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O motor do Lexus GS450h

49K views 57 replies 15 participants last post by  gregski  
#1 ·
Damien Maguire colocou um destes num BMW da série 7 e chamou à conversão o seu "Bexus"... Ele fez engenharia reversa da eletrónica para poder controlar o inversor Lexus. Isto parece-me uma ótima ideia. Parece-se com uma transmissão automática normal, por isso provavelmente não precisa de muita modificação para a encaixar num carro com tração traseira. A caixa de velocidades está embutida, por isso não precisa de outra. Li que produz 197 Kw. O melhor de tudo é que pode comprar um no eBay por 700 dólares. O inversor custa cerca de 350 dólares, por isso cerca de mil dólares dar-lhe-ão ambos. Compare isso com uma unidade de acionamento Tesla. Os meus planos para o motor passaram de um motor de empilhador de 12-13 polegadas, para o novíssimo motor BLDC de 135kw no meu avatar, para esta joia Lexus. Além de Damien, alguém já usou um motor como este numa conversão?
 

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#2 ·
Se bem me lembro, Damien sabia de outro sujeito que o fez engenharia reversa, mas ele não estava disposto a compartilhar nenhum dos detalhes ou conhecimento obtido com isso.

Posso estar confuso em todos os seus projetos, mas acho que o Bexus agora está inalterado. Você (ou eu) pode estar pensando em outro veículo em que ele tem trabalhado usando a caixa de câmbio, que ele comprou barato, vendeu o motor por mais do que pagou pelo veículo e fez uma conversão completa.

Até onde sei, Damien e Kevin compraram o Bexus Lexus no mês passado na Inglaterra por 500 euros (bateria híbrida morta) e o levaram de volta para a Irlanda, e acabaram de torná-lo legal na Irlanda (como um híbrido de fábrica).

O Bexus está sendo guardado para uma das aulas na oficina de Kevin que Damien realiza mensalmente (é uma aula avançada agendada para o verão, acredito). Eles vão fazer uma aula de conversão de um fim de semana e usá-lo como demonstração.

O objetivo é basicamente, tirar o motor, colocar mais baterias e des-hibridizar os 10.000.000 de veículos híbridos mortos no mundo.

O GS540H tem visto muito interesse ultimamente, no último ano, e, como as coisas levam tempo, espero ver muitas conversões serem concluídas este ano usando-os. A tendência parece ser Prius para conversões FWD e Lexus para conversões RWD e de maior potência.
 
#4 ·
O GS540H tem despertado muito interesse ultimamente, no último ano, e, como as coisas levam tempo, espero ver muitas conversões serem concluídas este ano usando-os. A tendência parece ser Prius para conversões FWD e Lexus para conversões RWD e de maior potência.
Eu acho que o Prius para FWD e o Lexus gs450h para RWD são excelentes escolhas. Será interessante ver se o degelo de híbridos se torna uma tendência...
Obrigado pela informação Matt, sempre feliz em ouvir você!
 
#8 · (Edited)
Tenho acompanhado os muitos vídeos de Damien Maguire no Youtube nos últimos anos, desde que ele estava trabalhando em seu EV BMW 840 coupe.

Desde então, tenho procurado muitas opções de motor e controlador para meros 200 cv, 250 cv ou 300 cv sem explodir nenhuma engrenagem de transmissão e sem gastar US$ 20 mil apenas no motor de troca, mesmo antes do outro hardware e baterias necessários.

Seu progresso contínuo na transmissão GS450h me intrigou com seu potencial de quase 250 cv assim que o eixo de entrada é travado e o controlador é suficientemente enganado para rodar os motores MG1 e MG2 simultaneamente.

Nunca o ouvi falar sobre o torque, mas presumo que, nessa configuração, ele precisaria ir para um dinamômetro para medir adequadamente a saída real de MG1 e MG2 combinados. Eu posso estar errado, mas acho que a Toyota pode ter apenas declarado oficialmente o torque e a potência do motor MG2 (saída), enquanto o MG1 não foi considerado pelos engenheiros da Toyota como uma fonte de energia principal.

Ainda assim... como está, parece um ótimo pacote, não importa o quê.

