0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать мотор для велосипеда

Содержание

Электродвигатель для велосипеда своими руками

В настоящее время велосипед является одним из самых востребованных и популярных способов передвижения. Занимаясь велоспортом, можно практически бесплатно доехать до места назначения, одновременно тренируя определенную группу мышц, тем самым поддерживая свое тело в отличном здоровом состоянии. Главным преимуществом такого перемещения является отсутствие влияния на загрязнение окружающей природной среды.

Велосипедные прогулки на большие расстояния могут в некоторой степени утомлять велосипедиста. Для облегчения его работы был изобретен велосипедный электродвигатель. Первые модели такого оборудования начали выпускаться в 1998 году.

Первоиспытателями данной продукции стали жители горных местностей по причине частых тяжелых подъемов, которые напрочь отбивали у них желание пользоваться велосипедами. Велосипедный электродвигатель также моментально оценили люди преклонного возраста, находящиеся не в лучшей физической форме.

Применение велосипеда с установленным на него полезным оборудованием позволяет велосипедисту не прикладывать усилия для осуществления процесса езды. В некоторых случаях это чудо устройство позволяет обеспечить самостоятельное перемещение велосипеда, абсолютно без прикладывания усилий извне, за счет заряда батарей и электродвигателя.

Велосипедный электродвигатель и его конструкция

Доработка до совершенного вида моделей электродвигателей происходила на протяжении длительного периода времени не одним специалистом, которые разработали несколько их видов:

  1. Подвесной электродвигатель.
  2. Электродвигатель встроенной конфигурации:
  • с прямым приводом;
  • редукторый.

Каждый из описанных видов двигателей имеет свои технологические особенности, преимущества и недостатки в процессе их эксплуатации. Обычно выбор их производится в соответствии с желаниями владельца велосипеда с учетом его конструктивных особенностей.

Электромотор для велосипеда: основные виды

Различают несколько типов моторов, предназначенных для установки на велосипед:

1. Мотор – колесо.

Относится к категории самых распространенных. Применяется при переоборудовании обыкновенного велосипеда дорожного типа. Монтирование двигателя происходит на оси переднего или заднего колеса, а в некоторых случаях на обоих колесах. Внешний вид переоборудованного велосипеда практически не меняется.

Мотор колеса бывают разно мощности, в основном от 150 до 2000 Вт. Они могут быть исполнены в трех вариантах, для каждого из которых требуется свой аккумулятор:

После осуществления монтирования системы мотор — колеса на велосипед, он становится способным разгонять свою скорость движения до семидесяти километров в час. При этом, без зарядки аккумулятора он может пройти пятьдесят километров. При движении в направлении возвышенности, показатели данных критериев снижаются.

2. Подвесной двигатель.

Такой тип двигателя может быть установлен на любой тип велосипеда.

Оборудование прикрепляется к каретке или нижней трубе велосипеда, при этом становится самостоятельным его узлом. На мотор вместе с цепной передачей обязательна установка специального кожуха. Питание двигателя происходит от аккумуляторной батареи, которая крепится к несущей платформе.

Расход мощности и скорость велосипеда регулируется контролером электронного типа, управляемый ручкой, расположенной на руле. После окончания процесса монтажа, вес велосипеда значительно увеличивается. Скорость его теперь может достигать величины сто двадцать километров в час.

3. Двигатель на фрикционной передаче.

В основе такого двигателя лежит специальный механизм фрикционного типа, который работает по принципу передачи крутящего момента электродвигателя к покрышке колеса велосипеда. Основным преимуществом установки такого двигателя является возможность его монтирования без предварительной разборки велосипеда. Недостатками являются:

  • уменьшение срока службы колеса;
  • небольшая величина КПД;
  • необходимость постоянного контроля давление в колесах;
  • сложности использования на мокрой дороге.

Как сделать велосипедный мотор из подручных средств

Популярность использования электродвигателей растет с каждым днем. В настоящее время их можно приобрести в готовом виде или по отдельным деталям с целью самостоятельного произведения процесса сборки.

Для того, чтобы своими силами собрать электродвигатель, необходимо заранее подготовить составляющие элементы:

  • контроллер;
  • батареи;
  • зарядное устройство к батареям;
  • двигатель.

