Электродвигатели для велосипедов - разновидности и выбор

Содержание

Какой дисплей и пульт лучше?

Возможности дисплея и дистанционного управления варьируются от минималистских решений до полноценных командных центров. Для систем Bosch, FAZUA и Shimano велосипедные бренды вынуждены прибегать к стандартному пультам управления и дисплеям двигателя. Тогда как Yamaha, TQ и Brose дают производителям велосипедов свободу в разработке свои собственных решений. Тем не менее, Shimano предоставляет ряд опций, позволяя клиентам смешивать и сочетать разные компоненты (Shimano plug and play) в соответствии с личными предпочтениями. Specialized также предоставляет некоторую свободу посредством своей разработки Turbo Connect Unit (TCU).

У пользователей есть много возможностей в отношении приложений для взаимодействия с электровелосипедом и навигации. В зависимости от модели мотора и электровелосипеда, существуют приложения для всего: от трекинга до точной настройки мотора.Несмотря на широкий спектр доступных вариантов отображения, владельцы электровелосипедов по-прежнему сталкиваются с тремя основными проблемами.

Часто пульт настолько труднодоступен или громоздок, что ставит под угрозу другие элементы управления на ваших панелях.
Дисплей или пульт дистанционного управления часто оказываются такими открытыми, что они могут быть повреждены в момент падения.
Дисплей становится нечитаемым в бликах прямых солнечных лучей.

Как самому установить подвесной электромотор для велосипеда?

Установить самостоятельно электромотор можно и без помощи специалиста. Главное выбрать подходящий двигатель.

Только зная все характеристики мотора и правил подсоединения его с аккумулятором и цепью можно справиться с задачей.

Порядок работы:

Цепь необходимо снять и одной ее сторон соединить с валом двигателя.
Двигатель с аккумуляторной батареей можно соединить с помощью мощных проводов.
Аккумулятор и двигатель лучше монтировать где-нибудь в центре велосипеда. Это производится с помощью зажимов, хомутов и других креплений.
Кнопка питания должна быть протянута к рулю и надежно там закреплена.

Электровелосипеды обладают множеством достоинств, которых нет в простых велосипедах. Здесь нет необходимости постоянно крутить педали, они очень манёвренные и вполне экологичные. Изготовить их можно самостоятельно из старого ненужного велосипеда, и прослужит он еще много лет.

Хорошие качественные электромоторы не требуют особого сложного ухода, главное следить за тем, чтобы в него не попадала влага. Каждый любитель велосипедной езды, будь то путешественник или спортсмен, по достоинству оценит все прелести усовершенствованного велосипеда, на котором не нужно прилагать никаких усилий, чтобы ехать.

Характеристики двигателей для электровелосипедов

В данной статье мы будем рассматривать исключительно мотор-колеса. Благодаря целому ряду достоинств они успешно завоевывают рынок. Электродвигатели данного типа обладают высоким коэффициентом полезного действия, который достигает 90%.

Отсутствие скользящих контактов значительно повышенный ресурс работы мотора-колеса. Кроме продолжительного срока службы, следует отметить его высокую надежность, низкий перегрев в режимах перегрузки.

На рынке представлен достаточно широкий ассортимент мотор-колес, различающихся брендами, ценой, а также техническими характеристиками

Среди основных параметров, на которые следует обратить внимание выбирая мотор, следующие:

мощность;
тип (редукторный, прямоприводной);
вид (заспицованный в обод, незаспицованный);
размещение на велосипеде (на переднюю ось, на заднюю ось).

Мощность мотор-колеса измеряют в ваттах (Вт). По данному параметру выделяют три категории двигателей: малой мощности, средней и высокой. Мощность электродвигателя определяет важные эксплуатационные параметры электровелосипеда: максимальную скорость, время разгона, проходимость, грузоподъемность. Чем мощнее электродвигатель, тем выше все перечисленные показатели, а также его вес.

Еще одна немаловажная характеристика электродвигателя – место его установки. Двигатели устанавливают на переднее либо заднее колесо велосипеда. Производители выпускают и полноприводные модели, у которых моторами оснащены оба колеса. У каждого из этих вариантов есть свои плюсы.

При переделке обычного велосипеда в электрический более популярны переднеприводные комплекты, так как они проще в установке, предусматривают возможность крепления надежных дисковых тормозов. Кроме того переднее мотор-колесо равномерно распределяет дополнительную нагрузку (вес электрооборудования) при установке аккумулятора на багажнике.

