Jak działa silnik elektryczny do roweru

Silnik elektryczny dostarcza moc do kół na cztery sposoby. Cytronex z Wielkiej Brytanii produkuje innowacyjny, ale lekki i zaawansowany technologicznie zestaw wykorzystujący motoreduktor w przedniej piaście (choć sprawia to, że rower jest dość ciężki z przodu).

Silniki z napędem bezpośrednim mogą oferować hamowanie regeneracyjne i wspomagać pokonywanie wzniesień.

Montaż w piaście

Silniki w piaście są wbudowane w piasty kół rowerów elektrycznych i najczęściej znajdują się w przednich lub tylnych kołach. Silniki w piastach są powszechnie opisywane jako naturalne, lżejsze i mniejsze niż silniki z napędem pośrednim, oferując większą wszechstronność bez konieczności odpowiedniego dostosowywania krzywych momentu obrotowego. Można je również szybko zdemontować w celu naprawy lub wymiany, co upraszcza konserwację lub modernizację i umożliwia naprawę lub wymianę bez większego zamieszania.

Silniki w piaście mogą być bardzo wydajne przy wyższych prędkościach, gdzie w pełni wykorzystują dostępną moc, ale mogą być słabe przy niższych prędkościach, ponieważ są bardziej dostosowane do prędkości pedałowania niż do wykorzystania pełnego potencjału. Znane są również z tego, że częściej łamią szprychy niż inne systemy napędowe i mogą wymagać nieco innej konstrukcji ramy w celu płynnej integracji.

Silniki w piaście mogą pomóc w bardziej równomiernym rozłożeniu ciężaru na rowerze elektrycznym, co poprawia prowadzenie i jakość jazdy. Co więcej, te silniki w piaście mogą pozwolić rowerzystom na wykorzystanie wszystkich dostępnych biegów - choć zależy to od konstrukcji silnika - oferując jednocześnie redundancję, ponieważ każdy silnik działa niezależnie od łańcucha i nadal będzie działać, nawet jeśli ten element ulegnie awarii.

Istnieje wielu renomowanych producentów silników do piast. Baza główna Bafang w Suzhou niedaleko Szanghaju i ZEHUS to dwaj duzi dostawcy, choć mniejsze i średnie firmy również produkują wysokiej jakości silniki. Globe, Electra, VanMoof Hummingbird Neomouv Velotric to niektóre z popularnych marek rowerów elektrycznych wykorzystujących silniki w piastach.

Bimotal oferuje zdejmowany system silnika w piaście, który można łatwo przymocować i zdjąć z ramy roweru, co stanowi doskonałe rozwiązanie podczas jazdy po szlakach, wspinaczki górskiej i innych trudnych warunkach terenowych. Co więcej, można wymienić silnik na mocniejszy bez konieczności zmiany konstrukcji ramy.

Mid-Drive

Systemy mid-drive różnią się od silników w piaście tym, że są zintegrowane bezpośrednio z mechanizmem korbowym i pojemnikiem na akumulator, aby zapewnić mocne, ale zrównoważone i wydajne wspomaganie pedałowania. Systemy mid-drive działają poprzez przepuszczanie prądu przez elektromagnesy w stojanie, które aktywują wirniki do obracania się z dużą prędkością w celu wygenerowania momentu obrotowego, który zapewnia wspomaganie pedałowania poprzez małe zębatki w rowerze.

Wydajność silnika polega na jego zdolności do obracania tylko części koła w danym momencie, co oznacza, że jego wirnik może być mniejszy niż tradycyjne korby, a jednocześnie wytwarzać porównywalną moc z większymi rowerami o podobnej mocy znamionowej.

Po zamontowaniu w mechanizmie korbowym, silnik równomiernie rozprowadza ciężar między przednim i tylnym kołem, zapewniając optymalną równowagę i obniżony środek ciężkości, ułatwiając pedałowanie i zmniejszając obciążenie ramy (szczególnie w przypadku korzystania z przepustnicy). Ułatwia to również korzystanie z przepustnicy!

Silniki o średnim napędzie mogą również sprawić, że jazda po wzniesieniach będzie bardziej wydajna, umożliwiając szybszą i dalszą jazdę na jednym ładowaniu poprzez dopasowanie kadencji do wewnętrznego przełożenia. Często można je znaleźć w rowerach górskich, takich jak Tern GSD S10, a także w bardziej zorientowanych na osiągi rowerach elektrycznych, takich jak Kalkhoff Entice 3b Move.

Systemy z napędem pośrednim wymagają większej konserwacji niż silniki w piaście, ponieważ są bezpośrednio połączone z łańcuchem i zębatkami, które poruszają się bezpośrednio z silnikiem. Rutynowe czyszczenie i smarowanie pomoże utrzymać ten typ systemu w najlepszym stanie przez wiele lat.

Silniki z napędem środkowym mogą zużywać się szybciej ze względu na dodatkową siłę przyłożoną podczas korzystania z przepustnicy, przez co silniki z napędem środkowym nie nadają się do częstych dojazdów do pracy lub przejażdżek po trudnym terenie, dlatego ważne jest, aby wziąć pod uwagę te kwestie przy wyborze silnika elektrycznego odpowiedniego do roweru.

