Меню Рубрики

Колесо с мотором велосипед установка

Что такое мотор-колесо для велосипеда и как его выбрать

9 mins Автор: Михаил Скворцов 77

Много людей выбирают для использования электровелосипеды, ведь они помогают ездить против встречного ветра и взбираться на высокую горку. Собрать своими руками электрический велосипед сейчас может каждый, благодаря множеству наборов, привезённых из Китая.

Но электрический велосипед лишь увеличивает силу человека, а не заменяет её полностью. Таким образом, нажимать на педали при поездке на электробайке всё равно потребуется, и особенно это необходимо при движении вверх по склону.

В отличие от другого моторизированного транспорта, на котором предусмотрен лишь двигатель для толкания машины вперед, электрический велосипед объединяет работу мотора с силой всадника. Машины, которые соединяют мощности от разных источников (например, мотора и человека) называются гибридными.

Когда человек неуверен в том, что конкретный набор с электромотором поможет взобраться на вершину какого-то холма, он теряется в раздумьях: вдруг горка будет еще более крутой или длинной. И естественно, что каждый хочет приобрести самый мощный комплект для электрического велосипеда. Тем не менее, во многих случаях самый мощный электромотор будет излишним, и вы, в конечном счёте, потратите слишком много денег, к тому же будете возить с собой гораздо больший вес, чем это действительно необходимо.

Взобраться на невысокий холм можно практически с любым мотор-колесом для велосипеда. А если при этом слабо нажимать на педали, то можно легко взойти на крутой холм, даже при тяжелых условиях – сильном встречном ветре и большом весе ездока. В сравнении с обычными велосипедами, электровелики вас приятно удивят.

Специализация электромоторов

Электрическое мотор-колесо для велосипеда может быть специально разработано для лучшего подъема в горку или оптимизировано для повышенной дальности или увеличенной скорости поездки. Двигатели с большой номинальной мощностью имеют высокую способность к преодолению холмов (крутящий момент), но они снижают дальность путешествия (быстро садят батарею).

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя по мощности не является постоянным, он имеет максимальное значение при определенной скорости. Также его величина зависит от того, растёт скорость или снижается.

Крутящий момент

При переключении передачи всегда теряется крутящий момент. Поэтому желательно всегда начинать восхождение в гору на соответствующей передаче или делать при подъеме как можно меньше переключений.

Даже мотор с редуктором подвержен влиянию переключения передач. После смены передачи велогонщиком любой двигатель должен будет поменять обороты. В этом случае будет лучше, если велосипедист даст дополнительный толчок через педали после переключения передачи.
Переднее моторколесо также теряет крутящий момент вместе с гонщиком при смене скорости, поскольку они объединены в одну и ту же систему передач.

Спуск с горки

После каждого подъёма следует спуск с горки – это просто как круговорот веществ в природе. На спуске, при регенеративном торможении, электродвигателем можно зарядить аккумулятор и расширить дальность поездки на электровелосипеде. Электрический двигатель конструкции В.В. Шкондина может при генерации вернуть максимальную часть той энергии, которая была потрачена на подъём в гору.

Генерация энергии замедляет велосипед, так что установка двигателя Шкондина будет хорошей идеей, если вы хотите ограничить максимальную скорость велосипеда на спуске, естественно, без использования тормозов.

Кроме регенеративного сопротивления, каждый электродвигатель имеет внутреннее трение, так что любой привод на электрическом байке в какой-то степени снижает максимальную скорость при накате в сравнении с обычным велосипедом.

Анализ разных электронаборов

Есть два возможных варианта электрических наборов для велосипедов:

  • Мотор, установленный в колесо. Эта система не использует преимущества велосипедной системы передач.
  • Двигатель, вставленный в каретку (такой как у системы Optibike MBB), который параллельно можно вращать ногами. Эта система задействована через цепную передачу велосипеда.

В первом случае цепная система передач остается незадействованной, и вы можете не надеяться на максимальную эффективность двигателя при подъеме в горку. Во втором случае вы, конечно, немного потеряете на трении в цепной передаче, но сможете оптимизировать КПД двигателя при изменении скорости движения.

