مسیر تبدیل خودروهای کلاسیک به الکتریکی هموار شده است

با تبدیل نیروی محرکه خودروهای کلاسیک به الکتریکی می توان جان تازه ای به خودروهای ساخته شده قبل از سال 1996 داد.

به گزارش تک ناک،  22 آوریل روز زمین است، و پیام همیشگی آن – مواظب سیاره ما باشید –است و به دلیل چالش های شناخته شده در آخرین گزارش IPCC، ضرورت بیشتری پیدا کرده است.

اصطلاح “restomod” اولین بار در دهه 1990 مورد توجه قرار گرفت. جمعی از علاقمندان به اتومبیل دارای موتور نیرومند به دنبال راه هایی برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان به ماشین های قدیمی خود بودند ودر این راستا یک صنعت روستایی متشکل از افراد پیشرو در تطبیق اجزای شاسی با مدل های اخیر  ظهور کردند.

امروزه،به سختی یک موستانگ یا کامارو بازسازی شده در اواخر دهه 60 در جاده ها که با نوعی فناوری مدرن اصلاح نشده باشد، می‌توان یافت – خواه سیستم تزریق سوخت با کنترل کامپیوتری، یک ترمز و سیستم تعلیق به روز شده و یا حتی یک موتور V8 مدرن باشد.

مایکل بریم از EV West، مالک فروشگاه تبدیل خودروهای برقی در سن مارکوس، کالیفرنیا، گفت: «من در سال 2009 درگیر بازسازی مجدد شدم، دوران عجیبی بود، و در آستانه رکود بودم. “من مقاله ای در مورد خودرو کروک در حال توسعه تسلا خواندم، و به عنوان یک مهندس کامپیوتر و  راننده ی هات راد، به نوعی شیفته فناوری آن شدم. می خواستم ببینم چه چیز با عملکرد الکتریکی ممکن خواهد بود.”

وی به مجلهArs گفت: «اما در حالی که مشغول تحقیق بودم، تقریبا از انجام آن منصرف شدم. من با فروشگاه‌ها که با فناوری کار می‌کردند تماس می‌گرفتم و می‌خواستم در مورد اسب بخار، کار پیوسته و مواردی از این قبیل صحبت کنم، اما تنها چیزی که آنها می‌خواستند در مورد آن صحبت کنند این بود که من با نصب آن چقدر پول پس انداز خواهم کرد.

با توجه به اینکه توسعه خودروهای الکتریکی  هنوز در بودجه اکثر خودروسازان بزرگ، خطای گرد محسوب می شد، بریم نیز در یافتن قطعات در بازار  با مشکل قابل توجهی مواجه بود، اما او گفت که وضعیت در سال های اخیر به طور قابل توجهی تغییر کرده است.

بریم گفت: نه تنها رانشگر و باتری ها در دسترس است، بلکه بسیاری از قطعات دیگر که سازندگان در روزهای اولیه مجبور بودند خودشان درست کنند نیز موجود‌است. به عنوان مثال در آن زمان سیستم های توسعه یافته ای برای اضافه کردن ترمزهای کمکی وجود نداشت. راه حل این بود که یک پمپ خلاء برای تقلید از روشی که با موتور احتراقی کار می کند، قرار دهیم، و به طور مشابه از پمپ های هیدرولیک تسمه محور برای کمک فرمان استفاده کنیم. اما اکنون، تولید خودروهایی مانند نیسان لیف، شورولت بولت، و خودروهای الکتریکی که تسلا تولید می‌کند، راه حل های هدفمند (مانند پمپ های هیدرولیک الکتریکی) در سطح تجهیزات اصلی توسعه یافته اند و در بازار در دسترس هستند. این به بهبود تجربه خودرو های الکتریکی  کمک زیادی کرده و همچنین قطعات با کیفیت بالاتر و هزینه کمتر را به ارمغان آورده است. این فراوانی مقرون به صرفه تر بودن را به بازار تبدیل  خودروهای کلاسیک به خودرو های الکتریکی آورده‌است.”