В усовершенствованном двигателе предусмотрен индикатор, который выполняет функции:

  • предоставляет информацию о степени заряда батареи;
  • извещает о величине скорости велосипеда;
  • информирует об уровне силы нажатия на педаль транспортного средства.

На рассматриваемый индикатор подает сигналы элемент контролера.

Также электродвигатель обладает удобным свойством, связанным с возможностью зарядки батареи при следующих условиях:

  • в случае полной остановки велосипеда;
  • при движении его с постоянной скоростью;
  • при совершении плавного торможения.

Для электродвигателей применяются различные батареи:

При самостоятельном изготовлении электромотора аккумулятор может брать прикреплен несколькими способами:

  • в специально отведенном контейнере;
  • непосредственно на раме;
  • в отсеках рамы.

Мотокомплекты и специальные двигатели

Приобретаемые мотокомплекты уже содержат все необходимые крепления, для большинства моделей велосипедов являющиеся универсальными.

Многие известные производители начали выпускать велосипедные моторы мощностью до четырех лошадиных сил. Установка такого оборудования позволит эксплуатировать велосипед без необходимости кручения педалей, позволяя ехать только за счет электродвигателя.

Фрикционная передача

Принцип фрикционной передачи заключается в передаче крутящего момента между двумя вращающимися круглыми дисками, один из которых является ведомым, а второй- ведущий.

Движение осуществляется за счет силы трения на рабочей поверхности.

Недостатком такого устройства является большая вероятность проскальзывания по причине недостаточного трения между соединяемыми элементами.

Классическая цепная или ременная передачи

Смысл ременной или цепной передачи заключается в возможности передачи движения между двумя валами, расположенными друг от друга на достаточном удалении.

На каждый из валов одеваются шкивы, на которые и происходит крепление ремней или цепи. Нормальное обеспечение движения осуществляется только при натянутых элементах соединения шкивов.

Самое простое решение – мотор-колесо

Систему «колесо-мотор» можно изготовить самостоятельно. Установка производится с использованием колеса диаметра от двадцати до двадцати восьми дюймов.

Принцип работы данного устройства заключается в создании крутящего момента в элементе ротора за счет образования магнитного поля крутящегося типа на статоре, являющемся неподвижным и взаимодействии с магнитами ротора.

Электродвигатель — отзывы велосипедистов

Кирилов Евгений, город Пермь

Мамот Ольга, город Москва

Никифоров Александр Петрович, город Омск

Решил изменить свою жизнь и установить электродвигатель на велосипед. Очень доволен. Я теперь не только не устаю от дороги, я еще стал очень мобильным по причине развития моим конем большой скорости.

Безбородов Антон Сергеевич, Московская область

Заключение

В мире современных технологий происходят постоянные совершенствования в направлении улучшений условий использования различной техники, одной из которых и является транспортное средство в виде велосипеда. При желании и соответствующих финансовых возможностях, можно приобрести велосипед сразу с электродвигателем.

Можно отдельно прикупить соответствующий типу велосипеда двигатель, и самостоятельно, или при помощи специалистов, произвести его установку. Также предоставляется возможность собственноручной сборки двигателя из отдельных элементов.

Все вышеописанные мероприятия способствуют улучшению и облегчению эксплуатации удобного и экологичного средства передвижения велосипеда.

Самодельный велосипед с мотором

11 минут Автор: Михаил Скворцов 373

Использование велосипеда в качестве транспорта имеет ряд очевидных преимуществ. Он недорог, экологически чист, позволяет поддерживать хорошую физическую форму. С ним любая поездка превращается в приятную прогулку. Ежедневный маршрут из дома на работу и обратно приносит лишь удовольствие, ведь байк позволяет избежать пробок в часы пик и избавляет от необходимости штурмовать переполненные вагоны метро или салоны автобусов.

Но если ваш офис находится в другом конце города, рельеф которого представляет собой сплошные подъёмы и спуски, то лёгкая прогулка превращается в тяжёлый труд, а каждый пройденный метр напоминает вам о муках первых христиан. Когда же, наконец, вы попадаете на работу, то чувствуете себя усталым и измождённым. Ваше тело требует отдыха, а ведь впереди ещё целый трудовой день. Перспектива того, что вечером придётся проделать весь путь в обратном направлении, тоже не способствует поднятию настроения. Если к тому же отсутствует возможность принять душ, то весь день вас будет сопровождать стойкий запах пота.