Модели с задним мотор-колесом обладают хорошим сцеплением с трассой. Такое размещение двигателя позволяет устанавливать электрооборудование высокой мощности. Для сохранения баланса батареи размещают в центре рамы. Данный вариант установки сложнее, чем монтаж на переднее колесо, но позволяет создавать скоростные электровелосипеды.

Какое напряжение выбрать для мотор-колеса электровелосипеда?

При сборке электровелосипеда или других видов персонального электротранспорта нужно определиться с подходящими вам характеристиками. Мотор выбирается в зависимости от того, какая мощность нужна электровелосипеду, с учетом необходимой скорости и тяговых качеств. При выборе аккумуляторной батареи первостепенную роль играют ее емкость, вольтаж и масса. С увеличением емкости АКБ возрастает и ее вес, и дальность хода на одном заряде. Вольтаж электровелосипеда бывает разный – 36, 48, 60, 72, 96 В. На что он влияет, и как не ошибиться с выбором – расскажем далее.

Напряжение АКБ электровелосипеда

Запасенная энергия равна произведению мощности и времени: Е=W·t. Единица ее измерения – джоуль или ватт-час. Поскольку мощность электрического тока – это произведение силы тока и напряжения (W=I·U), то Е= I·U·t. Произведение I·t – это емкость (С). Значит, запасаемая энергия аккумуляторной батареи равна произведению напряжения и емкости: Е=U·C.

Вывод: Чтобы повысить значение запасаемой энергии, нужно или увеличить емкость аккумулятора электровелосипеда, или выбрать АКБ с более высоким напряжением. Главное, чтобы напряжение всех компонентов, включая электромотор, аккумуляторную батарею, контроллер и зарядное устройство, было одинаковым.

В продаже чаще всего встречаются компоненты на 36 и 48 В. Остальные комплектующие менее распространены, что может стать проблемой при их последующей замене. Также при использовании компонентов большего напряжения нужны провода увеличенного сечения и мощные BMS платы. С увеличением токов возрастает нагрузка на электронику. Поэтому нужно выбирать элементы с запасом мощности, чтобы избежать их частого перегорания.

Мощность и емкость батареи электровелосипеда

У двигателей внутреннего сгорания основной характеристикой, определяющей движущую силу, выступает мощность в лошадиных силах. Этот параметр отвечает за ускорение и обеспечивает езду на заданной скорости. У транспортных средств на электротяге мощность измеряется в ваттах (Вт). Для перевода в лошадиные силы нужно разделить кВт на 0,736, т.е. 10 кВт≈13,6 л.с.

Электрическая мощность (обозначение – W, единица измерения – Вт) определяется как произведение силы тока (I, измеряется в A) и напряжения (U, измеряется в В). Получаем формулу: W= I·U.

Для примера, если на электромотор номинальной мощностью 1000 Вт от аккумуляторной батареи через контроллер поступает напряжение 48 В, а BMS плата и контроллер поддерживают силу тока 35 A, получаем значение выдаваемой мощности: 48 В х 35 A=1680 Вт. В результате, электродвигатель номинальной мощностью 1000 Вт выдает 1600 Вт

Важно учесть, что в контроллере происходят дополнительные потери, а проводка и фазовые провода должны иметь достаточное сечение для поддержания больших значений силы тока

Емкость аккумулятора электровелосипеда – это накопленная энергия, от которой зависит величина пробега. Единица ее измерения – ватт-час (ампер-час). Формула: С=U·I·t, где С – емкость, U – напряжение, I – сила тока, t – время. Химическая энергия батареи Е=U·C. К примеру, АКБ с рабочим напряжением 48 В и емкостью 12 А·ч имеет запас химической энергии 48·12=576 Вт·ч. Ее достаточно для 1 часа работы электромотора мощностью 500 Вт.

Программное обеспечение электромотора влияет на ощущение езды

Если вы думаете, что ощущения во время передвижения на электровелосипеде имитируют ощущения от катания на педальном горном велосипеде, вы ошибаетесь. Если бы это было так, двигатель включился бы немедленно, когда вы нажмете на педали и резко отключался, как только вы прекращаете крутить педали. С двигателем умножающим вашу мощность, это было бы особенно заметно на подъемах с резким ускорением и замедлением. Если бы вы ехали по сложному рельефу, где используется прерывистое педалирование, чтобы избежать ударов педалями о препятствия, а мотор бы постоянно отключался, то управление байком было бы затруднительным.