Acabei de concluir um projeto turbo SC300 de 5 marchas e agora estou de olho nisso para colocar em um IS300 (sedan ou perua) ou FR-S. Eu preferiria que a engrenagem manual fosse mantida, mas como um pacote completo, isso é difícil de bater em um EV de passageiro que pode ser usado todos os dias no trânsito.

Depois de fazer uma pequena pesquisa sobre o Lexus GS450h, parece que ele veio com um diferencial traseiro de 3,769:1 como padrão e com sua transmissão exclusiva irá para 155 mph.

Portanto, qualquer veículo doador RWD que possa obter um eixo traseiro com uma relação de 3,7x:1 ou próximo disso (3,9x:1, etc.) deve manter as mesmas características de ponta em termos de engrenagem.

Mesmo com uma tensão de bateria inferior aos 400v declarados por Damien em seu "Bexus" (ou foi 450v?) ainda acho que cobriria todas as bases para RWD compactos moderadamente potentes e até mesmo algumas grandes conversões RWD.

Em chassis doadores RWD realmente leves (FR-S, Miata, carros RWD pequenos dos anos 60-80), seria uma combinação incrível de potência e torque pelo dinheiro.
 
#10 ·
DrGee - Ops. Eu estava errado, você estava certo.

A conversão do Lexus "Bexus" está quase concluída. É aquele em que ele tem trabalhado.

A conversão do Lexus "Lexi" é aquela de que eu estava falando, que está sendo salva como está até a aula de conversão de fim de semana em agosto.

Aqui está Damien apontando para ambos os carros lado a lado:

https://www.youtube.com/watch?v=fg-BKxNlwjg&t=52

As malditas coisas são cinzas (o que também é diferente do seu BMW "Grey Goose").
 
#18 ·
#22 · (Edited)
Alguém pode me indicar um desenho dimensional do GS450H?
A transmissão no GS 450h é a L110, construída pela Aisin. A L110F é a mesma coisa, mais uma caixa de transferência na extremidade para AWD, usada no híbrido LS. A L210 é uma variação usada no IS 300h, RC 300h, GS 300h (pode ser apenas a L110, mas faltando a engrenagem de saída de duas velocidades; pode ser uma variação longitudinal de uma das transmissões híbridas transversais). O LC 500h e o próximo LS 500h usam o L310, que é geralmente semelhante ao L110, mas com uma transmissão mecânica planetária de quatro velocidades na saída (em vez das duas velocidades do L110).Infelizmente, não acho que isso o ajudará a encontrar um desenho dimensional, pois não há muita razão para que alguém publique isso ao público, exceto outro entusiasta compartilhando informações. O que você já encontrou e compartilhou é provavelmente tudo o que você conseguirá.
 
#20 ·
Encontrei o seguinte enterrado em uma postagem do fórum OpenInverter. Vou adicioná-lo aqui, caso outra pessoa também esteja procurando.

A altura total (cárter de óleo até o topo da carcaça da embreagem) é de 39 cm. A carcaça da embreagem tem altura total, ou seja, 39 cm de diâmetro, quando a transmissão está apoiada em seu cárter de óleo (como está na minha bancada), a carcaça da embreagem ainda quase toca a bancada.

O ponto mais largo é 40 cm, inclui uma saliência para um motor de partida que não acredito que o GS450h sequer tenha. Provavelmente sobrou para acasalar com o motor 2GR.

O comprimento total, incluindo o eixo de transmissão, flange de saída e eixo piloto, é de 82 cm.

A transmissão é cônica bastante acentuada, a largura e a altura estão mais próximas de 25 cm após a carcaça da embreagem, mas difícil de avaliar devido a várias partes salientes (cabos do motor, bomba de óleo, seletor PRNDL, etc.)

O peso parece ser superior a 100 kg, eu diria mais perto de 120-150 kg.

Fonte:
https://openinverter.org/forum/viewtopic.php?f=14&t=205&p=3542&hilit=gs450H#p3542
 
#23 ·
Encontrei o seguinte enterrado em uma postagem do fórum OpenInverter. Vou adicioná-lo aqui, caso alguém mais esteja procurando também.

A altura total (cárter de óleo até o topo da carcaça da embreagem) é de 39 cm. A carcaça da embreagem tem altura total, ou seja, 39 cm de diâmetro, quando a transmissão está sentada em seu cárter de óleo (como está na minha bancada), a carcaça da embreagem ainda quase toca a bancada.

