Allradantrieb bei Exp2 Umbau
In welcher Ecke von Deutschland seid ihr denn?
Wichtig für die Geländegängikeit ist die Verschränkung. Ich kann leider nicht abschätzen, wieviel Gewicht ihr mit Motor und Karrosse runter genommen und mit E-Motor, Generator und Steuerungskram wieder drauf gepackt habt.
U.u. könnt ihr aber die Geländegängigkeit erhöhen, wenn ihr die Federung so anpasst, dass die Achsen besser verschränken können.
- Stabilisatoren vorne und hinten raus
- Stoßdämpfer vorne und hinten raus
- ggf. eine Lage aus dem Federpaket hinten raus
- Vorspannung der Drehstabfederung vorne so weit wie möglich reduzieren.
- Gewicht auf den Achsen möglichst 50:50 verteilen
Nochmal in kurz zum CAD = Center Axle Disconnect
Eine Schiebehülse in der Vorderachse (der Kasten rechts in der Achse) verbindet oder trennt die geteilten Achshälften auf der Beifahrerseite der Vorderachse. In geöffneter Stellung wird wegen des offenen Differenzials keine Antriebsleistung an die Räder abgegeben.
Da ihr, den Videos nach, eher langsam unterwegs seid, könnt ihr den CAD als Differenzialersatz nutzen und die Vorderachse (VA) mit einer Differenzialsperre für lau versehen. Dazu werden die Zahnräder im vorderen Differenzial verschweißt, sodas die ursprüngliche Funktion nicht mehr gegeben ist. Um trotzdem Drehzahlunterschiede zwischen VA rechts und links zuzulassen, wird der CAD aktiviert/deaktiviert.
Über die Magnetkupplung im Verteilergetriebe (VTG) werden die Drehzahlunterschiede zwischen VA und HA "ausgeglichen". Merke: Der Explorer hat kein Mitteldifferenzial!
Wichtig für die Geländegängikeit ist die Verschränkung. Ich kann leider nicht abschätzen, wieviel Gewicht ihr mit Motor und Karrosse runter genommen und mit E-Motor, Generator und Steuerungskram wieder drauf gepackt habt.
U.u. könnt ihr aber die Geländegängigkeit erhöhen, wenn ihr die Federung so anpasst, dass die Achsen besser verschränken können.
- Stabilisatoren vorne und hinten raus
- Stoßdämpfer vorne und hinten raus
- ggf. eine Lage aus dem Federpaket hinten raus
- Vorspannung der Drehstabfederung vorne so weit wie möglich reduzieren.
- Gewicht auf den Achsen möglichst 50:50 verteilen
Nochmal in kurz zum CAD = Center Axle Disconnect
Eine Schiebehülse in der Vorderachse (der Kasten rechts in der Achse) verbindet oder trennt die geteilten Achshälften auf der Beifahrerseite der Vorderachse. In geöffneter Stellung wird wegen des offenen Differenzials keine Antriebsleistung an die Räder abgegeben.
Da ihr, den Videos nach, eher langsam unterwegs seid, könnt ihr den CAD als Differenzialersatz nutzen und die Vorderachse (VA) mit einer Differenzialsperre für lau versehen. Dazu werden die Zahnräder im vorderen Differenzial verschweißt, sodas die ursprüngliche Funktion nicht mehr gegeben ist. Um trotzdem Drehzahlunterschiede zwischen VA rechts und links zuzulassen, wird der CAD aktiviert/deaktiviert.
