Motorové kolesá pre bicykel: čo sú a ako si vybrať?

Cyklisti, ktorí si na bicykel nenasadia motorové koleso, sa dnes čoraz častejšie nazývajú retrográdi. „Len vietor, len pedále, len extrém“ – táto výzva je čoraz menej relevantná. Rozmaznaný mestský spotrebiteľ, ktorý je zvyknutý jazdiť autom, aj keď si kúpi bicykel, bude čoskoro inklinovať k tomu, aby si naň dal motorové koleso, najmä preto, že takéto zariadenia sú z roka na rok lacnejšie.

Motor kolesa bicykla funguje rovnakým spôsobom. Nezáleží na tom, či ide o priamy prevod (priamo od rotora) alebo ozubený (zníženie otáčok motora o prevodový pomer). Každý elektromotor pre bicykel obsahuje stator a rotor. Magnety sú pripevnené k rotoru. Ich pole v interakcii s elektromagnetickým poľom statorových cievok spôsobuje roztočenie rotora.

Samotný stator je cievka navinutá v medzerách rámu z oceľových dosiek. Najčastejšie sú tieto dosky vyrobené z elektrickej alebo transformátorovej ocele. Konštrukcia statora má tvar polygonálneho rámu s nosníkmi zbiehajúcimi sa v strede.

Vinutia sú cievky navinuté z medeného smaltovaného drôtu. Je to meď, ktorá je najlepším vodičom. Počet cievok je až niekoľko desiatok, ale toto číslo je násobkom 3. Koleso motora pripomína trojfázový motor, v skutočnosti je to tak: pre stabilné otáčanie s určitou silou sa striedajú impulzy pripomínajúce trojfázové premenné sú aplikované na cievky vzdialené od seba vo fázach napätia. V skutočnosti nejde o sínusový elektrický signál, ale o sekvenciu pravouhlých impulzov konštantného napätia. Tie sú zase tvorené driverom - riadiacou doskou, ktorá využíva energiu zdroja energie (batérie).

Stálosť a účinnosť otáčania rotora zabezpečujú tri Hallove snímače. Ich práca je organizovaná takto:

• upevnenie polohy rotora vzhľadom na stator;
• vnímanie magnetického poľa z magnetov;
• postúpenie signálu vodičovi;
• vytváranie impulzov na budiči pre cievky statora.

Výhody použitia kolesového motora sú nasledovné.

• Zvýšená účinnosť - nie menej ako 90%. Nie každý elektromotor má takýto koeficient – ​​napríklad pri kolektorových motoroch, ktorým stačí nepremenený jednosmerný prúd, je účinnosť nižšia ako 70 %.
• Jednoduchosť vyhotovenia, spoľahlivosť.
• Neexistujú žiadne trecie časti (napríklad krúžky a kefy) - motor môže pracovať desiatky rokov, ak výrobca nešetrí na kvalite materiálov.
• Schopnosť rýchlej jazdy: polkilowattové motorové koleso poskytuje rotačnú silu, pri ktorej sa na cestách bez sklonu dosiahne rýchlosť bicykla až 45 km/h.
• Schopnosť v prípade potreby odstrániť súpravu a dať bicyklu originálnu súpravu. Pri opätovnej inštalácii súpravy motora sa vzhľad bicykla výrazne nezmení - motor je nainštalovaný iba na samotnom kolese.
• Podstatná jednoduchosť jazdy proti vetru a proti vetru.
• Hladký a hladký chod motora zabezpečí rýchle prispôsobenie sa novým rýchlostiam a plynulé zrýchlenie.
• Úplne tichý chod motorového kolesa.

Toto nastavenie má aj určité nevýhody.

• Nízky krútiaci moment - menej ako motory iných typov a odrôd.
• Neschopnosť vytvoriť kompaktnejší dizajn založené na takomto motore.
• Zvýšená hmotnosť... Niektoré iné motory, napríklad všetky rovnaké kolektorové motory, majú výrazne nižšiu - 1,5- alebo viacnásobnú - hmotnosť.

