MC-bil med påhängsmotor

[JohnA]

Jag har långt gångna planer på ett snål-åk av en trehjulig Heinkel MC-bil med påhängsmotor bakom. Det blir växellåda från en gammal fiat 126,  två tiotumshjul i samma spårvidd som MC-bilen och en tolvhästars kubotadiesel ovanpå.

Det som nu trilskas i konstruktionen är transmissionen mellan motor och växellåda. Motorn har diverse remskivor och då vore det trevligt att låta kilremmen också utgöra koppling. Problemet är att jag inte har koll på beräkningarna och för att få lagom toppfart måste remtransmissionen HÖJA varvtalet en hel del. Är det någon i forumet som har erfarenheter av vad kilremstransmissioner håller för och då i synnerhet om man använder dem som koppling?

[nordtravare]

tror att firmor som säljer remskivor har tabeller .

[Skytten]

Vill du göra det riktigt enkelt, använder du dej av en variator, som är både koppling och växel.
Du måste dock ha en anordning för att rulla såväl fram som back.
En beg diff och färdriktare från en krockad moppebil, och en variator på dieselmotorns vevaxel.   Konceptet finns på de flesta mopedbilar. Jag har två  och har byggt om den ena med en 9hk dieselmotor.   Hur fort ska du rulla?  Det finns  diffllådor med back, friläge och hög och låg som fasta utväxlingar.
Även om du har en vanlig växellåda, skulle en variatorremskiva  kunna fungera som koppling, genom att slira när motorvarvet är lågt och gripa när du trycker på gasen.  Kruxet är väl här att hitta rätt vikt för centrifugalen.  Men med tanke på att de flesta mindre dieselmotorer har ett toppvarv på 3600 rpm, så bör det finnas passande standardelar.

[ollebolle]

På en jordfräs som var i familjens ägo under ett trettiotal år fanns en slirkoppling som var mycket enkel och driftsäker. Maskinen var en Stiga med en 5-hästars motor från slutet av 60-talet.

Det är nog vad du tänker på. På motoraxeln satt en liten remskiva och på jordfräsen en jättestor. Där hängde en slak kilrem. Man startade motorn och remmen drev inte då den var helt slak. På styret fanns ett kopplingshandtag som påverkade ett spännhjul som tryckte mot remmens "slaka" sida när man drog in handtaget. Då drev motorn jordfräsen så länge handtaget påverkade spännhjulet. Spännhjulet behövde inte trycka speciellt hårt. Det blir en "pollareffekt" alltså liknande det man får när man lägger ett eller två varv med en tilläggningstross runt en pollare. En man kan då bromsa en atlantångare som lägger till vid kaj.
 
Vad jag minns byttes aldrig kilremmen. Den kördes visserligen inte mer än några timmar per år men motståndet kunde vara rätt stort mot den leriga hårda jorden.

En driftsäker och billig konstruktion. Ett "kopplingsbyte" blir billigt och enkelt. En standardrem för nån hundring på sin höjd. Iom att det var en kraftig nedväxling blev kraften i remmen inte särskilt stor så i ditt fall när du ska snarare ha en uppväxling blir det troligen flera remmar eller en kraftigare dimension. Det finns beräkningar för detta som nån kan hjälpa dig med om du inte kan själv. Med en lång vajer i hölje kan du ganska enkelt dra in den till ett handtag eller pedal till bilen.

Jag har själv varit inne på att montera en elmotor på dragkulan på en bil och få en elhybrid för körning i stan. Jag tänkte mig en mekanik som sänker motorn mot marken och trycker ned när den el-motorn börjar dra. Vid backning används bilmotorns backfunktion.

[ollebolle]

Iom att det var en kraftig nedväxling blev kraften i remmen inte särskilt stor så i ditt fall när du ska snarare ha en uppväxling blir det troligen flera remmar eller en kraftigare dimension.

Där tänkte jag nog fel. När remskivan är liten blir kraften i remmen större. Så det kan nog gå med en vanlig kilrem ungefär som en fläktrem till en bil i ditt fall.

[JohnA]

Trevlig respons! Får se om jag kan återkomma med bilder vid senare tillfälle. Än så länge är ingenting byggt, bara slaktat och ihopskrapat.  Faktum är att jag grunnat på konceptet i två tre år nu utan att komma till skott. Fördelen med att ta god tid på sig är att man lär känna alla bekymmer och fördelar med olika varianter på lösningen. Sista tiden har jag stenhårt gått in för att prioritera enkelhet och användandet av befintliga delar framför det tekniskt och funktionsmässigt snyggaste, smidigaste och bäst fungerande.