Über die Magnetkupplung im Verteilergetriebe (VTG) werden die Drehzahlunterschiede zwischen VA und HA "ausgeglichen". Merke: Der Explorer hat kein Mitteldifferenzial!
Gruß Gregor (kadze)
„Man wird nicht dadurch besser, dass man andere schlecht macht.“ Heinrich Nordhoff
ehemals 2000er SOHC, jetzt FZJ80 + XP 4 V8
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Vielen Dank füe eure Hilfe! Bei uns stehen jetzt die Prüfungen an, danach werden wir den Allrad zum Laufen bringen.
Die Druckleitungen und das braune Kabel habe ich schon gefunden.
Inzwischen wurde ein neuer Versuch durchgeführt, das Video dazu findet ihr auf unserer Facebookseite und unter http://www.youtube.com/watch?v=BqOdmcAfito. In Kürze (ca 6h) ist auch das 2. Video online, auf dem noch ein 2. LKW auf dem Tieflader hinter dem ersten LKW steht.
Kadze zu hast recht, wir sind zwischen 0,5 und 45 km/h unterwegs, wobei das ein rein rechnerischer Wert ist, wir haben noch nie über 16 km/h beschleunigt, da dann meist ein Fahrer auf dem Fahrzeug sitzt. Und das Gefühl ohne Lenkrad und Bremse auf dem Fahrzeug zu sitzen und nur einen kleinen XBox-Controller in der Hand zu halten ist gaaanz blöd. Das Fahrzeug kann zwar per Nothalt jederzeit angehalten werden, dann greift allerdings auch die pneumatisch über einen Federspeicher betätigte Handbremse.
Meinst du die Idee das sperrbare Differential per CAD an der Vorderachse zu realisieren funktioniert bis ca. 30 km/h beschädigungsfrei ?
[edit:] Wir schrauben in Esslingen und Reutlingen in der Nähe von Stuttgart.
Die Druckleitungen und das braune Kabel habe ich schon gefunden.
Inzwischen wurde ein neuer Versuch durchgeführt, das Video dazu findet ihr auf unserer Facebookseite und unter http://www.youtube.com/watch?v=BqOdmcAfito. In Kürze (ca 6h) ist auch das 2. Video online, auf dem noch ein 2. LKW auf dem Tieflader hinter dem ersten LKW steht.
Kadze zu hast recht, wir sind zwischen 0,5 und 45 km/h unterwegs, wobei das ein rein rechnerischer Wert ist, wir haben noch nie über 16 km/h beschleunigt, da dann meist ein Fahrer auf dem Fahrzeug sitzt. Und das Gefühl ohne Lenkrad und Bremse auf dem Fahrzeug zu sitzen und nur einen kleinen XBox-Controller in der Hand zu halten ist gaaanz blöd. Das Fahrzeug kann zwar per Nothalt jederzeit angehalten werden, dann greift allerdings auch die pneumatisch über einen Federspeicher betätigte Handbremse.
Meinst du die Idee das sperrbare Differential per CAD an der Vorderachse zu realisieren funktioniert bis ca. 30 km/h beschädigungsfrei ?
[edit:] Wir schrauben in Esslingen und Reutlingen in der Nähe von Stuttgart.
Ich hab's mir schon gedacht, das ihr aus dem Stuttgarter Raum seid (Die Nummernschilder auf den Fotos ...
)
Wenn ihr Interesse habt, könnte ich mal als Sonntagsausflug vorbei kommen. Ich schau mir gerne an, was ihr da zusammen gefügt habt.
Noch was fällt mir ein: Reduziert den Reifendruck auf ca. 1 - 0,8 Bar. Die Traktion steigt enorm und der Rollwiderstand im Gelände wird reduziert.
PS: Bekomme ich die Vorderachse, wenn ihr fertig seid


