ماشین کارتینگ (Go-Kart) دست‌ساز با سیستم دوگانه بنزینی و برقی

قطعاتی که برای ساخت این ماشین نیاز داری رو تو این لیست آوردیم:

1. قوطی پروفیل آهن (آلیاژ فولاد نرم 40 در 20 با ضخامت 3 میلی‌متر برای شاسی اصلی)
2. انواع ورق، تسمه و براکت‌های فولادی
3. موتور بنزینی 4 زمانه 212 سی‌سی (7.5 اسب بخار)
4. کیت موتور براشلس (BLDC) 48 ولت 1600 وات
5. دو عدد باتری لیتیوم یون 24 ولت 20 آمپر ساعت
6. دو عدد چرخ عقب (ابعاد 11x7.10-5)
7. دو عدد چرخ جلو (ابعاد 10x4.50-5)
8. توپی چرخ 3 سوراخ و شفت‌های مربوطه
9. محور عقب به طول یک متر
10. دو عدد توپی محور عقب 26 میلی‌متری
11. خورشیدی 11 دندانه گام 420 (ابعاد 8.5 در 10 میلی‌متر)
12. خورشیدی‌های 48 و 37 دندانه
13. سه رشته زنجیر سایز 420
14. دو عدد زنجیرسفت‌کن
15. کابل گاز 90 اینچی
16. چهار عدد بند چسبی ولکرو (برای بستن باتری‌ها)
17. صندلی پلاستیکی مخصوص کارتینگ
18. پدال‌های گاز و ترمز
19. فنرهای 150 و 160 میلی‌متری (قطر مفتول 2 میلی‌متر، قطر خارجی 15 میلی‌متر)
20. سیم مسی ضخیم نمره 10AWG (مشکی و قرمز)
21. سرسیم‌های کولری 6.3 میلی‌متری (مادگی) و سرسیم حلقوی M5 زرد
22. سیستم کامل فرمان (غربیلک، میل‌فرمان، سیبک‌ها و جعبه فرمان)
23. گیربکس جلو/عقب سری 30 مخصوص گوکارت
24. کلاچ گریز از مرکز 20 میلی‌متری 10 دندانه
25. اگزوز لوله‌ای مستقیم و کوتاه (مشکی مات)
26. سیستم ترمز هیدرولیک (دیسک، کالیپر، پمپ ترمز و 200 سانتی‌متر شلنگ)
27. ورق اکریلیک مشکی مات 3 میلی‌متری
28. پنل ابزار (سرعت‌سنج، دورسنج و نشانگر شارژ باتری)
29. پیچ، مهره، اشپیل، مهره‌های چاک‌دار و اتصالات
30. تعداد زیادی بست کمربندی

ماشین‌آلات و ابزارها:

1. اره پروفیل‌بر (یا هر دستگاه برش فلز مناسب)
2. دستگاه جوشکاری MIG (جوش CO2)
3. دریل دستی
4. دریل ستونی
5. سنگ فرز
6. هویه
7. دستگاه برش لیزر (اختیاری برای ساخت داشبورد)

+1

کل این پروژه بر پایه شاسی استواره، پس باید دقیق طراحی بشه. برای شروع، روی زمین نشستیم و با چسب کاغذی ابعاد شاسی رو دور بدن راننده روی زمین کشیدیم.

این کار کمک می‌کنه تا جای صندلی، فاصله پدال‌ها و طول کلی ماشین رو قبل از بریدن آهن‌ها مشخص کنی. وقتی ابعاد دستت اومد، نوبت انتخاب قوطی‌های پروفیل می‌رسه. هدف‌های اصلی ما تو این طراحی این موارد بود:

1. سوئیچ کردن راحت و مطمئن بین دو منبع قدرت (موتورها)
2. اطمینان از اینکه هر موتور می‌تونه کاملا مستقل کار کنه
3. طراحی به شکلی که تعمیر و نگهداری قطعات آسون باشه
4. استفاده از موتور الکتریکی برای سرعت‌های پایین
5. استفاده از موتور بنزینی برای سرعت‌های بالا و هیجانی

از همون اول تصمیم گرفتیم از یه سیستم هیبریدی غیرهمزمان استفاده کنیم تا پیچیدگی کار کمتر بشه. این تصمیم روی خیلی از طراحی‌های بعدی مثل محل نصب پایه‌ها و مسیر انتقال قدرت تاثیر گذاشت.

اولین طرح ما این بود که هر دو موتور کنار هم باشند و محور عقب پشتشون قرار بگیره. اما دیدیم این‌طوری فاصله بین دو محور (Wheelbase) ماشین خیلی زیاد می‌شه. پس طرح رو عوض کردیم و یه پایه طراحی کردیم که موتورها دقیقا بالای محور عقب قرار بگیرن.

قبل از شروع برش‌کاری، حتما ابعاد دقیق قطعات اصلی رو اندازه بگیر و تو طرحت پیاده کن. این مرحله خیلی حیاتیه و اگه ازش بپری، بعدا کلی آهن و متریال هدر می‌ره و مجبوری دوباره کاری کنی.

یادت باشه که محدودیت‌ها مانع کار نیستند، بلکه مسیر طراحی رو مشخص می‌کنند. ما از یه محور عقب یکپارچه استفاده کردیم تا دردسرهای تنظیم راستا (Alignment) کم بشه. سیستم انتقال قدرت زنجیری رو هم انتخاب کردیم چون هم ارزون‌تره، هم قابل‌اعتمادتره و هم نسبت به سیستم تسمه‌ای، تحمل خطای بیشتری داره.

