Koła silnikowe do roweru: jakie są i jak wybrać?

Dzisiaj rowerzyści, którzy nie zakładają koła motorowego na rowerze, coraz częściej nazywani są retrogradami. „Tylko wiatr, tylko pedały, tylko ekstremum” - taki apel staje się coraz mniej istotny. Rozpieszczony konsument miejski, przyzwyczajony do prowadzenia samochodu, nawet jeśli kupi rower, wkrótce będzie skłonny założyć na nim koło silnikowe, tym bardziej, że z roku na rok takie urządzenia stają się coraz tańsze.

Koło motorowe roweru działa zgodnie z tą samą zasadą działania. Nie ma znaczenia, czy jest w nim bezpośrednio (bezpośrednio z wirnika), czy na biegu (zmniejszając prędkość obrotową silnika na przełożenie). Każdy silnik elektryczny do roweru zawiera stojan i wirnik. Magnesy są przymocowane do wirnika. Ich pole oddziaływujące z polem elektromagnetycznym cewek stojana powoduje wirowanie wirnika.

Sam stojan jest cewką uzwojoną w szczelinach ramy, składającą się z płyt stalowych. Najczęściej płyty te są wykonane ze stali elektrycznej lub transformatorowej. Konstrukcja stojana ma kształt wielokąta, z promieniami zbiegającymi się w środku.

Uzwojenia to cewki uzwojone z drutu emaliowanego z miedzi. Miedź jest najlepszym przewodnikiem. Liczba cewek wynosi do kilkudziesięciu, ale liczba ta jest wielokrotnością 3. Koło silnika przypomina silnik trójfazowy, w rzeczywistości dzieje się tak: w przypadku stabilnego obrotu z pewną siłą naprzemienne impulsy przypominające zmienną trójfazową są podawane do cewek rozmieszczonych w odstępie od siebie w fazie. napięcie. W rzeczywistości nie jest to sinusoidalna forma sygnału elektrycznego, ale sekwencja prostokątnych impulsów o stałym napięciu. Z kolei są one tworzone przez sterownik - płytę kontrolera, wykorzystując energię źródła zasilania (akumulatora).

Stałość i efektywność obrotu wirnika zapewniają trzy czujniki Halla. Ich praca jest zorganizowana w następujący sposób:

• ustalenie położenia wirnika względem stojana;
• percepcja pola magnetycznego z magnesów;
• przekazywanie sygnału do kierowcy;
• tworzenie impulsów w sterowniku dla cewek stojana.

Zalety korzystania z koła silnikowego są następujące.

• Zwiększona wydajność - nie mniej niż 90%. Nie każdy silnik elektryczny ma taki współczynnik - na przykład w przypadku silników kolektorowych, dla których odwrócony prąd stały nie jest w żaden sposób wystarczający, sprawność jest mniejsza niż 70%.
• Łatwość wykonania, niezawodność.
• Nie ma części trących (na przykład pierścieni i szczotek) - silnik może pracować przez dziesięciolecia, jeśli producent nie oszczędza na materiałach.
• Możliwość szybkiej jazdy: pół kilowata koło silnikowe daje siłę obrotową, podczas której rower osiąga prędkość do 45 km / h na drogach bez pochyłości.
• W razie potrzeby możliwość usunięcia zestawu, dając motocyklowi oryginalne wyposażenie. Podczas ponownej instalacji zestawu silnik wygląd roweru nie zmieni się znacząco - silnik jest instalowany tylko na samym kole.
• Znacząca ulga podczas jazdy pod wiatr i pod wiatr.
• Jednolita i płynna praca silnika zapewni szybkie dostosowanie do nowej prędkości i przyspieszenie bez przekładni.
• Całkowicie cicha praca koła silnika.

Wady tej instalacji również nie są pozbawione.

• Niski moment obrotowy - mniej niż silniki innych typów i odmian.
• Niemożność stworzenia bardziej zwartej konstrukcji oparty na takim silniku.
• Zwiększona waga. Niektóre inne silniki, na przykład ten sam kolektor, mają znacznie mniej - 1,5 razy lub więcej - ciężar.