Wenn ihr Interesse habt, könnte ich mal als Sonntagsausflug vorbei kommen. Ich schau mir gerne an, was ihr da zusammen gefügt habt.
Noch was fällt mir ein: Reduziert den Reifendruck auf ca. 1 - 0,8 Bar. Die Traktion steigt enorm und der Rollwiderstand im Gelände wird reduziert.
PS: Bekomme ich die Vorderachse, wenn ihr fertig seid


Gruß Gregor (kadze)
„Man wird nicht dadurch besser, dass man andere schlecht macht.“ Heinrich Nordhoff
ehemals 2000er SOHC, jetzt FZJ80 + XP 4 V8
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Sollte kein Problem für das CAD sein. Die 4x4-Auto Zuschaltung ist ja bis ca. 80 km/h ausgelegt.
Aber diese Funktion (4x4-Auto) geht ja m.E. bei euch nicht mehr zu realisieren. Da fehlen die Steuergeräte und ein paar Sensoren/Geber.
Ihr könnt hier:
- in 2WD oder
- 4x4 inkl. komplett geschlossener Magnetkupplung oder
- 4x4-low mit geschlossener Magnetkupplung untersetzt fahren
Bei letzteren könnt ihr bei genügend Grip sicher noch ein paar Tonnen mehr abschleppen.
Das mit dem verschweißen des vorderen Diff. kann man in´s Auge fassen.
Dadurch wird das Fahrzeug tatsächlich erst richtig Geländegängig.
Ein kleiner Nachteil ist nur, das dann die vordere Kardanwelle sich ständig mit dreht. Mit offenem CAD kommt man aber immer noch vernünftig um eine Kurve.
Die Magnetkupplung wird hier i.M. sicher nur 0 oder 1 funktionieren.
Da müsste dann noch eine Steuerung wieder dran, die die beiden Sensoren der Kardanwellen einbindet und die Magnetkupplung wieder automatisch/variabel ansteuert.
Weis ja nicht, wie weit ihr das noch treiben wollt/könnt.
Interessant allemal.
Aber diese Funktion (4x4-Auto) geht ja m.E. bei euch nicht mehr zu realisieren. Da fehlen die Steuergeräte und ein paar Sensoren/Geber.
Ihr könnt hier:
- in 2WD oder
- 4x4 inkl. komplett geschlossener Magnetkupplung oder
- 4x4-low mit geschlossener Magnetkupplung untersetzt fahren
Bei letzteren könnt ihr bei genügend Grip sicher noch ein paar Tonnen mehr abschleppen.

Das mit dem verschweißen des vorderen Diff. kann man in´s Auge fassen.
Dadurch wird das Fahrzeug tatsächlich erst richtig Geländegängig.
Ein kleiner Nachteil ist nur, das dann die vordere Kardanwelle sich ständig mit dreht. Mit offenem CAD kommt man aber immer noch vernünftig um eine Kurve.
Die Magnetkupplung wird hier i.M. sicher nur 0 oder 1 funktionieren.
Da müsste dann noch eine Steuerung wieder dran, die die beiden Sensoren der Kardanwellen einbindet und die Magnetkupplung wieder automatisch/variabel ansteuert.
Weis ja nicht, wie weit ihr das noch treiben wollt/könnt.

Interessant allemal.

Genau das ist ja der Punkt. In den Geschwindigkeiten, um die es hier geht reicht es allemal, wenn die Magnetkupplung alle 1 - 2 sec. geöffnet und gleich wieder geschlossen wird, um die Verspannungen aus dem Antrieb zu nehmen. Da braucht's keine ausgefuchste Steuerung oder Sensoren. Ist sicher kein High-Tech, aber den Zweck erfüllt es allemal.Falk hat geschrieben:... Die Magnetkupplung wird hier i.M. sicher nur 0 oder 1 funktionieren.
...
Interessant allemal.
Gruß Gregor (kadze)
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Re: Allradantrieb bei Exp2 Umbau
Kommt nun sicher auch etwas darauf an, ob gute Geländeeigenschaften im Lastenheft stehen. Und welche Ansprüche/Anforderungen auf solchen Wettbewerben gestellt werden.MichiE hat geschrieben:Das Ganze ist ein Rettungs- und Logistikfahrzeug für gefährliche Umgebungen und nimmt an einigen internationalen Wettbewerben auf diesem Gebiet wie z.b. den euRathlon 2013 und den Elrob 2014 teil, bei denen es Fahrer- und Fernsteuerungslos einige Aufgaben erledigen muss. ....
Wenn der serienmäßige Allradantrieb inkl. Untersetzung funktionieren, geht das schon relativ weit.
Da wird m.E. eher der mir etwas schwächlich wirkende E-Motor die Grenze aufzeigen. In einem Video ist ja das etwas mühsame überfahren kleiner Holzklötzchen zu sehen.