+1

بعد از نهایی شدن طرح، نوبت برش قوطی‌های فولادی می‌رسه. ما از پروفیل‌های مستطیلی استفاده کردیم چون جوش دادنشون راحته و سطح صافشون برای نصب موتورها و براکت‌ها عالیه. کار کردن با لوله‌های گرد برای این اتصالات خیلی سخت‌تره. با اینکه فولاد از آلومینیوم سنگین‌طره، اما شاسی خیلی محکم‌تری بهت می‌ده که برای این ماشین واجبه.

با اره پروفیل‌بر و سنگ فرز، تمام قطعات رو طبق اندازه‌هایی که درآوردی برش بزن. دقت تو این مرحله خیلی مهمه؛ حتی یه خطای کوچیک می‌تونه تراز بودن شاسی رو به هم بریزه. بعد از برش، لبه‌ها رو تمیز کن و مطمئن شو که قطعات به خوبی روی هم جفت می‌شن.

اول چهارتا پروفیل اصلی (جلو، عقب و پهلوها) رو برش بزن و روی زمین بچین تا جای قطعاتی مثل صندلی، پدال‌ها و باتری‌ها مشخص بشه. پیشنهاد می‌کنم روی هر قطعه اندازه‌اش رو بنویسی تا موقع جوشکاری گیج نشی. مشخصات متریال استفاده شده: پروفیل مستطیلی از جنس فولاد نرم (آهن)

ابعاد خارجی: عرض 4 سانتی‌متر، ارتفاع 2.5 سانتی‌متر | ضخامت دیواره: 2 میلی‌متر | نوع جوشکاری: MIG. دلایل استفاده از پروفیل مستطیلی:

1. مقاومت خمشی عالی در برابر بارهای اصلی وارده به شاسی
2. جوشکاری بسیار راحت‌تر نسبت به آلومینیوم یا فولاد کرومولی
3. قیمت مناسب و در دسترس بودن متریال
4. سطوح تخت که نصب ورق‌های موتور و براکت‌ها رو بی‌دردسر می‌کنه
5. حفظ راحت‌تر زاویه‌های قائمه و تراز بودن شاسی موقع ساخت
6. اتصالات جوشی خیلی تمیزتر نسبت به اتصال لوله‌های گرد به هم

تو طراحی شاسی گوکارت، مقاومت خمشی خیلی مهم‌تر از مقاومت پیچشیه و پروفیل مستطیلی دقیقا همین ویژگی رو داره. البته یه سری معایب هم داره:

1. وزن بیشتر نسبت به لوله گرد یا آلیاژهای سبک‌تر
2. راندمان پیچشی کمتر نسبت به وزن مصرفی

از اونجایی که دوام بالا و راحتی تو ساخت برای ما اولویت داشت، از وزن بیشترش چشم‌پوشی کردیم. نکات مهمی که تو طراحی شاسی در نظر گرفتیم:

1. تحمل وزن ترکیبی موتور بنزینی، موتور برقی، باتری‌ها و راننده
2. مقاومت در برابر فشارهای پیچشی موقع شتاب‌گیری و ترمز زدن
3. امکان تغییر و جوشکاری مجدد در صورت تغییر طرح
4. فراهم کردن فضای مناسب برای نصب:
5. موتور بنزینی
6. موتور الکتریکی
7. یاتاقان‌های محور عقب
8. سیستم فرمان
9. صندلی و پدال‌ها

و البته فضای کافی برای هرگونه ارتقای احتمالی در آینده.

جوشکاری شاسی اصلا اون‌قدرها که به نظر می‌رسه ترسناک نیست. ما تو کمتر از 2 هفته قلق جوشکاری MIG رو یاد گرفتیم و تونستیم اتصالات قابل قبولی بزنیم که با تمرین بیشتر، روز به روز بهتر هم می‌شد.

اول چهارچوب اصلی شاسی رو جوش دادیم، بعد پایه موتورها رو آماده کردیم و در نهایت پایه رو روی شاسی سوار کردیم. یادت باشه اول فقط خال‌جوش بزنی تا اگه چیزی تراز نبود، بتونی راحت زاویه‌ها رو اصلاح کنی.

وقتی با گونیا و متر مطمئن شدیم که همه زاویه‌ها قائمه و شاسی کاملا تراز شده، رفتیم سراغ جوشکاری کامل. در آخر هم روی جوش‌ها رو با فرز سنگ زدیم تا ظاهر شاسی یکدست و حرفه‌ای بشه. همین که فرم اصلی ماشین شکل می‌گیره، انگیزه عجیبی برای ادامه کار و چرخ‌دار کردنش پیدا می‌کنی!

تو این مرحله باید مجموعه محور عقب رو روی شاسی نصب کنی. برای این کار از یاتاقان‌ها (یاتاقان بلبرینگ) استفاده کردیم. خیلی مهمه که محور کاملا موازی با شاسی باشه، وگرنه هرگونه انحراف باعث می‌شه ماشین تو سرعت به مشکل بخوره.

محور رو تا جایی که می‌شه نزدیک به جلوی پایه موتورها نصب کردیم. این کار باعث می‌شه توزیع وزن بهتری داشته باشیم و فضای کافی برای نصب گیربکس تو قسمت عقب باقی بمونه.

بعد از محکم کردن محور، توپی‌ها و چرخ‌های عقب رو جا زدیم. کاورهایی که روی چرخ‌ها می‌بینی، در واقع حلقه‌های دریفت هستن که ما فقط برای تمیز موندن لاستیک‌ها روشون کشیدیم. محوری که ما استفاده کردیم 1 متر طول و 1 اینچ ضخامت داشت.