Wszystkie gotowe zestawy, w tym koła silnikowe, są kompletne kontroler i bateria. Jednak ci, którzy nie łączą kół silnika z resztą części, oddzielnie zamawiają wszystkie elementy układu: samo koło silnika, akumulator i sterownik z drążkiem przepustnicy.

Przed zbudowaniem elektrycznego układu trakcyjnego początkujący musi zmierzyć się z przekładnią i kołami silnika bez przekładni. Skrzynia biegów wykorzystuje mechanizm przekładni zębatej, w którym prędkość obrotowa (liczba obrotów) samego silnika elektrycznego jest kilkakrotnie - według przełożenia przekładni skrzyni biegów - większa niż wału, który ostatecznie obraca koło.

Koło zębate zwiększa moment obrotowy, ale zmniejsza prędkość rowerzysty do 30 km / h. W napędzie bez przekładni - koło z napędem bezpośrednim - brakuje samej skrzyni biegów i związanych z nią strat, co uwalnia mechanizm od tarcia kół zębatych, które znacznie częściej wymagają smarowania niż same łożyska silnika. Moment obrotowy jest znacznie niższy przy mocy do 1500 W, ale staje się możliwe przyspieszenie do 50-100 km / h w zależności od mocy silnika.

Koło silnikowe z możliwością odzyskania (zwrotu) części zużytej energii elektrycznej pozwala zwrócić ją w niewielkiej ilości - około 6% zużytej mocy. Ponieważ wydajność takiego układu z powodu naturalnych strat w przewodach, uzwojeniach, sterowniku i baterii nie może być równa jedności, nie będzie możliwe obejście się bez zewnętrznej inwestycji dodatkowej energii. Są tylko dwa sposoby na uzupełnienie dostaw energii elektrycznej.

1. Przełącz koło silnikowe w tryb ładowania akumulatora. Wtedy pedałowanie będzie co najmniej dwukrotnie cięższe - z powodu hamowania wywieranego przez obciążenie uzwojenia.
2. Znajdź miejsce, aby po prostu naładować akumulatory. Najlepszą opcją byłoby umieszczenie paneli słonecznych na plecaku i na ubraniach, gdy jazda na rowerze zmotoryzowanym jest całkowicie autonomiczna.

Koło silnika można również zamontować z tyłu na tylnym kole. Podobnie postaw przód. Następnie rower staje się odpowiednio napędem na tylne lub przednie koła. Aby znacznie zwiększyć prędkość, możesz ustawić napęd na wszystkie koła motocykla, napędzając oba koła.

Rozmiar koła silnika zależy od średnicy felgi. Niezależnie od tego, czy masz średnicę 29, 26, 20 lub 16 cali, prędkość i przyczepność zależą od tego. Im większa średnica felgi, tym większa prędkość, ale mniejsza przyczepność i odwrotnie. Przy mniejszej przyczepności przyspieszysz dłużej. Możesz dodać przyczepność tylko w jeden sposób - aby pomóc silnikowi w pedałach.

Możliwy jest wariant, w którym można ponownie przypiąć koło ze zwykłego rękawa do silnika, używając na przykład obręczy o średnicy 28 cali, igieł ze zwykłego roweru z kołami 20 cali. Ci, którzy nie wiedzą jak lub nie chcą zadzierać z pełnym wyczerpaniem szprych, powinni natychmiast zamówić w Chinach gotowe koło silnikowe z odpowiednim typem silnika.

Zdecyduj, czego dokładnie chcesz od swojego roweru.

• Prędkość do 35 km / h bez większego wysiłku i jakiegokolwiek specjalnego poziomu rozwoju fizycznego. Jednocześnie rower nie pozbywa się swoich pierwotnych funkcji - w dowolnym momencie możesz wrócić do pedałowania nogami do woli. Taka modyfikacja jest warta łącznie 350 USD.
• 50 km / h – kompletny zestaw elektryka. Jednocześnie nie można równie łatwo przejść na pedałowanie - akumulator, mocniejsze koło silnika i ten sam sterownik ważą o 5–10 kilogramów więcej. Cena wyrafinowania wynosi od 600 USD.
• Rower stanie się rowerem elektrycznym - motocyklem elektrycznym. Możesz łatwo przyspieszyć do 90 km / h. Ale pamiętaj: w tym przypadku na pewno będziesz potrzebować wzmocnionych felg i tulei - być może, jak na tandemie rowerowym. Faktem jest, że zwiększona przyczepność wymaga zwiększonego obciążenia. Twoje cienkie felgi z roweru drogowego po prostu się rozpadną i możesz się złamać. Cena sfinalizowania roweru na motocykl elektryczny będzie kosztować co najmniej 2300 USD.