Jag har en rem-CVT på en gammal snöskotermotor som kanske kan förses med tyngre vikter och fungera på en dieselmotor som varvar ungefär hälften mot snöskoterns tvåtaktare. Detta skulle ge smidig körning, hyfsad verkningsgrad och framför allt låg vikt. Tyvärr får jag ingen backväxel men det kan man lösa elektriskt. Eftersom jag har en mycket stram budget kan jag inte köpa in speciellt mycket nya delar eller lämna ut transmissionsdetaljer för tillverkning/modifiering. Variatordriften kräver axlar med splines, lagerbockar, kedjedrev m.m. så jag har helt förkastat den idén.

Kubotadieseln satt på en liten fodertruck för minkfarmare och drev där en kugghjulspump för fodret och en hydrostat för framdrivingen. En hydrostatisk transmission som denna har en verkningsgrad på ca 90% vilket är lägre än en kilremsvariator men tekniskt är den oerhört intressant så den har länge ingått i mina olika koncept.

Nu har jag dock nyktrat till och valt att basera bygget på många färdiga delar från en skrotad Fiat 126. Detta ger förvisso den tyngsta transmissionen, hög tyngdpunkt med motorn rakt ovanpå växellådan och en utseendemässigt ganska utspridd konstruktion men alla delar för hjulupphängning, bromsar, nav, drivaxlar m.m. är redan färdiguttänkta för länge sedan hos Fiat.

Det jag behöver göra är att svetsa mig en bärande ram att fästa i MC-bilens kaross och att klura ut primärtransmissionen mellan motor och växellåda. En Fiat 126 har 12"-hjul och varvar drygt 4000 i 100km/h. Kubotan varvar 3200 och med 10" heinkelhjul måste jag ha en uppväxlande primärtransmission för att få en acceptabel toppfart på minst 80km/h. Helst vill jag nå 100km/h vilket förmodligen går ypperligt med heinkelns fina aerodynamik och låga vikt i kombination med att motortillsatsen får exakt samma spårvidd som framhjulen.

Kubotan har tre remskivor på vevaxeln, innerst en enkel på 150mm för drift av motorns egen kylfläkt/generator. Utanför denna en 120mm klart grövre remskiva för drift av hydrostaten. Ytterst sitter en tvåspårig skiva på 100mm för drift av kuggghjulspumpen. Samtliga remskivor är svarvade ur samma stålklump bultad på svänghjulet så det är bara att gilla läget.

Eftersom jag måste HÖJA varvtalet och det är en del vridmoment att föra över kan jag inte använda den lilla dubbelremskivan eftersom den drivna remskivan då skulle bli för liten och sannolikt slira. Ett sätt att minska den kraft remmen ska överföra är att höja hastigheten, därför är den största remskivan väldigt intressant. Använder jag denna får även den mindre drivna skivan tillräckligt stor anliggningsyta för att klara jobbet teoretiskt. Däremot finns inte mycket marginal enligt de tabeller jag funnit på nätet. 

Med tanke på att remmen SKA sliras på vid igångsättning, att det är höga remhastigheter och att det sammanlagt säkert blir uppemot ett halvt ton som ska iväg får jag nog räkna med att byta rem ganska ofta. En fläktrem från Biltema då och då har jag nog råd med. Det är kanske stor risk att remmen går upp i rök vid start i uppförsbacke eller körning i kötrafik. Mestadels kommer jag dock att rulla landsväg i jämn fart på högsta växeln och förhållandevis plan mark.

Om det inte håller får jag väl kosta på mig att låta svarva fram ett nytt fäste för en dubbel eller trippel remskiva. Får jag bara bygget att rulla och hålla en stund kan jag spara över en tusenlapp i månaden jämfört med att köra min "stora" Fiat 127.

Hoppas kunna påbörja bygget i slutet av vintern men det är alltid så mycket annat som ska göras...

------------------------

P.S. Ollonbolle, jag är tydligen inte ensam med idén om elhybridtillsats för vanliga bilar.  Ett nedsänkbart extrahjul där bak som lämpligen går i ena bakhjulets spår för bästa möjliga grepp vintertid skulle förmodligen ge en besiktningsfri ombyggnad. Nackdelen är förstås att innehavaren knappast får några dispenser eller subventioner som registrerade hybridfordon ofta får. Batterierna tar man i bagageutrymmet som surrad last. Regenerativ bromsning i lägre hastigheter borde funka hyfsat. En ganska liten elmotor för toppfart på ca 30km/h borde kunna ge en stor vinst i stadstrafik och morgonrusningens krypande köer. Märkligt att inte dessa koncept redan finns att köpa.