O ponto mais largo é 40 cm, inclui uma saliência para um motor de partida que não acredito que o GS450h sequer tenha. Provavelmente sobras para acasalar com o motor 2GR.

O comprimento total, incluindo o eixo de saída, flange de saída e eixo piloto, é de 82 cm.

A transmissão é cônica bastante pesada, a largura e a altura estão mais próximas de 25 cm após a carcaça da embreagem, mas difícil de avaliar devido a várias partes salientes (cabos do motor, bomba de óleo, seletor PRNDL, etc.)

O peso parece ser superior a 100 kg, eu diria mais perto de 120-150 kg.
Fonte:
https://openinverter.org/forum/viewtopic.php?f=14&t=205&p=3542&hilit=gs450H#p3542
O comentário sobre a saliência do motor de partida é uma dica da razão da forma: ele tem que ser parafusado aos motores Toyota, assim como uma transmissão convencional. É por isso que ele tem uma frente alargada (seção da carcaça da embreagem), embora não haja embreagem ou conversor de torque lá. Dependendo de onde a transmissão deve ser montada como uma unidade de acionamento somente elétrica, eu consideraria verificar se alguma aparagem da carcaça pode ser feita para remover o volume na frente.
 
#25 ·
Também estou muito interessado em pegar um desses trens de força na próxima vez que um aparecer no ferro-velho perto de mim. Ou talvez encontrar um GS450h barato no Craigslist e apenas convertê-lo!

Grande questão! O GS450h é realmente o único carro com esta transmissão?
O Lexus LS600h tem uma versão AWD dele. Embora pareçam ser mais raros.
 
#30 ·
Uau, supondo que eu conseguisse descobrir isso, esta pode ser a coisa perfeita para uma conversão de van Safari, já que não consigo encontrar uma que use manual... Não faço a mínima ideia do que é aquela confusão de peças que ele está usando no E65. Damien Maguire, se você pudesse me avisar, seria incrível
 
#32 · (Edited)
Damien está definitivamente muito ocupado para responder a perguntas individuais sobre projetos, ele está resolvendo grandes problemas. Ele mesmo disse isso. Ele nem tem tempo para responder a perguntas sobre pessoas que usam seu próprio hardware, se isso puder ser evitado. E ele quase nunca está aqui agora (ele frequenta o Open Inverter). Não é ciência de foguetes. Você tira a transmissão do Lexus e coloca no seu veículo doador. Um Safari pode ser uma má escolha porque é construído verticalmente, com o motor mais acessível de dentro da cabine através do doghouse do que através do compartimento do motor. Além disso, um Safari vai usar cerca de 1000 watt-horas por milha. O casal que eu vi relatou sobre esse tipo de consumo de energia. É um tijolo de 7 pés de altura se movendo pelo ar. Dito isso, não sei qual seria uma escolha melhor. Safaris são um formato estranho para ter que encaixar um motor e transmissão e ainda ser RWD (alguns são AWD).
Ok, parece que eu estaria melhor com um caminhão pequeno. Eu só quero construir um pequeno trailer, eu estava apenas me perguntando se alguém usou a transmissão híbrida Tahoe? Parece uma peça semelhante. Estou tentando decidir se vale a pena usar a transmissão híbrida 450H, pois parece ser refrigerada a óleo.
 
#33 ·
Acabei de descobrir sobre a publicação dele ontem e passei a noite passada assistindo a todos os vídeos de Damien no youtube sobre esta transmissão/motor. Li tudo no fórum OpenInvertor e quase cliquei no botão 'comprar agora' no Ebay para uma dessas transmissões.
Tudo parece muito fácil, comprar transmissão e inversor, comprar uma das placas de Damien, juntar tudo e pronto :)

Mas decidi passar uma boa noite de sono sobre isso.

Necessário:
Transmissão com tudo ligado a ela,
cabos/chicote elétrico
bomba de óleo e controlador da bomba de óleo,
coisas de mudança,
flange traseira,
inversor correspondente,
placa controladora de Damien,
e o que mais?
 
#38 ·
Então, os inversores Lexus e as transmissões Lexus não são intercambiáveis? Achei que tinha lido tudo sobre eles, mas devo ter perdido isso. Vamos mergulhar nisso.
Err, não.