Všetky hotové súpravy, ktoré obsahujú motorové kolesá, sú doplnené o ovládač a batéria. Kto však nenamontuje motor kolesa s ďalšími dielmi, objednáva všetky komponenty systému samostatne: samotný motor kolesa, batériu a ovládač s plynom.

Pred vybudovaním elektrického trakčného systému musí začiatočník čeliť ozubeným a bezprevodovým motorovým kolesám. Prevodovka využíva mechanizmus ozubeného prevodu, kde rýchlosť otáčania (počet otáčok) samotného elektromotora je niekoľkonásobne vyššia - na prevodový pomer prevodovky - vyššia ako rýchlosť hriadeľa, ktorý v konečnom dôsledku roztáča koleso.

Ozubené koleso zvyšuje krútiaci moment, ale znižuje rýchlosť cyklistu na 30 km/h. Bezprevodové - koleso s priamym pohonom - nemá samotnú prevodovku a s tým spojené straty, čím sa mechanizmus zbaví odierania ozubených kolies, ktoré potrebujú mazanie oveľa častejšie ako samotné ložiská motora. Krútiaci moment je výrazne nižší pri výkone až 1500 W, ale v závislosti od výkonu motora je možné zrýchliť na 50–100 km / h.

Motorové koleso s možnosťou rekuperácie (vrátenia) časti spotrebovanej elektriny vám umožňuje vrátiť ju v malom množstve - cca 6% spotrebovaného výkonu. Keďže účinnosť takéhoto systému sa nemôže rovnať jednote v dôsledku prirodzených strát vo vodičoch, vinutiach, regulátore a batérii, nebude možné sa zaobísť bez externej investície dodatočnej energie. A existujú len dva spôsoby, ako doplniť zásoby elektriny.

1. Prepnite motor kolesa do režimu nabíjania batérie. Potom bude šliapanie do pedálov minimálne dvakrát ťažšie – v dôsledku brzdenia spôsobeného zaťažením vinutia.
2. Nájdite miesto, kde môžete len nabíjať batérie... Najlepšou možnosťou by bolo umiestniť solárne panely na batoh a oblečenie, keď je cestovanie na motorovom bicykli úplne autonómne.

Motorové koleso môže byť tiež zadné - je inštalované na zadnom kolese. Predná časť je umiestnená rovnakým spôsobom. Potom sa bicykel stáva pohonom zadných alebo predných kolies. Pre výrazné zvýšenie rýchlosti môžete motorke zabezpečiť pohon všetkých kolies motorizáciou oboch kolies.

Veľkosť motora kolesa je určená priemerom ráfika. Či už máte priemer 29, 26, 20 alebo 16 palcov, závisí od toho rýchlosť a ťah. Čím väčší priemer ráfika, tým väčšia rýchlosť, ale menší ťah a naopak. S menšou trakciou budete dlhšie zrýchľovať. Existuje len jeden spôsob, ako pridať trakciu - pomôcť motoru s pedálmi.

Je možné, že koleso môžete pretaviť z bežného náboja na náboj motora, napríklad pomocou 28" ráfika, špíc z bežného bicykla s 20" kolesami. Tým, ktorí nevedia, alebo sa nechcú hrabať s plnou brvnou, sa odporúča, aby si v Číne okamžite objednali hotové motorové koleso s požadovaným typom motora.

Rozhodnite sa presne, čo od svojho bicykla chcete.

• Rýchlosť až 35 km/h bez veľkého úsilia a špeciálnej úrovne fyzického rozvoja. Váš bicykel sa zároveň nezbaví svojich pôvodných funkcií – kedykoľvek prejdete späť na šliapanie nohami. Takáto revízia stojí spolu 350 dolárov.
• 50 km/h – elektromoped zariadenia. Zároveň možno neprejdete tak ľahko na pedálovanie - akumulátor, výkonnejšie motorové koleso a rovnaký ovládač vážia o 5-10 kilogramov viac. Náklady na revíziu sú od 600 dolárov.
• Z bicykla sa stane elektrobicykel – elektrická motorka... Bez problémov zrýchlite na 90 km/h. Ale pamätajte: v tomto prípade budete určite potrebovať zosilnené ráfiky a puzdrá - možno ako na tandemovom bicykli. Faktom je, že zvýšená trakcia vyžaduje aj zvýšené zaťaženie. Vaše tenké ráfiky cestného bicykla sa jednoducho rozletia a mohli by ste havarovať. Cena prispôsobenia bicykla pre elektrický motocykel bude stáť najmenej 2300 dolárov.

