Колесо редуктор для велосипеда - Infinity-Terra.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Колесо редуктор для велосипеда

Какое мотор-колесо лучше, с прямым приводом или редукторное?

Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.

Чтобы сэкономить ваше время — напишем краткую выдержку:

  • Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.
  • Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
  • Оба мотор-колеса безщеточные.

Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.

Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор — это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.

Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок — дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.

У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда — когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества — невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.

Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса — это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.

Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.

Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.

Ну и напоследок про цену. Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).

У такой конструкции есть две основные части — ротор и статор. Ротор — это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор — это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.

Преимущества такого мотор-колеса:

  • Надежность и простота конструкции
  • Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
  • Большая мощность до 5000 вт
  • Скорость передвижения до 100 км/ч
  • КПД выше за счет отсутствия редуктора
  • Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора. Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
  • Большие габариты и вес мотора
  • Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.

Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч — выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.

Что такое мотор-колесо для велосипеда и как его выбрать

9 mins Автор: Виталий Петров 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.

Читайте также:  Знаки разрешающие движение велосипедов

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.

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.

Какие бывают и как выбрать мотор колесо для велосипеда

Многие сегодня приобретают новомодные транспортные средства, в действие которые приводит мотор колесо для велосипеда. С ними не нужно стоять в пробках и можно быстро добраться в нужное место, не вдыхая вредные газы и не тратясь на заправку маслом и топливом, получая от езды положительные эмоции, без труда поднимаясь в гору и не замечая встречного ветра.

Электровелосипед только увеличивает силу райдера, но не заменяет ее полностью. Значит, на педали все же придется нажимать, т.е. в этом мобильном транспорте объединены усилия человека и мотора в отличие от средств передвижения, в которых используется толкание конструкции вперед исключительно за счет двигателя.

Подобные средства передвижения, использующие мощность различных источников, называют гибридными.

Для того, чтобы подняться в горку подойдет даже не очень сильный мотор велосипедный, которому, в крайнем случае, можно помощь вращением педелей.

Другими словами, покупая экологичный и относительно недорогой велосипед электрический, важно выбрать мотор колесо для велосипеда оптимальной мощности.

Разновидности электромоторов

Мотор-колеса отдельно и в готовых комплектах до 4500W

Промышленность выпускает мотор-колеса разной специализации. Одни предназначены для преодоления подъемов, другие ориентированы на максимальный пробег или наибольшую скорость.

Моторы с высокой мощностью, отличаются значительным крутящим моментом и хорошо «идут» в гору. Но дальность поездки у них снижена из-за быстрой разрядки аккумулятора.

КПД мотора не является по мощности величиной постоянной. При некоторой скорости коэффициент полезного действия имеет максимальную величину, которая меняется при ускорении или замедлении.

Момент крутящий

Мотор-колесо 16″ 48В 350Вт для электрификации

Его величина снижается всегда при поездках в гору, поэтому переключать передачи в таких случаях нужно реже, а начинать подъем с соответствующей скорости.

Даже для двигателя с редуктором значение имеет переключение скоростей, ведь ему приходится менять обороты. Правильным будет, если после переключения скорости гонщик через педали даст дополнительный толчок.

Влияет переключение скоростей как на заднее мотор-колесо, так и на колесо переднее.

Спуски

Следующим участком пути, после подъема в гору, будет спуск, во время которого при регенеративном торможении есть возможность подзарядить батарею за счет электромотора, чтобы дальность поездки увеличить (порой на значительную величину).

Мотор электрический, сконструированный Шкондиным, позволяет возвращать во время регенерации практически всю энергию, затраченную на подъем.

Если райдер желает, не пользуясь тормозами, снизить скорость на спуске, оснащение таким мотор — колесом станет отличным решением.

У каждого двигателя электрического помимо сопротивления регенеративного присутствует трение внутреннее, поэтому наибольшая скорость также немного снижается при накате в сравнении с классическими велобайками.