Wahrscheinlich geht das mit funktionierendem Allrad dann schon etwas besser.
Wenn die Geländegängigkeit eine größere Rolle spielen sollte, dann wären optimalerweise eine (HA) oder gar zwei (VA+HA) elektrisch zuschaltbare - gerne auch fernbedient - Diff.Sperren die Bauteile, die das Fahrzeug ganz nach vorne bringen.

Vielleicht sind noch irgendwo Gelder dafür übrig ... oder es findet sich ein Sponsor.

Vermutlich liegt hier aber der Schwerpunkt auf die (Fern-)Steuerung der Fahrzeuge und diverser Baugruppen.
Grundsätzlich gibt es für so etwas m.E. bessere Basisfahrzeuge.
Ein kleiner Suzuki Samurai z.B. schleppt schon von Haus aus nicht so einen schweren Rahmen und Achsen mit sich rum.
Oder ein kleiner Unimog. Der bringt schon die Technik mit. Oder die Allradfahrzeuge mit Knicklenkung u.ä.
Gibt im OffRoad-Forum da ein paar schöne Anregungen --> http://www.offroad-forum.de/viewtopic.php?t=67952
Sei es wie es sei .... viel Spass weiterhin - und haltet uns mal auf dem laufenden.

Hallo zusammen 
Wir haben das Experiment heute gewagt. Die Magnetkupplung lässt sich problemlos schließen, und ein etwas tieferes Schlammloch mit relativ steilen Ein- und Ausfahrten wurde auch sofort problemlos durchfahren. Einzig der nahezu leere Akku machte beim Lenken probleme, das ist aber eine andere Geschichte.
Das peinliche Video mit den Holzklötzchen entstand bei einem der ersten Fahrversuche. Dabei war der Elektromotor bzw. dessen Umrichter noch auf die werksseitige Konfiguration eingestellt. Nach einer minimalen anpassung der Werte war der Schleppversuch mit 2 LKW + Hänger am Haken kein Problem mehr: http://www.youtube.com/watch?v=JokNQyzd6aY
Probleme hat in diesem Fall nicht der Motor, sondern der damals angeschlossene Stromerzeuger gemacht, welcher nur 6 kW liefern konnte. Die Zeit zur Erreichung der Sollgeschwindigkeit war zu klein eingestellt, sodass der Umrichter versuchte in 100 ms von 0 auf 600 UPM zu regeln, was einen gigantischen Strom benötigt hätte. Den hat der Stromerzeuger aber nicht geliefert, die Leistung brach ein, und der Umrichter ging in den Nothalt. Das ist auf dem Video mit den Holzklötzchen zu sehen. Bei der gefilmten Aktion sollte eben diese Anregelzeit, sowie einige andere Parameter empirisch ermittelt und eingestellt werden.
Der Motor hat zwar nur 11kW, allerdings bietet er ein gigantisches Drehmoment und eine sehr exakte Geschwindigkeitsregelung.
Kadze wir können uns gerne nach unseren Prüfungen mitte Februar an einem Wochenende treffen, um das Fahrzeug genauer anzuschauen und zu Testen was damit so alles möglich ist
Gefragt ist immer entweder Menschenrettung in Katastrophengebieten, Gefahrstoffhandling oder Lastentransport in schwerem Gelände.
Wenn wir das nächste Mal bei Tag fahren werde ich ein Video für euch aufnehmen, was wir damit so alles können.
Der weitere Projektverlauf sieht vor dem Fahrzeug in den letzten 2 Februarwochen und den ganzen März das fernsteuerungslose Fahren beizubringen. Das hat schon in einer einfachen Form funktioniert, aber für den nächsten Wettbewerb muss sie einiges dazulernen