اگه تا اینجای کار رسیدی، واقعا بهت تبریک می‌گیم! دیدن اینکه شاسی ماشینت روی چرخ‌ها قرار گرفته و حرکت می‌کنه، یکی از لذت‌بخش‌ترین بخش‌های پروژه‌ست و بهت انرژی مضاعفی برای ادامه کار می‌ده.

برای نصب صندلی، دو تا لوله رو به صورت عرضی وسط شاسی جوش دادیم (اگه رو عکس سوم زوم کنی مشخصه). پروفیل جلویی رو یه مقدار بالاتر و با زاویه رو به بالا نصب کردیم تا صندلی یه شیب ملایم به سمت عقب داشته باشه. همین تغییر کوچیک، سواری رو به شدت راحت‌تر و اسپرت‌تر می‌کنه.

همچنین ورق‌های فولادی ضخیمی رو برای نصب موتور بنزینی و الکتریکی آماده کردیم. سوراخ‌های این ورق‌ها رو از قبل با دریل ستونی زدیم تا دقیق دربیاد. اگه برات سواله که فرمان چطور کار می‌کنه، فعلا فقط چرخ‌های جلو رو با استفاده از براکت‌های سگ‌دست روی شاسی جوش دادیم. نحوه نصب جعبه فرمان رو تو قدم بعدی کامل توضیح می‌دیم.

+3

سیستم فرمان ما با استفاده از براکت‌های جوشکاری شده و اتصالات ساده که مستقیم روی شاسی سوار می‌شن، طراحی شده. تو این مرحله سگ‌دست‌ها، جعبه فرمان، میل‌فرمان‌ها و چرخ‌های جلو رو نصب کردیم و ستون و غربیلک فرمان رو گذاشتیم برای مراحل آخر.

اولین کار اینه که براکت‌های نگهدارنده سگ‌دست رو روی شاسی جوش بدی. دقت کن که هر دو طرف کاملا تراز باشن و هیچ زاویه‌ای نداشته باشن (مگر اینکه بخوای به فرمان زاویه کستر بدی).

بعد از جوشکاری براکت‌ها، سگ‌دست‌ها رو نصب کن و چرخ‌های جلو رو ببند. توپی چرخ‌های جلو و عقب 3 سوراخه هستن و برای محکم شدنشون به مهره‌های چاک‌دار و اشپیل نیاز داری. پیشنهاد می‌کنیم فعلا اشپیل‌ها رو نذاری تا اگه خواستی چرخ رو باز کنی راحت باشی.

جعبه فرمان رو باید دقیقا هم‌راستا با چرخ‌های جلو تنظیم کنی تا چرخش نرمی داشته باشی و زاویه فرمان در هر دو سمت برابر باشه. دو تا ورق نازک زیر جعبه فرمان جوش دادیم و با استفاده از بست‌های لوله‌ای محکمش کردیم. یه تسمه تقویتی هم اضافه کردیم تا ورق‌ها موقع پیچیدن خم نشن.

بعد از نصب، فرمان رو تا آخر به چپ و راست بچرخون و مطمئن شو که چرخ‌ها به شاسی گیر نمی‌کنن. همچنین دقت کن وقتی فرمان صافه، هر دو چرخ هم کاملا مستقیم باشن، چون حتی یه اختلاف کوچیک هم می‌تونه تو حرکت مشکل ایجاد کنه.

از نظر مکانیکی همه چیز عالی کار می‌کرد، اما بزرگ‌ترین چالش ما هندسه فرمان بود. تو تست‌های اولیه، چرخ‌های جلو یه مقدار انحراف به بیرون (Toe-out) داشتن که باعث می‌شد ماشین به شدت ناپایدار و عصبی بشه.

تو سرعت‌های پایین واکنش فرمان خوب بود، اما به محض اینکه سرعت می‌گرفتیم، ماشین کاملا غیرقابل پیش‌بینی می‌شد و مدام به چپ و راست کشیده می‌شد. تو سرعت‌های بالاتر این قضیه تبدیل به پرش و از دست رفتن کامل کنترل می‌شد. کوچک‌ترین حرکت فرمان به شدت بزرگ‌نمایی می‌شد و نگه داشتن ماشین تو خط مستقیم تقریبا غیرممکن بود.

موقع تست کردن فهمیدیم که حتی چند میلی‌متر انحراف به بیرون، تاثیر وحشتناکی روی پایداری ماشین داره. با تنظیم مجدد و نزدیک کردن چرخ‌ها به حالت خنثی (Neutral toe)، ماشین بلافاصله آروم شد و کنترلش فوق‌العاده راحت‌تر شد.

+4

برای قرارگیری قطعات مختلف، چهار تا ورق فولادی اصلی رو باید روی شاسی جوش بدیم:

1. صفحه باتری (عکس 1)
2. صفحه موتور بنزینی (عکس 2)
3. صفحه موتور الکتریکی و کنترلر (عکس 3)
4. صفحه زیر پا (رنگ سبز تو عکس 2)

برای نصب این ورق‌ها حتما از گونیا استفاده کن تا کاملا تراز باشن. جای سوراخ‌ها رو هم قبل از سوراخ‌کاری با خط‌کش، ماژیک و سنبه دقیق علامت بزن.

صفحه باتری رو دقیقا پشت صندلی گذاشتیم تا هم از فضا بهترین استفاده بشه و هم یه مسیر کوتاه و ساده برای سیم‌کشی به سیستم‌های الکترونیکی پشتش داشته باشیم. صفحه موتور بنزینی حدود 7 میلی‌متر ضخامت داره تا بتونه وزن 17 کیلویی موتور رو بدون خم شدن تحمل کنه.