در نمایشگاه سال گذشته انجمن بازار تجهیزات تخصصی (SEMA) – کنوانسیون عظیم خدمات پس از فروش که هر ساله در لاس وگاس برگزار می شود – فورد کانسپت  F-100 Eluminator خود را به نمایش گذاشت، یک تولید  سفارشی منحصر به فرد که از اجزای رانشگر خودرو الکتریکی موستانگ Mach-E GT  تولیدی مدل پیکاپ قدیمی سری F این خودروساز در  آن استفاده شده بود. این جدیدترین محصول از مجموعه خودروهای الکتریکی این خودروساز است که شامل موستانگ کبرا جت 1400 به صورت تمام الکتریکی و نمونه های اولیه ماشین دریفت Mach-E 1400 می شود.  و توجه سازندگان تجهیزات اصلی را جلب کرده‌است.

مارک ویلسون، مدیر عملیات تجاری شخصی سازی خودرو فورد گفت: “من فکر می کنم این تازه شروع کار است.” “اگر به چرخه عمر محصولات موتور احتراق داخلی در درازمدت نگاه کنید، به نظر می‌رسد که تاریخ پایانی در افق وجود دارد – نقطه‌ای که در آن به تدریج حذف خواهند شد و چیزی تا منسوخ شدن این موتورها باقی نمانده‌است .”

ویلسون گفت: ” تبدیل پیشران احتراقی به پیشران الکتریکی برای محصولاتی که موتور واقعاً نقطه کانونی وسیله نقلیه نیست، اهمیت بیشتری پیدا خواهد کرد.” برای مثال خودرو مدلf-100  سال ۱۹۷۸که خود ماشین ظاهر خوبی دارد اما موتور شش سیلندر خطی اولیه آن اکنون بازده ای  کمتری دارد. در چنین موردی، تعویض رانشگر به طور بالقوه آسیب کمتری به ارزش، نوستالژی و مطلوبیت کلی خودرو وارد می کند.

کانسپت Eluminator  فقط یک تغییر ظاهری نیست .این مدل شامل دو موتور کششی الکتریکی که چرخ‌های جلو و عقب F-100 را به حرکت در می‌آورند (که مجموعاً قدرت خروجی سیستم 480 اسب بخار و گشتاور 634 پوند فوت را دارند) می‌شود و اکنون برای خرید توسط عموم مردم از طریق فورد پرفورمنس در دسترس است.

در حالی که دسترسی به اجزای درجه یک توسط سازندگان اصلی  تجهیزات روز به روز در حال بهبود است، بریم گفت که مانند پروژه‌های سنتی بازسازی، سطح پیچیدگی موجود در اکثر تبدیل‌های خودرو الکتریکی  معاصر معمولاً هزینه‌‌بر است.

بریم گفت: “شما همیشه به “چهار اصل بزرگ” نیاز دارید – موتور، اینورتر موتور، باتری و شارژر. “این چهار مورد ویژگی های اصلی میزان عملکرد سیستم خودرو، میزان شارژ و سرعت شارژ مجدد آن را تعیین می کند. هرمساله‌ای غیر از این ۴ مورد را می توان اختیاری در نظر گرفت. همه‌ی ابزارها  را نیاز ندارید، اما اگر بخواهید می توانید آن را داشته باشید. همچنین می توانید ویژگی هایی مانند کروز کنترل، کنترل کشش، ترمز احیا کننده قابل تنظیم، تهویه مطبوع، سطوح توان قابل تنظیم و غیره را داشته باشید. ”

او متذکر شد رویکرد EV West در تبدیل‌ مؤلفه‌ها معمولاً مستقیم است. بریم گفت: «نمی‌خواهم به‌عنوان فردی که در حال قطعه قطعه کردن جگوار E-Types و مرسدس بنز 190 SL است، شناخته شوم. اینها واقعاً اتومبیل های محبوبی هستند، بنابراین ما می خواهیم این تغییرات تا حد امکان در زیر کاپوت اتفاق بیفتد و برگشت پذیر باشد.”

خوشبختانه، طراحی فشرده ذاتی اکثر اجزای رانشگر EV باعث نگرانی کمتری در قیود مقرری که در تعویض موتورهای معمولی به وجود می‌آیند می‌شود. ویلسون گفت: “جعبه موتور Eluminator تقریباً در کاپوت هر خودرویی جا می شود.” ما هنوز پلتفرمی را پیدا نکرده‌ایم که این موتور در آن کار نکند. موتور کوچک است، و همچنین وزن آن بسیار سبک است. هر کدام احتمالاً حدود 200 پوند وزن دارند.