Wir haben das Experiment heute gewagt. Die Magnetkupplung lässt sich problemlos schließen, und ein etwas tieferes Schlammloch mit relativ steilen Ein- und Ausfahrten wurde auch sofort problemlos durchfahren. Einzig der nahezu leere Akku machte beim Lenken probleme, das ist aber eine andere Geschichte.
Das peinliche Video mit den Holzklötzchen entstand bei einem der ersten Fahrversuche. Dabei war der Elektromotor bzw. dessen Umrichter noch auf die werksseitige Konfiguration eingestellt. Nach einer minimalen anpassung der Werte war der Schleppversuch mit 2 LKW + Hänger am Haken kein Problem mehr: http://www.youtube.com/watch?v=JokNQyzd6aY
Probleme hat in diesem Fall nicht der Motor, sondern der damals angeschlossene Stromerzeuger gemacht, welcher nur 6 kW liefern konnte. Die Zeit zur Erreichung der Sollgeschwindigkeit war zu klein eingestellt, sodass der Umrichter versuchte in 100 ms von 0 auf 600 UPM zu regeln, was einen gigantischen Strom benötigt hätte. Den hat der Stromerzeuger aber nicht geliefert, die Leistung brach ein, und der Umrichter ging in den Nothalt. Das ist auf dem Video mit den Holzklötzchen zu sehen. Bei der gefilmten Aktion sollte eben diese Anregelzeit, sowie einige andere Parameter empirisch ermittelt und eingestellt werden.
Der Motor hat zwar nur 11kW, allerdings bietet er ein gigantisches Drehmoment und eine sehr exakte Geschwindigkeitsregelung.
Kadze wir können uns gerne nach unseren Prüfungen mitte Februar an einem Wochenende treffen, um das Fahrzeug genauer anzuschauen und zu Testen was damit so alles möglich ist

Gefragt ist immer entweder Menschenrettung in Katastrophengebieten, Gefahrstoffhandling oder Lastentransport in schwerem Gelände.
Wenn wir das nächste Mal bei Tag fahren werde ich ein Video für euch aufnehmen, was wir damit so alles können.
Der weitere Projektverlauf sieht vor dem Fahrzeug in den letzten 2 Februarwochen und den ganzen März das fernsteuerungslose Fahren beizubringen. Das hat schon in einer einfachen Form funktioniert, aber für den nächsten Wettbewerb muss sie einiges dazulernen

Danke an alle
Falk ich schau mir das offroad-forum mal an.
Nach Diff-Sperren schau ich gleich nach den Prüfungen, die haben gerade leider eine sehr hohe Priorität, sind aber in der ersten Februarwoche vorbei.
Nene: Wen muss ich denn für die Aufkleber anquatschen ? Das Fahrzeug ist so oder so demnächst voll mit Sponsorenaufklebern.
Leider finden sich relativ wenige Sponsoren für ein solches Projekt. Die Sensoren haben wir fast alle gesponsert bekommen, einige Fahrzeugteile auch. Einen Großteil der Kosten für die Änderungen am Basisfahrzeug, die teure Elektronik, einen Teil der Rechner und Kleinteile haben wir aus eigener Tasche bezahlt. Also wenn hier jemand mitliest der das Projekt spannend findet und der uns sponsern will ...
Ich melde mich nach den Prüfungen mit einem Update zum Projekt.
Lg Michi

Falk ich schau mir das offroad-forum mal an.
Nach Diff-Sperren schau ich gleich nach den Prüfungen, die haben gerade leider eine sehr hohe Priorität, sind aber in der ersten Februarwoche vorbei.
Nene: Wen muss ich denn für die Aufkleber anquatschen ? Das Fahrzeug ist so oder so demnächst voll mit Sponsorenaufklebern.
Leider finden sich relativ wenige Sponsoren für ein solches Projekt. Die Sensoren haben wir fast alle gesponsert bekommen, einige Fahrzeugteile auch. Einen Großteil der Kosten für die Änderungen am Basisfahrzeug, die teure Elektronik, einen Teil der Rechner und Kleinteile haben wir aus eigener Tasche bezahlt. Also wenn hier jemand mitliest der das Projekt spannend findet und der uns sponsern will ...