Masa zestawu na rower elektryczny - silnik na kole (bez rozstawu kół), akumulator i kontroler - będzie wynosić co najmniej 4 kg masy. To wystarczy do normalnej jazdy po mieście lub po wiejskich drogach. Dobre silniki są produkowane na przykład przez firmę Bafang 8fun. Moc robocza silników wynosi 250–750 W, ale jeśli moc przekroczy 350 W, silnik taki może zauważalnie się przegrzać, co znacznie skróci jego żywotność.

Masa koła silnika (bez gumy) wynosi co najmniej 2 kg. Aby rozwinąć prędkość do 35 km / h przy średniej masie jeźdźca 90 kg, jest do tego całkiem zdolny - sam jeździec może nie próbować pedałować. To samo można uzyskać bez silnika, przełączając pedały na ostatnią prędkość i podczas jazdy bez podnoszenia lub opuszczania. Podczas jazdy pod górę wymagana będzie pomoc rowerzysty przez pedały - silnik nie może pokonać siły wznoszenia. W obu przypadkach można uzyskać prędkość wytwarzaną przez silnik o mocy jednego kilowata, włączaną na początku. Gwarantuje się mobilność i względną lekkość roweru.

Koło silnika o mocy pół wata nie jest potrzebne - samo waży nie 2, ale 4–5 kg, pobierając z akumulatora dwukrotnie więcej prądu niż jego odpowiednik o mocy 350 W. Koło silnikowe o mocy 500 ... 600 W jest „kulą”, która nie przeszła „doboru naturalnego” ani w projektach, ani w praktyce wśród użytkowników: niektórzy rowerzyści zauważyli, że sens z tego jest mniejszy niż z 300 watów.

Taka konfiguracja pozwala nie tylko uzyskać prędkość równą średnio 48 km / h, ale także łatwo pokonać wszelkie podjazdy w warunkach miejskich i górskich. Aby osiągnąć takie wyniki, należy wybrać silnik o mocy 1200-1500 watów. Takie koło silnika ma masę 6-8 kg (bez gumy). Zapewnienie nieprzerwanego zasilania takiego silnika pomoże bardziej ciężki i drogi zestaw akumulatorów o wadze co najmniej 5 kg.

Ryzykując wzrost napięcia z 48 do 72 woltów, uzyskasz ograniczenie prędkości dla miasta - co najmniej 60 km / h, ale jednocześnie silnik przegrzewa się szybciej i mocniej, co zmusza go do uruchomienia na krótki czas.

Zmiana roweru na przyczepność motoryczną, powiedzmy, o 3 kW, zmusi właściciela do wzmocnienia ramy. Po pierwsze, zarówno zestaw, jak i ciąg wytworzony przez silnik rzędu kilku kilowatów będą wymagały zwiększonego obciążenia. W przeciwnym razie koła ucierpią jako pierwsze (na obręczach pojawią się wielkie „ósemki”), a następnie sama rama zacznie się rozpadać - zestaw akumulatorów i kontrolera doda co najmniej 15 kg. Maksymalne dopuszczalne obciążenie jest tylko dwa razy większe niż obciążenie znamionowe, jest to podstawowa zasada dla wszystkich kół silnikowych.

Aby umieścić wzmocniony zestaw do roweru elektrycznego kategorii III, musisz wzmocnić haki, całkowicie zmienić lub zmodernizować pióra ramy, założyć specjalną wyważarkę, jak na prawdziwych motocyklach. Silnik o mocy 3 kW ma już wystarczającą moc, aby zdeformować pióra ramy dla zwykłego roweru, nawet gdy jeździsz w bezruchu, podnosząc koło, na którym silnik jest zamontowany na specjalnym zawieszeniu.