Não existe uma configuração correta para o seu inversor.

A placa lógica de Damien não simplesmente substitui a original, ela se conecta diretamente ao inversor.

O software Open Inverter de Johannes tem dezenas de parâmetros do motor que você pode ajustar e alterar para obter um desempenho diferente do seu motor. Além disso, você pode usar os dados que ele extrai do inversor para configurar componentes CAN, telas, etc.

O software Open Inverter é atualizado e tem recursos adicionados a ele várias vezes por ano.

O veículo em que você coloca o motor pode mudar a forma como você deseja que o motor funcione.

Então, não é a situação em que você pede peças, junta-as e depois fica assim para sempre.

Além disso, se houver falhas ou bugs, você precisará de uma maneira de refazer o firmware ou atualizar as coisas.

O objetivo principal do software Open Inverter é que ele possa funcionar com qualquer motor que você fornecer. O objetivo principal de Damien construir a placa lógica é que esse inversor possa alimentar qualquer motor que você conectar a ele, não apenas um transeixo Lexus.
 
#40 ·
Eu pensei que a placa que Damien faz era para fazer a caixa de velocidades gs450h funcionar com o inversor gs450h sem o resto do carro ao redor.
No paradigma "todo quadrado é um retângulo", sim.

A placa dele permite que você use o inversor GS450H para acionar o transeixo GS450h sem ter o resto do carro.

... ou qualquer outro motor.

Um motor é agnóstico quanto ao que o está impulsionando. Tensão e forma de onda e ele responde de acordo.
 
#44 ·
No entanto, no que diz respeito à configuração 450h, os parâmetros para o deslocamento de sincronização, etc., não estão disponíveis para você, pois o inversor não foi modificado. Ele está recebendo os comandos seriais para acionar a transmissão 450h. O controlador de Damien está substituindo a unidade de controle do veículo híbrido. Eu não consideraria o inversor 450h um inversor de uso geral.
Hmm.

Para ser honesto, eu não olhei muito para isso, pois era a maneira mais sofisticada, mais cara e de maior potência. Presumi que a engenharia reversa seguiu um caminho semelhante.

Nas placas Prius, você retira a placa lógica e conecta a de Damien no mesmo lugar. Você substitui o cérebro dentro dela. É uma substituição de hardware do cérebro do Prius.

Então, o que são as placas 450H? Uma substituição de hardware para a ECU que envia comandos de software que dizem aos cérebros do inversor 450H para operar normalmente, mas como a ECU teria feito?
 
#45 ·
Hmm.

Para ser honesto, não olhei muito para isso, pois era a maneira mais sofisticada, mais cara e com maior potência. Presumi que a engenharia reversa seguisse um caminho semelhante.

Nas placas Prius, você retira a placa lógica e conecta a de Damien no mesmo lugar. Você substitui o cérebro dentro dela. É uma substituição de hardware do cérebro do Prius.

Quais são então as placas 450H? Uma substituição de hardware para a ECU que envia comandos de software que dizem aos cérebros do inversor 450H para operar normalmente, mas como a ECU faria em vez disso?
Exatamente. Na placa Prius, você tem controle total sobre o hardware. No 450h, ele substitui a ECU original, sim.

-Matt
 
#46 ·
Eu deveria saber a resposta para isso, pois construí um...

O inversor Prius Gen 3 tem uma placa lógica dentro dele que pode ser substituída por uma personalizada.

O inversor Prius Gen 2 tem apenas um conector de 40 pinos e um cabo que vai para, sei lá, algum ECU ou algum cérebro do inversor ou não tenho certeza do quê. Mas a placa de substituição é muito, muito simples. Há mais complexidade nos fios de acessórios que você precisa conectar (pedal do acelerador, sinal de freio, etc.) do que naqueles que se conectam a outras partes internas do inversor. 3 sinais de acionamento (1 para cada fase), 2 fios para dizer a ele para não desligar, +-12vdc e um pino para que ele saiba a voltagem do capacitor. Só isso.

