Roțile cu motor pentru o bicicletă: ce sunt și cum să alegi?

Astăzi, bicicliștii care nu pun o roată de motor pe bicicletă sunt numiți din ce în ce mai mult retrogradi. „Numai vântul, doar pedalele, doar extremele” - acest apel este din ce în ce mai puțin relevant. Un consumator urban răsfățat, obișnuit să conducă o mașină, chiar dacă își cumpără o bicicletă, va fi în curând înclinat să-i pună o roată de motor, mai ales că astfel de dispozitive se ieftinesc de la an la an.

Un motor de roată de bicicletă funcționează în același mod. Nu contează dacă este o transmisie directă (direct de la rotor) sau angrenată (reducerea turației motorului printr-un raport de transmisie). Fiecare motor electric pentru o bicicletă include un stator și un rotor. Magneții sunt atașați la rotor. Câmpul lor, interacționând cu câmpul electromagnetic al bobinelor statorului, face rotorul să se rotească.

Statorul în sine este o bobină înfășurată în golurile unui cadru din tablă de oțel. Cel mai adesea, aceste plăci sunt fabricate din oțel electric sau transformator. Structura statorului are forma unui cadru poligonal cu grinzi convergente în centru.

Înfășurările sunt bobine înfășurate din sârmă de cupru email. Cuprul este cel mai bun conductor. Numărul de bobine este de până la câteva zeci, dar acest număr este un multiplu de 3. Roata-motor seamănă cu un motor trifazat, de fapt, acesta este cazul: pentru o rotație stabilă cu o anumită forță, impulsuri alternante asemănătoare unui variabile trifazate sunt aplicate bobinelor distanțate una de cealaltă în faze de tensiune. De fapt, acesta nu este un semnal electric sinusoidal, ci o secvență de impulsuri dreptunghiulare de tensiune constantă. Ele, la rândul lor, sunt formate dintr-un driver - o placă de control care utilizează energia unei surse de alimentare (baterie).

Constanta si eficienta rotatiei rotorului este asigurata de trei senzori Hall. Munca lor este organizată după cum urmează:

• fixarea poziției rotorului în raport cu statorul;
• percepția câmpului magnetic de la magneți;
• transmiterea semnalului către șofer;
• formarea de impulsuri asupra driverului pentru bobinele statorice.

Avantajele utilizării unui motor de roată sunt următoarele.

• Eficiență crescută - nu mai puțin de 90%. Nu orice motor electric are un astfel de coeficient - de exemplu, pentru motoarele colectoare, pentru care un curent continuu neconvertit este suficient, randamentul este mai mic de 70%.
• Ușurință de execuție, fiabilitate.
• Nu există piese de frecare (de exemplu, inele și perii) - motorul poate funcționa zeci de ani dacă producătorul nu economisește calitatea materialelor.
• Capacitatea de a rula rapid: o roată cu motor de jumătate de kilowatt asigură o forță de rotație, timp în care se atinge o viteză a bicicletei de până la 45 km/h pe drumuri fără pantă.
• Posibilitatea, dacă este necesar, de a scoate kitul, oferind bicicletei kitul original. Când reinstalați setul de motor, aspectul bicicletei nu se va schimba semnificativ - motorul este instalat numai pe roată.
• Ușurință substanțială de a conduce în amonte și în amonte.
• Funcționarea lină și lină a motorului va asigura o adaptare rapidă la noile viteze și o accelerare lină.
• Funcționare complet silențioasă a roții motorului.

Această configurație are și unele dezavantaje.

• Cuplu redus - mai puțin decât motoarele de alte tipuri și soiuri.
• Incapacitatea de a crea un design mai compact bazat pe un astfel de motor.
• Greutate crescută... Unele alte motoare, de exemplu, toate aceleași motoare colectoare, au o greutate semnificativ mai mică - de 1,5 ori sau mai mult.

Toate kiturile gata făcute, care includ roți cu motor, sunt completate cu controler și baterie. Totuși, cei care nu instalează motorul roții complet cu restul pieselor comandă separat toate componentele sistemului: motorul roții în sine, bateria și controlerul cu stick-ul de accelerație.

Înainte de a construi un sistem electric de tracțiune, un începător se confruntă cu un motor-roți angrenat și fără angrenaj. Cutia de viteze folosește un mecanism de transmisie cu angrenaje, în care viteza de rotație (numărul de rotații) a motorului electric în sine este de câteva ori - în funcție de raportul de transmisie al cutiei de viteze - mai mare decât cea a arborelui, care în cele din urmă învârte roata.

Roata dințată crește cuplul, dar reduce viteza biciclistului la 30 km/h. Una fără viteze - o roată cu acționare directă - nu are cutia de viteze în sine și pierderile asociate, care eliberează mecanismul de frecarea angrenajelor, care au nevoie de lubrifiere mult mai des decât rulmenții motorului înșiși. Cuplul este semnificativ mai mic la o putere de până la 1500 W, dar devine posibilă accelerarea la 50-100 km/h, în funcție de puterea motorului.

O roată-motor cu posibilitatea de a recupera (returna) o parte din energia electrică consumată vă permite să o returnați într-o cantitate mică - aproximativ 6% din puterea consumată. Deoarece eficiența unui astfel de sistem nu poate fi egală cu unitatea din cauza pierderilor naturale în fire, înfășurări, controler și baterie, nu se va putea face fără investiții externe de energie suplimentară. Și există doar două moduri de a reumple alimentarea cu energie electrică.

1. Comutați motorul roții în modul de încărcare a bateriei. Atunci pedalarea va fi de cel puțin două ori mai grea - datorită frânării exercitate de sarcina asupra înfășurărilor.
2. Găsiți un loc unde puteți încărca bateriile... Cea mai bună variantă ar fi să puneți panouri solare pe rucsac și haine, atunci când călătoritul cu o bicicletă motorizată este complet autonom.

De asemenea, roata-motor poate fi din spate - este instalată pe roata din spate. Fața este așezată în același mod. Apoi bicicleta devine tracțiunea spate sau, respectiv, pe roată față. Pentru o creștere semnificativă a vitezei, puteți face tracțiunea integrală a bicicletei prin motorizarea ambelor roți.

Dimensiunea motorului roții este determinată de diametrul jantei. Indiferent dacă ai un diametru de 29, 26, 20 sau 16 inci, viteza și tracțiunea depind de asta. Cu cât diametrul jantei este mai mare, cu atât este mai mare viteza, dar mai puțină tracțiune și invers. Cu mai puțină tracțiune, vei accelera mai mult. Există o singură modalitate de a adăuga tracțiune - de a ajuta motorul cu pedalele.

Este posibil ca o roată să fie re-spore de la un butuc obișnuit la un butuc de motor, folosind, de exemplu, o jantă de 28 "cu spițe de la o bicicletă convențională cu roți de 20". Cei care nu știu cum sau nu vor să joace cu un bust plin de spițe sunt sfătuiți să comande imediat în China o roată-motor gata făcută cu tipul de motor necesar.

Decide exact ce vrei de la bicicleta ta.

• Viteza de pana la 35 km/h fără prea mult efort și vreun nivel special de dezvoltare fizică. În același timp, bicicleta ta nu scapă de funcțiile sale originale - vei reveni oricând la pedalat cu picioarele. O astfel de revizuire costă în total 350 USD.
• 50 km/h – echipamente electromoped. În același timp, s-ar putea să nu treci la fel de ușor la pedalat - acumulatorul, o roată-motor mai puternică și același controler cântăresc cu 5-10 kilograme în plus. Costul revizuirii este de la 600 USD.
• Bicicleta va deveni o bicicletă electrică - o motocicletă electrică... Puteți accelera cu ușurință până la 90 km/h. Dar rețineți: în acest caz, veți avea nevoie cu siguranță de jante și bucșe întărite - poate, ca pe o bicicletă tandem. Faptul este că tracțiunea crescută necesită și o sarcină crescută. Jantele tale subțiri ale bicicletei de șosea se vor zbura pur și simplu și te poți prăbuși. Prețul personalizării unei biciclete pentru o motocicletă electrică va costa cel puțin 2300 USD.