بریم گفت که با توجه به‌این‌که شبکه ای از شرکت های پس از فروش که اکنون از این نوع تبدیل EV پشتیبانی می کنند، اجزای مورد نیاز بسیار راحت تر از چند سال پیش در دسترس هستند. اما وقتی نوبت به تامین قطعات خاص می رسد، سازندگان اصلی  تجهیزات همچنان کلید را در دست دارند.

بریم گفت: «این مساله به جایی رسیده است که بازار به اندازه کافی بزرگ است که بیشتر این قطعات در بازار پس از فروش در دسترس هستند، اما استثناهایی وجود دارد. “به عنوان مثال، باتری – تسلا باتری‌هایی می‌سازد که بهتر از هر محصولی در دسترس است. بنابراین مانند این است که به یک ساعت‌فروشی بروید و آنها یک رولکس کارکرده یا یک کاسیو جدید را با همان قیمت به شما پیشنهاد ‌کنند. بیشتر مردم رولکس را انتخاب خواهند کرد.”

به گفته بریم، باتری‌های تسلا کارکرده نسبت به قیمت، چگالی انرژی بهتری نسبت به هر باتری دیگری دارند، که به کاهش وزن ناخالص خودرو برای خودروهای قدیمی کمک می‌کند و اگر مشتریان به دنبال عملکرد همه جانبه نیستند، EV West معمولا آنها را به سمت موتورهای جهانی 9 اینچی مانند  NetGain Hyper9 و HPEVS AC50 هدایت می کند.

تخمین بریم این است که قطعات مورد نیاز برای تبدیل یک خودروی کلاسیک به یک خودروی برقی با استفاده از گیربکس اصلی آن، بین 20 تا 25 هزار دلار هزینه داشته‌باشد و هزینه آن با استفاده از رانشگر تسلا، نزدیک به 25 تا 35هزار دلار خواهد‌بود.

در حالی که امروزه می توان تقریباً روی هر وسیله نقلیه  تبدیل EV را انجام داد، بریم گفت که برخی از پلتفرم ها نسبت به سایرین کاندیداهای بهتری هستند. او گفت: «ماشین‌های که موتور آنها با هوا خنک می شد، مانند فولکس واگن های قدیمی و پورشه 911، واقعاً خوب کار می کنند. این خودروها در تبدیل  بسیار عالی عمل می‌کنند، زیرا واقعا سبک وزن هستند، طراحی پورشه ها نیز بسیار آیرودینامیک است، بنابراین بازگشت سرمایه بسیار خوبی را به مشتریان ارائه می دهند. می‌توانید یک پورشه قدیمی‌تر از 911 با عملکرد بهتری نسبت به مدل‌های ۹۱۱ داشته باشید. وقتی واحد درایو را از یک تسلا مدل S Plaid خارج می‌کنید – خودرویی با وزن 5500 پوند – و آن را در یک پورشه  911 با وزن 2500 پوندی می گذارید، سطح عملکرد آن باورنکردنی می‌شود. این تغییر لبخند به لب شما‌ خواهد آورد.”

هنگامی که خروجی یک سیستم EV در محدوده مشابهی با موتور احتراقی اصلی باشد، تبدیل‌های انجام شده روی این پلتفرم‌های سبک وزن معمولاً می‌توانند از گیربکس دستی موجود و سایر اجزای رانشگر موجود در خودرو استفاده کند. بریم گفت که وضعیت با وسایل نقلیه بزرگتر کمی متفاوت و سخت‌تر می شود.

بریم گفت: «بگذارید فرض کنیم شما یک شورلت شول مدل 1970 دارید، یک خودروی بزرگ که یک محور عقب بزرگ محکم با دیفرانسیل و یک گیربکس کوچک فوق العاده ناکارآمد را شامل می‌شود. “اگر ما این سیستم را در  چنین خودرویی پیاده‌کنیم، تلاش بیشتری برای رساندن نیرو به چرخ‌های عقب و روشی مقرون‌به‌صرفه تر نیاز داریم. ما سعی در استفاده از این تجهیزات رانشگر که برای موتورهای احتراقی طراحی شده‌اند، داریم.

از آنجایی که ما در حال استفاده از خودرویی بسیار سنگین‌تر که به قدرت بسیار بیشتری برای حرکت آن نیاز دارد، هستیم. اعداد بازده آن بسیار مهم‌تر است. در آن مرحله، شما به سیستم مهندسی نگاه می‌کنید که بیشتر یادآور خودروهای الکتریکی مدرن است.