Bez specjalnego wzmocnienia ramy jest mało prawdopodobne, aby można było użyć silnika o mocy do kilku kilowatów. Prędkość przekraczająca 40 km / h wymaga już i tak dobrej amortyzacji - bez niej po prostu zostaniesz wyrzucony z siodła, jeśli wpadniesz na mały wyboj lub pęknięcie po drugiej stronie drogi. Wtyczka pochodzi z motocykla lub roweru zjazdowego (ten ostatni ma imponującą masę i najwyższą wytrzymałość, nieosiągalną dla rowerów innych typów i odmian). Akumulator tutaj waży również od 20 kg.

Dla miłośników jazdy bliżej ekstremalnej jazdy na nartach doświadczeni mistrzowie zalecają odłożenie koła silnikowego. Tylne koło silnika jest lepsze w terenie niż przednie - jest to ważne na ostrych zakrętach, które są prowadzone przy dużych prędkościach.

Jednak śliska droga jest trudniejsza do opanowania ze względu na gorszy rozkład masy. Sytuacja się pogarsza, a akumulator zamontowany na bagażniku. Koryguje sytuację koło zębate silnika, które ma mniejszą masę, akumulatory litowo-jonowe, które mają zwiększoną energię właściwą. Alternatywą są akumulatory kwasowo-ołowiowe na środkowej (wewnętrznej) rurze ramy. Mimo to silnik tylnego koła przyczynia się do zwiększenia wytrzymałości całej konstrukcji.

Jeśli nie można połączyć koła silnikowego z kasetą o dużej prędkości (na przykład 9 gwiazd), zmień ją na 5-gwiazdkową. W ostateczności zostaw tylko jedną gwiazdkę lub rozłóż pióra ramy 2 cm. Ostatnia aluminiowa rama może nie stać - eksperymentuj na stalowej ramie.

Drut nie powinien wychodzić po prawej stronie, gdzie działa mechanizm zmiany biegów, ale po lewej. Odkręć nakrętki mocujące koło silnika i wyjmij je. Zamontuj koło silnika zgodnie z instrukcją montażu. Jeśli do końca coś nie jest dla Ciebie jasne, skontaktuj się z zespołem pomocy technicznej na stronie internetowej firmy lub sklepu, który sprzedał ci koło silnika. Często lepiej jest poprosić o wsparcie specjalistów, ponieważ można łatwo spalić kontroler. I bez kontrolera nie przejdziesz, chyba że masz silnik komutatora, który potrzebuje jedynie prądu stałego.

Po zmontowaniu wypróbuj silnik na biegu jałowym - nie powinien „ósemki”. Jeśli tak nie jest, usuń „ósemki” z obręczy, ciągnąc igły za pomocą klucza do szprych. Wypróbuj działanie kontrolera i drążka przepustnicy. Jeśli wszystko działa poprawnie - przeprowadź test z małą prędkością.

Montaż silnika przedniego koła jest łatwiejszy. Samo przednie koło nie zawiera kół łańcuchowych. Po prostu nic nie zakłóca działania przedniego koła silnikowego. Nie ma znaczenia, czy przesuniesz kabel zasilający w prawo czy w lewo - w kierunku jazdy. Nawet jeśli otworzysz widelec, nie wpłynie to na siłę i stabilność motocykla.

Jedyne - nie mylić kierunku koła: jeśli zostanie nieprawidłowo zamontowany, bez testowania silnika, nagle cofniesz się i rower zmieni się w pojazd z tylną kierownicą. Sytuacja jest paradoksalna, gdy blokada przepustnicy: możesz wpaść na drążek lub zderzyć się z samochodem jadącym z tyłu, nawet jeśli zwolni przed tobą.

Zmontowane koło silnika boi się pryszniców, brodzenia przez rzeki i bagna - gdy zanurzone w wodzie lub zalane strumieniami wody, czujniki Halla mogą zawieść. Zachowaj ostrożność przed uszczelnieniem - lub przynajmniej zakryciem się przed bezpośrednimi strumieniami wody - wnętrza koła silnika. Często producenci sami instalują specjalne okrągłe klapy, aby chronić koło przed bezpośrednimi rozpryskami wody i / lub brudu podczas jazdy - upewnij się, że pasują do szprych koła.

Zobacz, jak wybrać koło silnika do roweru w następnym filmie.