Ruedas motoras para bicicleta: ¿qué son y cómo elegir?

Hoy en día, los ciclistas que no colocan una rueda de motor en su bicicleta son llamados retrógrados. “Solo el viento, solo los pedales, solo el extremo”: tal atractivo se está volviendo cada vez menos relevante. Un consumidor urbano mimado, acostumbrado a conducir un automóvil, incluso si compra una bicicleta, pronto se sentirá inclinado a ponerle una rueda de motor, y más aún, tales dispositivos se vuelven más baratos año tras año.

Una rueda de motor de bicicleta funciona según el mismo principio de funcionamiento. No importa si es directo en él (directamente desde el rotor) o en marcha (reduciendo la velocidad del motor por relación de transmisión). Cada motor eléctrico para una bicicleta incluye un estator y un rotor. Los imanes están unidos al rotor. Su campo, interactuando con el campo electromagnético de las bobinas del estator, hace girar el rotor.

El estator en sí es una bobina enrollada en los espacios del marco, que consiste en placas de acero. Muy a menudo, estas placas están hechas de acero eléctrico o transformador. El diseño del estator tiene la forma de un marco poligonal con rayos convergentes en el centro.

Los devanados son bobinas enrolladas con alambre de cobre esmaltado. El cobre es el mejor conductor. El número de bobinas es de varias decenas, pero este número es un múltiplo de 3. La rueda del motor se asemeja a un motor trifásico, de hecho, este es el caso: para una rotación estable con una cierta fuerza, los impulsos alternos que se asemejan a una variable trifásica se alimentan a las bobinas separadas entre sí en fase. tensión De hecho, esta no es una forma sinusoidal de una señal eléctrica, sino una secuencia de pulsos rectangulares de voltaje constante. Ellos, a su vez, están formados por el controlador, la placa del controlador, que utiliza la energía de la fuente de energía (batería).

La constancia y eficiencia de rotación del rotor es proporcionada por tres sensores Hall. Su trabajo está organizado de la siguiente manera:

• fijar la posición del rotor con respecto al estator;
• percepción del campo magnético de los imanes;
• reenvío de señal al conductor;
• formación de pulso en el controlador para bobinas del estator.

Las ventajas de usar una rueda de motor son las siguientes.

• Mayor eficiencia: no menos del 90%. No todos los motores eléctricos tienen ese coeficiente; por ejemplo, para los motores de colector, para los cuales una corriente continua invertida no es suficiente, la eficiencia es inferior al 70%.
• Facilidad de ejecución, fiabilidad.
• No hay piezas de fricción (por ejemplo, anillos y cepillos): el motor puede funcionar durante décadas, si el fabricante no ahorra en la calidad de los materiales.
• Posibilidad de conducción rápida: una rueda de motor de medio kilovatio proporciona una fuerza de rotación, durante la cual la bicicleta alcanza una velocidad de hasta 45 km / h en carreteras sin pendiente.
• La capacidad de quitar el kit si es necesario, dándole a la bicicleta su equipo original. Al reinstalar el kit del motor, la apariencia de la bicicleta no cambiará significativamente: el motor se instala solo en la rueda.
• Alivio significativo de conducir en la subida y contra el viento.
• El funcionamiento uniforme y suave del motor proporcionará una rápida adaptación a una nueva velocidad y aceleración sin engranajes.
• Funcionamiento completamente silencioso de una rueda motriz.

Las desventajas de esta instalación tampoco están exentas.

• Par bajo - menos que los motores de otros tipos y variedades.
• Incapacidad para crear un diseño más compacto. basado en tal motor.
• Aumento de peso. Algunos otros motores, por ejemplo, el mismo colector, tienen un peso significativamente menor (1,5 veces o más).

Todos los kits listos para usar, que incluyen ruedas de motor, se completan controlador y batería. Sin embargo, aquellos que no completan las ruedas del motor con el resto de las piezas ordenan todos los componentes del sistema por separado: la rueda del motor en sí, la batería y el controlador con una palanca del acelerador.

Antes de construir un sistema de tracción eléctrica, un principiante se enfrenta a un engranaje y ruedas de motor sin engranaje. La caja de engranajes utiliza un mecanismo de transmisión de engranajes, donde la velocidad de rotación (número de revoluciones) del motor eléctrico en sí es varias veces, por la relación de engranajes de la caja de engranajes, mayor que la del eje, que finalmente hace girar la rueda.

La rueda dentada aumenta el par, pero reduce la velocidad del ciclista a 30 km / h. En una transmisión sin engranajes, una rueda con transmisión directa, faltan la caja de cambios y las pérdidas asociadas, que libera al mecanismo de los engranajes de fricción, que necesitan lubricación con mucha más frecuencia que los cojinetes del motor. El par es significativamente menor a una potencia de hasta 1500 W, pero es posible acelerar a 50-100 km / h dependiendo de la potencia del motor.

Una rueda de motor con la posibilidad de recuperar (devolver) una parte de la electricidad consumida le permite devolverla en una pequeña cantidad, aproximadamente el 6% de la energía gastada. Dado que la eficiencia de dicho sistema debido a pérdidas naturales en los cables, bobinados, el controlador y la batería no puede ser igual a la unidad, no será posible prescindir de una inversión externa de energía adicional. Y solo hay dos formas de reponer el suministro de electricidad.

