Bensamönkijän muutos kevyt sähköajoneuvoksi hyötykäyttöön :)

Jaa kavereille...

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on whatsapp

Asiakas otti syksyllä 2020 yhteyttä ja kysyi onko mahdollista muuttaa 50cc bensamoottorinen mönkijä sähkökäyttöiseksi tieliikenteeseen. Tarve olisi pääasiassa ajaa töihin vajaan 2km matkaa ja harrastuksiin 1km matkaa ison varustekassin kanssa jota ei kantaen jaksa kantaa. Isokokoista varustekassia varten hänellä oli puutarhakärry jolla kassia oli tarkoitus kuljettaa kodin ja harrastuksen väliä. Myös normaali vetokoukku haluttiin peräkärryn / trailerin siirtoon sekä polkupyörätelinettä varten. Työreppua ja ostoskassia varten haluttiin myös tavaratilaa.

Kävin tutustumassa asiakkaan aihioon hänen kotonaan. Tieliikenteeseen kevyt sähköajoneuvoksi mönkijän täytyy täyttää muutamia kriteereja joista yksi on maksimileveys 80cm. Pikaisen tarkastelun jälkeen todettiin että aihio täyttää kriteerit ja alettiin suunnitella jatkoa. Rakenteluun liittyviä muita kriteereitä on nimellisteho 1000w, maksiminopeus 25km/h. Ajovalo eteen, merkinantolaite ja heijastin taakse.

Pienet koeajot suoritettiin minun mönkijällä jotta saatiin alle kokemus millaista on ajaa sähkömönkijää. Asiakkaan palatessa silmät loistaen koeajolta päätettiin pienen neuvottelun jälkeen siirtää mönkijä aihio tallille ja asentaa siihen sama hyväksi havaittu tekniikka kuin omassakin mönkijässä on.

Kuva matkan varrelta. Mönkijä vetää mönkijää 🙂

Pajalle siirtämisen jälkeen mönkijä purettiin ja alettiin toteuttaa asiakkaan suunnitelmaa. Asiakas oli käynyt ajamassa minun mönkijässä ja halusi siihen saman tekniikan sekä ideoita muustakin hyötykäytöstä alkoi tulla pikku hiljaa esiin. Hän halusi myös kuljettaa lapsiaan mönkijässä ja siten päätettiin jatkaa myös hänen mönkijän runkoa jotta sinne saadaan pari ylimääräistä istumapaikkaa. Ostoksia varten haluttiin ”tavaratilaa” ja asiakas toi minulle tukevan muovisen työkalulaatikon joka mönkijään perään asennettaisiin. Eikun tuumasta toimeen.

Tässä mönkijä purettuna ja valmiina runkomuutoksille.

Ja kylmän viileästi runko poikki 🙂

Runkoa jatkettu 40cm. Koska sopivalla halkaisijalla olevaa putkea ei löytynyt, niin jatkos toteutettiin 3mm paksulla L profiili raudalla. Pohjaan hitsattiin astinlaudoille tukiraudat.

Astinlautoja ja uutta penkin runkoa varten mönkijä siirrettiin peltifirmaan joka teki siihen mittatilaustyönä astinlaudat ja penkin pohjan.

Takapäästä leikattiin runkoa n: 20cm pätkä pois jotta saatiin tilaa laatikolle. Tukirakenne tehtiin tarkoituksella tukevammasta materiaalista koska siihen oli laatikon lisäksi tarkoitus liittää myös vetokoukku. Penkin pohjaa soviteltiin ja toinen astinlautakin mallattavana.

Runkomuutokset tehty ja runko maalattu sinkki pohjamaalilla. Pintaväriksi aina yhtä tyylikäs mattamusta.

Alkuperäiset katteet tulivat eteen ja taakse paikalleen. Astinlautojen mallausta oikeille paikoille ja tässä etsitään sähköjä ajovaloille..

Mönkijään asennettiin kaksi jännitteenalenninta jotka pudottavat akun 48v jännitteen 12v jännitteeksi. Tämä mahdollistaa 12v laitteiden kytkemisen mönkijään, kuten ajovalot, USB latauksen puhelimelle sekä tupakasytytin pistokkeen ilmakompressorille. Kaksi jännitteenalenninta siksi, että ilmakompressosi ottaa n: 10a virtaa ja yksi jännitteenalennin on mitoitettu 10a mukaan, joten haluttiin varmistaa että kompressoria käytettäessä jännitteenalentimet kestää tuon virran. https://pekansahkokiituri.fi/tuote/jannitteenalennin-36-72v-12v/

Takaboxi paikallaan ja takavalokin löysivät paikkansa. Vetokoukku on paikallaan sekä tuo pieni reikä on puutarhakärryn kiinnitystappia varten.