Hmotnosť súpravy pre elektrobicykel - motor na koleso (bez rozstupu kolies), akumulátor a ovládač - bude váha minimálne 4 kg. Na bežné jazdenie v meste alebo na vidieckych cestách to stačí. Celkom dobré motory vyrába napríklad firma Bafang 8FUN... Prevádzkový výkon motorov je 250–750 W, no pri prekročení výkonu 350 W sa takýto motor môže citeľne prehrievať, čo značne skráti jeho životnosť.

Hmotnosť motora kolesa (bez gumy) je minimálne 2 kg. Je celkom schopný dosiahnuť rýchlosť až 35 km / h s priemernou hmotnosťou jazdca 90 kg - jazdec sám nemusí vynaložiť žiadne úsilie na šliapanie. To isté možno získať bez motora, prepnutím na poslednú rýchlosť z pedálov a počas jazdy bez pohybu nahor alebo nadol. Pri jazde do kopca budete potrebovať pomoc cyklistu cez pedále – stúpanie nemusí zvládnuť motor. Kombináciou týchto dvoch môžete dosiahnuť rýchlosť dodávanú jednokilowattovým motorom, ktorý sa zapne pri štarte. Mobilita a relatívna ľahkosť bicykla je zaručená.

Nie je potrebné polkilowattové motorové koleso – samotné neváži 2, ale 4–5 kg, pričom odoberá z batérie dvakrát toľko elektriny ako jeho 350-wattový kolega. 500 ... 600-wattové motorové koleso je „barla“, ktorá neprešla „prirodzeným výberom“ ani v projektoch, ani v praxi medzi používateľmi: niektorí cyklisti poznamenali, že V dôsledku toho je z neho menej zmyslu ako z 300-wattového.

Táto konfigurácia vám umožňuje nielen dosiahnuť rýchlosť rovnajúcu sa priemeru 48 km / h, ale tiež ľahko zdolať akékoľvek stúpania v podmienkach mesta a horských svahov. Na dosiahnutie takýchto výsledkov je potrebné zvoliť motor s výkonom 1200-1500 wattov. Takéto motorové koleso má hmotnosť 6–8 kg (bez gumy). Poskytnutie takému motoru s nepretržitým prísunom energie pomôže viac ťažký a drahý akumulátor s hmotnosťou najmenej 5 kg.

Ak riskujete zvýšenie napätia zo 48 na 72 voltov, dostanete rýchlostný limit pre mesto - nie menej ako 60 km / h, no zároveň sa motor rýchlejšie a silnejšie prehreje, čo ho núti naštartovať len na krátky čas.

Úprava bicykla na motorovú trakciu, povedzme, 3 kW, prinúti majiteľa vystužiť rám. Po prvé, súprava aj samotný ťah, vytvorený motorom rádovo niekoľko kilowattov, budú vyžadovať zvýšené zaťaženie. V opačnom prípade budú ako prvé trpieť kolesá (na ráfikoch sa objavia obrovské „osmičky“), následne sa začne rozpadávať samotný rám – bodykit batérií a ovládač pridajú minimálne 15 kg. Maximálne povolené zaťaženie je len dvojnásobok nominálneho, to je základné pravidlo pre všetky motorové kolesá.

Ak chcete dať vystuženú súpravu pre e-bike kategórie III, musíte vystužiť patky, úplne zmeniť alebo znovu vybaviť perá rámu a nasadiť špeciálnu vyvažovačku, ako na skutočných motocykloch. Nominálny 3 kW motor má už dostatočnú silu na to, aby deformoval rámové vzpery bežného bicykla, aj keď ho jazdíte v stacionárnom režime, zdvíhanie kolesa, na ktorom je motor namontovaný, na špeciálnom odpružení.