Обычное моторколесо или редукторное?

Неважно, подсоединен электромотор через цепную передачу (приводы в каретке) или нет (переднее, заднее моторколесо, фрикционные передачи), велосипедная система скоростей всё равно будет задействована.

Редукторное моторколесо позволяет двигаться с использованием пониженного передаточного отношения. Оно может помочь велогонщику взобраться на очень крутой холм, если использовать мотор с сильно понижающим планетарным редуктором. При этом двигатель будет работать близко к высшей точке КПД, так как он сохранит высокие обороты. Но всё-таки потеря эффективности у мотора с редуктором будет, поскольку такие системы являются сложными и в них неизбежны некоторые траты на трение.

Читайте также:  Установка культиватора на колеса

Системы без редуктора не понижают обороты двигателя. Следовательно, КПД двигателя в них не является постоянным, а очень часто зависит от скорости велосипеда. Но такие системы просты, поэтому их суммарный КПД выше по сравнению с редукторными моторами.

Как видите, существует проблема выбора между электромоторами с редуктором и без него. С одной стороны, первые могут поддерживать один и тот же КПД двигателя в широком диапазоне скоростей, тогда как вторые имеют неизбежные потери при снижении скорости. С другой стороны, электромоторы без редуктора обладают большим суммарным КПД.

При попытке подняться на очень крутой склон или при перевозке тяжелых грузов ваша средняя скорость достаточно сильно падает. В таком случае мотор без редуктора будет функционировать на уровне со значительно заниженным КПД. Для подъема в гору редукторное колесо будет лучшим выбором.

Однако можно с уверенностью сказать, что в других условиях катания мотор без занижающей передачи будет справляться со своей работой лучше (особенно в частых дальних поездках), чем чрезмерно сложные системы с редуктором.

Примеры из реальных жизненных ситуаций

Возьмем для первого примера стандартный мотор с предельной мощностью в 250 Вт при 10 км/ч и велогонщика, который может тоже внести 250 Вт (не сильно стараясь) для поддержания заданной скорости. Вместе они выдадут одну впечатляющую мощность в 500 Вт.

  • Со скоростью в 10 км/ч гонщику под силу взобраться на холм с уклоном 17,5% при 500 Вт совместной мощности.
  • Со скоростью в 8 км/ч велосипедист может взобраться на холм с уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 80% моторе в 200 Вт.
  • Со скоростью в 6 км/ч велосипедист может вскарабкаться на горку с таким же уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 60% моторе в 125 Вт.

На первый взгляд, эти результаты могут показаться целиком неточными, потому что идёт на спад вместе со скоростью лишь эффективность электромотора, и кажется, будто велогонщику всё равно под силу взобраться на один и тот же крутой склон.

Эта неточность будет решена, когда мы поймём, насколько человек важен для работы электровелосипеда. Понаблюдаем, что бы произошло, если бы велосипедист вообще не нажимал на педали и все 500 Вт (как в примере выше) приходили от мотора.

  • Со скоростью в 10 км/ч велосипедист смог бы взобраться на горку с уклоном 17,5% только при работающем на 100% двигателе в 500 Вт.
  • Со скоростью в 8 км/ч ездок может взобраться на горку уже с меньшим уклоном 17% при работающем на 80% моторе в 400 Вт.
  • Со скоростью в 6 км/ч ездок может выехать на холм с уклоном 14,5% при работающем лишь на 50% моторе в 250 Вт.

Эти результаты взяты с e-bike calculator при следующих вводных: суммарный вес — 100 кг; площадь лобового сопротивления — 0,4 метра кв; коэффициент трения — 0,7; длина подъема — 100 м; скорость встречного ветра — 10 км/ч и коэффициент сопротивления качению — 0,007.

Гонка по городу на собранном своими руками электровелосипеде с моторколесом:

Сила велогонщика наиболее значима, когда нужно поддержать скорость на электровелосипеде, потому что с её падением сильно снижается КПД двигателя. Анализируя это, вы сможете понять, насколько электровелосипед отличается от любого другого моторизированного транспорта и почему установка редукторных моторов не всегда является лучшим выбором. В переднее колесо лучше вовсе не ставить мотор с редуктором, ведь оно должно иметь свободный накат.

