Hur en elmotor för cykel fungerar

En elmotor ger kraft till dina hjul på fyra olika sätt. Brittiska Cytronex tillverkar ett innovativt, lätt och högteknologiskt kit med en växlad främre navmotor (vilket dock gör cykeln ganska framtung).

Direktdrivna motorer kan erbjuda regenerativ bromsning och hjälpa till i uppförsbackar.

Navmonterad

Navmotorer är inbyggda i hjulnav på elcyklar och finns oftast antingen på fram- eller bakhjul. Navmotorer beskrivs ofta som naturliga, lättare och mindre än motorer med mellandrev, vilket ger större mångsidighet utan att man behöver justera vridmomentkurvorna i enlighet med detta. De kan också snabbt tas bort för reparation eller byte, vilket gör underhåll eller uppgraderingar enklare och tillåter reparationer eller byten utan mycket krångel.

Navmotorer kan vara mycket effektiva vid högre hastigheter där de utnyttjar sin tillgängliga kraft fullt ut, men kan kännas svaga vid lägre hastigheter på grund av att de är mer anpassade till pedalhastigheten än till att utnyttja sin fulla potential. De har också varit kända för att bryta ekrar oftare än andra drivsystem och kan kräva något annorlunda ramkonstruktioner för att integreras sömlöst.

Navmotorer kan hjälpa till att fördela vikten jämnare framifrån och bakåt på en elcykel, vilket förbättrar hanteringen och körkvaliteten. Dessutom kan dessa navmotorer göra det möjligt för cyklister att använda alla tillgängliga växlar - även om detta beror på din motordesign - samtidigt som de erbjuder redundans eftersom varje motor fungerar oberoende av sin kedja och kommer att fungera även om denna komponent går sönder.

Det finns en mängd olika välrenommerade tillverkare av navmotorer. Bafangs hemmabas i Suzhou nära Shanghai och ZEHUS är två stora leverantörer, även om mindre och medelstora företag också producerar kvalitetsmotorer. Globe, Electra, VanMoof Hummingbird Neomouv Velotric är några populära e-cykelmärken som använder navmotorer.

Bimotal erbjuder ett avtagbart navmotorsystem som enkelt kan monteras och demonteras från cykelramen, vilket är en utmärkt lösning för cykling på stigar, i backar och andra utmanande terrängförhållanden. Dessutom kan du uppgradera till en starkare motor utan att ändra ramkonstruktionen.

Mid-Drive

Mid-drive-system skiljer sig från navmotorer genom att vara integrerade direkt i vevpartiet och batterilådan för att ge kraftfull men ändå balanserad och effektiv pedalassistans. Mid-drive-system fungerar genom att ström leds genom elektromagneter i statorns elektromagneter som aktiverar rotorer att snurra med hög hastighet för att generera vridmoment som ger pedalassistans genom små kedjehjul på din cykel.

Motorns effektivitet ligger i dess förmåga att bara behöva vrida en del av hjulet samtidigt, vilket innebär att dess rotor kan vara mindre än traditionella vevpartier samtidigt som den producerar jämförbar kraft med cyklar med större hjul med liknande effekt.

När motorn är monterad i vevpartiet fördelar den sin vikt jämnt mellan fram- och bakhjulet för optimal balans och minskad tyngdpunkt, vilket gör det enklare att trampa och minskar belastningen på ramen (särskilt om man använder gaspedal). Detta gör det också lättare att använda gasreglaget!

Mittdrivna motorer kan också göra cykling i backar mer effektiv, så att du kan färdas snabbare och längre på en enda laddning genom att matcha din kadens med dess interna utväxling. De finns ofta på mountainbikes som Tern GSD S10, liksom på mer prestandainriktade e-cyklar som Kalkhoff Entice 3b Move.

Mid-drive-system kräver mer underhåll än navmotorer eftersom de är direkt kopplade till kedja och kugghjul som rör sig direkt med motorn. Rutinmässig rengöring och smörjning hjälper till att hålla denna typ av system i toppskick under många år framöver.

Mittdrevsmotorer kan slitas ut snabbare på grund av den extra kraft som används när du använder gasreglaget, vilket gör mittdrevsmotorer olämpliga för frekventa pendlingsresor eller turer i utmanande terräng, så det är viktigt att dessa överväganden beaktas när du väljer en elmotor som passar din cykel.