Moottorinohjaimeksi valittiin monipuolinen Kelly KLS7212 ja se löysi suojaisen paikan penkin alta. https://pekansahkokiituri.fi/tuote/kelly-kls7212-moottorinohjain/

Moottorinohjain toimii 24-72v jännitteellä ja Bluetooth moduulin ansiosta stä voidaan säätää tarvittaessa myös tien päällä. Perusasetusten jälkeen toki yleensä ei ole tarvetta ohjelmaan puuttua.

Moottorin paikkaa ja ketjulinjaa mallataan. Toimivan ketjulinjan takia moottoria on nostettava n: 4cm ylöspäin rungosta.

Moottorin peti. 6x40mm lattarautaa sekä 40mm x 20mm palkkia.

Moottorin peti paikallaan hitsattuna ja maalattuna.

Valitettavasti minulla ei ole kaikistä työvaiheista kuvia, koska otin näitä kuvia asiakkaalle jossa näytin työn edistymisen. Siten aivan jokaisesta työvaiheesta ei ole kuvaa.

Moottori kuitenkin pultattiin 10mm pulteilla paikalleen ja muutamalla väliprikalla se saatiin kohdistettua oikealle paikalle.

Penkin teko oli seuraavana ohjelmassa. Penkin pohjana on 0,7mm paksu ruostumaton pelti ja asiakkaan toivomuksesta penkistö tehtiin vähintäänkin riittävän pehmeä. Asiakas kävi koe istumassa erilaisia vaihtoehtoja ja mukavuus painotteiseen päädyttiin. Solumuovin ja retkipatjan päälle tuli vielä vanu ja sen jälkeen sään kestävä keinonahka.

Tässä vaiheessa oli astinlaudat kiinnitetty runkoon kiinni ja rakennettu pehmustettu lattia akulle. Mönkijässä haluttiin käyttää samaa akkua kuin asiakas käyttää sähköpyörässään. Akkupaketin olin kennottanut asiakkaalle uudelleen hieman aikaisemmin. Sähköpyörän akun sisällä oli alun perin lyijyakut ja niissä oli 288wh energiaa. Uudelleen kennotuksen jälkeen Samsungin 35E kennoilla sinne saatiin 1000Wh energiaa. Toisin ilmaistuna akun koko oli 48v 21ah. Akun jälkeen on asennettu MAXI sulakerasia 50a sulakkeella

Moottori paikallaan, Astinlaudat paikallaan, penkki verhoiltu ja akun irrotusta varten rakennettiin saranoitu lukittava luukku. Koska asiakas käytti akkua myös sähköpyörässään, niin sen piti olla kohtuullisella vaivalla irroitettavissa. Mönkijää säilytetään ulkona, joten talvikäytössä akku on irroitettava muutenkin latausta vasten. Litium akkuja kun ei saa ladata pakkasessa.

Entisen tankin korkin paikalla on ABB vesitiivis jakorasia jonka päälle asennettiin katkaisija. Kotelon sisällä on tehty useita liitoksia 12v sähköjärjestelmälle. Katkaisija kytkee jännitteenalentimet päälle. Koska maksimivirta jännitteenalentimien kautta oli 20ampeeria, niin tätä virtaa ei haluttu laittaa menemään virtalukon kautta ja siten päädyttiin erilliseen katkaisijaan. Samassa boxissa on myös nopeudenrajoitin nappi nuorisoa varten.

Vetokoukku kahdelle eri kärrylle. Pienempi reikä on puutarhakärryä varten ja vetonuppi polkupyörätelineelle sekä pihalla ja mökillä peräkärryn / trailerin siirtoa varten.

USB laturi jossa kaksi ulostuloa mm: puhelimen latausta varten. Mönkijään asennettiin myöhemmin myös puhelinteline ohjaustankoon. https://pekansahkokiituri.fi/tuote/puhelinteline-ohjaustankoon/

Vieressä tupakansytytin pistoke mm: ilmakompressoria varten jolla voidaan täyttää renkaita lähes missä vaan 🙂

Ohjaustankoon asennettiin 2 katkaisijaa joista toinen kytkee parkit eteen ja taakse ja toinen ajovalon. Vasemmassa lokasuojassa oleva valaistu punainen kytkin on peruutusvaihde.

Taakse asennettiin punaiset 12v 1w led valot https://pekansahkokiituri.fi/tuote/parkkivalo-1w-pun-val-kel-vih/

Kaasukahvaksi valittiin virtalukollinen puolikaasu. https://pekansahkokiituri.fi/tuote/kaasukahva-jannitenaytolla-ja-virtalukolla/

Kaasukahvan ulompi osa on kiinteä ja vain tuo sisempi osa kääntyy kaasua kääntäessä. Itse olen pitänyt tästä mallista kun sillä saa hyvän tulevan otteen kaasukahvasta vaikka ajaisikin vähän rajummin.