Большинство людей, обратив внимание на зависимость мощности и скорости, сделают вывод, что лучше всегда использовать мотор с большой мощностью (хороший, свыше предельных 250 Вт). Но анализируя реальные отзывы людей, которые проверили разные моторы на практике, приходишь к мысли о том, что имеет смысл лишь запасённая скорость. И на деле, чаще всего, моторколесо мощностью в 250 Вт будет лучшим выбором.

источник

Установка мотор колеса

Электроколесо может устанавливаться:

  1. Вместо заднего колеса оптимальный выбор для поклонников экстремальных покатушек по пересеченной местности, благодаря повышенной прочности и надежности конструкции. В таком случае обеспечивается хорошее сцепление электроколеса с поверхностью даже в сложных условиях. Велосипеды с двигателем на задней вилке отлично преодолевают ухабы и скользкие поверхности, но необходимо учитывать развеловку, чтобы не ухудшить управляемость. Больше всего трудности с управляемостью проявляются при монтаже сзади тяжелого прямоприводного мотор-колеса и установке аккумуляторной батареи на багажник.
  2. Взамен переднего колеса такая установка электро колеса обеспечивает велосипеду полный привод (электрический спереди и педальный сзади), аналогичные скоростные характеристики и отличную проходимость. Монтаж мотора спереди более прост в технологическом плане. Часто для организации переднего привода используется компактное мотор-колесо с редуктором (200 –350 Вт), а АКБ фиксируется на багажнике. При необходимости, можно взять безредукторный электродвигатель с увеличенными характеристиками мощности и веса, но тогда важно обеспечить высокую прочность вилки (можно воспользоваться усилителем пера вилки).
Читайте также:  Мопед дельта установка заднего колеса

Установка электроколеса на велосипед сзади

Чтобы установить электромотор в задней части велосипеда, вначале убедитесь в соответствии выбранного вами электроколеса размерам штатного колеса и вилки. Если электродвигатель со звездочкой или трещоткой не проходит между перьями рамы, попробуйте взять трещотку с уменьшенным числом звезд или даже немного разогнуть дропауты.

Порядок подключения мотор-колеса сзади достаточно прост. Нужно:

  1. Отвинтить гайки или эксцентрик, фиксирующие штатное колесо. Извлечь его.
  2. Снять крышки корпуса двигателя и обработать их водонепроницаемым герметиком, устойчивым к высоким температурам и забортовать его в покрышку, установив камеру и ободную ленту.
  3. Поставить мотор-колесо так, чтобы провода шли из оси электродвигателя слева по направлению движения – поскольку справа расположена цепь и переключатель скоростей.
  4. Полностью собрать схему подключения мотор-колеса без фиксации составляющих (просто «наживить » детали), чтобы проверить исправность набора, определить маршрут прокладки проводов и удостовериться в достаточности их длины.
  5. Расположить контроллер в зоне, недоступной для попадания воды на корпус устройства.
  6. Подключить провода согласно прилагаемой к набору схеме. Строго соблюдать совместимость разъемов и совпадение цветов изоляционной обмотки.
  7. Установить цепь.
  8. Выполнить отцентровку мотор-колеса – в ходе вращения оно должно находиться на равном удалении от деталей вилки и не затрагивать колодки тормоза.
  9. При сильном биении обода (свыше 1,5 мм вверх, вниз или в какую-либо сторону) – настроить его положение натяжением спиц.
  10. При отсутствии ощутимых биений – закрепить двигатель фигурными шайбами с внутренним отверстием в форме круга с 2-мя выступами и внешним выгнутым шипом (он должен оказаться в отверстии в раме). Шайбы такой конструкции не допустят проворачивания двигателя.
  11. Удостовериться в корректной работе электродвигателя. При вращении ручки газа он должен плавно начинать движение и быстро набирать около 400 об./мин. на холостом ходу. При наличии велокомпьютера можно отслеживать скорость по нему.
  12. Надежно закрепить все составляющие набора для электрификации велосипеда. Провода основательно изолировать и аккуратно закрепить на раме.
  13. Наладить функционирование переключателей цепи.
  14. Проверить работу тормозной системы.