Что же делать, если расставаться с байком не хочется, но искать работу поближе к дому тоже как-то не с руки? В этом случае можно приобрести велосипед с моторчиком или установить двигатель на уже имеющийся. Промышленно изготовленный вариант не требует доработок, но стоит довольно дорого и часто имеет не слишком привлекательный дизайн. Чтобы снизить себестоимость, производители используют в этих велосипедах дешёвые комплектующие и рамы из хайтена. В результате такой байк весит более 20 кг, и если двигатель по какой-либо причине откажет, передвигаться на нём с помощью педалей будет очень нелегко.

Самодельный велосипед с мотором лишён этих недостатков. В прошлом подобные аппараты были довольно неуклюжими и использовались в основном подростками, но сейчас рынок предлагает широкий спектр решений, с помощью которых можно своими руками превратить обычный байк в высокотехнологичное транспортное средство. Такая переделка не потребует каких-либо серьёзных технических знаний, поэтому стоит остановить свой выбор именно на этом варианте.

Двигатели для велосипедов

Перед началом работ следует определиться с типом силового агрегата, который вы собираетесь использовать. При выборе следует руководствоваться такими критериями, как вес и предпочтительный вид используемого топлива. Основных видов всего два, так что сильно ломать голову не придётся:

  • Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Долгое время бензиновый моторчик оставался единственно возможным решением, доступным для установки на велосипед. Чаще всего это были переделанные бензопилы и газонокосилки. Сейчас найти подходящий малогабаритный двигатель не составит труда.
  • Электродвигатель. Ещё совсем недавно он был явным аутсайдером, но появление компактных аккумуляторных батарей высокой ёмкости позволило ему отодвинуть бензиновый мотор на задний план.

Бензиновый двигатель

Использование ДВС позволяет легко развивать значительную скорость, и это обстоятельство часто становится решающим фактором при выборе силовой установки. Однако не стоит забывать, что велосипед остаётся всё тем же велосипедом, и его узлы не рассчитаны на такие высокие нагрузки. Необходимо постоянно следить за его техническим состоянием, иначе он может попросту развалиться в самый неподходящий момент.

Обычно бензиновый мотор устанавливается на багажник или крепится к раме. В обоих случаях для сообщения крутящего момента от двигателя к колесу потребуется передача того или иного вида, что увеличивает сложность и массу конструкции. Не стоит забывать и о весе самого двигателя, а также запаса топлива, который придётся возить с собой. При выходе мотора из строя езда на таком велосипеде с помощью одних педалей будет весьма непростым занятием.

Использование бензина в качестве топлива убивает саму идею о недорогом и экологически чистом виде транспорта. Во время прогулки вместо пения птиц вы будете слышать только треск мотора, а если надумаете хранить велосипед дома, то в вашей квартире всегда будет пахнуть, как на бензоколонке.

Ещё один аспект, который требует пристального внимания, относится не к технической, а правовой стороне вопроса. Во многих странах использование велосипедов, оснащённых ДВС, требует регистрации и наличия прав соответствующей категории.

Совокупность всех этих обстоятельств позволяет смело исключить бензиновый мотор из рассмотрения. В самом деле, зачем в очередной раз «изобретать велосипед» (или мотоцикл), если на рынке и без того полно доступных скутеров и мопедов. Поэтому стоит оставить ДВС в стороне и перейти к рассмотрению второго варианта, который сейчас является приоритетным.

Электрический велосипед

Хотя идея сделать велосипед с электрическим приводом появилась ещё в конце XIX века, уровень развития электротехники не позволял в полной мере использовать её на практике. В начале 90 годов прошлого века произошёл всплеск интереса к подобным устройствам. С тех пор электрический байк занял прочные позиции среди городских видов транспорта, а его популярность с каждым годом только растёт.

Для переоборудования велосипеда понадобятся электродвигатель, аккумуляторная батарея, контроллер, а также приспособления для управления. Всё это можно легко приобрести в магазине или через интернет. Однако перед установкой следует решить, какой вид привода лучше поставить на байк.

Первым делом следует исключить из рассмотрения двигатель с фрикционной передачей, так как его низкая надёжность и недостаточная эффективность не позволяют достичь при его использовании сколько-нибудь приемлемых результатов. Остаётся два варианта: подвесной двигатель и мотор-колесо, и оба имеют свои плюсы и минусы.