Hyvin esillä olevalla virtalukolla mönkijä on helppo ja nopea käynnistää ja sammuttaa. Jännitenäytöstä voi seurata akun jännitettä. Esim: 48v akun jännite täynnä on 54,6v ja tyhjänä n: 40v. Kuvassa on 60v akku kiinni jonka jännite on täynnä 67,2v ja tyhjänä n: 50v. Se antaa suuntaa miten täynnä akku on, mutta jos haluaa seurata reaaliajassa kannattaa valita wattituntimittari. Se kertoo reaaliajassa akusta otetun energian. Esim: akun koko on 1000Wh ja mittari laskee koko ajan akusta otettua energiaa ajossa. Kun mittarissa lukee, että akusta on otettu 867Wh energiaa, niin parempi suunnata pikkuhiljaa laturia kohti 🙂 https://pekansahkokiituri.fi/tuote/monitoimimittari/

Tässä mönkijä valmiina ja kohta luovutetaan asiakkaalle. Penkin muhkeasta pehmusteesta johtuen pieneksi kauneusvirheeksi jäi tuo nahan rypistyminen ajon jälkeen. Mönkijän penkille mahtuu istumaan 2 aikuista tai yksi aikuinen ja kaksi lasta.

Yksi iso muutos mistä valitettavasti ei tullut otettua kuvia, oli alustan jousien vaihto jämäkempiin. Alkuperäinen mönkijä kun oli suunniteltu lasten painolle. Taakse valittiin alkuperäisen jousen tilalle vastaavan pituinen , mutta järeämpi jousi ja vastaavasti eteen kaksi järeämpää samanpituista jousta. Nyt mönkijä kantaa isommankin kuorman jousituksen pohjaamatta.

Moottori on järeä 1000w 48v joka on melko raskas ja isokokoinen. Se on suunniteltu Trike ja Riksa käyttään, mutta toimii mainiosti myös mönkijässä. Vetokykyä valmistaja lupaa sille 800kg ja itse olen vetänyt sillä omassa mönkijässä n: 600kg kuormaa ongelmitta. Tämä moottori on tulossa keväällä valikoimaan. https://pekansahkokiituri.fi/tuote/1000w-48v-vaantava-sahkomoottori

48v moottorilla mönkijä kulki vakiovälityksillä tasan 25km/h mikä on laillinen kevytsähköajoneuvon nopeus. Lasten käyttöön se rajoitettiin napin takaa 12km/h. Mönkijää kokeiltiin ajaa myös 60v ja 72v jännitteillä. 72v jännitteellä mönkijä kulki 36km/h.

Muutamaa hetkeä mönkijän luovutuksen jälkeen asiakas pohti tarvettaan tarkemmin halusi mönkijään isomman akun jolla pääsisi kesällä ajettua huoleti 40km matkan kesämökille. Lisäakuksi tehtiin 1760Wh akku jolla tavoite täyttyy helposti.

Nelipyöräisen nappularenkailla varustetun mönkijän kulutus on suurempi kuin kaksirenkaisten veljensä jotka yleensä vie 25km/h tasaisessa ajossa 20-25wh/km. Mönkijällä voi laskea peruskulutuksessa 30-35Wh /km ja jos ajelee paljon sladissa ja kaasuttelee paljon, niin saadaan helposti myös yli 50wh/km kulutus 😉

Perusajossa voimme laskea toimintasäteen näin. Otetaan akun sisältämä energia 1760Wh ja jaetaan se keskikulutuksella 30Wh.

Rauhallisella tasaisella ajolla 1760Wh / 30Wh = 58km

Reippalla kaasukahvalla 1760Wh / 50Wh = 35km.

Kulutukseen vaikuttaa siis kuorma, ajovastus ( renkaiden kuvio + rengaspaineet ) , nopeus, maasto ja ajotapa.

Yhteenveto ja vähän tietoa kevytsähköajoneuvoista.

Bensakäyttöisestä maastomönkijästä saatiin tieliikenteeseen laillinen kevyt sähköajoneuvo vaihtamalla siihen sähkömoottori. Pääasiallinen käyttö on työmatkat, kauppamatkat sekä harrastematkat. Näin se korvaa auton lyhyillä kaupunki matkoilla ja säästää selvää rahaa. Kevyt sähköajoneuvolla ajetaan tieliikenteessä pyöräilijän säännöin. Se ei vaadi myöskään erillistä vakuutusta vaan kuuluu kotivakuutuksen piiriin kuten polkupyörätkin. 1,7Kwh akun lataaminen tyhjästä täyteen maksaa n: 15-20 senttiä, joten ajaminen on melko edullista. Koska kevyt sähköajoneuvossa ei ole erillistä vakuutusta, eikä käyttövoima veroa, ei tarvetta katsastaa, ei määräaikaishuoltoja yms sen ylläpito on todella edullista.

