Motorhjul til en cykel: hvad er de, og hvordan skal man vælge?

I dag kaldes cyklister, der ikke sætter et motorhjul på cyklen, i stigende grad for retrograder. "Kun vinden, kun pedalerne, kun det ekstreme" - denne appel er mindre og mindre relevant. En forkælet byforbruger, der er vant til at køre bil, selvom han køber en cykel, vil snart være tilbøjelig til at sætte et motorhjul på den, især da sådanne enheder bliver billigere fra år til år.

En cykelhjulsmotor fungerer på samme måde. Det er ligegyldigt, om det er en direkte transmission (direkte fra rotoren) eller gearet (reducerer motorhastigheden med et gearforhold). Hver elektrisk motor til en cykel inkluderer en stator og en rotor. Magneter er fastgjort til rotoren. Deres felt, der interagerer med statorspolernes elektromagnetiske felt, får rotoren til at dreje.

Selve statoren er en spole viklet i hullerne i en stålpladeramme. Oftest er disse plader lavet af elektrisk eller transformatorstål. Statorstrukturen har form af en polygonal ramme med bjælker konvergerende i midten.

Vindingerne er spoler viklet af kobberemaljetråd. Det er kobber, der er den bedste leder. Antallet af spoler er op til flere tiere, men dette tal er et multiplum af 3. Motorhjulet ligner en trefaset motor, faktisk er dette tilfældet: for stabil rotation med en vis kraft, vekslende impulser, der ligner en trefasevariable påføres spolerne i afstand fra hinanden i fasespænding. Faktisk er dette ikke et sinusformet elektrisk signal, men en sekvens af rektangulære impulser med konstant spænding. De er til gengæld dannet af en driver - et controllerkort, der bruger energien fra en strømkilde (batteri).

Konstansen og effektiviteten af ​​rotorrotationen sikres af tre Hall-sensorer. Deres arbejde er organiseret som følger:

• fastgørelse af rotorens position i forhold til statoren;
• opfattelse af magnetfeltet fra magneter;
• signal videresendelse til føreren;
• dannelse af impulser på driveren til statorspolerne.

Fordelene ved at bruge en hjulmotor er som følger.

• Øget effektivitet - ikke mindre end 90%. Ikke enhver elektrisk motor har en sådan koefficient - for eksempel for kollektormotorer, hvor en ukonverteret jævnstrøm er tilstrækkelig, er effektiviteten mindre end 70%.
• Nem udførelse, pålidelighed.
• Der er ingen gnidningsdele (for eksempel ringe og børster) - motoren kan fungere i årtier, hvis producenten ikke sparer på kvaliteten af ​​materialer.
• Evnen til at køre hurtigt: et halvkilowatt motorhjul giver en roterende kraft, hvorunder en cykelhastighed på op til 45 km/t opnås på veje uden hældning.
• Evnen til, om nødvendigt, at fjerne sættet, hvilket giver cyklen det originale sæt. Når du geninstallerer motorsættet, ændres cyklens udseende ikke væsentligt - motoren er kun installeret på selve hjulet.
• Væsentlig lethed ved op- og modvind.
• Jævn og jævn drift af motoren vil give hurtig tilpasning til nye hastigheder og jævn acceleration.
• Fuldstændig lydløs drift af motorhjulet.

Denne opsætning har også nogle ulemper.

• Lavt drejningsmoment - mindre end motorer af andre typer og varianter.
• Manglende evne til at skabe et mere kompakt design baseret på en sådan motor.
• Øget vægt... Nogle andre motorer, for eksempel alle de samme samlemotorer, har væsentligt mindre - 1,5 eller flere gange - vægt.

Alle færdige sæt, som inkluderer motor-hjul, er komplet med controller og batteri. Men de, der ikke installerer hjulmotoren komplet med resten af ​​delene, bestiller alle systemkomponenter separat: selve hjulmotoren, batteriet og controlleren med gashåndtaget.

Før man bygger et elektrisk trækkraftsystem, står en nybegynder over for gearede og gearløse motorhjul. Gearkassen bruger en geartransmissionsmekanisme, hvor omdrejningshastigheden (antal omdrejninger) af selve elmotoren er flere gange - pr gearkassens gearforhold - mere end akslens, som i sidste ende drejer hjulet.