Há claramente algum cérebro abaixo do Gen2, porque ele ainda tem todo tipo de inteligência para não deixar você fazer coisas estúpidas, ligar as fases ao mesmo tempo, sobretensão, sobrecorrente, superaquecimento, etc. Mas isso deve estar mais fundo nas entranhas. Você diz às fases o que fazer e ele obedece.

Do GS450H, não tenho certeza. É como o Prius Gen2, substituindo o que vem do chicote elétrico, ou é mais sofisticado do que isso?
 
#48 ·
Um par de questões adicionais sobre toda esta configuração:

Embora Damien tenha deixado bem claro que esta transmissão híbrida, uma vez que originalmente se destinava a ter um V6 a gasolina na frente, pode lidar com uma boa quantidade de potência a passar por ela até ao flange de saída, estou interessado na vida útil geral dos dois motores em si quando afinados para uma potência mais elevada. A resistência das peças rotativas internas da própria transmissão não está em questão, então.

Ele também deixou bem claro que não é necessário fazer funcionar os seus motores até ao máximo de 650V para os quais foram concebidos (em rajadas muito curtas num GS450h de série).

A sua última tensão de teste publicada foi de 360V com uma queda notada na bateria que ele estava a usar e, nesse nível, ele estava a produzir cerca de 120kW ou cerca de 160cv. E para muitas aplicações potenciais, isso é muito bom.

Então, o que eu estou a perguntar é... pensando no que os próprios motores MG1 e MG2 podem suportar 24 horas por dia, 7 dias por semana... se fosse usado um conjunto de baterias muito mais atualizado (não vou entrar nas restrições de peso ou embalagem neste momento) com parâmetros de inversor abertos, permitindo uma linha de base modesta, regular, utilizável diariamente de 150kW (cerca de 200cv) ou mesmo 190kW (cerca de 250cv)... é razoável supor que os próprios motores MG1 e MG2 serão capazes de se manter de forma confiável nesse nível de corrente e tensão numa base regular?

Eu acho que li em algum lugar que a potência máxima teórica para este sistema pode ser de cerca de 270cv, mas apenas mantendo a obtenção de uma potência regular de 200cv ou 250cv, isso estaria a pedir demais, de modo que os dois motores queimariam muito prematuramente ou pode qualquer coisa entre a potência total de 150-190kW (se você pedir ao motor para consumir tanta corrente em um determinado momento) ainda ser considerada confiável?

Eu sei que quando se está a andar, especialmente se os motores não estiverem a rodar excepcionalmente alto, não haverá perto da corrente total consumida neles, na medida em que serão afinados.

Eu só estou a tentar ter uma ideia de se este sistema pode lidar com a potência nessa faixa para um carro maior sem potencialmente danificar e encurtar drasticamente a vida útil dos motores MG1 e MG2.
 
#51 · (Edited)
Então, o que eu estou me perguntando é... pensando no que os motores MG1 e MG2 podem suportar 24 horas por dia, 7 dias por semana... se uma configuração de bateria muito mais aprimorada fosse usada (não vou entrar nas restrições de peso ou embalagem neste momento) com parâmetros de inversor aberto permitindo uma linha de base modesta, regular e utilizável diariamente de 150kW (cerca de 200cv) ou mesmo 190kW (cerca de 250cv)... é razoável que os próprios motores MG1 e MG2 consigam manter de forma confiável nesse nível de corrente e tensão em uma base regular??
No modo EV, apenas o MG2 está dirigindo o veículo, e o desempenho é muito limitado em comparação com a operação híbrida (motor funcionando). No modo normal (motor funcionando), a maior parte da saída do motor está fluindo através do conjunto de engrenagens do divisor de potência e para a saída sem usar nenhum dos motor-geradores; em paralelo, alguma potência está fluindo através do conjunto de engrenagens do divisor de potência para o MG1 e, em seguida, eletricamente para o MG2, ou para o MG2 e, em seguida, eletricamente para o MG1 e para fora através do conjunto de engrenagens do divisor de potência (dependendo da combinação de velocidade na estrada e velocidade do motor). Esse fluxo de potência dividida é parte integrante da forma como o HSD funciona e é importante para sua eficiência (porque ele roteia potência substancial por meio de um caminho totalmente mecânico em vez de um par gerador-motor muito menos eficiente). O resultado é que a quantidade de potência do motor tratada pelo sistema de transmissão não indica a quantidade de potência que os motores podem produzir por si só.