[JohnA]

Här är Fiat 126-växellådan löst uppriggad bakom MC-bilen. Bärarmarna, som än så länge är kvar på de rostiga resterna av
fiaten, kommer att vändas framåt så de utgår under heinkelns
motorkåpa medan växellådan är bakvänd. Kubotamotorn kommer
att placeras rakt ovanpå växellådan för att hålla tyngdpunkten så
långt fram som möjligt. Förhoppningsvis håller lådan för baklänges rotation när både motor och fordon väger hälften mot fiaten.

Med förhoppningen att remmen håller har jag tänkt använda 150-
millimeters remspåret och sätta en 115mm remskiva på navet till
fiatens kopplingslamell. Uppväxlingen blir då helt perfekt med 10-
tumshjul. Ett stödlager för växellådans ingående axel behövs också,
antingen i stödhylsan för urtrampningslager eller i ett yttre stöd fäst
mot kopplingskåpan. Det förra är att föredra då det underlättar vid
de förmodade rembytena.

Eftersom remhastighet och anliggningsyta är relativt höga KANSKE den ensamma remmen klarar överföringen med acceptablet slitage. Dubbelrem vore förstås bättre men den skivan är endast 100mm vilket skulle kräva en driven skiva på bara ca 65mm. De mindre diametrarna ger inte bara mindre total anliggningsyta, vinsten med dubbla remmar äts förmodligen upp av att dragkraften blir ungefär dubbelt så stor. Att kröka en kilrem över liten diameter sänker också verkningsgraden så remmen får ännu större uppvärmning.

Hoppas nu att mina teorier stämmer och att marginalerna räcker!

Här är kubotadieseln:

Två cylindrar (liggande), 600cc/10-12 Hk och vattenkylning genom självcirkulation. Kylaren ska sitta ovanpå det rostbruna rektangulära hålet. Chansen är god till välfungerande fartvindskylning.

Med tanke på att heinkelns lågkompade originalmotor från 1959 nöjer sig med knappt 3,5l/100km i 70-80 km/h hoppas jag åka i samma fart eller högre för under två liter. Idén att åka omkring och samla in begagnad frityrolja till villauppvärmningen har jag skrotat men för drift av detta snålfordon vore det verkligen kronan på verket! -Det blir ju inga stora mängder bränsle att processa... -Inte så att jag bryr mig ekonomiskt men det skulle bli en schysst pekpinne i röven på alla SUV-åkare!

[Skytten]

Är det kul att kompliera, som ju är en manlig egenskap, så visst, men det finns enklare sätt.

En variator från vevaxeln!

[JohnA]

Visst är variatorn en lockande enkel princip och skulle jag bygga från scratch med två tomma händer och en hyfsad plånbok hade variatorn legat bra till. Men det räcker inte med en bra princip, man ska få ihop delarna också. -Variatorn har jag som sagt redan (på en gammal snöskotermotor) men att få ihop delarna till att passa mellan dieselmotor och de två drivhjulen och deras hjulupphängning blir bra mycket stökigare och dyrare än att bygga med de befintliga fiatdelarna.

Om Kubotans befintliga remskivor är för elaka på drivremmen får jag väl låta svarva en ny remskiva eller ett fäste till tvåspårig standardskiva. Tiotumshjulen passar på fiatnaven efter en enkel svarvning. Resten av bygget är i stort sett bara enkla svetsjobb i fyrkantrör. Ett länksystem för växelspaken behövs förstås också.

Jag antar att fiatlåda plus primärtransmission med kilrem(-ar) i slutänden ger ungefär samma verkningsgrad som en kilremsvariator och skiljer det några procent kan jag leva med det. Helst skulle jag som sagt vilja använda min befintliga hydrostat, inte för att den är bra för landsvägskörningen utan för att den maximerar teknikfrosseriet.

