pruebas» eléctricas han declarado que en realidad preferirían tener un embrague estándar, pero ninguno de ellos quería ninguna marcha, optando en cambio por una reducción de velocidad en el motor, junto con una línea de transmisión de una sola velocidad en la rueda trasera. .

Aquí hay un artículo que escribimos sobre Rich Benoits EV hot rod (haga clic aquí), y usó una transmisión manual de 3 velocidades. La transmisión era muy barata en los desguaces, pero como esperaba, terminó usando solo dos de las tres marchas. La primera marcha fácilmente podría proporcionar quemaduras humeantes, pero… para la aceleración más rápida, comenzaría en la segunda marcha en lugar de perder tiempo al tener que cambiar dos veces en lugar de solo una.

De hecho, el 2020 AWD eléctrico Porsche Taycan utiliza una transmisión automática de 2 velocidades en el eje trasero. Entonces… alguien piensa que todavía hay situaciones en las que vale la pena el gasto, el volumen y la complejidad de usar dos engranajes. Haga clic en el breve video a continuación para ver cómo funciona el sistema GB200…

https://www.youtube.com/watch?v=uV4XOQHsVsI

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Alex Guliyants

Alex es el propietario y diseñador jefe de Denzel ebikes. En 2017, tuve el placer de tener un chat de texto con él para obtener más información. Él creció en la hermosa región alrededor de la ciudad de Kislovodsk, cerca de la frontera sur de Rusia, entre el mar Negro y el mar Caspio, y en la ladera norte de las montañas del Cáucaso. Una vez que comenzó a diseñar y vender bicicletas eléctricas, se mudó a donde estaba la acción, en China.

Ahora, Alex está ampliando su empresa a las motocicletas, así que echemos un vistazo a este módulo integrado de 4 velocidades.

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El lado derecho de la «carcasa del motor», que muestra el embrague convencional producido en masa

La imagen de arriba es el lado derecho del conjunto de la caja de la transmisión, y parece ser lo mismo que cabría esperar de cualquier moto todoterreno de gasolina producida en masa, y eso sugiere además que solo el lado izquierdo de la caja del motor tenía que tener una versión eléctrica opcional, para producir la moto de cross eléctrica Denzel Rush.

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Tres sensores Hall en la placa de circuito verde redonda y el disco magnético negro que sostenía con los dedos para el codificador de posición del rotor.

En la imagen de arriba, este es el lado izquierdo de la caja del motor, con todo el conjunto invertido. El motor acciona primero un engranaje reductor en baño de aceite y el embrague húmedo, luego el embrague acciona la caja de cambios de 4 velocidades y la rueda dentada de salida.

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El lado izquierdo de la caja del motor Denzel Rush, con el motor y la caja de cambios de 4 velocidades expuestos.

En la imagen de arriba, podemos ver que el motor es inrunner. Ocho imanes en el rotor y 12 dientes en el estator. Los imanes se «montan en la superficie» en lugar de estar insertados ligeramente en la pila de laminación. Hace unos años, las motocicletas Zero se cambiaron a un arreglo de «Imán permanente interior / IPM». Pasar a un rotor IPM más moderno permite que los imanes funcionen más fríos, alejándolos un poco más de las corrientes de Foucault magnéticas alrededor del espacio de aire entre el rotor y el estator. Esto, a su vez, permite que el motor use amperios pico más altos al acelerar, sin temor a que el sensor de temperatura limite los amperios justo cuando más los necesita.

Esto sugiere que el estator y el rotor están listos para usar. unidades producidas en masa, en lugar de usar un nuevo diseño de motor. Hacer esto ahorra MUCHOS costos de desarrollo y producción, lo que permite que el precio del producto se mantenga lo más bajo posible. Me imagino que esto también ayuda a Denzel a expandirse a las motocicletas con mucho menos riesgo.

En 2011, Brammo intentó lo mismo (haga clic aquí) cuando tomaron una caja de motor de gasolina existente y le adaptaron un motor eléctrico con el embrague original y la transmisión de 6 velocidades. El diseñador sintió que había muchos motociclistas que se sentirían más cómodos haciendo la transición a una versión eléctrica si tuvieran una «experiencia» familiar en embrague y transmisión. Brammo fue comprado por Harley Davidson, pero la transmisión de 6 velocidades le permitió a Brammo usar un motor más pequeño que el Motenergy 75-7 grande… que la exitosa compañía Zero está usando actualmente con su transmisión de una velocidad.