Asiakkaan mönkijällä pystyy kuljettamaan ostoksia pari kassillista takaboxissa ja tarvittaessa kärryssä kulkee vieläkin isommat tavarat. Mönkijässä on 100% lukko taka-akselilla ja nappularenkaat joten se soveltuu mainiosti ympärivuotisen ajoon ilman tarvetta vaihtaa talvirenkaita erikseen.

Kaupunki liikentessä sille ei ole tarvetta etsiä parkkipaikkaa eikä maksaa parkkimaksuja. Lisäksi sillä voi poiketa myös luontoon vaikka marjametsään jokamiehen oikeudella.

Matkustajia kevyt sähköajoneuvossa saa kuljettaa niin monta kuin matkustajille on paikkoja joskin maksimipaino on 250kg / laitteen rakenteellinen kantavuus. Kaksi aikuista ja lapsi tai aikuinen ja kolme lasta menee vielä helposti tuohon rajaan. Lisäksi siihen voi asentaa myös peräkärryn matkustajille ja tuolloin laki vaatii että vetävässä laitteessa on kaksi erillistä jarrulaitetta.

Mitä koko lysti maksoi:

Moottori BM1412ZXF 1000w 48v. Hinta: 399e

Moottorinohjain Kelly KLS7212. 24-72v. Hinta: 299e

Akusto LG MJ1 / Samsungin 35E Li-ion 1000Wh ( sähköpyörän ) tai 1760Wh Hinnat: 700e ja 1250e

Järeämmät jouset eteen ja taakse. 60e /pr eteen ja taakse 55e

USB laturi 8. Tupakansytytin 5e. Jännitteenalentimet 15e / kpl

Liittimet, jakorasia, sulakkeet, kaapelointi, led valot eteen ja taakse, maalit ja muut pientarvikkeet n: 50e

Pienrauta runkoon ja moottorin petiin 30e

Mittatilaus astinlaudat ja penkinpohja 110e

Työtä mönkijään meni 30 tuntia. Tuntilaskutus katsottaan aina projektikohtaisesti.

Akustoon ( 1760Wh joka jäi pääakuksi ) ja tekniikkaan meni n: 2200e. Asiakkaalla oli mönkijä aihio itsellään, takaboxi sekä vetokoukun nuppi. Tähän vielä työn hinta päälle.

Onko se paljon vai vähän?

Kaupasta ei ole saatavilla vastaavia laitteita, joten custom työ on toistaiseksi ainoa vaihtoehto.

Alla olevassa kuvassa oma prototyyppi jossa tekniikka on vaihtunut vuosien aikana pariin kertaan ja lopulta vakiintunut samaan mikä myös asiakkaalle asennettiin. Siitä luonnollinen siirtymä asiakkaan versioon 🙂

Tekniikka ei ole halvin mahdollinen, vaan hyväksi havaittu ja toimiva missä riittää puhtia raskaampiin kuljetuksiin. Akusto on tehty laadukkailla ja pitkäikäisillä Li-ion kennoilla. Mönkijä korvaa autoa ympärivuotisessa kaupunkiliikenteessä ja sillä voi kuljettaa sekä tavaraa että matkustajia.

Mönkijä luovutettiin asiakkaalle 29.10.2020 ja 11.2.2021 asiakas viimeksi kävi pajalla nenä punaisena pakkasesta, mutta tyytyväisenä. Mönkijä on ollut aktiivikäytössä joka viikko ja siten selvästi asiakkaan tarpeen mukainen 😉

Tällä artikkelilla on 4 kommenttia

    1. Pekka Valkeapää

      Kiitos. Haastava projekti, mutta onneksi kaikki meni hyvin 😁

  1. Antti Nyyssönen

    Sain tästä lisää puhtia omaan projektiin. Voisin tarvita siinä apua.

    1. Pekka Valkeapää

      Hienoa jos projekti motivoi sinuakin 🙂 Aina voi kysyä neuvoa. Kannattaa myös seurata Facebookissa aiheeseen liittyviä ryhmiä, niin löytää paljon tietoa. Esim: Sähkömenopelit DIY, Itse tehdyt sähköajoneuvot, sähköajoneuvojen vapaa-aihe ryhmä, jne.

Vastaa