Як працює електродвигун для велосипеда

Електродвигун забезпечує живлення коліс чотирма способами. Британська компанія Cytronex виробляє інноваційний, але легкий і високотехнологічний комплект, що використовує мотор-редуктор передньої втулки (хоча це робить ваш велосипед досить важким спереду).

Двигуни з прямим приводом можуть забезпечувати рекуперативне гальмування і допомагати при підйомах на пагорби.

Змонтований на втулці

Втулкові електродвигуни вбудовуються у втулки коліс на електровелосипедах і найчастіше встановлюються на передніх або задніх колесах. Втулкові електродвигуни, за загальним визнанням, відчуваються природно, вони легші та менші за розмірами, ніж електродвигуни з середнім приводом, що забезпечує більшу універсальність без необхідності відповідного регулювання кривих крутного моменту. Вони також можуть бути швидко зняті для ремонту або заміни, що спрощує технічне обслуговування або модернізацію і дозволяє проводити ремонт або заміну без зайвого клопоту.

Втулкові двигуни можуть бути високоефективними на високих швидкостях, де вони повністю використовують наявну потужність, але можуть відчувати себе слабкими на низьких швидкостях через те, що вони більше пристосовані до швидкості обертання педалей, ніж до повного використання свого потенціалу. Також відомо, що вони ламають спиці частіше, ніж інші системи приводів, і можуть потребувати дещо іншої конструкції рами для безперешкодної інтеграції.

Втулкові електродвигуни допомагають більш рівномірно розподілити вагу спереду і ззаду на електровелосипеді, що покращує керованість і якість їзди. Крім того, втулкові електродвигуни можуть дозволити використовувати всі доступні передачі - хоча це залежить від конструкції вашого двигуна - і водночас забезпечити надмірність, оскільки кожен двигун працює незалежно від свого ланцюга і продовжуватиме функціонувати, навіть якщо цей компонент вийде з ладу.

Існує безліч авторитетних виробників двигунів з маточиною. Bafang, що базується в Сучжоу біля Шанхаю, і ZEHUS - два великих постачальники, хоча малі та середні компанії також виробляють якісні двигуни. Globe, Electra, VanMoof Hummingbird Neomouv Velotric - деякі популярні бренди електровелосипедів, які використовують двигуни на втулках.

Bimotal пропонує систему знімних втулок, які легко кріпляться та знімаються з рами велосипеда, що є чудовим рішенням для їзди по стежках, підйомів на пагорби та інших складних рельєфних умов. Крім того, ви можете замінити двигун на більш потужний, не змінюючи конструкцію рами.

Середній привід

Системи середнього приводу відрізняються від втулкових двигунів тим, що вони інтегровані безпосередньо в кривошипно-шатунний механізм і акумуляторну батарею, забезпечуючи потужну, але збалансовану та ефективну допомогу при педалюванні. Системи середнього приводу працюють, пропускаючи струм через електромагніти статора, які активують ротори, що обертаються з високою швидкістю, створюючи крутний момент, що забезпечує допомогу при педалюванні через невеликі ланцюгові кільця на велосипеді.

Ефективність двигуна полягає в тому, що йому потрібно обертати лише частину колеса за один раз, а це означає, що його ротор може бути меншим, ніж у традиційних кривошипів, але при цьому виробляти потужність, порівнянну з велосипедами з більшими колесами і аналогічними показниками потужності.

Після встановлення на кривошип двигун рівномірно розподіляє свою вагу між переднім і заднім колесом для оптимального балансу і зниження центру ваги, що полегшує педалювання і зменшує навантаження на раму (особливо при використанні дросельної заслінки). Це також полегшує використання дросельної заслінки!

Середньопривідні електродвигуни також можуть зробити їзду на пагорбах більш ефективною, дозволяючи вам проїжджати швидше і далі на одному заряді, підлаштовуючи ваш каденс під внутрішню передачу електродвигуна. Вони часто зустрічаються на гірських велосипедах, таких як Tern GSD S10, а також на електровелосипедах, орієнтованих на продуктивність, таких як Kalkhoff Entice 3b Move.

Системи з середнім приводом потребують більшого обслуговування, ніж двигуни з втулками, оскільки вони безпосередньо пов'язані з ланцюгом і шестернями, які рухаються разом з двигуном. Регулярне чищення та змащення допоможуть підтримувати цей тип системи в найкращому стані на довгі роки.

Середньопривідні двигуни можуть швидше зношуватися через додаткове зусилля, що прикладається при використанні дросельної заслінки, що робить їх непридатними для частих поїздок на роботу або поїздок по складній місцевості, тому важливо враховувати ці міркування при виборі електродвигуна, який підходить для вашого велосипеда.

