Rodas de motor para bicicleta: o que são e como escolher?

Hoje, os ciclistas que não colocam a roda do motor em sua bicicleta são cada vez mais chamados de retrógrados. “Somente o vento, apenas os pedais, apenas o extremo” - esse apelo está se tornando cada vez menos relevante. Um consumidor urbano mimado, acostumado a dirigir um carro, mesmo que compre uma bicicleta, em breve estará inclinado a colocar uma roda de motor nela, tanto mais que esses dispositivos se tornem mais baratos ano a ano.

Uma roda de motor de bicicleta funciona de acordo com o mesmo princípio de operação. Não importa se é direto (diretamente do rotor) ou na marcha (reduzindo a velocidade do motor por relação de marchas). Todo motor elétrico de uma bicicleta inclui um estator e um rotor. Ímãs são anexados ao rotor. Seu campo, interagindo com o campo eletromagnético das bobinas do estator, faz o rotor girar.

O próprio estator é uma bobina enrolada nas folgas da estrutura, consistindo em chapas de aço. Na maioria das vezes, essas placas são feitas de aço elétrico ou de transformador. O design do estator tem a forma de uma moldura poligonal com raios convergindo no centro.

Os enrolamentos são bobinas enroladas a partir de fios de cobre e esmalte. O cobre é o melhor condutor. O número de bobinas é de várias dezenas, mas esse número é múltiplo de 3. A roda do motor se assemelha a um motor trifásico, na verdade, este é o caso: para uma rotação estável com uma certa força, pulsos alternados semelhantes a uma variável trifásica são alimentados às bobinas espaçadas uma da outra na fase. tensão. De fato, essa não é uma forma sinusoidal de um sinal elétrico, mas uma sequência de pulsos retangulares de tensão constante. Eles, por sua vez, são formados pelo motorista - a placa controladora, usando a energia da fonte de energia (bateria).

A constância e a eficiência da rotação do rotor são fornecidas por três sensores Hall. Seu trabalho está organizado da seguinte forma:

• fixar a posição do rotor em relação ao estator;
• percepção do campo magnético dos ímãs;
• encaminhamento de sinal para o motorista;
• formação de pulsos no driver para bobinas do estator.

As vantagens de usar uma roda de motor são as seguintes.

• Maior eficiência - não inferior a 90%. Nem todo motor elétrico tem esse coeficiente - por exemplo, para motores coletores, para os quais uma corrente direta invertida não é de modo algum suficiente, a eficiência é inferior a 70%.
• Facilidade de execução, confiabilidade.
• Não há peças de atrito (por exemplo, anéis e escovas) - o motor pode funcionar por décadas, se o fabricante não economizar na qualidade dos materiais.
• Possibilidade de condução rápida: uma roda motorizada de meio quilowatt fornece uma força rotativa, durante a qual a bicicleta atinge uma velocidade de até 45 km / h em estradas sem inclinação.
• A capacidade de remover o kit, se necessário, fornecendo à bicicleta seu equipamento original. Ao reinstalar o kit do motor, a aparência da bicicleta não muda significativamente - o motor é instalado apenas na própria roda.
• Alívio significativo da condução em alta e contra o vento.
• A operação uniforme e suave do motor fornecerá rápida adaptação a uma nova velocidade e aceleração sem engrenagens.
• Operação completamente silenciosa de uma roda de motor.

As desvantagens desta instalação também não são isentas.

• Baixo torque - menos que motores de outros tipos e variedades.
• Incapacidade de criar um design mais compacto com base nesse motor.
• Aumento de peso. Alguns outros motores, por exemplo, o mesmo coletor, têm um peso significativamente menor - 1,5 vezes ou mais -.

Todos os kits prontos, que incluem rodas de motor, são concluídos controlador e bateria. No entanto, aqueles que não colocam as rodas do motor completas com o restante das peças encomendam todos os componentes do sistema separadamente: a própria roda do motor, a bateria e o controlador com um manípulo do acelerador.

Antes de construir um sistema de tração elétrica, o iniciante é confrontado com uma engrenagem e rodas de motor sem engrenagem. A caixa de engrenagens usa um mecanismo de transmissão de engrenagens, onde a velocidade de rotação (número de rotações) do próprio motor elétrico é várias vezes - pela razão de engrenagem da caixa de engrenagens - maior que a do eixo, que eventualmente gira a roda.

A roda dentada aumenta o torque, mas reduz a velocidade do ciclista para 30 km / h. Em uma transmissão sem engrenagem - uma roda com transmissão direta - a própria caixa de velocidades e as perdas associadas estão ausentes, que libera o mecanismo das engrenagens de fricção, que muitas vezes precisam de lubrificação do que os próprios rolamentos do motor. O torque é significativamente menor na potência de até 1500 W, mas torna-se possível acelerar para 50-100 km / h, dependendo da potência do motor.