صفحه موتور الکتریکی ضخامت کمتری داره، اما برای اطمینان بیشتر، یه تسمه فلزی نازک زیرش جوش دادیم تا خیالمون از بابت تحمل بار راحت بشه.

نصب صفحه زیر پا هم خیلی ساده‌ست؛ کافیه روی صندلی بشینی و جایی که پاشنه‌هات راحت‌ترین حالت رو دارن پیدا کنی. فقط حواست باشه که تو قسمت جلو، فضای کافی برای نصب پدال‌ها باقی بمونه.

تو ایده‌آل‌ترین حالت، زانوهات موقع نشستن باید کمی خم باشن تا بتونی پدال‌ها رو راحت استفاده کنی. اگه صفحه زیر پا رو خیلی دور نصب کنی، فشار دادن پدال‌ها برات سخت می‌شه و ممکنه موقع رانندگی ماهیچه پات بگیره (این رو از روی تجربه می‌گم!). یه عکس هم گذاشتم تا ببینی بهترین پوزیشن رانندگی چطوریه.

+1

باتری‌هایی که استفاده کردیم لیتیوم یونی هستن. هر کدوم 24 ولت و 20 آمپر ساعته که با سری کردنشون یه پک 48 ولت 20 آمپر ساعت ساختیم. باتری‌ها رو با بندهای چسبی ولکرو روی صفحه مخصوصشون محکم کردیم و یه براکت فلزی هم پشتشون گذاشتیم تا کاملا فیکس بشن.

کار کردن با سیستم برقی خیلی ساده بود چون به صورت یه کیت آماده (باتری <-- کنترلر <-- موتور) تهیه شده بود. کنترلر برای هر قطعه یه کانکتور لیبل‌دار داره؛ مثل پدال گاز، سوئیچ استارت و تنظیم 3 سرعته. این قضیه نصبش رو فوق‌العاده سریع می‌کنه. ما قطعات الکترونیکی رو با این اولویت‌ها جانمایی کردیم:

1. دسترسی آسون
2. گردش هوای خوب برای خنک شدن
3. کوتاه شدن مسیر کابل‌کشی

مسیر کابل‌کشی رو تو همین مرحله مشخص کردیم تا بعدا با یه عالمه سیم درهم‌تنیده مواجه نشیم. همه‌چیز طوری روی پایه نصب شده که اگه نیاز به بررسی داشت، سریع بتونی بهش برسی.

+1

سیستم انتقال قدرت برقی ما از یه موتور براشلس 48 ولت 1600 وات استفاده می‌کنه. نصب موتور کار نسبتا راحتی بود، چون سوراخ‌های صفحه رو از قبل آماده کرده بودیم. البته مجبور شدیم خورشیدی موتور رو از مدل شماره 35 به یه خورشیدی 11 دندانه گام 420 تغییر بدیم تا با بقیه قطعات گوکارت ما سازگار بشه (چون ما برای همه اتصالات از زنجیر 420 استفاده کردیم).

چون زنجیر یه مقدار شل بود و فضای کافی برای عقب کشیدن موتور نداشتیم، مجبور شدیم با چند تا واشر موتور رو یکم بیاریم بالاتر تا زنجیر سفت بشه. پیشنهاد می‌کنم اول زنجیر رو بندازی و میزان کشش رو بررسی کنی، بعد سوراخ‌های پایه رو دریل کنی تا مثل ما به زحمت نیفتی. به جز این مورد، نصبش خیلی سریع انجام شد. یادت نره برای بستن تمام پیچ‌ها از مهره‌های کاسه‌نمدی (Nyloc) استفاده کنی تا تو لرزش‌ها شل نشن.

موتور بنزینی ما یه موتور 212 سی‌سی هندلی (طرح هوندا) هست که با هوا خنک می‌شه و برای ایمنی بیشتر، گاورنرش رو دست‌نخورده نگه داشتیم. این موتور فقط برای سرعت‌های بالا در نظر گرفته شده و از نظر مکانیکی کاملا مستقل از موتور الکتریکی کار می‌کنه.

یه کلاچ گریز از مرکز 20 میلی‌متری روی این موتور بستیم (توصیه می‌کنم برای این سبک ماشین‌ها از تورک کانورتر یا CVT استفاده نکنی) و با چند تا واشر ضخیم و یه پیچ مخصوص شفت، محکم سر جاش فیکسش کردیم.

کابل گازی که تهیه کردیم حدود 90 اینچ طول داره؛ بلندترین کابلی که می‌تونستیم پیدا کنیم، چون موتور خیلی عقب‌تر از پدال‌هاست. وقتی کابل رو به اهرم گاز وصل کردیم، دیدیم موقع برداشتن پا از روی پدال، اهرم به حالت سلو (Idle) برنمی‌گرده. برای همین مجبور شدیم یه فنر اضافه هم براش بذاریم.

فیلتر هوای فابریک موتور رو هم با یه فیلتر اسپرت و باکیفیت عوض کردیم که هم عمر بیشتری داره و هم هوای بهتری به موتور می‌رسونه. در مورد اگزوز هم همون‌طور که تو عکس‌ها مشخصه، اصلا خبری از قطعه فابریک نیست! منبع اگزوز اصلی رو انداختیم دور و یه لوله مستقیم کوتاه مشکی مات براش ساختیم که صدای فوق‌العاده بلندی داره. تو بخش تنظیمات موتور می‌تونی ببینی که چه تغییرات جذاب دیگه‌ای روش پیاده کردیم.