Bez špeciálneho vystuženia rámu je nepravdepodobné, že budete môcť použiť motor s výkonom až niekoľkých kilowattov. Rýchlosť nad 40 km/h si už vyžaduje dobré tlmenie nárazov – bez neho vás jednoducho vyhodí zo sedla, ak narazíte na malý hrboľ alebo prasklinu cez cestu. Vidlica - z motocykla alebo zo zjazdového bicykla (ten má pôsobivú hmotnosť a najvyššiu pevnosť, nedosiahnuteľnú pre bicykle iných typov a odrôd). Batéria tu tiež váži od 20 kg.

Pre tých, ktorí radi jazdia bližšie k extrémnemu lyžovaniu, skúsení majstri radia dať späť motorové koleso. Zadné motorové koleso drží vozovku lepšie ako predné - to je dôležité v ostrých zákrutách, zjazdných pri zvýšenej rýchlosti.

Klzká vozovka je však horšie zvládnuteľná kvôli horšiemu rozloženiu hmotnosti. Situáciu zhoršuje batéria pripevnená ku kufru. Situáciu koriguje ozubený motor-koleso, ktoré má nižšiu hmotnosť, a lítium-iónové batérie, ktoré majú zvýšenú mernú energiu. Alternatíva - olovené batérie na strednej (vnútornej) trubke rámu. Motor náboja zadného kolesa však prispieva k celkovej pevnosti celej konštrukcie.

Ak nie je možné skombinovať motorové koleso s vysokorýchlostnou kazetou (napríklad 9 hviezdičiek), vymeňte poslednú kazetu za 5-hviezdičkovú. Ako posledná možnosť ponechajte iba jednu hviezdičku alebo posuňte pierka rámu 2 cm od seba. Posledný hliníkový rám nemusí vydržať - experimentujte na oceľovom ráme.

Elektrický vodič by nemal vychádzať doprava, kde funguje mechanizmus radenia, ale doľava. Odskrutkujte matice držiace motor kolesa a vyberte ho. Zmontujte motor kolesa podľa pokynov na montáž. Ak vám niečo nie je úplne jasné, obráťte sa na pracovníkov podpory na webovej stránke spoločnosti alebo obchodu, ktorý vám motorové koleso predal. Často je najlepšie požiadať o pomoc špecialistu, pretože ovládač sa môže ľahko spáliť. A bez ovládača sa nezaobídete, ak nemáte očesaný motor, ktorý nepotrebuje nič iné ako jednosmerný prúd.

Po montáži otestujte motor kolesa bez zaťaženia - nemalo by to byť "osem". Ak to tak nie je, odstráňte „osmičky“ na ráfiku utiahnutím lúčov pomocou lúčov. Vyskúšajte ovládač a plynovú páku. Ak všetko funguje správne, vykonajte skúšobnú jazdu pri nízkej rýchlosti.

Inštalácia motora náboja predného kolesa je jednoduchšia. Samotné predné koleso neobsahuje žiadne ozubené koleso. Činnosti predného motorového kolesa jednoducho nič neprekáža. Je jedno, či vpravo alebo vľavo - v smere jazdy - vyvediete napájací kábel. Ani predĺženie vidlice neohrozí pevnosť a stabilitu bicykla.

Jediná vec - nezamieňajte smer pohybu kolesa: ak je inštalácia nesprávna, vy bez testovania činnosti motora zrazu pôjdete dozadu a bicykel sa zmení na vozidlo so zadným volantom. Paradoxná je situácia, keď sa plynová páka zasekne: môžete naraziť do stĺpa alebo sa zraziť s autom idúcim za vami, aj keď pred vami spomalí.

Zostavené motorové koleso sa bojí dažďových búrok, brodí sa riekami a močiarmi - ak je ponorené do vody alebo zaplavené vodnými tryskami, Hallove senzory môžu zlyhať. Vopred sa postarajte o utesnenie - alebo aspoň zakrytie pred priamymi prúdmi vody - vnútrajšky motorového kolesa. Výrobcovia často sami inštalujú špeciálne okrúhle tlmiče na ochranu kolesa pred priamou striekajúcou vodou a / alebo nečistotami počas jazdy - uistite sa, že sa zhodujú s lúčmi kolesa.

Informácie o tom, ako si vybrať motor kolesa pre bicykel, nájdete v nasledujúcom videu.