Как подключить мотор-колесо спереди?

Мотор-колеса для монтажа спереди зачастую рассчитаны на ширину вилки порядка 100 мм. Проводка в таких моделях выходит из полой оси справа. Для оснащения велосипеда электроприводом необходимо иметь мотор-колесо с подходящим размером обода. Перед монтажом внешние крышки электродвигателя рекомендуется отвинтить и загерметизировать с применением жароустойчивого водонепроницаемого герметика.

Процесс монтажа электродвигателя спереди предельно прост. Нужно:

  1. Открутить и демонтировать переднее колесо.
  2. Установить взамен ему мотор-колесо. Закрепить его с использованием фигурных шайб и гаек.
  3. Согласно схеме, соединить все составляющие комплекта для оснащения велосипеда электроприводом.
  4. Удостовериться в нормальной работе электродвигателя.
  5. Зажать двигатель. Он должен быть надежно закрепленным, беспрепятственно вращающимся и расположенным на равном удалении от колодок тормоза и элементов вилки. В случае дисбаланса свыше 1,5 мм необходимо устранить его регулировкой спиц.
  6. Выполнить монтаж остальных составляющих – контролера, аккумуляторной батареи, ручек газа и тормозов, PAS системы и панели управления.
  7. Настроить передний тормоз.

При отсутствии опыта выполнения таких работ вы можете воспользоваться профессиональными услугами по оснащению велосипедов электротягой в нашей мастерской.

Предлагаем вам также ознакомиться с нашим предыдущим материалом о форматах и типоразмерах литий-ионных аккумуляторов.

источник

Какие бывают электродвигатели для велосипедов и как их устанавливать

6 минут Автор: Михаил Скворцов 98

Электродвигатель для велосипеда – именно этот товар начали продвигать последние годы небольшие мастерские и интернет-магазины в альтернативу электровелосипедам, которые уже достаточно широко представлены на рынке. Отдельный двигатель позволяет значительно удешевить и облегчить конструкцию получившегося механизма, ведь большинство электровелосипедов неуклюжи и тяжелы. Они ориентированы не на увлечённых велосипедистов, а на лёгкий прогулочный стиль, поэтому оснащаются сомнительной конфигурации рамами и очень тяжёлыми батареями.

Зачем нужны двигатели

Во время катания, особенно на длительных подъёмах, каждый задумывался о том, что бы такое подключить к цепи в надежде облегчить свои труды и преодолеть, наконец, тяжёлый участок. Именно для этого устанавливаются электродвигатели для велосипедов. Они позволяют дополнить усилия спортсмена, чтобы набрать и удержать высокую скорость, а также сохранить силы на проблемных участках.

Двигатели бывают разных конструкций и мощностей, но следуют единому принципу – их устанавливают на обычные велосипеды, после чего передают тем или иным способом (в зависимости от типа) усилие к колёсам.

Читайте также:  При установки колесо не крутится

Типы электродвигателей

Электрические двигатели для велосипедов не изобилуют разнообразием конструкций. Фактически, из-за достаточно простого устройства самого байка, выделяют три типа.

Мотор-колесо

Самый популярный и самый простой в установке двигатель.

Фактически, двигатель устанавливается на колесо, или, в более дорогих вариантах – сам поставляется в виде колеса, со спицами, закреплёнными сразу на двигатель. Такая компоновка имеет несколько плюсов:

  • простота устройства – минимум проводки и проблем;
  • хороший внешний вид – иной раз нельзя заметить, что на велосипеде установлен двигатель;
  • высокая эффективность – минимальные потери на передачу энергии;
  • низкое расположение, не повышающее центр тяжести.

В списке минусов называют высокий вес и некоторые сложности в эксплуатации (замене и подключении батарей).

Цепной электродвигатель

Это наиболее лёгкий двигатель. Он подключается к цепи как дополнительный элемент, устанавливается по центру рамы и является очень удобным в эксплуатации, но для установки потребуется точный расчёт и покупка дополнительной цепи.

  • невысокая относительная стоимость;
  • малый вес;
  • удобство подключения батареи и обслуживания;
  • использование общего узла переключения передач.

