Motorhjul for en sykkel: hva er de og hvordan velge?

I dag blir syklister som ikke setter motorhjul på sykkelen i økende grad kalt retrograder. "Bare vinden, bare pedalene, bare det ekstreme" - denne appellen er mindre og mindre relevant. En bortskjemt urban forbruker som er vant til å kjøre bil, selv om han kjøper en sykkel, vil snart være tilbøyelig til å sette et motorhjul på den, spesielt siden slike enheter blir billigere fra år til år.

En sykkelhjulmotor fungerer på samme måte. Det spiller ingen rolle om det er en direkte girkasse (direkte fra rotoren) eller giret (reduserer motorturtallet med et utvekslingsforhold). Hver elektrisk motor for en sykkel inkluderer en stator og en rotor. Magneter er festet til rotoren. Feltet deres, som samhandler med det elektromagnetiske feltet til statorspolene, får rotoren til å snurre.

Selve statoren er en spole viklet i hullene i en stålplateramme. Oftest er disse platene laget av elektrisk eller transformatorstål. Statorstrukturen har form av en polygonal ramme med bjelker som konvergerer i midten.

Viklingene er spoler viklet av kobberemaljetråd. Det er kobber som er den beste lederen. Antall spoler er opptil flere tiere, men dette tallet er et multiplum av 3. Motorhjulet ligner en trefasemotor, faktisk er dette tilfellet: for stabil rotasjon med en viss kraft, vekslende pulser som ligner en trefasevariable påføres spolene i avstand fra hverandre i fasespenning. Faktisk er dette ikke et sinusformet elektrisk signal, men en sekvens av rektangulære pulser med konstant spenning. De er på sin side dannet av en driver - et kontrollerkort som bruker energien til en strømkilde (batteri).

Konstansen og effektiviteten til rotorrotasjonen sikres av tre Hall-sensorer. Arbeidet deres er organisert som følger:

• fiksering av rotorens posisjon i forhold til statoren;
• oppfatning av magnetfeltet fra magneter;
• signal videresending til sjåføren;
• dannelse av impulser på driveren for statorspolene.

Fordelene ved å bruke en hjulmotor er som følger.

• Økt effektivitet - ikke mindre enn 90%. Ikke alle elektriske motorer har en slik koeffisient - for eksempel for kollektormotorer, der en ukonvertert likestrøm er tilstrekkelig, er effektiviteten mindre enn 70%.
• Enkel utførelse, pålitelighet.
• Det er ingen gnidningsdeler (for eksempel ringer og børster) - motoren kan fungere i flere tiår hvis produsenten ikke sparer på kvaliteten på materialene.
• Evnen til å sykle raskt: et halvkilowatt motorhjul gir en rotasjonskraft, hvor en sykkelhastighet på opptil 45 km / t oppnås på veier uten helling.
• Evnen, om nødvendig, til å fjerne settet, og gi sykkelen det originale settet. Når du installerer motorsettet på nytt, vil utseendet til sykkelen ikke endre seg vesentlig - motoren er kun installert på selve hjulet.
• Betydelig enkel kjøring i motvind og motvind.
• Jevn og jevn drift av motoren vil gi rask tilpasning til nye hastigheter og jevn akselerasjon.
• Helt stillegående drift av motorhjulet.

Dette oppsettet har også noen ulemper.

• Lavt dreiemoment - mindre enn motorer av andre typer og varianter.
• Manglende evne til å lage en mer kompakt design basert på en slik motor.
• Økt vekt... Noen andre motorer, for eksempel, alle de samme samlemotorene, har betydelig mindre - 1,5 eller flere ganger - vekt.

Alle ferdige sett, som inkluderer motorhjul, kompletteres med kontroller og batteri. Men de som ikke installerer hjulmotoren komplett med resten av delene bestiller alle systemkomponentene separat: selve hjulmotoren, batteriet og kontrolleren med gasspaken.

Før du bygger et elektrisk trekksystem, blir en nybegynner møtt med girede og girløse motorhjul. Girkassen bruker en giroverføringsmekanisme, der rotasjonshastigheten (antall omdreininger) til selve den elektriske motoren er flere ganger - per girforholdet til girkassen - mer enn akselen, som til slutt snurrer hjulet.

Tannhjulet øker dreiemomentet, men reduserer hastigheten til syklisten til 30 km/t. Et girløst - et hjul med direktedrift - har ikke selve girkassen og tilhørende tap, som frigjør mekanismen fra gnidningshjul, som trenger smøring mye oftere enn selve motorlagrene. Dreiemomentet er betydelig lavere ved en effekt på opptil 1500 W, men det blir mulig å akselerere til 50–100 km/t, avhengig av motoreffekten.

Et motorhjul med mulighet for å gjenvinne (returnere) en del av den forbrukte strømmen lar deg returnere den i en liten mengde - omtrent 6% av den forbrukte kraften. Siden effektiviteten til et slikt system ikke kan være lik enhet på grunn av naturlige tap i ledninger, viklinger, kontroller og batteri, vil det ikke være mulig å klare seg uten ekstern investering av ekstra energi. Og det er bare to måter å fylle på strømforsyningen på.