+2

گوکارت ما سه تا پدال داره: از چپ به راست شامل ترمز، گاز برقی و گاز بنزینی. نصب پدال گاز برقی از همه راحت‌تر بود؛ فقط کافیه یه ورق فلزی زیرش بذاری و با سه تا پیچ محکمش کنی. برای پدال گاز بنزینی از یه فنر سفت استفاده کردیم تا مطمئن بشیم وقتی پا رو برمی‌داریم، سریع و کامل برمی‌گرده سر جاش.

حتما چک کن که پدال‌هات استاپر (متوقف‌کننده) داشته باشن تا بیش از حد فشار داده نشن (مدل‌های ما این قطعه رو داشتن). پدال ترمز مستقیم به پمپ ترمز (مستر سیلندر) متصل می‌شه که خودش فنر داخلی داره و پدال رو به حالت اول برمی‌گردونه. پمپ ترمز با چهار تا براکت آلومینیومی ال‌شکل به قسمت جلوی شاسی دریل و نصب شده.

برای تقویت محل نصب پدال‌های گاز و ترمز، دو تا پروفیل فولادی مجزا از جلوی ماشین تا جعبه فرمان جوش دادیم که از زیر صفحه پدال‌ها هم عبور می‌کنه و استحکام فوق‌العاده‌ای به این بخش می‌ده.

نکته مهم: قبل از اینکه پدال‌ها رو ثابت کنی، روی صندلی بشین و تست کن که آیا پدال‌ها تو فاصله مناسبی هستن و می‌تونی تا آخر فشارشون بدی یا نه.

+5

گیربکس احتمالا گرون‌ترین قطعه این گوکارته و قیمتش تقریبا دو برابر موتور بنزینی دراومد! این قطعه، موتور الکتریکی رو به محور عقب متصل می‌کنه و بهمون این امکان رو می‌ده که هر وقت خواستیم موتور برقی رو درگیر یا خلاص کنیم؛ قابلیتی که برای یه سیستم هیبریدی کاملا حیاتیه.

دلیل اهمیتش اینه که اگه هر دو منبع قدرت مستقیما به محور متصل باشن، وقتی با موتور بنزینی تو سرعت بالا رانندگی می‌کنی، موتور الکتریکی تبدیل به ژنراتور می‌شه. این اتفاق می‌تونه باعث داغ شدن بیش از حد موتور برقی بشه و جریان برگشتی برق، کنترلر و باتری‌ها رو به فنا بده!

(مگر اینکه کنترلر شما قابلیت شارژ مجدد یا Regen داشته باشه، که تو این حالت می‌تونی یه هیبریدی واقعی بسازی و از موتور بنزینی برای شارژ باتری‌ها استفاده کنی).

ما گیربکس رو پشت محور عقب نصب کردیم و یه تسمه تقویتی هم براش جوش دادیم. سه تا ورق فلزی بریدیم (عکس 5)، به گیربکس پیچشون کردیم و اونا رو بین پروفیل عقبی و تسمه تقویتی جوش دادیم (عکس 7). یادت باشه قبل از جوشکاری نهایی، حتما راستای زنجیرها و خورشیدی‌ها رو تراز کنی.

اهرم دنده رو با یه براکت L شکل آلومینیومی سمت چپ ماشین نصب کردیم. حواست باشه کابل‌کشی شیفتر رو قبل از نصب نهایی انجام بدی، وگرنه مجبوری دوباره همه‌چیز رو باز کنی.

وقتی همه‌چیز وصل شد و کابل‌کشی تموم شد، دنده‌ها رو جا بزن و با دست خورشیدی‌ها رو بچرخون تا مطمئن بشی دنده به درستی درگیر شده. ما تقریبا یه هفته روی تنظیمات دقیق این بخش وقت گذاشتیم! اگه دیدی جا رفتن دنده‌ها سخته، احتمالا یکی از کابل‌ها (از سمت گیربکس - عکس 3) بیش از حد سفت شده. تنها راه‌حلش اینه که اون‌قدر با کابل‌ها و تنظیماتش بازی کنی تا به نرم‌ترین و بهترین حالت ممکن برسی.

+2

سیستم انتقال قدرت ما در مجموع از 6 تا خورشیدی تشکیل شده (2 تا روی محور، 2 تا روی گیربکس، 1 دونه روی موتور بنزینی و 1 دونه روی موتور الکتریکی). خورشیدی‌های روی محور از طریق یه توپی (همون دیسک‌های طلایی‌رنگ تو عکسا) به شفت جوش داده شدن. برای تمام مسیرها از زنجیر سایز 420 استفاده کردیم که معمولا بهترین انتخاب برای گوکارت‌های قدرتمنده. مسیر انتقال قدرت با خورشیدی‌ها به این شکله:

1. از موتور بنزینی (کلاچ گریز از مرکز) <-- به محور عقب
2. از موتور الکتریکی <-- به گیربکس
3. از گیربکس <-- به محور عقب

زنجیرها نباید خیلی سفت یا خیلی شل باشن. برای اینکه کشش زنجیرها همیشه تو ایده‌آل‌ترین حالت باشه، تصمیم گرفتیم برای بعضی از مسیرها از زنجیرسفت‌کن استفاده کنیم که تو قدم بعدی کامل توضیحش می‌دیم.

+2

استفاده از زنجیرسفت‌کن تو این پروژه به‌شدت واجبه. این قطعه بهت اجازه می‌ده کشش زنجیر رو دقیق تنظیم کنی، انعطاف‌پذیری سیستم رو بالا می‌بره و از همه مهم‌تر، اگه زنجیر در رفت، تو چند ثانیه دوباره می‌تونی جا بندازیش.