Подвесной мотор

У подвесных велосипедных двигателей есть ряд преимуществ. Они поставляются в виде готового комплекта, установка которого своими руками не вызывает никаких затруднений; двигатели легко крепятся на раму или прямо на каретку, имеют небольшие габариты и вес. Существуют также варианты электромотора, интегрированного в кареточный узел. Многие из них позволяют переключать передачи, используя уже имеющуюся велосипедную трансмиссию. В конструкции некоторых двигателей заложена опция рекуперации энергии, существенно экономящая заряд аккумулятора. Мощность таких электродвигателей колеблется в диапазоне от 250 до 2 тыс. Вт, что даёт возможность развивать довольно приличную скорость.

Но у этого решения помимо многочисленных достоинств есть один огромный недостаток – высокая цена, сравнимая по величине со стоимостью заводского электровелосипеда. Если добавить сюда затраты на приобретение аккумуляторной батареи, контроллера и прочих запчастей, то выгода данного варианта становится совсем неочевидной.

Дешёвый транспорт превращается в весьма дорогой, и далеко не каждый согласится пойти на подобные издержки.

Альтернативой заводскому комплекту может стать сборка силового агрегата из доступных запчастей. Часто для этих целей используются двигатели от различной бытовой техники или электроинструментов. Установка такого мотора своими руками может стать нетривиальной задачей, особенно для людей, не обладающих навыками механика. Некоторые из проблем уже упоминались при рассмотрении бензинового двигателя. Во-первых, это увеличенные нагрузки на узлы велосипеда, вызванные повышенной скоростью. Во-вторых, необходимость использования ременной или цепной передачи, что усложняет конструкцию и увеличивает вес.

Трудно посоветовать что-то конкретное тем, кто решился самостоятельно взяться за подобный проект, так как каждый случай индивидуален и зависит от множества факторов. Можно привести лишь несколько общих соображений.

  • Для начала следует выбрать подходящий по мощности и габаритам двигатель. Если он должен лишь помогать крутить педали и снижать физическую нагрузку, то подойдёт небольшой моторчик мощностью 200–250 Вт. Если же вы стремитесь к высоким скоростям, то придётся подыскать модель на 350 Вт и выше.
  • Затем нужно тщательно продумать крепление двигателя, выбрать для него подходящее место, правильно рассчитать параметры передачи, длину цепи или ремня. Используйте уже известные, хорошо зарекомендовавшие себя решения. Это убережёт вас от серьёзных ошибок, сэкономит время и деньги.
  • Не стоит чрезмерно увлекаться и пытаться сделать революцию в технике. Для некоторых людей важен сам процесс технического творчества. Они проводят массу времени, постоянно что-то переделывая и улучшая. Можно с почти стопроцентной уверенностью сказать, что их агрегат, собранный из самых невероятных компонентов, никогда не будет завершён. Такие «франкенштейны» обречены провести всю свою жизнь в гараже, а если и покидают его для испытаний, то едут недалеко и недолго, сразу ломаются и возвращаются в мастерскую для доработки и усовершенствования.
  • Уделите особое внимание прочности конструкции. Именно от неё зависит ваше здоровье, особенно если вы собираетесь поставить мощный двигатель.

Мотор-колесо для велосипеда

Самая популярная и доступная разновидность электродвигателя для велосипеда – мотор-колесо. Это устройство лишено многих недостатков, присущих подвесным моторам. Оно представляет собой электродвигатель постоянного тока, вмонтированный прямо в ступицу. Его мощность колеблется в самых широких пределах, что позволяет легко подобрать версию, соответствующую вашим запросам. Оно гораздо дешевле и практически не меняет внешний вид байка. Установка моторколеса не занимает много времени, и с ней легко справится любой, кто умеет читать инструкцию, а для остальных существует большое количество рисунков и видеороликов, детально иллюстрирующих процесс.

Как правило, производитель предлагает два вида поставки: неоспицованный мотор и готовое колесо со спицами и двойным ободом. Первый вариант позволяет вставить двигатель в уже имеющееся колесо, а второй полностью готов к использованию, недостаёт только покрышки с камерой. Обычно в набор также входят контроллер, ручки газа и тормоза, соединительные провода, крепёж и зарядное устройство. Аккумуляторную батарею чаще всего приходится покупать отдельно.