Uma roda de motor com a possibilidade de recuperar (devolver) uma parte da eletricidade consumida permite devolvê-la em uma pequena quantidade - cerca de 6% da energia gasta. Como a eficiência desse sistema devido a perdas naturais nos fios, enrolamentos, controlador e bateria não pode ser igual à unidade, não será possível prescindir de um investimento externo de energia adicional. E existem apenas duas maneiras de reabastecer o fornecimento de eletricidade.

1. Mude a roda do motor para o modo de carga da bateria. Então, pedalar será pelo menos duas vezes mais pesado - devido à frenagem exercida pela carga nos enrolamentos.
2. Encontre um lugar para simplesmente carregar suas baterias. A melhor opção seria colocar painéis solares na mochila e nas roupas, quando viajar de bicicleta motorizada é completamente autônomo.

Além disso, a roda do motor pode ser montada na traseira. Da mesma forma, coloque a frente. Em seguida, a bicicleta se torna tração traseira ou dianteira, respectivamente. Para aumentar significativamente a velocidade, você pode fazer a tração nas quatro rodas da moto motorizando as duas rodas.

O tamanho da roda do motor é determinado pelo diâmetro do aro. Se você tem um diâmetro de 29, 26, 20 ou 16 polegadas, a velocidade e a tração dependem disso. Quanto maior o diâmetro do aro, maior a velocidade, mas menor a tração e vice-versa. Com menos tração, você acelerará por mais tempo. Você pode adicionar tração de apenas uma maneira - para ajudar o motor com os pedais.

É possível uma variante na qual é possível prender novamente a roda de uma bucha normal a uma de motor, usando, por exemplo, raios para uma jante com um diâmetro de 28 polegadas de uma bicicleta comum com rodas de 20 polegadas. Aqueles que não sabem ou não querem mexer com o esgotamento total dos raios são aconselhados a encomendar imediatamente na China uma roda de motor pronta com o tipo certo de motor.

Decida o que exatamente você quer da sua bicicleta.

• Velocidade de até 35 km / h sem muito esforço e nenhum nível especial de desenvolvimento físico. Ao mesmo tempo, sua bicicleta não se livra de suas funções originais - a qualquer momento você volta a pedalar com os pés à vontade. Essa modificação vale um total de US $ 350.
• 50 km / h – conjunto completo de um eletricista. Ao mesmo tempo, você pode não mudar tão facilmente para pedalar - a bateria, um volante mais potente e o mesmo controlador pesam de 5 a 10 kg a mais. O preço do refinamento é de US $ 600.
• A bicicleta se tornará uma bicicleta elétrica - uma motocicleta elétrica. Você pode acelerar facilmente até 90 km / h. Mas lembre-se: nesse caso, você definitivamente precisará de jantes e buchas reforçadas - talvez como em um tandem de bicicleta. O fato é que a tração aprimorada requer maior carga. Seus aros finos de uma bicicleta de estrada simplesmente desmoronam e você pode quebrar. O preço da finalização de uma bicicleta para uma motocicleta elétrica custará pelo menos US $ 2.300.

A massa do conjunto para uma bicicleta elétrica - um motor em uma roda (sem espaçamento), uma bateria e um controlador - será de pelo menos 4 kg de peso. Isso é suficiente para um passeio normal pela cidade ou em estradas rurais. Bons motores são produzidos, por exemplo, por uma empresa Bafang 8fun. A potência de trabalho dos motores é de 250 a 750 W, mas se a potência exceder 350 W, esse motor poderá superaquecer visivelmente, o que reduzirá significativamente sua vida útil.

O peso da roda do motor (sem borracha) é de pelo menos 2 kg. Para desenvolver uma velocidade de até 35 km / h com um peso médio de 90 kg, ele é capaz disso - o próprio piloto pode não fazer nenhum esforço para pedalar. O mesmo pode ser obtido sem um motor, alternando para a última velocidade dos pedais e ao dirigir sem elevar ou abaixar. Ao subir subidas, será necessária a ajuda de um ciclista através dos pedais - o motor pode não sobrecarregar a subida. Na combinação de ambos, você pode obter a velocidade produzida por um motor de um quilowatt, ligado no início. Mobilidade e leveza relativa da moto são garantidas.

Não há necessidade de uma roda de motor de meio watt - ela pesa não 2, mas 4-5 kg ​​em si, enquanto consome o dobro da eletricidade da bateria das baterias do que a sua equivalente de 350 watts. Uma roda de motor de 500 ... 600 watts é uma "muleta" que não passou pela "seleção natural", tanto em projetos como na prática entre os usuários: alguns ciclistas observaram que no final, o sentido é menor que o de 300 watts.

Essa configuração permite não apenas obter uma velocidade igual a uma média de 48 km / h, mas também conquistar facilmente quaisquer subidas nas condições das rotas da cidade e das montanhas. Para alcançar esses resultados, é necessário selecionar um motor com capacidade de 1200 a 1500 watts. Essa roda de motor tem uma massa de 6-8 kg (excluindo borracha). O fornecimento de uma fonte de alimentação ininterrupta a esse motor ajudará mais bateria pesada e cara, pesando pelo menos 5 kg.