Utöver det rent tekniska med min "påhängsmotor" är det också intressant att spekulera i det juridiska. Jag har försökt få svar från Bilprovningens tekniska avdelning om vad det jag vill bygga är för någonting definitionsmässigt men de går bet! Det är knappast en släpvagn då det sitter stadigt fast i MC-bilen. Det är heller ingen ombyggnad av MC-bilen då tillsatsen är enkelt löstagbar. Släpvagn för MC (oavsett två- eller trehjulig) är befriad från både skatte- och registreringsplikt men tyvärr kan man tydligen inte längre bygga egen dragannordning på MC i Sverige. Det verkar helt enkelt som att mitt planerade bygge blir en chanstagning i gråzonen och att det är helt upp till trafikpoliserna att bedömma galenskapen. Med tanke på att få ens fattar vad en MC-bil är förnågot tror jag chansen är god att kunna klara mig lindrigt ur knipan. För säkerhets skull ska jag bygga en snygg kåpa i tidstypisk stil och kalla annordningen för "kombinerad stabilisator och bagagehållare med nödmotor". Det värsta som kan hända är sannolikt ett föreläggande om kontrollbesiktning.

[Skytten]

Släpvagn med drivning?

[JohnA]

Släpvagn med drivning är inget nytt koncept. Till vissa versioner av volvovalparna (den klassiska svenska lätta militärterrängbilen) fanns släpkärra med drivande hjulaxel. (via kardan från bilens fördelningslåda)

Vissa modeller av långa ledbussar har länge tillverkats  med motorn i den bakre delen. Förvisso ingen riktig släpkärra då bakdelen inte är frånkopplingsbar men väghållningsmässigt är det tveklöst att betrakta som en släpkärra. Dessa bussar sägs vara en mardröm att köra vintertid, i synnerhet i städer med branta backar och på landsväg. Jag har själv åkt vintrig landsväg med sådan buss och det svängde mycket otäckt.

Att sätta motorn i släpkärran är egentligen helt idiotiskt ur väghållningssynpunkt, åtminstone så länge kärran kopplas till fordonet med en kula eller anna form av led. Om man kompletterar leden med någon form av uppstyvande annordning som t.ex. en svängningsdämpande hydraulcylinder borde principen inte alls vara lika tokig, i synnerhet inte om man ser till att tyngdpunkten hamnar
ganka nära "dragfordonet". Jag har länge lekt med tanken att till en vanlig bil koppla en supersnål dieselmotor i en släpkärra förklädd till typiskt kompressoraggregat och toktrimmad V8 i en liten täckt släpkärra bakom en mesbil som t.ex. Ford Fiesta. Den dämpande hydraulcylindern som styvar upp ekipaget är sannolikt en nödvändighet.

Den "påhängsmotor" tråden handlar om är INTE en släpkärra, åtminstone inte tekniskt sett. Infästningen mot karossen blir helt fast i alla tre plan, om än med vibrationsdämpande gummikuddar/-bussningar. Drivhjulens nav hamnar mindre än 30 cm bakom MC-bilens bakhjulsnav så hjulbasen blir närmast som en boggie.

Tanken är att helt kunna lyfta upp MC-bilens eget bakhjul vid normal körning och således få en vanlig fyrhjulig bil. Vid driftstopp i motortillsatsen sänker jag ner MC-bilens eget bakhjul och kör vidare med dess originalmotor efter bara ett kort stillestånd. Det enda som kan stoppa min fortsatta framfart är ett skuret hjullager och sådant kan man ju oftast fixa lätt i dikeskanten. Fel i styrningen kan förstås också ställa till det och även en del andra mindre sannolika fel.
På det stora hela är målet ett fordon som trots tekniska fel kan fortsätta sin färd i relativt hög fart.

[JohnA]

Det går trögt i mitt garage, men konceptet har sista dagarna fallit på plats förbaskat fint. Erfarenheterna från "motorstympningen" i min Fiat 127 (beskrivs i en annan tråd) talar för att idén med Fiat 126 växellåda inte blir så bra till en tvåcylindrig diesel med 180 graders vevaxel. (smalt arbetsområde, för få utväxlingar, ryckig gång, tveksam kilremstransmission).

Nu blir det istället Fiat 126 bromstrummor, hjullager, drivaxlar och en stump av bärarmarna sammanbyggt till en svingarm med hydrostatisk transmissionsenhet! Konceptet blir lättare, mycket kompaktare, snyggare och dessutom mer tekniskt intressant. Bara några enklare svarvjobb behöver lejas bort.

Måtte det nu bara bli lite tid över att börja bygga!
(har ju gått och grubblat mer än tre år nu...)

[JohnA]

Håhåjajja, med husrenovering och allt annat i vardagen som stjäl tid från det roliga (och ekonomiskt intressanta) tycks det gå ytterligare ett år innan projektet kommer igång på allvar...

Nåväl, projektet tillägnas en och annan tanke nästan varje dag och det blir allt mindre extrema svängningar mellan de olika möjliga principerna och layouterna. Antar det betyder att jag funnit det vettigaste konceptet utifrån mina förutsättningar.