При выборе моторколеса следует обратить внимание на соответствие размеров его втулки расстоянию между ногами вилки или перьями рамы. Если её длина будет больше, то их придётся раздвигать, что крайне нежелательно.

Трансформация простого велосипеда в электрический обычно занимает всего полчаса. Мотор-колесо легко устанавливается как спереди, так и сзади. Можно использовать сразу два двигателя и получить в итоге полноприводный байк. Далее подключается контроллер, батарея закрепляется на раме или подседельной трубе, на руле размещаются ручки газа и тормоза. Затем все эти компоненты соединяются при помощи проводов. Каждый из них имеет индивидуальный разъём, так что ошибиться невозможно. Вот и всё, можно садиться на велосипед и отправляться в путь.

В рамках одной статьи трудно ответить на все вопросы, которые могут возникнуть в процессе установки двигателя на ваш любимый байк. Каждый из перечисленных вариантов переделки имеет свои преимущества и недостатки. Можно лишь отметить, что по таким параметрам, как цена и простота установки, бесспорным лидером является мотор-колесо. Приложите немного усердия и смекалки, и у вас непременно всё получится. В конце концов, вы собираете не машину времени, а всего лишь велосипед с мотором.

Простой электро-велосипед с мотором от дворников





Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— мотор от автомобильных дворников 12В;
— аккумуляторная батарея (нужно 12В);
— стальной уголок;
— профильные трубы;
— маленькая велосипедная звездочка;
— листовая сталь;
— контроллер оборотов и дроссельная ручка;
— гнездо для подключения зарядного устройства;
— переключатель, светодиод, предохранитель.

Шаг первый. Подготавливаем мотор
Первым делом нужно отключить от моторчика дворников все ненужные провода, нам понадобится лишь два провода, которые идут на питание двигателя.

Далее на вал мотора нужно установить маленькую велосипедную звездочку. Вам понадобятся гайки и другие детали, которые позволят отцентрировать звездочку. В завершении прихватываем звездочку сваркой, включаем мотор и проверяем, нет ли биений. В завершении все можно хорошо сварить.

Шаг третий. Батарейный блок
Изготавливаем блок для батарей, для начала привариваем две профильные трубы в задней части, где обычно находится багажник. К этим трубам приваривается стальной короб, который автор сварил из тонкой листовой стали.

В емкости располагается три аккумулятора, а также контроллер оборотов.









На батарейном блоке есть переключатель, который включает режим зарядки и езды. Также не лишним будет сделать предохранитель или автоматический выключатель на случай замыкания. На корпусе автор также расположил светодиод, который показывает, идет ли зарядка, ну и есть гнездо для подключения зарядного устройства.

Шаг четвертый. Испытания
Все собрав, автор отправился в путь, тянет мотор отлично, можно переключать скорости на заднем блоке. Недостаток в том, что нет щитка напротив ведущей звездочки, может зажевать штанину.

После езды автор подключает зарядное устройство, ничего не разбирая.

Электровелосипед своими руками: двигатель

В прошлой статье про контроллеры мы уже отмечали, что для электровелосипедов используются трёхфазные асинхронные двигатели, и частично затронули их разновидности.

Напомним: двигатели для электровелосипедов, за редким исключением, бывают двух типов: центральные (кареточные) моторы и мотор-колёса.

Первые устанавливаются в кареточный узел и имеют встроенный контроллер, вторые заспицовываются в обод на место втулки и устанавливаются на место заднего (реже переднего) колеса.

В чём же основные эксплуатационные отличия данных двигателей и в каких случаях стоит выбрать тот или иной вариант?

Центральный мотор

Как я уже сказал, он устанавливается в кареточный узел, то есть вместо каретки. Технически процесс установки выглядит следующим образом: снимаются шатуны с педалями, выкручивается каретка, вставляется двигатель, закручиваются фиксирующие гайки, подключается проводка.

На первый взгляд, ничего сложного, и нужно просто найти съёмник шатунов и ключ для каретки. Но на самом деле при установке центрального мотора стоит учесть несколько важных факторов.

Подводные камни при установке

Очевидно, что производители рам для велосипедов не рассчитывают на то, что на раму будет устанавливаться мотор. В связи с этим, установке мотора на место могут помешать сварные швы, перья и даже просто гидролинии, проложенные под нижней трубой.