Silniki o średnim napędzie są zwykle większe niż silniki w piaście, co może zwiększyć ogólną masę roweru. Niektórzy kierowcy wybierają zamiast tego systemy silników w piastach, ponieważ można je łatwo dopasować do większości istniejących ram bez ich modyfikowania; ponadto silniki w piastach mogą być często tańsze, ponieważ nie wymagają specjalnych kół ze zintegrowanym osprzętem silnika.

Napęd cierny

Elektryczne silniki rowerowe z napędem ciernym wykorzystują rolkę do kontaktu z oponą roweru w celu zapewnienia mocy. Zazwyczaj są one montowane na tylnym kole i sterowane za pomocą przepustnicy lub systemów wspomagania pedałowania - idealne, aby dodać trochę mięśni bez wydawania tony pieniędzy. Ten typ silnika oferuje świetną wartość dla tych, którzy chcą dodać trochę dodatkowej mocy bez wydawania ręki i nogi!

Atrakcyjną cechą elektrycznych silników rowerowych z napędem ciernym jest ich zdolność adaptacji; mogą one pasować do praktycznie każdego roweru. Mocowane do ramy i zazwyczaj wyposażone w rolki napinane sprężyną, które stykają się z przednimi lub tylnymi oponami, ułatwiają montaż na różnych rowerach, a jednocześnie można je łatwo zdemontować, gdy nie są potrzebne.

Ten typ silnika może nie zapewniać tak dużej mocy, jak silniki w piaście lub silniki o średnim napędzie, ale stanowi łatwe i lekkie rozwiązanie do dodawania mocy roweru elektrycznego. Co więcej, jego koszt jest zazwyczaj znacznie bardziej rozsądny.

Elektryczne silniki rowerowe z napędem ciernym są zwykle przeznaczone do użytku z lekkimi rowerami szosowymi lub miejskimi i są mocowane bezpośrednio do rury podsiodłowej roweru. Większość standardowych ram może pomieścić te silniki, a ich prosta konfiguracja montażowa sprawia, że są one doskonałą opcją dla osób, które chcą przekształcić swoją dotychczasową jazdę w opcje dojeżdżania do pracy lub jazdy po mieście.

Elektryczne silniki rowerowe z napędem ciernym mogą być doskonałym rozwiązaniem dla wielu rowerzystów; istnieją jednak pewne wady związane z korzystaniem z takich systemów. Być może najbardziej zauważalną z nich jest to, że silnik może powodować znaczne zużycie elementów układu napędowego, gdy jest używany do wspomagania pokonywania wzniesień lub pokonywania długich dystansów. Ponadto ta forma systemu często wytwarza hałas i wibracje podczas użytkowania - czynniki, które należy dokładnie rozważyć przed zakupem jednego z tych silników.

Wszystko w jednym

Rubbee oferuje niedrogi zestaw, który zamienia każdy zwykły rower w rower elektryczny poprzez zamontowanie małego silnika na tylnym kole. Twierdzi się, że waży mniej niż opona i dętka razem wzięte, z łatwością pasuje do ram o średnicy od 16 do 29 cali, ma własną baterię, może być ładowany przez dynamo, gdy jest wyłączony, a ceny zaczynają się od 579 EUR.

Pendix oferuje zestawy typu "wszystko w jednym", które integrują silnik bezpośrednio z samą ramą, tak jak ten model niemieckiej marki Pendix. System ten zastępuje dolne wsporniki w rowerach składanych, a także w rowerach konwencjonalnych; twierdzi, że jest o 30 procent lżejszy niż systemy Bafang z napędem pośrednim i wyposażony w czujnik momentu obrotowego, aby spełnić europejskie przepisy dotyczące e-rowerów; zaczynając od 999 EUR przy szacowanym zasięgu do 28 km, jego cena może zaczynać się już od 999 EUR.

Silniki na przednie koła zwykle zapewniają płynniejszą jazdę, ale ich dodatkowa waga może sprawić, że układ kierowniczy będzie mniej responsywny, a prowadzenie mniej zrównoważone. Co więcej, silnik sterowany przepustnicą może narazić rowerzystów na większe ryzyko podczas skoków lub kroków; belgijska mistrzyni cyclocrossu Femke Van den Driessche użyła jednego z takich urządzeń z silnikiem na przednie koło, znanego jako Vivax Assist, w 2016 roku, aby zdobyć tytuł mistrzowski, tylko po to, by później władze wyścigowe odkryły ten fakt i zakazały ich na sześć lat!

Skutecznym sposobem oszacowania, ile mocy będzie pochodzić z danego silnika, jest sprawdzenie jego mocy znamionowej, którą producenci zazwyczaj podają w kategoriach zastosowanego momentu obrotowego i prędkości, z jaką się obraca. Następnie można pomnożyć te dwie liczby i określić jego całkowitą moc znamionową, choć prawdopodobnie obliczenia będą wykonywane podczas jazdy.

Niektóre systemy ebike są całkowicie pozbawione biegów i dlatego kwalifikują się jako napędy bezpośrednie; są one rzadziej spotykane w nowych rowerach. Inne, takie jak ten Zipforce, mają konwencjonalny system przekładni, ale zawierają silnik elektryczny w piaście, który można włączać / wyłączać w celu uzyskania dodatkowej mocy, z którą można wybrać żądaną ilość za pomocą wbudowanego wyświetlacza / przepustnicy ręcznej, czujnika kadencji pedałowania i czujnika momentu obrotowego do sterowania.