ما اهمیت این قضیه رو تو یکی از تست‌ها به چشم دیدیم؛ موقع پیچیدن زنجیر از جاش در رفت، اما به لطف زنجیرسفت‌کن، تو کمتر از چند ثانیه دوباره انداختیمش سر جاش!

اگه تصمیم داری زنجیرسفت‌کن نصب کنی، حتما فنرهای باکیفیت براش بگیر. فنرهایی که ما خریدیم قیمت زیادی نداشتن، اما کیفیتشون بی‌نظیر بود. دو تا فنر 150 و 160 میلی‌متری با ضخامت مفتول 2 میلی‌متر و قطر خارجی 15 میلی‌متر تهیه کردیم. این فنرها به‌شدت سفت هستن و دقیقا همون چیزیه که زنجیرسفت‌کن برای تحمل فشار بهش نیاز داره.

یه زنجیرسفت‌کن برای مسیر گیربکس تا محور گذاشتیم (تا زنجیر به شاسی برخورد نکنه) و یکی هم برای مسیر موتور بنزینی تا محور نصب کردیم (تا بهترین میزان کشش رو داشته باشیم).

زنجیرسفت‌کن‌ها معمولا خودشون فنر دارن، اما فنرهاشون کاملا بی‌مصرف و ضعیفه. ما یه سوراخ روی اهرم هر دو زنجیرسفت‌کن زدیم تا فنرهای قوی خودمون رو بهشون وصل کنیم. برای زنجیرسفت‌کن گیربکس، سر دیگه فنر به یکی از سوراخ‌های پایه موتور الکتریکی متصل شد. برای زنجیرسفت‌کن موتور بنزینی هم، یه سوراخ روی شاسی دریل کردیم و فنر رو بهش پیچ کردیم (تو عکس 6 می‌تونی دقیقا ببینیش).

همچنین پایه‌های سفارشی برای نصب زنجیرسفت‌کن‌ها روی شاسی ساختیم و از بلبرینگ استفاده کردیم تا پیچ اتصال هیچ لقی و حرکت اضافه‌ای نداشته باشه. قبل از نصب نهایی، حتما مطمئن شو که قرقره دقیقا تو راستای زنجیر قرار داره و قبل از حرکت هم حسابی روغن‌کاریش کن. زنجیرسفت‌کن باید با قدرت زنجیر رو هل بده، نه اینکه فقط روش استراحت کنه!

حتما بررسی کن که فنرها تحمل فشار ماشینت رو داشته باشن؛ برای تست، یهو شتاب بگیر و ببین آیا زنجیرسفت‌کن زیر فشار پایین می‌ره یا نه (اگه فنر ضعیف باشه، زنجیر در می‌ره). ویدیو:

1. لینک ویدیو:

حتما ویدیوی زیر رو هم ببین:

+2

ترمزهای هیدرولیک عملکرد فوق‌العاده‌ای دارن، اما به شرطی که با حوصله و خیلی تمیز نصب بشن. عجله تو این مرحله می‌تونه کلی دردسر برات درست کنه. سیستم ترمز ما از این بخش‌ها تشکیل شده:

1. دیسک ترمز
2. کالیپر ترمز
3. پمپ ترمز (مستر سیلندر)
4. شلنگ روغن ترمز

همون‌طور که قبلا گفتم، پمپ ترمز با 4 تا براکت آلومینیومی به جلوی ماشین نصب می‌شه و به پدال ترمز وصله. کنار پمپ ترمز، مخزن روغن قرار می‌گیره که حتما باید بالاتر از پمپ نصب بشه تا روغن بتونه به درستی جریان پیدا کنه. مخزن رو به صورت عمودی و تو جایی نصب کن که باز کردن درش و ریختن روغن ترمز راحت باشه.

دیسک ترمز با همون توپی‌های طلایی رنگ به محور عقب جوش داده می‌شه. خیلی مهمه که دیسک کاملا صاف نصب بشه؛ موقع چرخش محور، دیسک نباید حتی 2-3 میلی‌متر لنگی به چپ یا راست داشته باشه. اگه لنگی داشته باشه، مدام به لنت‌های کالیپر ساییده می‌شه، اصطکاک الکی ایجاد می‌کنه و سرعت ماشین رو می‌گیره.

کالیپر ترمز با یه براکت سفارشی روی شاسی نصب می‌شه؛ این براکت به یه تسمه فلزی که از شاسی اصلی میاد جوش داده شده (عکس 3). باید مطمئن بشی که فاصله لنت‌ها از دیسک مساویه و تو حالت عادی لنت‌ها با دیسک درگیر نیستن (برای تست، محور رو چند بار با دست بچرخون).

برای تنظیم دقیق این فاصله می‌تونی مثل ما از واشر استفاده کنی تا کالیپر رو یکم به چپ یا راست متمایل کنی (تو عکس 1 مشخصه). موقع ترمزگیری باید بیشترین سطح تماس بین لنت و دیسک ایجاد بشه، پس کالیپر رو خیلی بالا نصب نکن تا قدرت ترمزت کم نشه.

بعد از نصب همه قطعات، باید سیستم رو هواگیری کنی تا حباب‌های هوای داخل شلنگ خارج بشن. این مرحله برای ما سخت‌ترین بخش بود، احتمالا چون داشتیم مسیر اشتباهی رو می‌رفتیم! ما از روش هواگیری معکوس استفاده کردیم؛ یعنی تزریق روغن با فشار از سمت کالیپر تا هوا از طریق مخزن خارج بشه. می‌تونی از روش‌های سنتی هواگیری هم استفاده کنی، اما هر روشی که انتخاب کردی این نکات رو یادت نره:

1. محیط رو تمیز نگه دار: روغن ترمز خورنده‌ست و به پوست و رنگ آسیب می‌زنه. حتما دستکش بپوش و دستمال کاغذی دم دستت باشه.
2. کالیپر رو بپوشون: پیشنهاد می‌کنم کالیپر رو با یه تیکه پارچه کاور کنی تا اگه روغن ریخت، رنگ کالیپر خراب نشه.
3. از سرنگ بزرگ استفاده کن: ما یه سرنگ 500 سی‌سی داشتیم که کارمون رو خیلی راحت کرد.
4. یه دوست رو بیار کمک: این کار به هیچ‌وجه تک‌نفره انجام نمی‌شه، حتما از یه نفر بخواه کمکت کنه.