Очевидно, что простое включение и отключение двигателя с помощью надавливания на педали – по ощущениям далеко не естественная помощь. Требуется умное программное обеспечение, чтобы сгладить переходы между моментами давления на педали и достичь гармонии и естественного ощущения. Именно о гармонии мы говорим, когда упоминаем о естественном ощущении от езды.

На современных горных электровелосипедах помощь мотора включается плавно, контролируемо и почти незаметно исчезает, когда вы прекращаете крутить педали или достигаете предела 25 км/ч. Вместо немедленного отключения, двигатель должен модулировать свою мощность, когда вы прекращаете крутить педали.

Мотокомплект для велосипеда

Сегодня, мотокомплект для велосипеда не редкость. В продаже есть достаточное количество разных вариантов моторов, устанавливаемых на велосипеды. Обычно, в мотокомплекте предусмотрены универсальные крепления, которые подходят к большинству современных байков, но существуют моторы, предназначенные только для определенных моделей велосипедов.

Некоторые модели мотокомплектов, пользующиеся наибольшей популярностью, рассмотрим далее:

Мотор двухтактного типа с одним цилиндром (рабочий объем 48 см3) для дорожных велосипедов

Монтаж такого двигателя осуществляется к раме велосипеда, а вращательное движение передается на переднюю звездочку. Это дает возможность для полноценного использования переключателей скоростей.

Рабочая жидкость данного двигателя — бензиново-масляная смесь. Двигатель охлаждается за счет воздуха и обладает мощностью до 1,5 л.с., и этого с головой хватает, чтобы ехать по дороге без холмов.

Во время подъема или набора скорости велосипедист должен помогать двигателю педалями. Предел скорости двигателя составляет 30 км/час. Мотор «съедает» 1л топлива на 100км.

Естественно, двигатель поставляется в комплекте с бензобаком и глушителем, что полностью завершает преобразование вашего велосипеда в мопед.

Мотокомплект для велосипеда «Комета» подвесного типа

Данный мотокомплект, крепится к багажнику поверх заднего колеса. Вращательное движение с двигателя передается к заднему колесу велосипеда. Иногда мотокомплект устанавливают поверх переднего колеса байка. Для этого случая, усилие двигателя передается к переднему колесу.

Мотокомплект представлен в нескольких модификациях: объем двигателя находится в пределах от 1 до 2 л.с. Стоит отметить, что максимальная скорость самого мощного двигателя составляет 50 км/час.

Рассматриваемый мотокомплект, обладает встроенным глушителем и топливным баком, возможностью быстрого демонтажа двигателя, и достаточно малым весом (примерно 5кг).

Это из положительных качеств, однако, есть и отрицательные моменты, и довольно существенные: мотокомплект обладает достаточно высокой стоимостью, качество приводного устройства вызывает множество вопросов, эстетическая составляющая двигателя далека от совершенства (как будто своими руками, кое-как установили мотор от газонокосилки).

Велосипедный мотор Yamaha

Именитым производителем выпускаются даже велосипедные моторы. Стоит отметить, что эти двигатели имеют намного более хорошие технические и качественные характеристики, чем мото-комплекты, о которых говорилось ранее. Эти моторы могут обладать мощностью до 4 л.с., чего полностью хватает, чтобы не помогать педалями.

Но и стоимость подобной игрушки достаточно внушительная. Сегодня Yamaha постепенно переходит на изготовление велосипедных электродвигателей, и в ближайшем будущем бензиновые моторы этого производителя будут в дефиците (уже сейчас их мало).

Велосипедный газовый мотор двухтактного типа

Чего только не производит Китай. Новым изобретением поднебесной стал двухтактный велосипедный газовый мотор, объем которого составляет 48см3. Он особо ничем не отличается от мотокомплекта, описанного ранее, кроме того, что бензобак заменен газовым баллоном.

Рациональность данного изобретения подвергается сомнению, так как и бензиновый двигатель обладает малым расходом. Естественно, никаких гарантий безопасности при езде на сомнительно собранном газовом баллоне вы не получите.

Источник

http://2kolesa.com.ua/jelektromotor-dlja-velosipeda-osnovnye-tipy-jelektrodvigatelej-i-v-chem-ih-razlichie/

Изготовление электродвигателя для велосипеда самостоятельно

Чтобы самостоятельно усовершенствовать свой старый велосипед, нужно подобрать нужный двигатель для его нового назначения. Так все электромоторы заряжаются от сети, то нужно обеспечить им аккумулятор нужной мощности. Иногда они могут достигать внушительных размеров, что не всегда удобно и красиво смотрится на велосипеде.