Jag har nu en halvfärdig bakaxel med hjulnav, bromstrummor, drivknutar och kompletta 10" heinkelhjul. Transmissionen hamnar under motorn precis framför bakaxeln och driver med en kort kedja utan differential på de båda bakhjulen med spårvidd på ca 60 cm.
Bakaxeln svänger fritt från transmissionen men precis som på en ATV/fyrhjuling kan den bara röra sig rakt upp/ned.

[JohnA]

Så kom jag än en gång att tveka i valet mellan växellådor... Hydrostaten passar perfekt rent fysiskt och ger alltid den optimala utväxlingen. Den är ungefär lika (skit-)tung som en gammal M40 volvolåda men kräver en del slangar, ett filter, en oljetank och kanske även en kylare. Verkningsgraden blir nog som bäst 90%.

Så kanske en M40-låda ändå är bättre? Länkaget blir ett elände men jag kan lägga i friläge när som helst och det blir garanterat okrossbart. Frågan är om en så överdimensionerad låda som M40 (till ca 12 hk) rullar lika tungt som hydrostaten? Å andra sidan kan jag ju ha en väldigt tunn olja i M40:n när belastningen blir så låg.

Väljer jag M40 måste jag använda dubbel kilrem (a-profil) som koppling men de slits nog inte så farligt på ett så lätt fordon, och de blir ju lätta och billiga att byta. Största farhågan är om utväxlingsstegen blir för glesa till en tvåcylindrig dieselmotor som varvar max 3500 och har 180-graders vevaxel. (går lika rått som en 1½-cylindrig)

Å andra sidan gör det kanske inte så mycket om det skakar och stånkar under acceleration när det är 600 kubik som knuffar på 350 kilo bil, bara jag väljer ett vettigt motorvarv till min marschfart. Jag kör nästan uteslutande i 80 på landsväg.

[JohnA]

Någon som har förslag på manuell växellåda som är mindre och lättare än Volvo M40, men fortfarande med minst fyra växlar + back? Det måste vara låda för motor fram/drivning bak, alltså ingen transaxel. Lådan ska dessutom vara lätt att få tag på. Udda/gamla ovanliga växellådor är ok om det är någon som har en sådan liggande.

[torbjorn]

Vad sägs om Opel Kadett C eller någon gammal bakhjulsdriven Toyota (t ex Starlet från tidigt 80-tal eller Corolla från 70-tal) ? Hur är det med växellådor från motorsvaga utföranden av  Ford Taunus eller Sierra?

[Jorlan]

Hade inte Renault 4 fina små växellådor Framför motorn?

[JohnA]

R4 hör till kategorin transaxlar, d.v.s. de har differential och slutväxel ihopbyggda med växellådan och ger därmed på tok för stor utväxling för mitt projekt. Jag behöver ungefär 1:1 från ena änden till den andra med plats för kilremskiva på drivna sidan och ett MC-drev på utgående axeln. En Volvo M40 skulle kunna göra jobbet om jag kompletterar med ett stödlager på ingående axeln, men den är som sagt onödigt tung och version M43 som jag har liggande saknar bakgavel då den hör ihop med fördelningslåda för fyrhjulsdrift.

Torbjörns förslag är intressanta, Kadett är nog helt rätt, vill minnas att det är en smäcker sak, frågan är bara om den inte har en förhållandevis lång yoke eller "strut" kring utgående axeln eller någon jobbig och skrymmande "länkmojäng" för växelspaken. Även andra små 70-talsbilar kan ha det jag söker, men sådant finns inte på de lokala skrotarna nuförtiden, i alla fall inte i min ände av landet.

Får jag bara bra tips om specifika lådor går de kanske att hitta via någon märkesklubb. För att bli intressant ska det vara billigt och dessutom enkelt att konvertera till mitt projekt. Hydrostaten är fortfarande tekniskt lockande och relativt enkel att adaptera.

[Jorlan]

Vi pratar alltså om enhjulsdrift? Jag blev nog lite missledd av växellådsbilden ovan.

Men har du tittat på motorcykelväxellådor?  Ta en titt på Harley och i custombyggarsvängen.
Det finns ju lite fristående växellådor där.

[torbjorn]

Vi pratar alltså om enhjulsdrift? Jag blev nog lite missledd av växellådsbilden ovan.

Men har du tittat på motorcykelväxellådor?  Ta en titt på Harley och i custombyggarsvängen.
Det finns ju lite fristående växellådor där.

De har sällan back.