بنابراین در مورد این خودرو شورولت ، بریم گفت که بهترین گزینه این است که محور عقب یکپارچه آن به طور کامل جایگزین شود، و یک سیستم تعلیق عقب مستقل در آن قرار گیرد، و موتور دقیقاً در عقب به همان روشی که تسلا انجام می دهد نصب گردد. او گفت: “این بیشترین قدرت و بهترین کارایی را به شما می دهد که به نوبه خود به معنای بهترین برد است.”

اما با این پلتفرم‌های بزرگ‌تر، نقطه‌ای وجود دارد که سازگاری‌های مهم آنجا شکل‌می گیرند. وی توضیح داد: «عامل محدودکننده واقعی در اینجا وزن است. فرمول اصلی این است که به ازای هر کیلووات ساعت باتری، خودروی کلاسیک شما حدود سه مایل برد خواهد داشت و ظرفیت باتری به ازای هر کیلووات ساعت حدود 13 یا 14 پوند وزن خواهد داشت. بنابراین، همانطور که ظرفیت باتری را اضافه می کنید برای دوام باتری در مسافت بیشتر، به نقطه عطفی با بازدهی نزولی در یک خودرو کلاسیک مواجه می شوید که سریع است و می‌تواند مسافت بیشتری را طی کند، ولی رانندگی کردن با آن لذت‌بخش نیست، و بسیار سنگین است.”

از نظر دینامیک، وزن در وسایل نقلیه مدرن کمتر مورد توجه قرار می گیرد، زیرا آنها با طرح های شاسی مدرن مجهز شده اند که وزن را از ابتدا در نظر می گیرند، اما وسایل نقلیه ای که از استاندارد OBD-ll استفاده می کنند – که ابتدا در سال 1996 معرفی شد – ، کاندیدای ایده آل برای تبدیل EV نیستند.

بریم گفت: «زمان برای این پروژه‌ ها ، طلاست، و وقتی سیستم‌های پیچیده‌تری در خودرو دارید، به زمان بیشتری برای ایجاد یکپارچگی صحیح بین تمام قطعات نیاز دارید.» “بعد از معرفی OBD-ll ، یکپارچگی بسیار زیادی بین کامپیوترهای خودرو و سراسر اجزای مختلف آن وجود دارد و برای انجام تبدیلی اینچنین به جابجایی ترتیب همه قطعات نیاز است. برای مثال، اگر ECU گیربکس، با انتقال نیروی خوذکار مورد انتظارش مواجه نشود، رفتار موتور مطلوب نخواهد بود. و این مساله ویژه هر خودرویی است.”

اما هر چه تعداد بیشتری خطوط مونتاژ تولید خودروهای برقی در سراسر جهان آغاز به کار می‌کنند، گزینه ها برای تبدیل کنندگان  EV گسترش می ‌یابد. از آنجایی که فناوری به رشد خود ادامه می‌دهد، مهم‌ترین چالش‌های امروزی احتمالا در چند سال آینده به کتاب‌های تاریخ می‌پیوندد.

بریم گفت: “بزرگترین عاملی که بر همه چیز سایه افکنده  است، چگالی انرژی است.اگر بتوانم انرژی و ولتاژ بیشتری را به خودروی شما اضافه کنم، تنها کاهش وزن به تنهایی تمام جنبه های عملکرد خودرو را بهبود می بخشد. با پیشرفت های زیادی که در حال حاضر روی فناوری باتری متمرکز شده است، چگالی انرژی به طور مداوم در حال افزایش است. مایلم تبدیل‌های EV را ببینیم که بتوانند به بردهای 300 و 400 مایلی برسند . اما برای رسیدن به آن،  این سازندگان باتری باید به محدوده 600 تا 700 مایلی برسند.”

بریم اضافه کرد که با پیشرفت های زیادی که در زمینه فناوری هایی مانند هوای لیتیومی، سولفید آلومینیوم، حالت جامد و گرافن انجام شده است، رسیدن به این سطح از چگالی انرژی اجتناب ناپذیر است.

او گفت: «در این مرحله، ترفند این است که آنچه که در آزمایشگاه واقعاً جالب به نظر می‌رسد را بتوان در وسط صحرای نوادا در حالی که هوا در بیرون 50 درجه است، به‌کارگرفت.»