1. Sett hjulmotoren til batterilademodus. Da blir det minst dobbelt så hardt å tråkke - på grunn av bremsingen som belastningen på viklingene utøver.
2. Finn et sted hvor du bare kan lade batteriene... Det beste alternativet ville være å sette solcellepaneler på ryggsekken og klærne, når du reiser på en motorisert sykkel er helt autonom.

Motorhjulet kan også være bak - det er installert på bakhjulet. Fronten er plassert på samme måte. Da blir sykkelen henholdsvis bakhjuls- eller forhjulsdrevet. For en betydelig økning i hastighet kan du gjøre sykkelen firehjulsdrift ved å motorisere begge hjulene.

Størrelsen på hjulmotoren bestemmes av diameteren på felgen. Enten du har en diameter på 29, 26, 20 eller 16 tommer, avhenger hastighet og skyvekraft av det. Jo større felgdiameter, jo mer hastighet, men mindre skyvekraft, og omvendt. Med mindre trekkraft vil du akselerere lenger. Det er bare én måte å legge til trekkraft - å hjelpe motoren med pedalene.

Det er mulig at du kan omeike et hjul fra vanlig nav til motornav, ved å bruke for eksempel en 28" felg med eiker fra en vanlig sykkel med 20" hjul. De som ikke vet hvordan eller ikke vil tukle med en full byste av eiker, anbefales å umiddelbart bestille i Kina et ferdig motorhjul med den nødvendige motortypen.

Bestem nøyaktig hva du vil ha av sykkelen din.

• Hastighet opp til 35 km/t uten mye anstrengelse og noe spesielt nivå av fysisk utvikling. Samtidig blir ikke sykkelen din kvitt sine originale funksjoner – du vil når som helst bytte tilbake til å tråkke med føttene. En slik revisjon koster totalt $ 350.
• 50 km/t – elektromoped utstyr. Samtidig bytter du kanskje ikke like lett til å tråkke - batteripakken, et kraftigere motorhjul og den samme kontrolleren veier 5-10 kilo til. Kostnaden for revisjon er fra $ 600.
• Sykkelen skal bli en elsykkel – en elmotorsykkel... Du kan enkelt akselerere til 90 km/t. Men husk: i dette tilfellet vil du definitivt trenge forsterkede felger og foringer - kanskje, som på en tandemsykkel. Faktum er at den økte trekkraften krever økt belastning. Dine tynne landeveissykkelfelger vil ganske enkelt fly fra hverandre og du kan krasje. Prisen for å tilpasse en sykkel for en elektrisk motorsykkel vil koste minst $ 2300.

Massen til et sett for en elektrisk sykkel - en motor per hjul (uten hjulavstand), en batteripakke og en kontroller - vil være minst 4 kg i vekt. Dette er nok for vanlig bykjøring eller på landeveier. Ganske gode motorer produseres for eksempel av en bedrift Bafang 8FUN... Driftseffekten til motorene er 250–750 W, men når effekten overstiger 350 W, kan en slik motor overopphetes merkbart, noe som vil forkorte levetiden betydelig.

Vekten på hjulmotoren (uten gummi) er minst 2 kg. Han er ganske i stand til å nå hastigheter på opptil 35 km / t med en gjennomsnittlig ryttervekt på 90 kg - rytteren selv vil kanskje ikke anstrenge seg for å tråkke i det hele tatt. Det samme kan oppnås uten motor, ved å bytte til siste hastighet fra pedalene og under kjøring uten en bevegelse oppover eller nedover. Når du sykler i oppoverbakke, vil du trenge hjelp fra en syklist gjennom pedalene - motoren kan kanskje ikke takle stigningen. Ved å kombinere de to, kan du få hastigheten levert av en en-kilowatt-motor, slått på ved starten. Mobiliteten og den relative lettheten til sykkelen er garantert.

Det er ikke behov for et halvkilowatt motorhjul - det veier i seg selv ikke 2, men 4–5 kg, samtidig som det tar dobbelt så mye strøm fra batteriet som 350-watts motstykke. Et 500 ... 600-watts motorhjul er en "krykke" som ikke har bestått "naturlig utvalg" verken i prosjekter eller i praksis blant brukere: noen syklister bemerket at Som et resultat er det mindre fornuftig fra den enn fra en 300-watts.

Denne konfigurasjonen gjør det ikke bare mulig å få en hastighet som tilsvarer et gjennomsnitt på 48 km / t, men også å enkelt erobre alle stigninger under forholdene i byen og fjellskråningene. For å oppnå slike resultater, er det nødvendig å velge en motor med en effekt på 1200-1500 watt. Et slikt motorhjul har en masse på 6–8 kg (eksklusive gummi). Å gi en slik motor uavbrutt energitilførsel vil hjelpe mer tung og kostbar batteripakke som veier minst 5 kg.