Tandhjulet øger drejningsmomentet, men reducerer cyklistens hastighed til 30 km/t. En gearløs - et hjul med direkte drev - har ikke selve gearkassen og de tilhørende tab, som frigør mekanismen fra gnidende gear, som har brug for smøring meget oftere end selve motorlejerne. Drejningsmomentet er væsentligt lavere ved en effekt på op til 1500 W, men det bliver muligt at accelerere til 50–100 km/t, afhængigt af motorens effekt.

Et motorhjul med mulighed for at genvinde (returnere) en del af den forbrugte elektricitet giver dig mulighed for at returnere den i en lille mængde - omkring 6% af den forbrugte strøm. Da effektiviteten af ​​et sådant system ikke kan være lig med enhed på grund af naturlige tab i ledninger, viklinger, controller og batteri, vil det ikke være muligt at undvære ekstern investering af yderligere energi. Og der er kun to måder at genopbygge strømforsyningen på.

1. Skift hjulmotoren til batteriopladningstilstand. Så vil det være mindst dobbelt så hårdt at træde i pedalerne - på grund af den opbremsning, som belastningen på vindingerne udøver.
2. Find et sted, hvor du bare kan lade batterierne op... Den bedste mulighed ville være at sætte solpaneler på din rygsæk og tøj, når du rejser på en motoriseret cykel er fuldstændig autonom.

Motorhjulet kan også være bagtil - det er installeret på baghjulet. Fronten er placeret på samme måde. Så bliver cyklen henholdsvis bag- eller forhjulstrukket. For en markant stigning i hastigheden, kan du gøre cyklen firehjulstræk ved at motorisere begge hjul.

Hjulmotorens størrelse bestemmes af fælgens diameter. Uanset om du har en diameter på 29, 26, 20 eller 16 tommer, afhænger hastighed og trækkraft af det. Jo større fælgdiameter, jo mere hastighed, men mindre tryk og omvendt. Med mindre trækkraft vil du accelerere længere. Der er kun én måde at tilføje trækkraft - at hjælpe motoren med pedalerne.

Det er muligt, at du kan omeger et hjul fra et konventionelt nav til et motornav, ved at bruge for eksempel en 28" fælg med eger fra en konventionel cykel med 20" hjul. Dem, der ikke ved, hvordan eller ikke ønsker at pille ved en fuld buste af eger, rådes til straks at bestille i Kina et færdiglavet motorhjul med den nødvendige type motor.

Beslut præcis, hvad du vil have af din cykel.

• Hastighed op til 35 km/t uden megen indsats og noget særligt niveau af fysisk udvikling. Samtidig slipper din cykel ikke for sine originale funktioner – du skifter til enhver tid tilbage til at træde i pedalerne med fødderne. En sådan revision koster i alt 350 $.
• 50 km/t – elektromoped udstyr. Samtidig skifter du måske ikke så let til at træde i pedalerne - batteripakken, et kraftigere motorhjul og den samme controller vejer 5-10 kg mere. Omkostningerne ved revision er fra $ 600.
• Cyklen bliver til en elcykel – en elmotorcykel... Du kan nemt accelerere til 90 km/t. Men husk: i dette tilfælde har du helt sikkert brug for forstærkede fælge og bøsninger - måske som på en tandemcykel. Faktum er, at den øgede trækkraft også kræver en øget belastning. Dine tynde landevejscykelfælge vil simpelthen flyve fra hinanden, og du kan styrte. Prisen for at tilpasse en cykel til en elektrisk motorcykel vil koste mindst $ 2300.

Massen af ​​et sæt til en elcykel - en motor pr. hjul (uden hjulafstand), en batteripakke og en controller - vil være mindst 4 kg efter vægt. Dette er nok til normal bykørsel eller på landeveje. Ganske gode motorer produceres for eksempel af en virksomhed Bafang 8FUN... Motorernes driftseffekt er 250-750 W, men når effekten overstiger 350 W, kan en sådan motor mærkbart overophedes, hvilket i høj grad vil forkorte dens levetid.