Mid-drive-motorer tenderar att vara större än navmotorer, vilket kan öka cykelns totala vikt. Vissa cyklister väljer istället navmotorsystem eftersom dessa lätt kan monteras på de flesta befintliga ramar utan att ändra dem; dessutom kan navmotorer ofta vara billigare eftersom de inte kräver specialhjul med integrerad motorhårdvara.

Friktionsdrift

Friktionsdrivna elektriska cykelmotorer använder en rulle för att komma i kontakt med cykelns däck för att ge kraft. De är vanligtvis monterade på bakhjulet och styrs med antingen gasreglage eller pedalassistanssystem - perfekt för att lägga till lite muskler utan att spendera massor. Denna typ av motor erbjuder ett bra värde för dem som vill lägga till lite extra hästkrafter utan att spendera en arm och ett ben!

En attraktiv egenskap hos friktionsdrivna elektriska cykelmotorer är deras anpassningsförmåga; de kan passa praktiskt taget alla cyklar. De fästs på ramen och har vanligtvis fjäderspända rullar som kommer i kontakt med antingen fram- eller bakdäck, vilket gör det enkelt att montera på olika cyklar samtidigt som de enkelt kan tas bort när de inte behövs.

Den här typen av motor ger kanske inte lika mycket kraft som nav- eller mellandrivna motorer, men det är en enkel och lätt lösning för att lägga till elcykelkraft. Dessutom är kostnaden vanligtvis mycket mer rimlig.

Friktionsdrivna elektriska cykelmotorer är vanligtvis avsedda att användas med lätta landsvägs- eller stadscyklar och fästs direkt på cykelns sadelrör. De flesta standardramar kan rymma dessa motorer, och deras enkla montering gör dem till ett utmärkt alternativ för personer som vill konvertera sin befintliga cykel till pendlar- eller stadscykling.

Friktionsdrivna elcykelmotorer kan vara en utmärkt lösning för många cyklister; det finns dock vissa nackdelar med att använda sådana system. Den kanske mest märkbara är att motorn kan orsaka betydande slitage på drivlinans komponenter när den används för att hjälpa till att klättra uppför kullar eller täcka långa avstånd. Dessutom producerar denna typ av system ofta buller och vibrationer under användning - faktorer som bör övervägas noggrant innan man köper en av dessa motorer.

Allt-i-ett

Rubbee erbjuder ett prisvärt kit som förvandlar en vanlig cykel till en elektrisk cykel genom att montera en liten motor på bakhjulet. Den påstås väga mindre än både däck och slang tillsammans och passar enkelt ramar med en diameter på mellan 16 och 29 tum, har ett eget batteri, kan laddas via dynamo när den är avstängd och priserna börjar på 579 euro.

Pendix erbjuder allt-i-ett-kit som integrerar motorn direkt med själva ramen, som den här modellen från tyska Pendix. Detta system ersätter bottenfästen på hopfällbara cyklar såväl som konventionella cyklar; uppges vara 30 procent lättare än Bafang mid-drive-system och utrustat med vridmomentsensor för att uppfylla europeiska regler för elcyklar; från 999 euro med en beräknad räckvidd på upp till 28 km, priset kan börja så lågt som 999 euro.

Framhjulsmotorer tenderar att ge en mjukare körupplevelse, men deras extra vikt kan göra att styrningen känns mindre responsiv och hanteringen mindre balanserad. Dessutom kan en gasreglerad motor utsätta cyklister för större risker vid hopp eller steg. Den belgiska cykelcrossmästaren Femke Van den Driessche använde en sådan framhjulsmotor, Vivax Assist, under 2016 för att vinna sin hemmamästerskapstitel, men senare upptäckte tävlingsmyndigheterna detta och förbjöd dem i sex år!

Ett effektivt sätt att uppskatta hur mycket kraft som kommer från en viss motor är att titta på dess märkeffekt, som tillverkarna vanligtvis anger i form av det vridmoment som används och det varvtal som den snurrar med. Du kan sedan multiplicera dessa två siffror och bestämma dess totala nominella effekt, även om du sannolikt kommer att göra beräkningen medan du cyklar.

Vissa elcykelsystem saknar växlar helt och hållet och kvalificerar sig därför som direktdrivna; dessa är mindre vanliga på nya cyklar. Andra, som den här Zipforce-cykeln, har ett konventionellt växelsystem men en elmotor i navet som kan slås på/av för extra kraft, som du kan välja önskad mängd av med hjälp av antingen en inbyggd display/handgas, pedalkadenssensor och vridmomentsensor för att styra.