Este não é um sistema híbrido em série - não é nem mesmo capaz de operar no modo em série (ao contrário de alguns outros híbridos). Em um projeto híbrido puramente em série (BMW i3, Nissan e-Power), você pode assumir que, como um EV somente com bateria, a mesma potência pode ser mantida pelo motor de acionamento que com o motor... mas, novamente, o sistema Toyota não é um híbrido em série.
 
#57 ·
Sim, cerca de 1 kWh/milha se bem me lembro.
Quase tudo o que você está dizendo está errado ou bizarramente fora de contexto.

Tipo, esta afirmação aqui. Por que você está falando sobre a quilometragem em resposta à pergunta dele? A pergunta dele não tinha nada a ver com kWh/milha.

Há MUITO TEMPO se entende que, embora matematicamente 0,745Kw ~ 1 HP, em aplicações práticas não funciona dessa forma. Motores elétricos atuam BEM acima de suas placas de identificação.
Não, não é verdade. Suas placas de identificação são classificadas para suas circunstâncias. Veja um liquidificador de 1 hp versus um motor de bomba industrial de 1 hp. Escalas e contexto completamente diferentes por trás das classificações.

A matemática se mantém.

O contexto das classificações, em contextos diferentes, mudaria as classificações.

você não obtém potência de condução sem os esforços de MG1 e MG2. Foi comprovado no Gen 2 Prius e com o 450H.
Tecnicamente correto, mas contextualmente falso. Não ajuda a responder às perguntas de Cinephile.

...


Cinephile said:
é razoável que os próprios motores MG1 e MG2 consigam manter de forma confiável naquele nível de corrente e tensão em uma base regular?
Resposta super simples para isso. Existem sensores de temperatura nos motores. Se eles superaquecerem, a Toyota dirá ao inversor para ir com calma.

Falha graciosa é algo que a eletrônica da Toyota faz muito bem.

Dito isso, a vida útil do isolamento nos fios é classificada para uma determinada temperatura. Acho que é algo como 20.000 horas na temperatura nominal (tenha em mente que 2.000 horas é um ano de trabalho das 9h às 17h, então, mesmo que você dirigisse profissionalmente, 8 horas por dia [como você faria isso, em um carro elétrico, na temperatura máxima, sem ficar sem bateria?] tudo na temperatura máxima para o isolamento, ainda são 10 anos de vida útil). Acima do qual degrada mais rápido do que linearmente sua vida útil.

Acho que li em algum lugar que a saída máxima teórica para este sistema pode ser 270 cv
Ahh inferno, muito mais. O inversor Prius Gen 3 foi testado para lidar com 433 cv apenas no MG2. Se a mesma proporção for verdadeira para o Gen 3 que para o Gen 2, ele deve ser capaz de lidar com 680 cv.

E o GS450H é um inversor mais resistente do que o Prius Gen 3.

Em termos de caixa de câmbio, não vejo por que seria diferente. A limitação é o resfriamento e por quanto tempo ele pode ser sustentado.

Damien nunca testou um carro em tensão total com o acelerador total. Apenas falta de bateria. Ele jogou algumas células lixo em tensão mais baixa e ainda assim disparou para a velocidade da rodovia facilmente. O que mais um veículo precisa?

Estou apenas tentando ter uma ideia de se este sistema pode lidar com a potência nessa faixa para um carro maior sem potencialmente danificar e encurtar drasticamente a vida útil dos motores MG1 e MG2.
A resposta para saber se ele pode lidar com a potência é se ele tem refrigerante agressivo o suficiente e resfriamento agressivo o suficiente.

Caso contrário, é um motor CA, ele viverá para sempre.

Digamos que você esteja usando 200kw. Em, o quê, um pacote de 50kwh? Um pacote gigante de 100kwh? São 15-30 minutos antes de ficar sem energia. Você ficará sem capacidade de abusar dos motores por tempo suficiente para que isso importe.

Fora das condições de corrida (ou, talvez, rebocando uma casa sobre rodas em uma colina?), como você dirigiria rápido o suficiente para até mesmo manter esse tipo de consumo de energia? Assim que você estiver na velocidade da rodovia, seus requisitos de energia voltam para cerca de 20-30 cv no máximo.