هواگیری رو تا جایی ادامه بده که پدال ترمز کاملا سفت بشه. وقتی پدال رو تا آخر فشار می‌دی، سعی کن چرخ‌های عقب رو با دست بچرخونی؛ نباید بتونی راحت بچرخونیشون، تو بهترین حالت اصلا نباید تکون بخورن. اینجاست که می‌فهمی ترمز هیدرولیکت با موفقیت نصب شده!

+6

این ماشین قطعات الکترونیکی زیادی داره که همه دارن از اون دو تا باتری تغذیه می‌شن. شاید با دیدن عکس‌ها فکر کنی سیم‌کشی خیلی پیچیده‌ست، اما خیالت راحت؛ خیلی ساده‌تر از چیزیه که به نظر می‌رسه!

برای اتصال باتری‌ها به کنترلر، دو تا کابل ضخیم نمره 10AWG دست‌ساز ساختیم. یه سر کابل رو سوکت مادگی کولری زدیم و سر دیگه‌اش رو سرسیم حلقوی پرس کردیم و با وارنیش حرارتی حسابی عایق و محکم‌شون کردیم.

برای سیم‌های اصلی دو تا باکس مجزا در نظر گرفتیم. باکس اول مخصوص سه تا سیم فاز موتور (زرد، آبی، سبز) که سرسیم حلقوی دارن. رنگ‌بندی این سیم‌ها باعث می‌شه تو اتصالشون به کنترلر اصلا گیج نشی.

باکس دوم برای چهار تا سیم ارتباطی باتری و کنترلر ساخته شده (دو تا سیم از کنترلر، دو تا سیم از باتری). تو عکس چهارم که باکس دوم رو نشون می‌ده، دو تا سیم اضافی هم می‌بینی که از کناره‌ها بیرون اومدن. این دو تا سیم نازک مربوط به نمایشگر روی داشبورده که ولتاژ لحظه‌ای باتری رو نشون می‌ده.

سوئیچ استارت رو روی پروفیل کناری، دقیقا بغل دست صندلی نصب کردیم. این مکان هم ظاهر ماشین رو خفن‌تر می‌کنه و هم دسترسی راننده بهش برای روشن و خاموش کردن خیلی راحته. جالب اینجاست که برای نصب سوئیچ از یه براکت پلاستیکی موتور DC استفاده کردیم و سوئیچ با یه کلیک دقیقا روش چفت شد!

برای اینکه سیم‌کشی ماشینت تمیز و مرتب دربیاد، حتما از خرطومی سیم و بست کمربندی استفاده کن. البته ما خودمون خیلی تو این زمینه شاهکار نکردیم!

+1

خودمون هم دقیقا نمی‌دونیم چرا، اما نصب ستون فرمان رو گذاشتیم برای مرحله آخر! اولش ستون رو با زاویه 90 درجه جوش دادیم که هم خیلی پایین بود، هم ظاهر عجیبی داشت و هم به‌شدت تو ذوق می‌زد و ناراحت‌کننده بود. یادت باشه ستون فرمان رو همیشه باید با یه شیب ملایم نصب کنی. پس مجبور شدیم با فرز ببریمش و از اول شروع کنیم.

این دفعه با چند تا بلوک فومی، جای دقیق فرمان رو مدل‌سازی کردیم. روی صندلی نشستیم و وقتی از زاویه و ارتفاع فرمان کاملا مطمئن شدیم، لوله رو بریدیم و جوش دادیم. نتیجه کار یه فرمان خوش‌دست و کاملا ارگونومیک شد.

+4

برای اینکه گوکارت ما شبیه ماشین‌های مسابقه‌ای واقعی بشه، تصمیم گرفتیم یه داشبورد از ورق اکریلیک (پلکسی‌گلاس) 3 میلی‌متری بسازیم تا نشانگر باتری، دورسنج (تاکومتر) و سرعت‌سنج رو روش نصب کنیم. طراحی این پنل خیلی ساده‌ست؛ وسطش یه سوراخ با قطر 50 میلی‌متر درآوردیم تا دقیقا روی یاتاقان ستون فرمان بشینه.

سوراخ‌های مربوط به ابزارها رو می‌تونی با دریل دربیاری، یا اگه می‌خوای کارت بی‌نقص دربیاد، بدی با لیزر برات ببرن. یه کلید قطع‌کن اضطراری (Kill-Switch) هم به پایین سمت چپ داشبورد اضافه کردیم. این داشبورد نه تنها ظاهر ماشین رو خفن می‌کنه، بلکه کاربرد زیادی داره و پیشنهاد می‌کنم حتما یکی برای ماشینت بسازی.

ساختن این جک فلزی دست‌ساز به‌شدت به دردمون خورد. ساختش خیلی ساده‌ست و بهت اجازه می‌ده چرخ‌های ماشین رو بالا نگه‌داری و موتورها رو با خیال راحت روی میز تست کنی. به شدت توصیه می‌کنم یکی از این‌ها بسازی.

ویدیو:

تست درایو برقی دقیقا همون چیزی بود که انتظارش رو داشتیم و قدرت کافی برای حرکت ماشین رو بهمون داد. یکی از مزیت‌های بزرگ گیربکسی که استفاده کردیم اینه که با موتور الکتریکی دنده‌عقب هم داریم! عملکرد سیستم فرمان هم بی‌نظیر بود؛ خیلی نرم، سریع و واکنش‌گرا عمل می‌کرد و ماشین خیلی راحت تو پیچ‌ها می‌چرخید.

ویدیوها:

1. لینک ویدیو:
2. لینک ویدیو:
3. لینک ویدیو:

تو اولین تستی که با موتور بنزینی گرفتیم، یکی از چرخ‌ها شل شد و چیزی نمونده بود که کلا دربیاد! این اتفاق اولویت‌های ما رو سریع تغییر داد. متوجه شدیم که فراموش کردیم اشپیل‌ها (Cotter Pins) رو جا بزنیم و همین باعث شده بود مهره‌ها شل بشن.

همه پیچ‌های توپی و مهره‌های چاک‌دار رو دوباره سفت کردیم، اشپیل‌ها رو جا زدیم و کل ماشین رو یه دور چک کردیم تا برای تست دوم بنزینی آماده بشیم.

تو تست دوم، عملکرد محور عقب خیلی قرص و محکم بود، اما قسمت جلوی ماشین حسابی اذیتمون کرد. چون جلوی ماشین سبک‌تره، چسبندگی خوبی تو پیچ‌ها نداشتیم. از طرفی، همون مشکل انحراف به بیرون (Toe-out) چرخ سمت راست باعث شد رانندگی تو مسیر مستقیم برامون تبدیل به یه کابوس بشه.

راه‌حل این بود که چرخ‌ها رو دوباره تنظیم کنیم و یه مقدار زاویه کستر (Caster) به فرمان بدیم تا فشار و وزن بیشتری به چرخ‌های جلو منتقل بشه.

وقتی به تست سوم رسیدیم، ماشین از نظر پایداری و اطمینان عالی شده بود و تازه اون موقع بود که تصمیم گرفتیم بریم سراغ تیونینگ و ارتقای قدرت موتور. ویدیوهای تست درایو:

1. لینک ویدیو:
2. لینک ویدیو:
3. لینک ویدیو:
4. لینک ویدیو:
5. لینک ویدیو:

بعد از تست‌های اولیه، یه سری تغییرات کوچیک روی موتور دادیم تا عملکردش رو بهتر کنیم. این تغییرات شامل تنظیم پیچ سوخت دور آرام (پیچ طلایی) و تنظیم دور آرام موتور (پیچ مشکی) روی کاربراتور بود. پیچ سوخت دور آرام: این پیچ غلظت مخلوط هوا و بنزین رو تو حالت درجا و دور پایین کنترل می‌کنه.

1. چرخوندن پیچ:
2. در جهت عقربه‌های ساعت (بستن) ← سوخت کمتر و رقیق‌تر (Lean)
3. در خلاف جهت عقربه‌های ساعت (باز کردن) ← سوخت بیشتر و غلیظ‌تر (Rich)
4. تاثیر روی:
5. کارکرد نرم موتور در حالت درجا
6. راحت روشن شدن موتور

ما تصمیم گرفتیم این پیچ رو حدود دو دور (720 درجه در خلاف جهت عقربه‌ها) باز کنیم تا سوخت بیشتری به موتور برسه. این کار باعث شد صدای موتور خیلی خشن‌تر و تهاجمی‌تر بشه و حتی یه بک‌فایر (Backfire) جذاب هم از اگزوز بگیریم! پیچ دور آرام (RPM درجا): این پیچ میزان باز بودن دریچه گاز رو تو حالت درجا تعیین می‌کنه.

1. چرخوندن پیچ:
2. در جهت عقربه‌های ساعت (بستن) ← افزایش دور موتور درجا
3. در خلاف جهت عقربه‌های ساعت (باز کردن) ← کاهش دور موتور درجا

ما این پیچ رو خیلی دستکاری نکردیم؛ فقط نیم دور (180 درجه) تو جهت عقربه‌های ساعت سفتش کردیم تا دور موتور کمی بره بالا و کلاچ گریز از مرکز راحت‌تر درگیر بشه. اگه دور موتور رو خیلی بیاری پایین، ماشین تو حالت درجا خاموش می‌شه. یادت باشه تنظیمات رو خیلی آروم و مرحله‌به‌مرحله (هر بار حداکثر نیم دور) تغییر بدی و هیچ‌وقت همزمان با هر دو پیچ بازی نکنی.

حسابی با این تنظیمات بازی کن و از نتیجه‌اش لذت ببر، اما حتما مقادیری که می‌چرخونی رو یادداشت کن تا اگه تنظیمات به هم ریخت، بتونی به حالت کارخونه برگردونیش. ویدیوها:

1. لینک ویدیو:
2. لینک ویدیو:

اگه تصمیم داری یه گوکارت هیبریدی مشابه برای خودت بسازی، برات آرزوی موفقیت می‌کنم. یادت باشه که فرآیند ساخت، جوشکاری، کثیف‌کاری‌ها و چالش‌هایی که تو این مسیر باهاشون روبرو می‌شی، دقیقا به اندازه رانندگی با این ماشین لذت‌بخشه؛ پس از تک‌تک لحظاتش استفاده کن!

اگه سوالی برات پیش اومد، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. امیدوارم از این آموزش لذت برده باشی و ایده‌های خفنی برای پروژه‌های بعدیت گرفته باشی.