Masa unui set pentru o bicicletă electrică - un motor pe roată (fără distanța dintre roți), un pachet de baterii și un controler - va fi de cel puțin 4 kg în greutate. Acest lucru este suficient pentru conducerea normală în oraș sau pe drumurile de țară. Motoarele destul de bune sunt produse, de exemplu, de o companie Bafang 8FUN... Puterea de funcționare a motoarelor este de 250–750 W, dar atunci când puterea depășește 350 W, un astfel de motor se poate supraîncălzi vizibil, ceea ce îi va scurta foarte mult durata de viață.

Greutatea motorului roții (fără cauciuc) este de cel puțin 2 kg. Este destul de capabil să atingă viteze de până la 35 km/h cu o greutate medie a călărețului de 90 kg - călărețul însuși poate să nu depună deloc efort la pedalat. Acelasi lucru se poate obtine fara motor, prin trecerea la ultima viteza de la pedale si in timp ce conduceti fara miscare in sus sau in jos. Când mergeți în deal, veți avea nevoie de ajutorul unui biciclist prin pedale - este posibil ca motorul să nu poată face față ascensiunii. Combinând cele două, puteți obține viteza furnizată de un motor de un kilowatt, pornit la pornire. Mobilitatea și ușurința relativă a bicicletei sunt garantate.

Nu este nevoie de o roată cu motor de jumătate de kilowatt - ea în sine cântărește nu 2, ci 4–5 kg, în timp ce preia de două ori mai multă energie electrică de la baterie decât omologul său de 350 de wați. O roată cu motor de 500 ... 600 de wați este o „cârjă” care nu a trecut de „selecție naturală” nici în proiecte, nici în practică în rândul utilizatorilor: unii bicicliști au remarcat că Ca rezultat, este mai puțin sens din partea lui decât de la unul de 300 de wați.

Această configurație permite nu numai obținerea unei viteze egale cu o medie de 48 km/h, dar și cucerirea cu ușurință a oricăror urcușuri în condițiile orașului și versanților de munte. Pentru a obține astfel de rezultate, este necesar să selectați un motor cu o putere de 1200-1500 wați. O astfel de roată cu motor are o masă de 6-8 kg (excluzând cauciucul). Furnizarea unui astfel de motor cu o alimentare neîntreruptă cu energie va ajuta mai mult acumulator greu și scump, cu o greutate de cel puțin 5 kg.

Dacă riscați să creșteți tensiunea de la 48 la 72 de volți, veți obține limita de viteză pentru oraș - nu mai puțin de 60 km / h, dar in acelasi timp motorul se va supraincalzi mai repede si mai puternic, ceea ce il obliga sa porneasca doar pentru o perioada scurta de timp.

Modificarea bicicletei pentru tracțiunea motorului, să zicem, 3 kW, va forța proprietarul să întărească cadrul. În primul rând, atât kit-ul, cât și forța în sine, create de motorul de ordinul mai multor kilowați, vor necesita o sarcină crescută. În caz contrar, roțile vor fi primele care vor avea de suferit (vor apărea „opturi” uriașe pe jante), apoi cadrul în sine va începe să se destrame - trusa de caroserie a bateriilor și controlerul vor adăuga cel puțin 15 kg. Sarcina maximă admisă este doar de două ori mai mare decât cea nominală, aceasta este regula de bază pentru toate roțile cu motor.

Pentru a furniza un set ranforsat pentru o bicicletă electrică de Categoria a III-a, trebuie să întăriți barele, să schimbați complet sau să reechipezați penele cadrului și să instalați un echilibrator special, la fel ca la motocicletele reale. Motorul nominal de 3 kW are deja suficientă forță pentru a deforma suporturile de cadru pentru o bicicletă obișnuită, chiar și atunci când o rulați în regim staționar prin ridicarea roții pe care este montat motorul pe o suspensie specială.