Имеется два типа моторов:

  • Устанавливаемые в колесо – не используют достоинств системы скоростей велосипедов. Рассчитывать, поднимаясь в гору, на их максимальную эффективность в данном случае не приходится;
  • Встроенные в каретку и допускающие возможность одновременного вращения педалей. Задействована подобная система через цепную велосипедную передачу, из-за которой несколько снижается из-за трения эффективность, но есть возможность оптимизации КПД при переходе между передачами.

Мотор колесо встроенное в колесо

Что лучше: мотор колесо или редукторное?

Последнее дает возможность ехать с низким передаточным отношением, что райдеру поможет покорять подъемы. Мотор колесо, при этом, функционирует, приближаясь к максимальному значению КПД, поскольку функционирует на повышенных оборотах.

Но, поскольку потерь на трение сложной системе не избежать, незначительное снижение эффективности двигателя будет наблюдаться.

Безредукторная система не может понижать обороты мотора, поэтому у них не будет величиной постоянной коэффициент полезного действия. Он зависит сильно от скорости.

У столь простых систем, тем не менее, общее значение КПД выше, чем у двигателей редукторных.

Поэтому, решать, какой из моторов выбрать приходится каждому:

  • первые поддерживают КПД постоянным в широком диапазоне передач, а вторые- характеризуются большим КПД суммарным, хотя у них неизбежны потери при уменьшении скорости;
  • для тех, кому часто приходится подниматься на горки или перевозить тяжести важно знать, что в таких случаях отмечается снижение средней скорости, поэтому правильным выбором будет колесо редукторное;
  • в других ситуациях двигатель, не занижающий передачи, с работой справляется эффективнее.
Читайте также:  Как выбрать седло для велосипеда

Если говорить о том, в какое колесо правильнее ставить редукторный мотор, то переднее лучше не рассматривать вообще, поскольку ему нужно обеспечить свободный контакт.

Достаточно выбрать для ежедневных «покатушек» мотор, мощность которого 250 W.

Итог: Выбор колеса, как стало понятно, зависит от необходимо тяги и скорости, от условий эксплуатации.

Чтобы электрический велосипед наилучшим образом удовлетворял запросы пользователей, к его выбору подходить нужно серьезно. От характеристик средства передвижения напрямую зависит комфорт во время езды и продолжительность срока службы железного друга.

Лучшим образом подойдут редукторные моторы мощностью 250-350 Вт, если:

  • местность, по которой предполагается ездить, ровная, а величина встречающихся на пути уклонов не превышает 12 градусов;
  • масса райдера не более 90 кг;
  • скорость во время езды 25-30 км/ч;
  • используется параллельно электротяга и педалирование.

Для холмистой местности потребуется мотор редукторный большей мощности — 500 Вт, если оптимальная скорость езды составляет 30-35 км/ч.

С прямым приводом мотор-колесо выбирают в ситуациях:

  • ездить предполагается на скорости 35 км/ч и необходима хорошая тяга (500-600 Вт);
  • катание на скорости 45 км/ч требует мотора с прямым приводом -800-1000 Вт;
  • по-прежнему необходима тяга, но ехать предполагается со скоростью 50 км/ч-1200-1500 Вт.

Важно знать, что, установив батарею и мотор, практически каждый велосипед, легко перевоплотить в электрический. Причем, чаще едет такая конструкция лучше многих серийных моделей с такими же техническими параметрами. Стоит же комплект мотора для велосипеда в разы меньше.

Очень привлекательны велосипеды электрически тем, что законодательством предусмотрена езда на них без регистрации.

Выбор колес для различных конструкций велосипедов

Помимо уже перечисленных моментов, при самостоятельном переоборудовании просто железного коня в электрический с помощью комплекта мотор колеса для велосипеда, можно говорить о выборе мотор-колеса. зависящем от велосипедной конструкции.

Вилки

Выбор двигателя для недорогих велобайков

У дешевых байков стоимостью до 150 долларов вилка прочностью не отличается, поэтому планируемое для установки впереди мотор-колесо не должно быть мощным:

  • редукторные – до 350 Вт;
  • прямоприводные – до 800 Вт.

Передняя вилка, если принято решение мотор устанавливать на нее, не может быть шириной меньше 100 мм.

Более прочной является вилка задняя с шириной 135-145 миллиметров, имеющая форму треугольника. Она выдержит 1000-ваттное редукторное колесо и 1500-киловатное прямоприводное.

Если у последних мощность превышает отметку 2000 Вт, устанавливать мотор-колесо целесообразно только сзади, предварительно усилив вилку.

Для вилки передней, на которую крепится редукторный мотор 500 и более ватт, усиление тоже обязательно.

Зависимость выбора от трансмиссии

На принятие решения о том, на какое из колес установить мотор, зависит, помимо качества вилки, от трансмиссии, имеющейся у байка:

  • планетарную заднюю втулку (если мотор планируется ставить сзади), необходимо снять;
  • кассету с трещоткой, звездочками заменяют кассетой с фривилом, оснащенную 6-7 звездами;
  • потребуется заменить подобную кассету с фривилом, имеющую от 8 до 10 звезд.

Важно: установка мотора — колеса переднего в плане последующего снятия, например, для возможного ремонта покрышек, намного проще. Но, из-за этого, всегда ухудшается управляемость.

Размер колес

От диаметра колес, оказывается также зависит выбор, ведь, чем колеса меньше, тем ниже скорость с мотор-колесом, но выше тяга, поэтому на гору заехать можно на 28-ободном байке с киловаттным двигателем и редукторнике с 16-дюймовыми колесами (350 Вт) с одинаковым успехом.

Обода

Они отличаются высотой профиля, поэтому требуют спиц различной длины для крепления мотор-колеса в обода, имеющие идентичный размер, но отличную величину высоты профиля.

Ее конструкции определяет место для установки контроллера и аккумулятора:

  • на классическую раму (трапециевидной) формы, литий-ионный аккумлятор в корпусе из пластика (или маломощную свинцовую), установить возможно внутри ее, поместив их в специальную сумку;
  • для рам со смещенными вниз трубами, или с трубой одной, для размещения батареи подойдет багажник;
  • для конструкций без багажника, складных и двухподвесных, его располагают на подседельной трубе, поместив предварительно в защитный кожух, либо в сумке на рулевой стойке.

Помните: Размещая на велосипеде, электронабор, что развесовки на осях нужно добиться оптимальной!

Мотор колеса для велосипедов купить недорого предлагают:

Что такое мотор-колесо для велосипеда и как его выбрать

9 mins Автор: Виталий Петров 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.

Читайте также:  Хранение велосипеда зимой

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.

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.

Мотор-колёса для электровелосипеда

Мотор-колесо (электроколесо) устанавливается вместо переднего или заднего колеса велосипеда. Оно сразу заспицовано в прочный двойной обод нужного размера. Конструкция позволяет использовать и дисковый тормоз и v-brake. Переключение скоростей велосипеда не нарушается.

В комплекте с мотор-колесом идёт контроллер и ручка газа на выбор. Для полного комплекта так же понадобится батарея.

Редукторные моторы

Лёгкие (до 4.5 кг) и свободно вращаются вперёд благодаря обгонной муфте. Подходят для спокойных (до 35 км/ч) катаний по городу и паркам, в режиме помощи педалям или только электро.

Максимальная скорость, км/ч35
Максимальная мощность, Вт1000
Масса, кг3.5

Максимальная скорость, км/ч45
Максимальная мощность, Вт1500
Масса, кг4.5

Максимальная скорость, км/ч60
Максимальная мощность, Вт1500
Масса, кг4.5

Direct-Drive моторы

Универсальные моторы с функцией электроторможения. Быстрее (до 60 км/ч), мощнее (до 1.5 кВт) и тяжелее (до 7.5 кг). Для алюминиевых рам рекомендуем усилители дропаутов.