И если гидролинии можно пустить в другом месте, то стачивать сварные швы рамы крайне нежелательно. По-первых, это скажется на её прочности, во-вторых — приведёт к потере гарантии.

С перьями ещё интереснее: если звезда мотора упирается в перо, можно поступить двумя способами, каждый из которых не лучшим образом скажется на качестве готового результата.

Первый — изготовить проставочное кольцо на кареточную ось. Однако следует учесть, что если оно будет достаточно широким, может не хватить резьбы для крепления двигателя с обратной стороны.

Также в этом случае, скорее всего, исказится линия цепи (Chainline). Дело в том, что линия, проведённая от звезды мотора к центру кассеты, должна быть перпендикулярна задней оси. Если это правило нарушить, цепь будет перекошена, и при работе двигателя или кручении педалей станет перескакивать по кассете. В результате, кроме неудобств при эксплуатации, значительно возрастёт износ цепи и кассеты.

Второй способ — изготовить новую звезду мотора, меньшего диаметра. Задача творческая и достаточно серьёзная. Нужно подобрать правильный металл, рассчитать размеры и проконтролировать качество. Но очевидно, что уменьшение звезды приведёт к снижению максимальной скорости.

Есть ещё пара важных обстоятельств, которые необходимо учесть, если вы выбрали центральный мотор.

При старте мотор будет стараться провернуться и упереться в нижнюю трубу рамы, независимо от того, насколько сильно затянуты гайки. Поэтому необходимо предусмотреть проставочный элемент между мотором и рамой.

Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.

Часто случается, что при переключении передач цепь соскакивает со звезды мотора . Для решения этой проблемы необходимо, во-первых, установить датчик переключения, чтобы двигатель отключался в момент переключения передач.

И во-вторых, организовать уловитель цепи — либо заблокировав в нужном положении передний переключатель, либо изготовить отдельный уловитель цепи самостоятельно.

Производители центральных моторов

Крупнейшими, да и, по сути, единственными производителями центральных моторов на сегодняшний день являются Bafang и Tongsheng.

Особенности работы на двухподвесах

На велосипедах с задним амортизатором (так называемых двухподвесах) использование мощных центральных моторов может привести к изгибанию велосипеда.

Это происходит из-за того, что при работе двигателя передняя звезда, установленная на моторе, как бы притягивает к себе кассету, то есть велосипед стремится сложиться вправо.

Данный эффект заметен настолько сильно, насколько надёжно и точно изготовлены подшипники перьев. Чем больше люфт и чем выше мощность, тем больше велосипед будет скручивать.

На хардтейлах (велосипедах без заднего амортизатора) перья приварены к раме, поэтому эффект скручивания практически отсутствует.

Мотор-колесо

В соответствии со своим названием, мотор-колесо представляет собой колесо с мотором, заспицованным на место втулки, и теперь давайте рассмотрим виды двигателей, которые заспицовываются в мотор-колёса.

Двигатель прямого привода (Direct Drive, DD)

Это самый тяжёлый двигатель из тех, что устанавливаются в мотор-колёсах. Я сразу сделал акцент на вес потому, что чем он больше, тем сильнее мы смещаемся от понятия велосипед к понятию мотоцикл.

Двигатель прямого привода не имеет редуктора, следовательно, частота вращения колеса совпадает с частотой вращения ротора. И здесь скрыты как свои преимущества, так и свои недостатки данной реализации.

Отсутствие редуктора, с одной стороны, говорит нам о повышенной надёжности, поскольку нет лишних шестерёнок, которые могут выйти из строя при перегреве и неправильной эксплуатации.

С другой стороны, это означает пониженный момент на старте двигателя при той же мощности. Иными словами, для того, чтобы получить приемлемое ускорение на старте, нам нужно больше мощности, чем в случае с редукторным мотором.

Вес мотор-колеса с двигателем прямого привода достигает 10 кг и более, из-за чего требуется применение более толстых спиц и более крепкого обода. А далее, по цепочке, более крепкой рамы, более мощной батареи, более надёжных тормозов и так далее.

Просто представьте, что в центре заднего колеса велосипеда разместилась 10-килограммовая гиря, которая увеличивает инерционность всего велосипеда в целом. При эксплуатации это серьёзно скажется на манёвренности.