Минусы – трудозатратная установка и повышенный шум при работе двигателя.

Фрикционный привод

Наследие «старой» механики, когда электричество на велосипеде вырабатывалось динамо-машиной о край покрышки или обод. Аналогично, подвесной фрикционный привод передаёт энергию на колесо при помощи прижимного валика. Ориентированы такие двигатели на прогулочные и детские модели, а также на непрофессиональных покупателей.

Тогда как из плюсов можно выделить только абсолютную простоту установки и использования, а также (для некоторых моделей) невысокую стоимость, минусов у фрикционных приводов много:

  • очень низкий КПД;
  • шум при использовании;
  • громоздкий и неуместный внешний вид – обычно вместо багажника;
  • износ покрышки при использовании.

Самостоятельная установка

Конечно, легко приобрести готовый электровелосипед. Сложнее доверить мастерской свой классический байк для установки электродвигателя на велосипед. Но самым недорогим и, что главное, интересным путём будет установка привода своими руками.

Комплекты для установки

Популярность самодельных электровелосипедов растёт, и многие производители предлагают готовые комплекты для установки электродвигателя на велосипед. Особенно популярны комплекты с двигателем-колесом. Данный тип приводов не требует особых знаний для установки, он прост в производстве и хорошо продаётся.

Так же существуют более серьёзные, предназначенные для мастерских, комплекты, в которые входят цепи, дополнительные ролики и другие элементы. Часто двигатели поставляются с дополнительными батареями. Кроме того, самодельный цепной двигатель можно изготовить буквально из подручных средств.

Существуют дорогие комплекты с фрикционными устройствами, которые позиционируются как готовый продукт – «установи и пользуйся» – для тех, кто не хочет серьёзно разбираться в механике. Правда, из-за цены особой популярности у таких наборов нет.

Процесс установки

Самым сложным является разработка и установка цепного велосипедного электродвигателя. Если в комплекте поставляется только электрическая часть, то перед установкой потребуется очень серьёзная подготовка. Итак, последовательность установки:

  • установить кронштейн для двигателя;
  • установить двигатель;
  • установить дополнительные звезду и ролик (или два, в зависимости от конфигурации);
  • измерить необходимую длину цепи;
  • подогнать размер цепи и собрать конструкцию;
  • проверить работу двигателя;
  • проверить работу при педалировании.

Если всё успешно, цепной электродвигатель установлен!

Для комплекта мотор-колёс всё проще:

  • снять оригинальное колесо;
  • установить мотор-колесо;
  • закрепить кронштейн для аккумуляторной батареи;
  • сделать проводку для батареи и для пульта управления, если он есть.

Собственно говоря, после этого можно ехать. Если для цепного типа установка (с подготовкой материалов) может занять несколько дней, то на установку мотор-колеса хватит часа. В случае с фрикционными механизмами – некоторые из них и съёмные по своей конструкции, и своими руками их может устанавливать даже изящная девушка.

Производители

Так как устройства не столь сложны, производителей огромное количество, а из-за не самой широкой популярности своих устройств, многие не получили должной славы. Большинство компаний, производящих электродвигатели для велосипеда, находятся в Китае:

  • Bafang – достаточно известная компания, занимающаяся производством большого спектра электрических двигателей, не только велосипедных;
  • Cyclone – тайваньская компания, выделяющаяся качеством и мощностью производимых комплектов;
  • Bosch – немецкое качество, немецкие цены. Выпускает цепные приводы. На рынке недолго, но уже завоевала признание;
  • Golden motor – классический китайский производитель (невысокие цены, невысокое качество, множество приятных дополнений и украшений);
  • MXUS – китайская компания, занимающаяся исключительно электроприводами для велосипедов вот уже на протяжении 20 лет.

Заключение

Велосипедный электродвигатель – отличное устройство для усовершенствования вашего велосипеда. Недорогой комплект обеспечит быструю езду и преодоление препятствий, а мощные устройства сделают катание незабываемым. Возможность установить двигатель самостоятельно может привлечь всех, кто интересуется техникой и не хочет тратить огромные суммы денег на электровелосипеды.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector