Motorhjul för en cykel: vad är och hur man väljer?

Idag kallas cyklister som inte sätter ett motorhjul på sin cykel alltmer retrograd. ”Bara vinden, bara pedalerna, bara det extrema” - en sådan vädjan blir mindre och mindre relevant. En bortskämd stadskonsument, som är van vid att köra bil, även om han köper en cykel, kommer snart att vara benägen att sätta ett motorhjul på det, desto mer så blir sådana enheter billigare år för år.

Ett cykelmotorhjul fungerar enligt samma princip. Det spelar ingen roll om det är direkt i det (direkt från rotorn) eller i växeln (minska motorvarvtalet per växel). Varje elmotor för en cykel har en stator och en rotor. Magneter är fästa vid rotorn. Deras fält, som interagerar med det elektromagnetiska fältet i statorspolarna, får rotorn att snurra.

Själva statorn är en spiral som är lindad i spalterna i ramen, bestående av stålplattor. Oftast är dessa plattor tillverkade av elektriskt stål eller transformatorstål. Statorns design har formen av en polygonal ram med strålar som konvergerar i mitten.

Lindningar är spolar lindade från koppar emaljtråd. Koppar är den bästa ledaren. Antalet spolar är upp till flera tiotals, men detta antal är en multipel av 3. Motorhjulet liknar en trefasmotor, i själva verket är detta fallet: för stabil rotation med en viss kraft matas alternerande pulser som liknar en trefasvariabel till spolarna med avstånd från varandra i fas. spänning. I själva verket är detta inte en sinusform av en elektrisk signal, utan en sekvens av rektangulära pulser med konstant spänning. De bildas i sin tur av föraren - styrkortet med energikällan (batteriet).

Konstansen och effektiviteten för rotorrotationen tillhandahålls av tre Hall-sensorer. Deras arbete är organiserat enligt följande:

• fixering av rotorns position i förhållande till statorn;
• uppfattning av magnetfältet från magneter;
• signal vidarebefordran till föraren;
• pulsbildning på föraren för statorspolar.

Fördelarna med att använda ett motorhjul är följande.

• Ökad effektivitet - inte mindre än 90%. Inte varje elektrisk motor har en sådan koefficient - till exempel för kollektormotorer, för vilka en inverterad likström inte är tillräckligt, effektiviteten är mindre än 70%.
• Enkel utförande, tillförlitlighet.
• Det finns inga gnidningsdelar (till exempel ringar och borstar) - motorn kan fungera i decennier om tillverkaren inte sparar på materialkvaliteten.
• Möjligheten för snabbkörning: ett halvkilowatt motorhjul ger en rotationskraft, under vilken cykeln når upp till 45 km / h på vägar utan lutning.
• Möjligheten att ta bort satsen om det behövs, vilket ger cykeln sin originalutrustning. När du installerar om motorsatsen förändras inte cyklens utseende väsentligt - motorn installeras bara på själva hjulet.
• Betydande lättnad att köra i stigningen och mot vinden.
• En enhetlig och smidig drift av motorn ger snabb anpassning till en ny hastighet och växellös acceleration.
• Helt tyst drift av ett motorhjul.

Nackdelarna med denna installation är inte heller utan.

• Låg vridmoment - mindre än motorer av andra typer och sorter.
• Oförmåga att skapa en mer kompakt design baserat på en sådan motor.
• Ökad vikt. Vissa andra motorer, till exempel samma kollektormotor, har betydligt mindre - 1,5 gånger eller mer - vikt.

Alla färdiga satser, inklusive motorhjul, är färdiga styrenhet och batteri. Men de som inte sätter motorhjulen komplett med resten av delar beställer alla systemkomponenter separat: själva motorhjulet, batteriet och regulatorn med en gasspjäll.

Innan ett elektriskt dragsystem byggs står en nybörjare inför ett växel och växellösa motorhjul. Växellådan använder en växellåda, där rotationshastigheten (antal varv) för själva elmotorn är flera gånger - med växellådans växelläge - större än axeln, som så småningom snurrar hjulet.

Kugghjulet ökar vridmomentet men minskar cyklistens hastighet till 30 km / h. I en växellös drivenhet - ett hjul med direktdrivning - saknar växellådan själv och tillhörande förluster, vilket frigör mekanismen från att gnugga växlar, som är mycket oftare i behov av smörjning än själva motorlagren. Vridmomentet är betydligt lägre vid effekt upp till 1500 W, men det blir möjligt att accelerera till 50-100 km / h beroende på motoreffekten.

Ett motorhjul med möjlighet att återvinna (returnera) en del av den förbrukade elen gör att du kan returnera det i en liten mängd - cirka 6% av den förbrukade kraften. Eftersom effektiviteten hos ett sådant system på grund av naturliga förluster i ledningarna, lindningarna, regulatorn och batteriet inte kan vara lika med enhet, kommer det inte att vara möjligt utan en extern investering av ytterligare energi. Och det finns bara två sätt att fylla på elförsörjningen.

1. Växla motorhjulet till batteriladdningsläge. Sedan kommer trampningen att vara minst dubbelt så tung - på grund av bromsningen som belastas på lindningarna.
2. Hitta en plats där du helt enkelt laddar dina batterier. Det bästa alternativet skulle vara där solpaneler placeras på ryggsäcken och på kläder, när resan på en motoriserad cykel är helt autonom.

Motorhjulet kan också monteras bakåt på bakhjulet. På samma sätt sätta fram. Då blir cykeln respektive bak- eller framhjulsdrift. För att öka hastigheten avsevärt kan du göra cykelens allhjulsdrift genom att motorisera båda hjulen.

Storleken på motorhjulet bestäms av fälgens diameter. Oavsett om du har en diameter på 29, 26, 20 eller 16 inches beror det på hastighet och dragkraft. Ju större diameter på fälgen, desto större hastighet men mindre dragkraft och vice versa. Med mindre dragkraft accelererar du längre. Du kan bara lägga till dragkraft på ett sätt - för att hjälpa motorn med pedaler.

En variant är möjlig där du kan fästa om hjulet från en vanlig bussning till en motor, till exempel med ekrar för en fälg med en diameter på 28 tum från en vanlig cykel med 20 tum hjul. De som inte vet hur eller inte vill orka med full utmattning av ekrar rekommenderas att omedelbart beställa ett färdigt motorhjul i Kina med rätt motortyp.

Bestäm vad du vill exakt från din cykel.

• Hastighet upp till 35 km / h utan mycket ansträngning och någon speciell nivå av fysisk utveckling. Samtidigt blir din cykel inte av med sina ursprungliga funktioner - när som helst kommer du tillbaka till pedalering med fötterna när du vill. En sådan modifiering är värd totalt $ 350.
• 50 km / h – komplett uppsättning elektriker. Samtidigt kanske du inte byter lika lätt till pedalering - batteripaketet, ett kraftfullare motorhjul och samma styrenhet väger 5–10 kilo mer. Priset på förfining är från $ 600.
• Cykeln blir en elcykel - en elcykel. Du kan enkelt accelerera till 90 km / h. Men kom ihåg: i det här fallet kommer du definitivt att behöva förstärkta fälgar och bussningar - kanske, som på en cykeltandem. Faktum är att förbättrad dragkraft kräver ökad belastning. Dina tunna fälgar från en vägcykel kommer helt enkelt att falla isär och du kan gå sönder. Priset för att slutföra en cykel för en elcykel kostar minst 2300 $.

Uppsättningens massa för en elcykel - en motor på ett hjul (utan hjulavstånd), ett batteripaket och en regulator - kommer att vara minst 4 kg i vikt. Detta räcker för en normal tur runt staden eller på landsvägar. Bra motorer produceras till exempel av ett företag Bafang 8fun. Motorns arbetskraft är 250–750 W, men om effekten överstiger 350 W kan en sådan motor märkbart överhettas, vilket avsevärt minskar dess livslängd.

Motorhjulets vikt (utan gummi) är minst 2 kg. För att utveckla en hastighet på upp till 35 km / h med en genomsnittlig ryttarvikt på 90 kg är han ganska kapabel till det - ryttaren själv kanske inte anstränger sig för att trampa. Detsamma kan erhållas utan motor, genom att växla till sista hastigheten från pedalerna och när du kör utan att lyfta eller sänka. När du åker uppåt krävs hjälp av en cyklist genom pedaler - motorn kanske inte överträffar stigningen. I kombination av båda kan du få den hastighet som produceras av en kilowattmotor som slås på i början. Mobilitet och relativ lätthet på cykeln garanteras.

Det finns inget behov av ett halvwatt motorhjul - det väger inte 2, utan 4–5 kg i sig själv, medan det tar dubbelt så mycket el från batteriets batteri som dess 350-watts motsvarighet. Ett 500 ... 600-watts motorhjul är en "krycka" som inte har passerat "naturligt val" varken i projekt eller i praktiken bland användare: vissa cyklister noterade att känslan i slutändan från det är mindre än från en 300-watt.

Denna konfiguration möjliggör inte bara att få en hastighet som är lika med i genomsnitt 48 km / h, utan också lätt att erövra eventuella stigningar i förhållandena för stads- och bergsrutter. För att uppnå sådana resultat är det nödvändigt att välja en motor med en kapacitet på 1200-1500 watt. Ett sådant motorhjul har en massa på 6-8 kg (exklusive gummi). Att tillhandahålla en oavbruten strömförsörjning till en sådan motor hjälper mer tungt och dyrt batteripaket som väger minst 5 kg.

Med risken att öka spänningen från 48 till 72 volt får du hastighetsgränsen för staden - minst 60 km / h, men samtidigt kommer motorn att överhettas snabbare och starkare, vilket tvingar att den bara startas under en kort tid.

Att ändra en cykel för motordrift, säg med 3 kW, kommer att tvinga ägaren att stärka ramen. För det första kommer både satsen och drivkraften som skapas av en motor i storleksordningen flera kilowatt kräver ökad belastning. Annars kommer hjulen att bli de första som drabbas (stora "åttor" visas på fälgen), då kommer ramen själv att börja falla isär - batterikroppen på batterierna och regulatorn lägger till minst 15 kg. Den maximala tillåtna belastningen är bara dubbelt så mycket som den nominella belastningen, detta är grundregeln för alla motorhjul.

För att sätta en förstärkt uppsättning för en el-cykel i kategori III, måste du stärka bortfallet, helt byta eller ommontera ramfjädrarna, lägga en speciell balancer, som på riktiga motorcyklar. En nominell motor på 3 kW har redan tillräckligt med kraft för att deformera fjädrarna på ramen för en vanlig cykel, även när du kör den i stationärt läge och lyfter hjulet på vilket motorn är monterad på en speciell fjädring.

Utan att förstärka ramen på ett speciellt sätt är det osannolikt att du kan använda en motor med en effekt på upp till flera kilowatt. En hastighet på mer än 40 km / h kräver redan god avskrivning - utan den kastas du helt enkelt ut ur sadeln, om du stöter på en liten ojämnhet eller en spricka över vägen. Pluggen kommer från en motorcykel eller från en nedförsatt cykel (den senare har en imponerande massa och högsta styrka, ouppnåelig för cyklar av andra typer och sorter). Batteripaketet här väger också från 20 kg.

För älskare av en resa närmare extrem skidåkning rekommenderar erfarna mästare att sätta tillbaka motorhjulet. Det bakre motorhjulet är bättre terräng än fronten - detta är viktigt i skarpa krökningar som körs med hög hastighet.

En glatt väg är dock mindre hanterbar på grund av sämre viktfördelning. Situationen förvärras och batteriet monterat på bagageutrymmet. Korrigerar situationen motorhjul, som har en lägre vikt, litiumjonbatterier, som har ökat specifik energi. Ett alternativ är blysyrabatterier på det mittersta (inre) röret på ramen. Fortfarande bidrar bakhjulsmotorn till att öka styrkan i hela strukturen.

Om det är omöjligt att kombinera motorhjulet med en höghastighetskassett (till exempel 9 stjärnor), ändra den senare till en 5-stjärnig. Som en sista utväg lämna endast en stjärna eller sprida ramen fjädrarna 2 cm. Den sista aluminiumramen kanske inte står upp - experimentera med en stålram.

Den elektriska ledningen ska inte släppas till höger, där växlingsmekanismen fungerar, utan till vänster. Skruva loss muttrarna som håller i motorhjulet och ta ut den. Montera motorhjulet enligt monteringsanvisningarna. Om något inte är klart för dig, kontakta supportteamet på företagets webbplats eller butik som sålde motorhjulet. Ofta är det bättre att få stöd från specialister, eftersom du enkelt kan bränna kontrollen. Och utan en styrenhet kommer du inte att gå om du inte har en kommutatormotor som bara behöver likström.

Efter montering kan du prova motorhjulets tomgång - den ska inte "åtta". Om detta inte är fallet, ta bort "åttorna" på fälgen genom att dra stickor med en ektangent. Försök med styrningen och gaspinnen. Om allt fungerar korrekt - gör en testkörning med låg hastighet.

Att installera en framhjulsmotor är enklare. Själva framhjulet innehåller inga kedjehjul. Det är helt enkelt inget som stör den främre motorhjulets funktion. Det spelar ingen roll om du flyttar strömkabeln till höger eller vänster - i körriktningen. Även om du öppnar gaffeln påverkar den inte styrkan och stabiliteten på cykeln.

Det enda - förvirra inte hjulets riktning: om du installerar felaktigt, utan att testa motorn, går du plötsligt bakåt och cykeln förvandlas till ett fordon med en bakre ratt. Situationen är paradoxal när gasspjället sitter fast: du kan krascha i en stolpe eller kollidera med en bil som kör bakom, även om den bromsar framför dig.

Det monterade motorhjulet är rädd för duschar, vader genom floder och träsk - när de är nedsänkta i vatten eller översvämmas med vattenstrålar kan Hall-sensorer misslyckas. Se till i förväg att försegla - eller åtminstone täcka dig själv från de direkta vattenstrålarna - på insidan av motorhjulet. Ofta installerar tillverkarna själva speciella runda klaffar för att skydda hjulet mot direkta stänk av vatten och / eller smuts under ridning - se till att de passar hjulens ekrar.

Se hur du väljer ett motorhjul för en cykel i nästa video.