Fără a consolida cadrul într-un mod special, este puțin probabil să poți folosi un motor cu o putere de până la câțiva kilowați. O viteză de peste 40 km/h necesită deja o bună absorbție a șocurilor - fără ea, veți fi pur și simplu aruncat din șa dacă veți lovi o mică denivelare sau crăpătură peste drum. O furcă - de la o motocicletă sau de la o bicicletă de downhill (aceasta din urmă are o masă impresionantă și cea mai mare rezistență, de neatins pentru bicicletele de alte tipuri și soiuri). Acumulatorul cântărește și aici de la 20 kg.

Pentru cei cărora le place să călătorească mai aproape de schiul extrem, maeștrii cu experiență sfătuiesc să pună roata motorului înapoi. Roata cu motor din spate prinde drumul mai bine decât cea din față - acest lucru este important în virajele strânse, circulabil la viteză crescută.

Cu toate acestea, drumurile alunecoase sunt mai puțin gestionabile din cauza distribuției mai slabe a greutății. Situația este agravată de bateria atașată portbagajului. Situatia se corecteaza printr-un motor-roata, care are o greutate mai mica, si baterii litiu-ion, care au energie specifica sporita. Alternativă - baterii plumb-acid pe tubul mijlociu (interior) al cadrului. Cu toate acestea, motorul butucului roții din spate contribuie la rezistența generală a întregii structuri.

Dacă este imposibil să combinați roata-motor cu o casetă de mare viteză (de exemplu, 9 stele), schimbați-o pe ultima cu una de 5 stele. Ca ultimă soluție lăsați doar o stea sau mutați penele cadrului la 2 cm distanță. Este posibil ca ultimul cadru de aluminiu să nu reziste - experimentează pe un cadru de oțel.

Cablul electric nu trebuie să iasă la dreapta, unde funcționează mecanismul de schimbare a vitezelor, ci la stânga. Deșurubați piulițele care țin motorul roții și scoateți-l. Asamblați motorul roții urmând instrucțiunile de asamblare. Dacă ceva nu vă este complet clar, contactați personalul de asistență de pe site-ul companiei sau magazinului care v-a vândut roata-motor. Cel mai bine este adesea să apelați la ajutorul unui specialist, deoarece controlerul poate fi ars cu ușurință. Și nu vei rămâne fără controler dacă nu ai un motor cu perii care nu are nevoie de altceva decât de DC.

După asamblare, testați motorul roții fără sarcină - nu ar trebui să fie „opt”. Dacă nu este cazul, îndepărtați „opturile” de pe jantă prin strângerea spițelor cu spițele. Încercați controlerul și maneta de accelerație. Dacă totul funcționează corect, faceți un test drive la viteză mică.

Instalarea motorului butucului roții din față este mai ușoară. Roata din față în sine nu conține niciun pinion. Pur și simplu nu există nimic care să interfereze cu funcționarea roții cu motor din față. Nu contează dacă la dreapta sau la stânga - în sensul de mers - vei conduce cablul de alimentare. Chiar și extinderea furcii nu va compromite rezistența și stabilitatea bicicletei.

Singurul lucru - nu confundați direcția de mișcare a roții: dacă instalarea este incorectă, dumneavoastră, fără a testa funcționarea motorului, veți merge brusc înapoi, iar bicicleta se va transforma într-un vehicul cu volan din spate. Paradoxală este situația în care maneta de accelerație se blochează: te poți ciocni de un stâlp sau te poți ciocni cu o mașină care conduce în spate, chiar dacă încetinește în fața ta.

Roata-motor asamblată se teme de dușuri, de trecerea prin râuri și mlaștini - dacă este scufundată în apă sau este inundată cu jeturi de apă, senzorii Hall se pot defecta. Aveți grijă înainte de a etanșa - sau cel puțin de a acoperi cu jeturi directe de apă - interiorul roții motorului. Adesea, producătorii înșiși instalează amortizoare rotunde speciale pentru a proteja roata de stropirea directă cu apă și/sau murdărie în timpul conducerii - asigurați-vă că se potrivesc cu spițele roții.

Pentru informații despre cum să alegeți un motor de roată pentru o bicicletă, vedeți următorul videoclip.