Hvis du risikerer å øke spenningen fra 48 til 72 volt, får du fartsgrensen for byen - ikke mindre enn 60 km/t, men samtidig vil motoren overopphetes raskere og sterkere, noe som tvinger den til å starte bare i kort tid.

Å endre sykkelen for motortrekk, for eksempel 3 kW, vil tvinge eieren til å forsterke rammen. For det første vil både settet og selve skyvekraften, skapt av motoren i størrelsesorden flere kilowatt, kreve økt belastning. Ellers vil hjulene være de første som lider (store "åttere" vil vises på felgene), da vil selve rammen begynne å falle fra hverandre - kroppssettet til batteriene og kontrolleren vil legge til minst 15 kg. Maksimal tillatt belastning er bare to ganger den nominelle, dette er grunnregelen for alle motorhjul.

For å levere et forsterket sett til en Kategori III e-sykkel, må du forsterke frafallene, fullstendig endre eller utstyre rammefjærene og installere en spesiell balanserer, akkurat som på ekte motorsykler. Den nominelle 3 kW-motoren har allerede nok kraft til å deformere rammestagene for en vanlig sykkel, selv når du kjører den i stasjonær modus ved å løfte hjulet som motoren er montert på på en spesiell fjæring.

Uten å forsterke rammen på en spesiell måte, er det lite sannsynlig at du kan bruke en motor med en effekt på opptil flere kilowatt. En hastighet på over 40 km/t krever allerede god støtdemping – uten den blir du rett og slett kastet ut av salen dersom du treffer en liten støt eller sprekker over veien. En gaffel - fra en motorsykkel eller fra en utforsykkel (sistnevnte har en imponerende masse og høyeste styrke, uoppnåelig for sykler av andre typer og varianter). Batteripakken her veier også fra 20 kg.

For de som liker å sykle nærmere ekstremski, anbefaler erfarne mestere å sette tilbake motorhjulet. Det bakre motorhjulet griper veien bedre enn det fremre - dette er viktig i skarpe svinger, farbar i økt hastighet.

Imidlertid er glatte veier mindre håndterbare på grunn av dårligere vektfordeling. Situasjonen forverres av batteriet festet til bagasjerommet. Situasjonen korrigeres av et girmotorhjul, som har lavere vekt, og litium-ion-batterier, som har økt spesifikk energi. Alternativ - bly-syre-batterier på det midterste (indre) røret av rammen. Likevel bidrar bakhjulsnavmotoren til den totale styrken til hele strukturen.

Hvis det er umulig å kombinere motorhjulet med en høyhastighetskassett (for eksempel 9 stjerner), bytt den siste til en 5-stjerners. Som en siste utvei la bare én stjerne stå eller flytt rammefjærene 2 cm fra hverandre. Den sistnevnte aluminiumsrammen holder kanskje ikke - eksperimenter på en stålramme.

Den elektriske ledningen skal ikke gå ut til høyre, der girgirmekanismen fungerer, men til venstre. Skru ut mutrene som holder hjulmotoren og fjern den. Monter hjulmotoren etter monteringsanvisningen. Hvis noe ikke er helt klart for deg, ta kontakt med støttepersonalet på nettstedet til selskapet eller butikken som solgte deg motorhjulet. Det er ofte best å få hjelp av en spesialist siden kontrolleren lett kan brennes ut. Og du vil ikke gå uten en kontroller hvis du ikke har en børstet motor som ikke trenger annet enn DC.

Etter montering, test hjulmotoren uten belastning - den skal ikke være "åtte". Hvis dette ikke er tilfelle, fjern "åtterne" på felgen ved å stramme eikene med eikene. Prøv kontrolleren og gasspaken. Hvis alt fungerer som det skal, gjør en prøvekjøring med lav hastighet.

Det er enklere å installere forhjulsnavmotoren. Selve forhjulet inneholder ingen tannhjul. Det er rett og slett ingenting som forstyrrer driften av det fremre motorhjulet. Det spiller ingen rolle om til høyre eller venstre - i kjøreretningen - du vil føre ut strømkabelen. Selv å forlenge gaffelen vil ikke kompromittere styrken og stabiliteten til sykkelen.

Det eneste - ikke forvirre bevegelsesretningen til hjulet: hvis installasjonen er feil, vil du, uten å teste driften av motoren, plutselig gå bakover, og sykkelen blir til et kjøretøy med et bakre ratt. Paradoksalt er situasjonen når gasspaken setter seg fast: du kan krasje inn i en stolpe eller kollidere med en bil som kjører bak, selv om den bremser ned foran deg.

Det sammensatte motorhjulet er redd for regnbyger, vassing gjennom elver og sumper - hvis de senkes i vann eller oversvømmes med vannstråler, kan Hall-sensorene svikte. Vær forsiktig før du tetter - eller i det minste dekker fra direkte vannstråler - innsiden av motorhjulet. Ofte installerer produsentene selv spesielle runde dempere for å beskytte hjulet mot direkte vannsprut og/eller skitt under kjøring - sørg for at de passer til hjuleikene.

For informasjon om hvordan du velger en hjulmotor for en sykkel, se neste video.