Одним из наиболее безопасных и простых является микроавтомобиль с электродвигателем и аккумуляторной батареей.
В американском журнале «Popular Mechanics» рассказывается о том, как можно построить такой микроавтомобиль типа «карт» (рис. 2). В конструкции его применен электродвигатель с редуктором, объединенные в одном блоке. С таким электродвигателем, специально приспособленным для установки на детский автомобиль, карт будет работать при полезном грузе 24 кг примерно 10 часов. Продолжительность его работы зависит от типа электродвигателя (тока, потребляемого им), а также от емкости аккумуляторной батареи и степени ее разрядки.
Силовая установка с передачей показаны на рисунке 2. Кроме того, предлагается электрическая схема соединения электродвигателя с аккумуляторной батареей, в которой реостат регулирования числа оборотов двигателя включен в цепь обмотки возбуждения последовательно.
К корпусу привариваются два небольших стальных уголка 18, которые являются кронштейнами крепления электродвигателя к поперечинам рамы. Электродвигатель устанавливается в общем корпусе 13 на резиновые подушки 12 и закрепляется болтами и гайками.
Электродвигатель имеет два полюса, выведенные в виде двух клемм.
Если при подключении аккумуляторной батареи обнаружится, что электродвигатель вращается в обратном направлении (автомобиль движется назад), надо поменять местами провода на полюсных клеммах. Еще лучше поставить полюсный переключатель, что позволит автомобилю двигаться не только передним, но и задним ходом.
Провода, соединяющие аккумуляторную батарею с электродвигателем, должны быть диаметром не менее 10—15 мм. Они должны иметь хорошую изоляцию.
Контролировать скорость не обязательно. Она регулируется реостатом 10 с сопротивлением не более 20 ом.
Для обеспечения безопасности управления карт должен иметь тормоз тяжелого типа, который моментально возвращается из положения «включено» в положение «выключено». Привод тормоза ножной. Его можно совместить с выключателем электродвигателя таким образом, чтобы при нажатии на педаль тормоза сначала выключался электродвигатель, а затем срабатывал ножной тормоз. Для этого педаль тормоза должна иметь в начальный момент свободный ход, во время которого производится выключение электродвигателя.
Педаль тормоза, выключатель электродвигателя и реостат устанавливаются на полике карта с правой стороны, где их удобно достать.
Микроавтомобиль — рамной конструкции. Рама выполнена из уголковой стали. Уголки устанавливаются ребром вниз. Два элемента, образующие коробку для аккумуляторов, смонтированы ребром вверх. Размеры коробки зависят от габаритов аккумуляторной батареи. Передние концы лонжеронов подрезаны для более точного сочленения с балкой переднего моста, изготовленной из швеллера, а концы четырех поперечин рамы торцуются под прямым углом и стыкуются так, чтобы лонжероны опирались на верхнюю часть их. Передняя поперечина рамы располагается на расстоянии 205 мм от переднего края рамы.
К балке переднего моста привариваются два поворотных кулака высотой 55 мм с отверстиями диаметром 16 мм под поворотные цапфы 7 передних колес. Они должны выступать над рамой на 6—7 мм.
Поворотные цапфы выгибаются из мягкой стали под прямым углом. Для облегчения этой операции следует предварительно нагреть заготовки поворотных цапф.
На цапфы 7 навариваются буртики-ограничители.
Задняя ось из стального прутка диаметром 15 мм и длиной 635 мм устанавливается в подшипниках скольжения 9, которые крепятся болтами к коротким уголкам, привариваемым с внешней стороны к лонжеронам на расстоянии 100 мм от конца рамы.
Детали рулевого управления изготовляются из полосовой стали размером 6х25 мм. Правый рычаг 6 имеет длину 165 мм, левый 16—115 мм. Длина рулевой тяги 5—370 мм, соединительной планки 4—540 мм. На деталях механизма рулевого управления сверлят отверстия для соединения их болтами М10 и корончатыми гайками. Под все соединения подкладываются шайбы. Нельзя забывать также о шплинтовке соединений.
Рычаги 6 и 16 привариваются к поворотным цапфам после того, как последние будут вставлены в отверстия поворотных кулаков.
При сваривании необходимо убедиться в том, что рычаги находятся под правильными углами по отношению к осям вращения колес.