Ich melde mich nach den Prüfungen mit einem Update zum Projekt.
Lg Michi
Find ich einfach Klasse !!
Und auch etwas beeindruckend, wie die Technik so relativ locker die Tonnen in Bewegung setzt. O.k., ist jetzt zwar rollende Last - aber trotzdem.
Und das mit dem schwächelnden E-Motor nehme ich natürlich zurück.
Und sehr schön, das der Allrad jetzt funktioniert.
Lässt ggf. Rückschlüsse zu, was die serienmäßige Kupplung ab kann.
PS: wenn "Explorer4x4.de" Aufkleber gewünscht werden - einfach mal bei mir melden. schwarz, weiß oder silbergrau ginge sofort.
Viel Erfolg bei den Prüfungen und ...

Und auch etwas beeindruckend, wie die Technik so relativ locker die Tonnen in Bewegung setzt. O.k., ist jetzt zwar rollende Last - aber trotzdem.
Und das mit dem schwächelnden E-Motor nehme ich natürlich zurück.

Und sehr schön, das der Allrad jetzt funktioniert.
Als Vergleich interessant ist in dem Zusammenhang sicher, wie groß das tatsächliche Drehmoment jetzt an der Motorausgangswelle/Kupplung ist. Beim 4.0 Explorer so ca. 330Nm bei ca. 3000U/min.MichiE hat geschrieben: Der Motor hat zwar nur 11kW, allerdings bietet er ein gigantisches Drehmoment und eine sehr exakte Geschwindigkeitsregelung.
Lässt ggf. Rückschlüsse zu, was die serienmäßige Kupplung ab kann.

PS: wenn "Explorer4x4.de" Aufkleber gewünscht werden - einfach mal bei mir melden. schwarz, weiß oder silbergrau ginge sofort.

Viel Erfolg bei den Prüfungen und ...
Wir bieten 280Nm über 6 Minuten und 100Nm Dauerlast bei 15 U/min, und bricht bei höheren Drehzahlen ein. Von Red Bull kam leider eine Absage, Powertrax werde ich in den nächsten Tagen anquatschen. Als nächstes fehlt uns zum weiteren Ausbau des Fahrzeugs erstmal ein Hydraulikkran, wie er normalerweise an einem Unimog oder ähnlichen Fahrzeugen montiert wird, da es um den Transport entsprechend großer Lasten in geringer Zeit geht (www.elrob.org).
Ich melde mich demnächst wieder im Forum unter "Mitglieder stellen sich vor", ich glaub das wird gerade arg Offtopic
Wegen den Aufklebern melde ich mich bei dir Falk, wir werden vermutlich die Schnauze noch blau lackieren. Glaub der silberne wäre klasse
Lg Michi
Ich melde mich demnächst wieder im Forum unter "Mitglieder stellen sich vor", ich glaub das wird gerade arg Offtopic

Wegen den Aufklebern melde ich mich bei dir Falk, wir werden vermutlich die Schnauze noch blau lackieren. Glaub der silberne wäre klasse

Lg Michi
Das Hydraulikproblem wurde durch eine elektrische Hydraulikpumpe gelöst, wie sie z.B. auch für Anhänger in Form eines 3-Seiten-Kipper verwendet wird. Wir schwanken noch zwischen einem kleinen Holzgreifer und einem Hänger mit angebautem Greifer. Was wäre das Problem werden wenn wir einen kleinen Kran auf das Chassis montieren ? Meist haben die einie eigene Traverse, an die Befestigung und Abstützung montiert ist, so dürften die Belastungen auf den Rahmen während der Arm verwendet wird nicht all zu groß werden, oder ?