1. Cambie la rueda del motor al modo de carga de la batería. Luego, pedalear será al menos dos veces más pesado, debido al frenado ejercido por la carga en los devanados.
2. Encuentre un lugar para simplemente cargar sus baterías. La mejor opción sería colocar paneles solares en la mochila y en la ropa, cuando viajar en una bicicleta motorizada es completamente autónomo.

Además, la rueda del motor puede montarse en la parte trasera de la rueda trasera. Del mismo modo poner el frente. Luego, la bicicleta se convierte en tracción trasera o delantera, respectivamente. Para aumentar significativamente la velocidad, puede hacer que la bicicleta tenga tracción total al motorizar ambas ruedas.

El tamaño de la rueda del motor está determinado por el diámetro de la llanta. Ya sea que tenga un diámetro de 29, 26, 20 o 16 pulgadas, la velocidad y la tracción dependen de esto. Cuanto mayor es el diámetro de la llanta, mayor es la velocidad, pero menos tracción, y viceversa. Con menos tracción, acelerarás más. Puede agregar tracción de una sola manera: para ayudar al motor con los pedales.

Es posible una variante en la que puede volver a fijar la rueda de un buje regular a uno de motor, utilizando, por ejemplo, radios para una llanta con un diámetro de 28 pulgadas de una bicicleta normal con ruedas de 20 pulgadas. A aquellos que no saben cómo o no quieren meterse con el agotamiento total de los radios se les recomienda que soliciten de inmediato en China una rueda de motor preparada con el tipo de motor adecuado.

Decide qué quieres exactamente de tu bicicleta.

• Velocidad de hasta 35 km / h sin mucho esfuerzo y ningún nivel especial de desarrollo físico. Al mismo tiempo, su bicicleta no se deshace de sus funciones originales: en cualquier momento volverá a pedalear con los pies a voluntad. Dicha modificación vale un total de $ 350.
• 50 km / h – Conjunto completo de un electricopedista. Al mismo tiempo, no puede cambiar a pedalear con la misma facilidad: la batería, una rueda de motor más potente y el mismo controlador pesan entre 5 y 10 kilogramos más. El precio del refinamiento es de $ 600.
• La bicicleta se convertirá en una bicicleta eléctrica, una motocicleta eléctrica.. Puede acelerar fácilmente a 90 km / h. Pero recuerde: en este caso, definitivamente necesitará llantas y bujes reforzados, tal vez, como en un tándem de bicicleta. El hecho es que la tracción mejorada requiere una mayor carga. Tus delgadas llantas de una bicicleta de carretera simplemente se desmoronarán y podrás romperlas. El precio de finalizar una bicicleta para una motocicleta eléctrica costará al menos $ 2300.

La masa del conjunto para una bicicleta eléctrica (un motor en una rueda (sin espacio entre ruedas), una batería y un controlador) será de al menos 4 kg de peso. Esto es suficiente para un paseo normal por la ciudad o en caminos rurales. Los buenos motores son producidos, por ejemplo, por una empresa Bafang 8fun. La potencia de trabajo de los motores es de 250–750 W, pero si la potencia supera los 350 W, dicho motor puede sobrecalentarse notablemente, lo que reducirá significativamente su vida útil.

El peso de la rueda del motor (sin goma) es de al menos 2 kg. Para desarrollar una velocidad de hasta 35 km / h con un peso promedio del conductor de 90 kg, es bastante capaz de hacerlo: el propio piloto no puede hacer ningún esfuerzo para pedalear. Lo mismo se puede obtener sin un motor, cambiando a la última velocidad desde los pedales y al conducir sin levantar o bajar. Al conducir cuesta arriba, se requerirá la ayuda de un ciclista a través de los pedales; el motor no puede dominar la subida. En combinación de ambos, puede obtener la velocidad producida por un motor de un kilovatio, encendido al inicio. La movilidad y la relativa ligereza de la bicicleta están garantizadas.

No hay necesidad de una rueda de motor de medio vatio: no pesa 2, sino de 4 a 5 kg en sí misma, mientras que toma el doble de electricidad de la batería de las baterías que su contraparte de 350 vatios. Una rueda motriz de 500 ... 600 vatios es una "muleta" que no ha pasado la "selección natural" ni en proyectos ni en la práctica entre los usuarios: algunos ciclistas señalaron que la sensación al final es menor que la de un vatio de 300 vatios.

Esta configuración permite no solo obtener una velocidad igual a un promedio de 48 km / h, sino también conquistar fácilmente cualquier ascenso en las condiciones de la ciudad y las rutas de montaña. Para lograr tales resultados, es necesario seleccionar un motor con una capacidad de 1200-1500 vatios. Tal rueda de motor tiene una masa de 6-8 kg (sin incluir el caucho). Proporcionar una fuente de alimentación ininterrumpida a dicho motor ayudará más Paquete de baterías pesadas y caras que pesen al menos 5 kg.