Случается, что значительный вес, в комплексе с неквалифицированной установкой, приводит к поломке оси мотора прямого привода. Для изготовления новой оси придётся найти качественного токаря с доступом к качественным материалам. А затем заново протягивать кабель внутри новой оси.

Одним из основных преимуществ моторов прямого привода считается возможность использования рекуперации , то есть обратного преобразования кинетической энергии движения в электрическую.

Основное её применение — торможение без использования тормозных колодок. Но не стоит отказываться от колодок совсем — при возникновении неисправности электропроводки велосипед невозможно будет остановить.

Второе назначение рекуперации — заряд батареи при торможении . Многие скажут, что это более важная функция, чем рекуперативное торможение, и её следует поставить на первое место.

Но дело в том, что заряд батареи при торможении актуален исключительно в горной местности, так как невысокий КПД не позволит сколь-нибудь ощутимо зарядить батарею на относительно коротких спусках.

Редукторный двигатель

В противовес двигателям прямого привода, в качестве мотор-колеса на электровелосипеды устанавливаются редукторные моторы, у которых один оборот колеса соответствует определённому количеству оборотов ротора, в соответствии с коэффициентом редукции.

Чаще всего на Aliexpress встречаются моторы с одноступенчатым редуктором, реже — с двухступенчатым. Цена вторых, соответственно, выше. Количество ступеней редукции лучше сразу уточнить у продавца при заказе.

Очевидно, что у мотора с 2-ступенчатым редуктором момент на старте будет выше, поскольку для выполнения одного оборота колеса потребуется больше оборотов ротора, а значит вращать ротор будет легче.

Кроме высокого момента на старте, редукторные моторы имеют ещё одно преимущество перед моторами прямого привода — они весят в разы меньше (около 2 кг). Соответственно, ниже нагрузка на спицы, на обод, ниже вес готового электровелосипеда, выше манёвренность.

Конечно, редукторные моторы также не лишены недостатков, основной из которых — срезание зубьев шестерней . Обычно это происходит в результате перегрева мотора в сочетании с неправильной эксплуатацией.

Для того, чтобы не перегреть мотор, придётся либо постоянно следить за его температурой, либо просто использовать контроллер с термозащитой, как это реализовано, например, у electronbikes .

Второй недостаток редукторного мотора — невозможность использования рекуперации. Это обусловлено, собственно, наличием редуктора. Но давайте разберёмся — так ли уж важна рекуперация ?

Если мы рассматриваем тяжёлое средство передвижения, такое, как, например, троллейбус, трамвай, электровоз, электромобиль или тяжёлый электровелосипед (скорее даже электромотоцикл), то да, это экономия тормозных колодок и подзарядка батареи.

Но если речь идёт об электровелосипеде общим весом около 20 килограмм , с лёгким редукторным мотором, то смысл в рекуперации отпадает. Этому есть несколько причин.

Во-первых, гораздо эффективнее экономить энергию батареи путём использования ассистентного режима (помощь при педалировании), поскольку степень помощи (а следовательно, и расход батареи) определяет сам велосипедист.

Во-вторых, для лёгкого электровелосипеда достаточно использования хороших дисковых тормозов, в отличие от тяжёлого электромотоцикла.

В-третьих, как я уже писал выше, использование рекуперации в целях подзаряда батареи целесообразно только в горной местности, с затяжными спусками.

Особенности монтажа мотор-колеса

Если центральный мотор при работе упирается в нижнюю трубу рамы, то мотор-колесо упирается осью в дропауты, и если не применить дополнительного усиления дропаутов, ось мотора провернётся даже при небольшой мощности.

Чтобы этого избежать, на всех мотор-колёсах (за исключением совсем маломощных в сочетании со стальной рамой) используются так называемые торкармы (torque arm, моментный рычаг), или усилители дропаутов.

Торкармы изготавливаются из стали, надеваются на ось мотора и крепятся к раме. Для маломощных двигателей применяют один торкарм, для мощных — два, по одному с каждой стороны мотора.

Вроде всё понятно и просто, но и здесь есть свои нюансы .

Во-первых, важное значение имеют толщина и марка стали, из которой изготавливаются торкармы. Если металл недостаточно твёрдый, а двигатель мощный, ось может провернуться.