Com o risco de aumentar a tensão de 48 para 72 volts, você obterá o limite de velocidade para a cidade - pelo menos 60 km / h, mas, ao mesmo tempo, o motor superaquece mais rápido e mais forte, o que o força a ser lançado apenas por um curto período de tempo.

Alterar uma bicicleta para tração motriz, digamos, em 3 kW, forçará o proprietário a reforçar o quadro. Em primeiro lugar, o kit e o impulso criado por um motor da ordem de vários quilowatts exigirão aumento de carga. Caso contrário, as rodas serão as primeiras a sofrer (enormes "oito" aparecem nas jantes) e, em seguida, o próprio quadro começará a desmoronar - o kit de corpo das baterias e o controlador adicionarão pelo menos 15 kg. A carga máxima permitida é apenas o dobro da carga nominal, esta é a regra básica para todas as rodas do motor.

Para colocar um conjunto reforçado para uma bicicleta elétrica da categoria III, você precisa reforçar as desistências, alterar ou adaptar completamente as penas do quadro, colocar um balanceador especial, como em motocicletas reais. Um motor classificado de 3 kW já tem potência suficiente para deformar as penas do quadro de uma bicicleta comum, mesmo quando você o dirige no modo estacionário, levantando a roda na qual o motor está montado em uma suspensão especial.

Sem reforçar a estrutura de uma maneira especial, é improvável que você possa usar um motor com uma potência de até vários quilowatts. Uma velocidade de mais de 40 km / h já exige uma boa depreciação - sem ela, você simplesmente será jogado para fora da sela, se encontrar um pequeno solavanco ou uma rachadura na estrada. O plugue é de uma motocicleta ou de uma bicicleta em declive (este último possui uma massa impressionante e a força mais alta, inatingível para bicicletas de outros tipos e variedades). A bateria aqui também pesa 20 kg.

Para os amantes de um passeio mais próximo ao esqui extremo, os mestres experientes aconselham a recuar o volante. A roda traseira do motor é melhor fora de estrada do que a dianteira - isso é importante em curvas acentuadas que são conduzidas em altas velocidades.

No entanto, uma estrada escorregadia é menos gerenciável devido à pior distribuição de peso. A situação piora e a bateria está montada no porta-malas. Corrige a roda do motor da engrenagem de situação, que tem um peso menor, baterias de íon de lítio, que aumentaram a energia específica. Uma alternativa são as baterias de chumbo-ácido no tubo do meio (interno) do quadro. Ainda assim, o motor da roda traseira contribui para aumentar a força de toda a estrutura.

Se for impossível combinar a roda do motor com um cassete de alta velocidade (por exemplo, 9 estrelas), troque-o por 5 estrelas. Como último recurso deixe apenas uma estrela ou espalhe as penas da moldura 2 cm. A última armação de alumínio pode não resistir - experimente uma armação de aço.

O fio elétrico não deve sair à direita, onde o mecanismo de mudança de marchas funciona, mas à esquerda. Desaparafuse as porcas que seguram a roda do motor e retire-a. Monte a roda do motor de acordo com as instruções de montagem. Se algo não estiver claro para você até o fim, entre em contato com a equipe de suporte no site da empresa ou loja que lhe vendeu a roda do motor. Muitas vezes, é melhor contar com o apoio de especialistas, porque você pode gravar facilmente o controlador. E sem um controlador, você não irá a menos que tenha um motor de comutador que precise apenas de corrente contínua.

Após a montagem, tente o ralenti da roda do motor - não deve "oito". Se não for esse o caso, remova os “oitos” no aro puxando as agulhas de tricô com uma chave de raio. Experimente a operação do controlador e do manete do acelerador. Se tudo funcionar corretamente - faça um teste em baixa velocidade.

A instalação de um motor de roda dianteira é mais fácil. A roda dianteira em si não contém rodas dentadas. Simplesmente não há nada que interfira no funcionamento da roda dianteira do motor. Não importa se você move o cabo de alimentação para a direita ou esquerda - na direção da viagem. Mesmo se você abrir o garfo, isso não afetará a força e a estabilidade da bicicleta.

A única coisa - não confunda a direção do volante: se instalado incorretamente, sem testar o motor, você subitamente recua e a bicicleta se transforma em veículo com volante traseiro. A situação é paradoxal quando o manete do acelerador está preso: você pode colidir com um poste ou colidir com um carro atrás, mesmo que ele diminua a velocidade na sua frente.

A roda do motor montada tem medo de chuveiros, percorrendo rios e pântanos - quando imersos em água ou inundados com jatos de água, os sensores Hall podem falhar. Tome cuidado antes de selar - ou pelo menos se proteger dos jatos diretos de água - do interior da roda do motor. Freqüentemente, os próprios fabricantes instalam abas redondas especiais para proteger a roda contra respingos diretos de água e / ou sujeira durante a condução - verifique se eles encaixam nos raios da roda.

Veja como escolher uma roda de motor para uma bicicleta no próximo vídeo.