A riesgo de aumentar el voltaje de 48 a 72 voltios, obtendrá el límite de velocidad de la ciudad: al menos 60 km / h, pero al mismo tiempo, el motor se sobrecalentará más rápido y más fuerte, lo que obliga a que se lance solo por un corto tiempo.

Alterar una bicicleta para la tracción del motor, por ejemplo, en 3 kW, obligará al propietario a fortalecer el cuadro. En primer lugar, tanto el kit como el empuje creado por un motor del orden de varios kilovatios requerirán una mayor carga. De lo contrario, las ruedas serán las primeras en sufrir (aparecerán enormes "ochos" en las llantas), luego el cuadro comenzará a desmoronarse: el kit de cuerpo de las baterías y el controlador agregarán al menos 15 kg. La carga máxima permitida es solo el doble de la carga nominal, esta es la regla básica para todas las ruedas del motor.

Para colocar un conjunto reforzado para una bicicleta eléctrica de categoría III, debe fortalecer los abandonos, cambiar por completo o adaptar las plumas del cuadro, colocar un equilibrador especial, como en las motocicletas reales. Un motor de 3 kW ya tiene suficiente potencia para deformar las plumas del cuadro de una bicicleta normal, incluso cuando la conduce en modo inmóvil levantando la rueda en la que está montado el motor en una suspensión especial.

Sin reforzar el marco de una manera especial, es poco probable que pueda utilizar un motor con una potencia de hasta varios kilovatios. Una velocidad de más de 40 km / h ya requiere una buena depreciación; sin ella, simplemente se lo arrojará de la silla de montar, si se encuentra con un pequeño bulto o una grieta en la carretera. El enchufe es de una motocicleta o de una bicicleta de descenso (este último tiene una masa impresionante y la mayor resistencia, inalcanzable para bicicletas de otros tipos y variedades). La batería aquí también pesa desde 20 kg.

Para los amantes de un paseo más cercano al esquí extremo, los maestros experimentados aconsejan volver a poner la rueda del motor. La rueda motriz trasera es mejor fuera de carretera que la delantera; esto es importante en curvas cerradas que se conducen a altas velocidades.

Sin embargo, un camino resbaladizo es menos manejable debido a una peor distribución del peso. La situación empeora y la batería se monta en el maletero. Corrige la situación del engranaje de la rueda del motor, que tiene un peso menor, las baterías de iones de litio, que han aumentado la energía específica. Una alternativa son las baterías de plomo-ácido en el tubo central (interno) del marco. Aún así, el motor de la rueda trasera contribuye a aumentar la resistencia de toda la estructura.

Si es imposible combinar la rueda del motor con un cassette de alta velocidad (por ejemplo, 9 estrellas), cambie este último a uno de 5 estrellas. Como último recurso Deje solo una estrella o extienda las plumas del marco 2 cm. Es posible que el último marco de aluminio no se levante: experimente con un marco de acero.

El cable no debe salir a la derecha, donde funciona el mecanismo de cambio de marchas, sino a la izquierda. Desenrosque las tuercas que sujetan la rueda del motor y extráigala. Ensamble la rueda del motor de acuerdo con las instrucciones de montaje. Si algo no está claro hasta el final, comuníquese con el equipo de soporte en el sitio web de la compañía o tienda que le vendió la rueda del motor. A menudo, es mejor contar con el apoyo de especialistas, ya que puede grabar fácilmente el controlador. Y sin un controlador no irá a menos que tenga un motor conmutador que no necesite nada más que corriente continua.

Después del ensamblaje, intente el ralentí de la rueda del motor; no debe "ocho". Si este no es el caso, retire los "ochos" en el borde tirando de las agujas de tejer con una llave de radios. Pruebe el funcionamiento del controlador y el acelerador. Si todo funciona correctamente, realice una prueba a baja velocidad.

Instalar un motor de rueda delantera es más fácil. La rueda delantera en sí no contiene ruedas dentadas. Simplemente no hay nada que interfiera con el funcionamiento de la rueda delantera del motor. No importa si mueve el cable de alimentación hacia la derecha o hacia la izquierda, en la dirección de desplazamiento. Incluso si abre la horquilla, no afectará la fuerza y ​​la estabilidad de la bicicleta.

Lo único: no confunda la dirección del volante: si se instala incorrectamente, sin probar el motor, de repente retrocederá y la bicicleta se convertirá en un vehículo con un volante trasero. La situación es paradójica cuando el acelerador está atascado: puede chocar contra un poste o chocar con un automóvil que circula detrás, incluso si se desacelera delante de usted.

La rueda del motor ensamblada tiene miedo de las duchas, vadeando ríos y pantanos: cuando se sumerge en agua o se inunda con chorros de agua, los sensores Hall pueden fallar. Tenga cuidado antes de sellar, o al menos cubrirse de los chorros directos de agua, del interior de la rueda del motor. A menudo, los propios fabricantes instalan aletas redondas especiales para proteger la rueda de salpicaduras directas de agua y / o suciedad mientras conducen. asegúrese de que se ajusten a los radios de la rueda.

Vea cómo elegir una rueda de motor para una bicicleta en el siguiente video.