Максимальная скорость, км/ч45
Максимальная мощность, Вт1500
Масса, кг7.5

Максимальная скорость, км/ч60
Максимальная мощность, Вт1500
Масса, кг7.5

Мощные Direct-Drive моторы

Моторы для высоковольтных конфигураций (77-85 В). Развивают скорость до 80 км/ч. Только с использованием усилителей дропаутов или специально разработанных рам.

Максимальная скорость, км/ч80
Максимальная мощность, Вт5000
Масса, кг10

Максимальная скорость, км/ч80
Максимальная мощность, Вт10000
Масса, кг15

Максимальная скорость, км/ч80
Максимальная мощность, Вт5000
Масса, кг10

Моторы для фэт-байков (Fat-bike)

Моторы с широким ободом и длинной осью, подходящие для фэт-байков.

Максимальная скорость, км/ч60
Максимальная мощность, Вт1500
Масса, кг4.5

Максимальная скорость, км/ч35
Максимальная мощность, Вт1000
Масса, кг4

Максимальная скорость, км/ч45
Максимальная мощность, Вт1000
Масса, кг5

Частые вопросы

А мой велик подходит?
Большинство стандартных велосипедов совместимы.
Ширина посадочного места — 100 мм под переднее колесо, 135 мм под заднее (стандарт).
На заднее колесо влезает фривил на 9 звёзд (в комплекте идёт на 6).

Лучше переднее или заднее?
Заднее.
Переднее ставится если нельзя установить заднее (например, планетарное переключение передач). Максимальная мощность переднего колеса — 1 кВт.

Установить сложно? Я сам(а) смогу?
Снять колесо с велосипеда, переставить покрышку и камеру на мотор-колесо, установить мотор-колесо на место велосипедного, накачать камеру. Закрепить контроллер, ручку газа и батарею на велосипед. Соединить все провода, отрегулировать переключение скоростей и тормоза.
В первый раз — несколько часов, в сотый — около 25 минут.

Мотор мешает ехать на педалях?
Редукторный — нет, благодаря обгонной муфте он свободно вращается вперёд
Директ-драйв — немного мешает, но реально заметно только на высоких скоростях.

Тяговый или скоростной ДД выбрать?
Обычно лучше тяговый. Скоростной — для ободов 24” и меньше.

А что с тормозами?
На моторах есть крепление под диск и полоса на ободе под v-brake. В большинстве случаев проблем не возникает.

Можно ли заряжать педалями?
Теоретически можно, но только на ДД и высоких (>30 км/ч) скоростях. Практически — лишено смысла, возврат энергии слишком незначителен.

Нужны усилители?
Для мотора Light — рекомендуем один.
Для мотора Classic — рекомендуем два для использования рекуперации и один без использования.

Мотор надежный?
10 тыс км за полтора года без перерыва на зиму — полёт нормальный!

Есть гарантия?
1 год.

Хочу другой контроллер, стоит ли?
Обычно нет, комплектные контроллеры хорошо подходят для большинства задач.

Ручки тормоза нужны или можно без них?
Для редукторного колеса — не нужны.
Для ДД — нужны только если используется электротормоз с контроллерами Infineon.

LCD3 обязателен?
Не обязателен, но регулировать режимы помощи педалям (если установлен PAS) можно только с него.
Для управления ручкой газа дисплей не нужен. Но с ним приятней 🙂

PAS сенсор нужен?
Он добавляет возможность давать газ не держа ручку. Иногда это удобно, но для изменения режимов нужен дисплей LCD3.

Хочу использовать мотор как ветрогенератор/электрокультиватор/тягач/гусеницу и т.п. Можно?
Да. Хоть летать 🙂

Ссылка на основную публикацию