Самым популярным двигателем, используемым при совершенствовании велосипеда, считается мотор от старой газонокосилки или триммера. Следует учитывать мощность мотора, так как если он слабый, то велосипед даже не тронется. Но и слишком мощный не подойдет, так как он будет обладать крупными габаритами.

Достоинством электромоторов принято считать их тихую работу, по сравнению с моторами, работающими на бензине.

Моторы для велосипеда можно подобрать совершенно разные. Стоит только учитывать три параметра: вес, мощность, размер.

Как сделать электровелосипед самостоятельно?

Последовательность изготовления велосипеда с электромотором:

В первую очередь необходимо приобрести все составляющие электромотора: сам двигатель, контроллер, аккумуляторные батареи, серво-тестер, зарядное устройство, необходимые провода, ремни от генератора, фривил, втулки, цепь, звездочку, переключатель передач, винты, гайки и многое другое.
Далее начинается сборка.
Прикрепить звездочку к втулке с помощью алмазного диска.
Зубья на цепи необходимо предварительно обточить и закрепить ее к втулке диаметром 1 см.
Фривил соединяется с цепью и звездочкой.
Вся конструкция должна быть очень прочной, так как от этого зависит безопасность движения.
Нужно следить, чтобы вращательные движения от мотора к звездочке передавались постепенно, чтобы не возникло деформации каких-либо частей механизма. Для этого используются шкивы и ремни генератора.
На раму желательно положить нержавеющую стальную пластину, смазанную термопастой, на которую крепится контроллер.
Серво-тестер необходим для регулирования мощности мотора. Его следует запитать, используя специальную микросхему.
При желании можно установить ваттметр. С его помощью можно контролировать расход энергии.
В багажном отсеке стоит придумать место для крепления аккумуляторных батарей.

Достоинства и недостатки каждого вида

У каждого типа электродвигателей есть свои плюсы и минусы, изучив которые, можно сделать для себя соответствующие выводы.

Мотор-колесо

Мотор-колесо имеет следующие плюсы:

простое, незаметное устройство;
эффективность в работе, высокий КПД;
легко установить;
обслуживание не нужно;
быстрый старт и отсутствие шума;
высокая скорость 30-60 км/ч;
экономичность зарядки;
экологичность.

Элктродвигатель имеет и свои минусы:

ограничение в мощности устройства;
нагружает велосипед дополнительным весом.

Цепной электродвигатель

Цепной электродвигатель имеет следующие положительные моменты:

способен развивать большие скорости;
универсален – можно установить на любые модели велосипедов;
экономичен;
удобное подключение батареи;
приемлемые цены;
меньший вес двигателя;
можно использовать систему переключения передач велобайка, что увеличивает КПД.

Минусы у цепного двигателя следующие:

при езде создается шум от работы;
сложная установка на велосипед.

Фрикционный электродвигатель

Фрикционный электродвигатель гарантирует:

возможность легко установить;
увеличение скорости;
облегчение при подъеме в горку;
невысокие цены.

Минусы фрикционного привода:

шум при работе;
низкий КПД;
не эстетичный внешний вид;
быстрый износ покрышек при эксплуатации.

Кареточный привод

Из достоинств кареточного привода можно отметить:

центр тяжести остается посередине рамы, а не смещается назад как в случае с мотор-колесом;
не затрагивается система передач велосипеда;
обслуживание колёс осуществляется как на любом обычном велосипеде;
интеллектуальная система, не заменяющая полностью райдера, а при необходимости успешно помогающая ему в педалировании.

Из недостатков:

высокая стоимость системы;
более высокая сложность устройства в сравнении с мотор-колесом;
совместимость не со всеми велосипедами;
присутствующие в конструкции пластиковые шестерни подвержены износу.

Типы моторов

Для столь миниатюрной и хрупкой техники годятся всего несколько типов моторов, поэтому о них рассказывать долго не получится

Можно подвесить движок на раму или поставить на багажник – это не так важно, главное, на каком топливе будет работать новое «сердце» велосипеда

Бензиновый

До недавнего времени бензиновый мотор был первым, о чём стоило задумываться, механизируя свой велосипед. Как уже было рассказано, история использования бензиновых моторов на велосипедах насчитывает более полувека. Использовались не только серийные двигатели для велосипедов, но и различная экзотик, например, двигатели от триммеров и бензопил.

