Ein neuer Motor im Kewet

Im vorherigen Beitrag habe ich mich mit dem Motorcontroller Sevcon GEN4 beschäftigt, wie man ihn programmiert und die Verkabelung. Ich habe den Motor angeschlossen und in der Testanordnung zum laufen gebracht.
Hier soll es sich nun um den Einbau des Twizy Motor im Kewet drehen. Ich habe dem Motor vor einiger Zeit gebraucht gekauft.

Der Twizy Motor ist ein Drehstrom-Asynchron-Elektromotor (three-phase asynchronous machine oder ACIM: AC induction motor) mit 8,5 kW, mit einer PeakLeistung von 12,6 kW.

Im Gegensatz zu Permanentmagnet Motoren (PMAC: Permanent Magnet AC / BLDC: BrushLess DC / PMSM: Permanent Magnet Synchronus Machine) hat der Motor keine Permanentmagnete im Rotor sondern das Magnetfeld wird durch die Statorwicklungen in den Rotor (der kurzgeschlossene Wicklungen hat) induziert.

Das Prinzip ist in diesem Dokument ganz gut erklärt. Praktisch sind ACIM Motore idr. schwerer und größer als PMAC Motore und haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad, dafür sind sie preiswerter zu bauen.

Testaufbau

Hier ist der gesamte Testaufbau zu sehen: Der Sevcon Gen4, der IXXAT USB to CAN Adapter, ein Motorrelais und der Twizy Motor. Die Stromversorgung erfolgt über ein Kabel zum Kewet Akku.

Reparatur Getriebewelle

Nachdem der Motor das erste mal lief, habe ich mich etwas erschrocken, wie laut er war! Das konnte doch nicht sein….. also habe ich mal im Twizy Forum geschaut, ob es dafür einen Grund gibt und ich bin auch fündig geworden.
Es ist ein altbekanntes Problem das alle etwas älteren Motoren befällt. Die Koppelung des Motors mit dem Getriebe versagt irgendwann.

So habe ich also erst einmal das Getriebe vom Motor getrennt und auseinandergenommen. Es ist gut zu sehen, das die Verzahnungskupplung ausgeschlagen ist. Leider hat der Motor auf der Seite zum Getriebe kein Kugellager. Er wird nur durch das Lager des Getriebes auf der Getriebeseite gehalten. Wenn nun die Kupplung etwas ausgeschlagen ist, vibriert der Anker des Motors!
Im Forum gibt es eine Lösung, das 2. Lager nachzurüsten. Nachstehend ein paar Bilder des Umbaus.

Man sieht ganz gut, das die Motor/Getriebe Kupplung schon ausgeschlagen ist.

Die Reparatur der Getriebewelle bzw. die Lagerung des Motors war nicht eingeplant, aber dafür gibts hier noch ein paar Hinweise. Das scheint ein Fehler zu sein, der bei allen älteren Twizy Motoren irgendwann auftritt. Ich bin im Twizy Forum fündig geworden, hier der Thread dazu.
Da der Motor nur hinten gelagert ist und vorn durch das Getriebe, schlägt die Verzahnungskupplung irgendwann aus und der Motor wird extrem laut. Im Extremfall greift die Kupplung nicht mehr, und der Motor dreht durch. Wer das Problem hat, schaue bitte im Link nach, da ist die Reparatur sehr gut beschrieben. Hier nur noch ein paar Fotos von mir:

Den Kugellagerhalter habe ich nach einer Zeichnung aus dem Forum gedreht.

Als Problem hat sich noch die Getriebeentlüftung des Motors herausgestellt. Sie war einfach im Weg… 🙄 Also habe ich sie herausgenummen und mit einem gedrehten Blindstopfen aus Alu verschlossen. Als Ersatz habe ich ein Loch in die Öleinfüllschraube gebohrt und einen Schlauch eingepasst. Leider drückt da kontinuierlich Ol raus. Als Übergangslösung habe ich den Schlauch in eine kleine Plastikflasche geleitet. Nicht optimal, aber funktioniert erst einmal!
Als Getriebeöl wird GL5 SAE 85W-90 empfohlen, 1,0L.

Einbau in den Kewet

Natürlich passt der Twizy Motor nur mit reichlich Umbauten in den Kewet. Am Motor und Getriebe sind 3 Befestigungspunkte mit denen die Einheit im Auto befestigt wird:

• Oberhalb des Motors hinten.
• Unterhalb des Motors vorn.
• Vorn am Getriebe an den Antriebsachsen.

Getriebe

Das Getriebe des Twizy Motors ist nicht von allerbester Qualität, das original Kewet Getriebe sah qualitativ besser aus. Die Zahnräder haben relativ viel Spiel. … aber sei es drum. Der Hersteller ist übrigens COMEX.
Hier mal eine Innensansicht:

Antriebswellen

Die Anpassung der Antriebswellen war eigentlich das größte Problem.
Getriebeseitig haben die original Kewet Wellen einen Durchmesser von 22mm mit 20 Zähnen. Das Twizy Getriebe aber 20mm mit 18 Zähnen. Was also tun?
Erst einmal habe ich mir neue Tripodengelenke besorgt, die auf das Getriebe passen. SKF, VKJA 8984: Bei Ebay für 44,10 EUR das Stück. Die Verzahnung am Getriebe und an der Welle ist gleich.
Erstaunlicherweise hat die Länge der Kewet Wellen nun genau gepasst! Aber nicht die Verzahnung….

Nach längerem Überlegen habe ich mich entschlossen, die Wellen abzudrehen und neu zu verzahnen. Dazu muß die gehärtete Welle erst einmal ausgeglüht werden. Hier einige Bilder:

Welle neu härten: Die Temperatur muß mindestens 800° betragen, wenn die Welle neu gehärtet wird, sonst bleibt sie weich. Etwa 15 Minuten erhitzen bis sie rotglühend ist, dann in kaltes Wasser. Danach im Backofen 2 Stunden bei 250° anlassen. 

Einbau

Hier sieht man die eingebaute Welle mit den Tripodengelenken und dem Getriebe:

Motorcontroller

Der Platz im Kewet ist sehr beschränkt, also habe ich noch eine Box gebaut und hinter den Motor gequetscht. Die Box ist aus 3mm Aluminium, an der Unterseite habe ich einen Kühlkörper für den GEN4 verschraubt. Außerdem sind in der Box noch das Hauptstromrelais und die Anschlüsse für den CAN Bus. Es sieht noch etwas unaufgeräumt aus und die Kabelverbinder sind mangelhaft. Die Verschraubungen lösen sich gern durch die Vibrationen. Ich werde sie demnächst durch Vagoklemmen ersetzen.

Anschlüsse

Encoder (Stecker am Motor):

1- +10V
2- Encoder B
3- Encoder A
4- 0V
5- Shield Cable

Fazit

Ich habe die erste Probefahrt hinter mir! Im Vergleich zum alten Kewet Motor habe ich festgestellt:
Motor/Getriebeeinheit ist etwa gleich laut.
Der Twizy Motor in Kombination mit dem SEVCON GEN4 hat mehr Leistung! 90 km/h sind kein Problem!
Rekuperation ist möglich, was die Reichweite erhöht.
Der Wirkungsgrad des Twizy Motors ist um etwa 10% besser!
Kein Kohlentausch mehr…

Der Umbau hat etwa 6 Wochen gedauert…..

Beitrag wird fortgesetzt…..       weiter zu: Sevcon GEN4 Motorocntroller

Bei Fragen bitte die Kommentarfunktion nutzen!

Dies ist ein privater Blog. Brauchst du professionelle Hilfe zum GEN4, EMUS BMS, EV Umbau oder Programmierung? Dann bitte hier klicken!