Como nota final, la caja de aluminio y el baño de aceite ayudarían a absorber el calor del motor durante picos de carga de amperaje altos temporales y luego arrojarían ese calor al aire exterior. Aunque es pasivo (sin bomba ni radiador), este motor eléctrico puede considerarse refrigerado por líquido. Aunque el aceite lubricante no es común como refrigerante principal en la mayoría de las transmisiones, Suzuki hizo esto con gran éxito en varios modelos de motor de gasolina (haga clic aquí). Entonces, usar aceite lubricante como refrigerante funciona.

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¿Conclusión?

Esta es solo mi opinión, pero… si el precio es lo suficientemente barato, la moto todoterreno Denzel «Rush» se venderá bien en cualquier lugar donde otros competidores no puedan enviar el producto a ellos en esa ubicación. Dicho esto, Denzel también está vendiendo la “carcasa del motor” con su embrague y 4 velocidades como una unidad de bricolaje separada, que ha sido un tema común en Asia para convertir vehículos de gasolina en eléctricos.

El único lugar donde realmente me gustaría esta combinación de un motor y una transmisión de 4 velocidades es… para una conversión de un quad/ATV de gasolina de tamaño mediano. Hay millones de modelos antiguos en los EE. UU. de Honda/Yamaha/Kawasaki/etc. Vivo en Kansas, y aunque algunos de los adolescentes locales usan quads como un juguete divertido, los rancheros aquí los usan como una pieza seria de equipo agrícola. Hay dos formas en las que un EV-quad puede ser mejor que el de gasolina. La primera es que los motores de gasolina (especialmente los viejos y gastados) pueden ser difíciles de arrancar y hacer funcionar cuando hace mucho frío en el invierno. Los vehículos eléctricos en Escandinavia han demostrado que los propietarios aprecian esta función de arranque fácil (aunque el paquete de baterías debe estar aislado y tener una pequeña almohadilla térmica instalada).

Los rancheros a menudo remolcan cosas, como remolques con carga, y también quitan árboles caídos del camino. Sí, quiero una de 4 velocidades para eso.

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Una conversión eléctrica de un Yamaha Quad/ATV. Estos son más fáciles de convertir que una motocicleta.

La segunda forma en que un Quad eléctrico puede ser mejor es que una batería de bicicleta eléctrica de 48 V/52 V puede funcionar con un inversor de CA de 110 V/220 V, además una conversión de ATV tendría un paquete de batería bastante grande. Esto transforma el ATV en una central eléctrica móvil rodante. Hay docenas de youtube sobre cómo convertir un ATV en eléctrico, por lo que no es una idea nueva y está bien probado. Todavía no he convertido una motocicleta o un ATV, pero parece que el ATV sería MUCHO más fácil de adaptar a un tren motriz eléctrico, en comparación con una motocicleta.

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Zero y Sur-Ron “Motores armados”

Si le interesa la escena de la conversión, pero quiere un motor más grande de una sola velocidad sin transmisión, tiene suerte. La compañía de motocicletas Zero se expandió hace un tiempo para vender kits de motor/controlador/batería combinados para la multitud de bricolaje, y recientemente vi que Sur-Ron también ha fabricado un kit de un solo motor, junto con una unidad de motor doble para aumentar la masa de cobre. , en lugar de vender al por menor un motor más grande.

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El kit de «motor dual» Sur-Ron SP180-C2, diseñado para funcionar con 60 V y actualizable a 72 V

Para información sobre el Cero «sistemas de tren motriz», haga clic aquí.

Para el Kit Sur-Ron SP180-C2, haga clic aquí,

Si te sigue interesando el “kit” Denzel GB200 con su motor, embrague y caja de cambios de 4 velocidades, Denzel recomienda su controlador 72V / 275A para ejecutarlo. Eso equivale a 19 000 W / 19 kW, pero aún no hay datos de pruebas de terceros disponibles sobre cómo maneja este combo los picos de 275 A… Puede manejar más y puede manejar menos. Supongo que ya veremos.

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La Denzel Cafe Racer

Solo estoy lanzando esto por diversión. No hay suficiente información para su propio artículo, pero Denzel ha hecho al menos un prototipo de una genial café racer eléctrica retro, para probar la respuesta del cliente. Me gusta, y si alguien me diera la oportunidad, definitivamente me gustaría llevarlo en un viaje por carretera…

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El prototipo Denzel Cafe Racer

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Escrito por Ron/spinningmagnets, junio de 2021

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