Двигуни з середнім приводом, як правило, більші за розміром, ніж двигуни з втулками, що може збільшити загальну вагу велосипеда. Деякі велосипедисти обирають системи з втулковими двигунами, оскільки вони легко встановлюються на більшість існуючих рам без їх переробки; крім того, втулкові двигуни часто можуть бути дешевшими, оскільки не потребують спеціальних коліс з інтегрованим моторним обладнанням.

Фрикційний привід

Фрикційні електродвигуни для велосипедів використовують ролик, який контактує з шиною велосипеда для забезпечення потужності. Зазвичай вони встановлюються на заднє колесо і керуються за допомогою дросельної заслінки або системи допомоги педалей - ідеально підходить для додавання м'язів, не витрачаючи при цьому купу грошей. Цей тип двигуна пропонує велику цінність для тих, хто хоче додати кілька додаткових кінських сил, не витрачаючи при цьому ні рук, ні ніг!

Привабливою особливістю фрикційних електродвигунів для велосипедів є їхня адаптивність: вони підходять практично до будь-якого велосипеда. Вони кріпляться до рами і, як правило, мають підпружинені ролики, які контактують з передніми або задніми шинами, що дозволяє легко встановлювати їх на різні велосипеди, а також легко знімати, коли вони не потрібні.

Цей тип електродвигуна може не забезпечувати таку ж потужність, як втулки або двигуни середньої передачі, але він є простим і легким рішенням для збільшення потужності електровелосипеда. Крім того, його вартість, як правило, набагато прийнятніша.

Фрикційні електродвигуни зазвичай призначені для використання на легких шосейних або міських велосипедах і кріпляться безпосередньо на підсідельну трубу велосипеда. Більшість стандартних рам можуть вмістити ці двигуни, а їх простий монтаж робить їх чудовим варіантом для людей, які хочуть переобладнати свій велосипед для приміських або міських поїздок.

Електричні велосипедні двигуни з фрикційним приводом можуть бути чудовим рішенням для багатьох велосипедистів, однак, є деякі недоліки, пов'язані з використанням таких систем. Мабуть, найпомітнішим з них є те, що двигун може спричинити значний знос компонентів трансмісії, якщо його використовувати для підйому на пагорби або подолання великих відстаней. Крім того, така система часто створює шум і вібрацію під час використання - фактори, які слід ретельно зважити перед покупкою такого двигуна.

Все-в-одному

Rubbee пропонує доступний комплект, який перетворює будь-який звичайний велосипед на електричний, встановлюючи невеликий двигун на заднє колесо. Цей комплект важить менше, ніж шина і труба разом узяті, легко підходить до рам діаметром від 16 до 29 дюймів, має власну батарею, може заряджатися від динамо-машини, а ціна починається від 579 євро.

Pendix пропонує комплекти "все в одному", які інтегрують двигун безпосередньо в раму, як ця модель від німецького бренду Pendix. Ця система замінює нижні кронштейни як на складних, так і на звичайних велосипедах; заявлено, що вона на 30% легша за середньопривідні системи Bafang і оснащена датчиком крутного моменту, що відповідає європейським нормам для електровелосипедів; її ціна може починатися від 999 євро з передбачуваним запасом ходу до 28 км.

Передні електродвигуни, як правило, забезпечують більш плавну їзду, але їхня додаткова вага може зробити кермо менш чутливим, а керування менш збалансованим. Крім того, двигун з дросельною заслінкою може наражати гонщиків на більший ризик під час стрибків або кроків; бельгійська чемпіонка з циклокросу Фемке Ван ден Дрісше використовувала один з таких пристроїв для передніх коліс, відомий як Vivax Assist, у 2016 році, щоб виграти титул чемпіона своєї країни, але згодом гоночна влада виявила цей факт і заборонила їх на шість років!

Ефективний спосіб оцінити потужність будь-якого двигуна - подивитися на його номінальну потужність, яку виробники зазвичай вказують у вигляді крутного моменту і швидкості, з якою він обертається. Потім ви можете перемножити ці дві цифри і визначити його загальну номінальну потужність, хоча, швидше за все, ви будете робити розрахунки під час їзди.

Деякі системи ебайків взагалі не мають шестерень і тому кваліфікуються як прямі приводи; їх рідше можна побачити на нових велосипедах. Інші, такі як Zipforce one, мають звичайну систему передач, але включають в себе електродвигун у втулці, який можна вмикати/вимикати для додаткової потужності, за допомогою якого ви можете вибрати потрібну кількість за допомогою бортового дисплея/ручного дроселя, датчика частоти обертання педалей і датчика крутного моменту.