Рулевой вал выполнен из стального прутка диаметром 6—8 мм, длиной 635 мм. Он помещается в стальную трубку диаметром 10—12 мм и длиной 560 мм. Последняя опирается специальными выточками на две стойки 15 и фиксируется хомутиками. В верхний и нижний концы трубки запрессовываются втулки. Они служат опорами для рулевого вала. К нижнему концу рулевого вала 2 приваривается рулевая сошка 3. С помощью болта и корончатой гайки она соединяется с рулевой тягой 5.
Овальное рулевое колесо 1 может быть выгнуто и сварено из стального прутка диаметром 8 мм.
Колеса диаметром 250—300 мм имеют жесткие шины, но лучше всего воспользоваться готовыми колесами с пневматическими шинами от детских самокатов, велосипедов или педальных автомобилей. На колесах необходимо предусмотреть втулки и стопорные болты для фиксации их на оси.
На ось двигателя с редуктором и на заднюю ось карта надеты ведущий и ведомый шкивы клиноременной передачи. Натяжение ремня регулируется либо перемещением электродвигателя вдоль продольной оси карта, либо натяжным роликом (на рисунках такой ролик отсутствует, но его можно установить на карте — по типу натяжных роликов настоящих автомобилей). Натяжение ремня можно регулировать также количеством и толщиной прокладок 12, установленных между поперечинами рамы и кронштейнами корпуса электродвигателя с редуктором.
Ремень привода при внезапной остановке автомобиля должен проскальзывать, действуя подобно муфте сцепления.
Полик карта выполняется из толстой фанеры и прикрепляется винтами к раме. К полику крепится мягкое сиденье.
Юным конструкторам следует иметь в виду следующие обстоятельства. Предлагаемая конструкция рассчитана на установку наиболее распространенных автомобильных генераторов и аккумуляторных батарей, например от автомобилей «Москвич», «Победа» или «Волга». Однако мощность автомобильных генераторов значительно больше мощности, потребной для детского микроавтомобиля. Поэтому на подобные микроавтомобили вообще имело бы смысл устанавливать электродвигатели меньшей мощности, а аккумуляторные батареи легкие и менее громоздкие — такие, как, например, НКН-10.
При конструировании силовой передачи карта следует помнить, что его скорость не должна превышать скорости движения быстро идущего человека, 4—6 км/час.
Автомобильные стартеры устанавливать на детские микроавтомобили нецелесообразно. Режим работы их кратковременный, а потребляемый ток очень большой. Поэтому стартеры имеет смысл применять только в том случае, если микроавтомобиль проектируется как спортивный карт, то есть когда такой карт будет работать кратковременно, когда для него основным требованием будет не большое время работы, а достижение возможно большей скорости.
В случае применения электродвигателя отечественных легковых автомобилей понижающий редуктор следует сделать самим. При определении передаточного числа редуктора за исходные данные нужно принять число оборотов электродвигателя, его мощность, а также принятую скорость движения детского микроавтомобиля.
Заднюю ось можно установить в шарикоподшипниках.
Крутящий момент от электродвигателя передается только на одно заднее колесо. Чтобы сделать оба задних колеса ведущими, надо либо применить фрикционную муфту (фрикционный дифференциал), либо дифференциал по схеме обычного автомобильного дифференциала, выполненного в упрощенном виде.
При желании карт можно снабдить кузовом, фарами, сигналом, и тогда он будет похож на миниатюрный автомобиль.
На рисунке 1 показан общий вид микроавтомобиля с открытым кузовом. Кузов его выполняется из фанеры, листового железа, оргстекла. Каркас изготавливается из деревянных реек, соединяемых металлическими угольниками.
Бамперы и другие детали отделки можно сделать из листового металла. Рулевое колесо лучше сделать с двумя утопленными спицами и кольцевой кнопкой звукового сигнала.
Сиденье можно сделать передвижным — в расчете на возраст юного водителя.
Передача от двигателя на ведущую ось может быть ременной или клиноременной.
На рисунке 3 изображен автомобиль-вездеход, построенный на базе карта. Компоновка остается практически прежней. Кузов можно снабдить съемным тентом.
Можно выполнить карт и в грузовом варианте.
Обтекаемый кузов гоночного микроавтомобиля можно сделать из стеклопластика. В этом случае его удобно выполнить разъемным, из двух половинок (верхней и нижней).
В гоночном микроавтомобиле передаточное отношение редуктора должно быть меньше обычного, чтобы получить большую скорость, поэтому можно ограничиться одноступенчатой клиноременной или цепной передачей.
Как видите, на базе обыкновенного карта можно построить самые разнообразные и интересные машины. Нужно только применить свою выдумку, находчивость, конструкторскую смекалку и, конечно, умения и знания.
По страницам зарубежных журналов