Для движения байка хватает минимальной, по меркам бензиновых двигателей, силы. Обычно это 1-2 л.с. Соответственно, объём движка начинается с 50 кубических сантиметров. Различают одноцилиндровые (большинство советских моделей, снятые с техники моторы) и двуцилиндровые двигатели. С разницей в мощности в 1,5-2 раза, вторые обычно устанавливаются, когда к моторизации подходят серьёзно. Обычно, конечно, это импортные движки, например, Honda.

Современный мотор Комета

Обычно бензомотор максимально прост, и используются двухтактные механизмы, которые заправляются смесью бензина с маслом и не требуют особого ухода. Комета, Д-5 и Д-6 и их китайские клоны F50 и F80 – двухтактники. Кроме того, они проще заводятся и могут быть съёмными. 4-х тактный мотор – это редкость на байке, более сложный механизм более экономичен, но «подхватистость» у него ниже, а ремонт, вес и стоимость – много дороже.

Электрический

Электровелосипеды резко обогнали бензиновые в последние годы. Здесь «сыграли» сразу несколько факторов:

Удешевление электродвигателей вследствие унификации производства в Китае.
Изобретения в сфере аккумуляторов, которые стали намного легче и вместительней.
Усложнение конструкции байков до того уровня, что электродвигатель становится приемлемым аксессуаром.

Электрический мотор на велосипед проще в установке и обслуживании, но инженеры пошли дальше, чем просто первый шаг замены бензинового движка на электрический. Сейчас стали очень популярны мотор-колёса, когда электрический двигатель для велосипеда устанавливается на втулку колеса неразъёмным способом. Это увеличивает и простоту установки (просто закрепить колесо и аккумулятор), и срок эксплуатации. Отсутствие дополнительного цепного привода и механизмов переключения делает конструкцию проще и надёжнее.

Сколько энергии вам действительно нужно?

Электромотор должен рассматриваться в совокупности с емкостью аккумулятора. Нет смысла приобретать самый мощный мотор, если вам приходится ездить на велосипеде в экономичном эко-режиме, поскольку до места назначения далеко.

Чтобы лучше понять важность этого вопроса, мы тщательно проанализировали результаты опроса читателей нашего журнала (11 000 участников). Мы обнаружили, что только 5% наших читателей преимущественно используют самый мощный режим поддержки своего электровелосипеда

53% проводят большую часть своего времени, катаясь на скромных режимах Eco или Tour. Мы считаем, что если вы не собираетесь использовать всю мощность кареточного мотора, вам лучше рассмотреть легкие двигатели. Для большинства людей более слабый, но более легкий двигатель с небольшой батареей является более грамотным выбором, по сравнению с таким силовым монстром, как TQ.

Согласно нашему опросу читателей, управляемость на горной трассе является наиболее важным критерием при покупке нового eMTB. Опять же, меньшие и более легкие системы имеют преимущество в этом отношении. Однако, если вы хотите высокой эффективности на подъемах, чтобы сделать как можно больше спусков за короткое время, которое у вас есть после работы, более легкие и менее мощные системы (Specialized SL 1.1 и FAZUA Evation) определенно заставят вас вкручивать педали усерднее, чем универсальные системы.Если классические универсальные моторы тщательно интегрированы и имеют соответствующую их энергопотреблению батарею, то они также могут обеспечить отличную управляемость и массу удовольствия на трассе. Лучшие универсалы, такие, как Bosch, Brose и Shimano, не ограничиваются агрессивной ездой по трассе или быстрыми поездками после работы. Они хорошо справляются и с дальними поездками. Велосипеды этой категории также позволяют вам тянуть за собой прицеп или серьезно нагружать байк грузами посредством установки багажника или корзин.Мотор TQ HPR 120 S, представленный в линейке Haibike FLYON, находится в своей собственной лиге. Если вы хотите взлететь на подъем и вообще ездить как можно быстрее и с минимальными усилиями, или вам просто нравится иметь самый мощный двигатель из доступных, то он для вас. Но не следует забывать, что мощные двигатели требуют много электроэнергии, поэтому им требуется большой и тяжелый аккумулятор. В конечном счете, это вопрос личных предпочтений.

Какие бывают электродвигатели для велосипедов и как их устанавливать

Какой дисплей и пульт лучше?

Как самому установить подвесной электромотор для велосипеда?

Характеристики двигателей для электровелосипедов