Во-вторых, точность изготовления. Чем плотнее торкарм сидит на оси мотора, тем ниже вероятность его проворачивания, и, соответственно, выше допустимая нагрузка.

В-третьих, торкармы при установке должны быть строго перпендикулярны оси мотора. Если допущен перекос, при затягивании гайки возникнет напряжение, которое может привести либо к выскакиванию оси из дропаута, либо к её поломке.

В-четвёртых, торкарм должен быть надёжно прикручен к дропауту или перу рамы. Самый лучший вариант — использование резьбовых отверстий, предназначенных для установки багажника или крыльев.

Недостаточно жёсткое крепление торкарма (некоторые любители крепят его сантехническим хомутом) приведёт к его расшатыванию и поломке такого крепления, а как следствие — проворачиванию оси, повреждению кабеля и, скорее всего, к его замене (перепротяжке).

Особенности подключения мотор-колеса

В связи с тем, что разные производители далеко не всегда придерживаются общего стандарта в производстве моторов, лучше всего приобретать мотор в комплекте с контроллером , так как фазировка, или цветовая схема разъёмов, может отличаться.

Также следует обратить внимание на длину кабеля , выходящего из мотора. Если мотор мощный, то излишне длинный кабель будет добавлять сопротивление к сопротивлению обмоток двигателя. Соответственно, часть энергии будет уходить на нагрев кабеля, особенно если силовые провода в нём недостаточного сечения.

Кроме этого, длинный кабель нужно будет где-то прокладывать и закреплять, а при возникновении необходимости снять колесо оно потянет за собой демонтаж этих креплений по всей длине до разъёма.

На фото мотора прямого привода, которое я привёл выше, силовые провода выведены отдельно от проводов с датчиков положения и скорости. Это неудобно, так как при монтаже и демонтаже возникает необходимость отсоединения каждого провода по отдельности.

Более того, такое соединение является негерметичным , в отличие от ситуации на фото с редукторным мотором — там все провода, включая силовые, объединены в одном герметичном разъёме. Такой вариант, очевидно, более предпочтителен. Главное, чтобы разъём был рассчитан на тот ток, который будет подаваться на мотор контроллером.

Измерение температуры двигателя

Для того, чтобы велосипедист мог при необходимости посмотреть температуру мотора на дисплее, необходимо соблюдение нескольких условий. Во-первых, очевидно, дисплей должен иметь такую функцию.

Во-вторых, в кабеле двигателя должен быть соответствующий провод (как правило, белого цвета). И, в-третьих, конечно же, в моторе должен быть установлен сам датчик температуры.

Производитель мог проложить белый провод в кабеле двигателя для измерения скорости, но не установить датчик температуры. В таком случае, это можно сделать самому, как я уже описывал в одной из своих прошлых статей.

Какой мотор выбрать

Центральный мотор, по сути, берёт на себя функцию велосипедиста — вращение педалей, то есть момент силы передаётся на колесо через цепь, и ему, как и велосипедисту, легче работать на нижней передаче заднего переключателя и тяжелее на высокой.

Такой мотор очень удобен при прохождении трассы с крутыми подъёмами — переключил на пониженную и он тебя спокойно затягивает наверх, вышел на горизонтальный участок, переключил на повышенную — и разогнался.

Кроме этого, велосипед с центральным мотором имеет более правильную развесовку, благодаря чему обладает повышенной манёвренностью. Это сильно ощутимо при участии в соревнованиях, подобных веломарафону «Самарская лука» .

Однако мотор-колесо имеет свои преимущества , благодаря которым успешно конкурирует с центральным мотором.

Во-первых, мотор-колесо проще установить, достаточно убедиться что рама имеет не осевое крепление, а QR (quick release, быстросъёмное, с эксцентриком). Хотя и для осевого крепления можно сделать переходники .

Во-вторых, на мотор-колесе можно продолжить движение даже при выходе из строя цепи или заднего переключателя. А при эксплуатации, соответственно, ниже износ данных компонентов.

В-третьих, мотор-колесо с двухступенчатым редуктором имеет достаточно высокий момент, чтобы въезжать в довольно крутые подъёмы, так что в повседневной эксплуатации практически не уступает центральному мотору.

На этом пока всё, если понравилось — подписывайтесь, чтобы не пропустить новые статьи.

Читать еще:  Как накачать колесо велосипеда ручным насосом без шланга
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять
Adblock
detector