Hjulmotorens vægt (uden gummi) er mindst 2 kg. Han er ganske i stand til at nå hastigheder på op til 35 km/t med en gennemsnitlig ryttervægt på 90 kg - rytteren selv gør måske slet ikke noget for at træde i pedalerne. Det samme kan opnås uden motor ved at skifte til sidste hastighed fra pedalerne og under kørsel uden en op- eller nedadgående bevægelse. Når du kører op ad bakke, får du brug for hjælp fra en cyklist gennem pedalerne - motoren kan muligvis ikke klare stigningen. Ved at kombinere de to kan du få hastigheden leveret af en en-kilowatt-motor tændt i starten. Cyklens mobilitet og relative lethed er garanteret.

Der er ikke behov for et motorhjul på halvkilowatt - det vejer i sig selv ikke 2, men 4-5 kg, mens det tager dobbelt så meget strøm fra batteriet som dets 350-watt modstykke. Et 500 ... 600-watt motorhjul er en "krykke", der ikke har bestået "naturligt udvalg" hverken i projekter eller i praksis blandt brugere: nogle cyklister bemærkede, at Som et resultat er der mindre mening i det end fra en 300-watt.

Denne konfiguration gør det ikke kun muligt at få en hastighed svarende til et gennemsnit på 48 km / t, men også nemt at erobre enhver stigning under forholdene i byen og bjergskråningerne. For at opnå sådanne resultater er det nødvendigt at vælge en motor med en effekt på 1200-1500 watt. Et sådant motorhjul har en masse på 6-8 kg (eksklusive gummi). At give en sådan motor en uafbrudt energiforsyning vil hjælpe mere tung og dyr batteripakke med en vægt på mindst 5 kg.

Hvis du risikerer at øge spændingen fra 48 til 72 volt, får du hastighedsgrænsen for byen - ikke mindre end 60 km/t, men samtidig vil motoren overophedes hurtigere og kraftigere, hvilket tvinger den til kun at starte i kort tid.

Ændring af cyklen til motortræk, f.eks. 3 kW, vil tvinge ejeren til at forstærke stellet. For det første vil både sættet og selve drivkraften, skabt af motoren i størrelsesordenen flere kilowatt, kræve en øget belastning. Ellers vil hjulene være de første, der lider (store "ottere" vises på fælgene), så begynder selve rammen at falde fra hinanden - batteriernes kropssæt og controlleren vil tilføje mindst 15 kg. Den maksimalt tilladte belastning er kun to gange den nominelle, dette er grundreglen for alle motorhjul.

For at levere et forstærket sæt til en Kategori III e-cykel, skal du forstærke udfaldene, helt ændre eller omudstyre rammefjerene og installere en speciel balancer, ligesom på rigtige motorcykler. Den nominelle 3 kW motor har allerede kraft nok til at deformere rammen på en almindelig cykel, selv når du kører den i stationær tilstand ved at løfte hjulet, som motoren er monteret på, på en speciel affjedring.

Uden at forstærke rammen på en speciel måde er det usandsynligt, at du kan bruge en motor med en effekt på op til flere kilowatt. En hastighed på mere end 40 km/t kræver i forvejen god støddæmpning – uden den bliver du simpelthen smidt ud af sadlen, hvis du rammer et lille bump eller revner på tværs af vejen. En gaffel - fra en motorcykel eller fra en downhill-cykel (sidstnævnte har en imponerende masse og den højeste styrke, uopnåelig for cykler af andre typer og varianter). Batteripakken her vejer også fra 20 kg.

For dem, der kan lide at køre tættere på ekstrem skiløb, råder erfarne mestre til at sætte motorhjulet tilbage. Det bagerste motorhjul griber vejen bedre end det forreste - dette er vigtigt i skarpe sving, acceptabelt ved øget hastighed.

Glatte veje er dog mindre overskuelige på grund af den dårligere vægtfordeling. Situationen forværres af batteriet fastgjort til bagagerummet. Situationen korrigeres af et gearmotorhjul, som har en lavere vægt, og lithium-ion-batterier, som har øget specifik energi. Alternativ - bly-syre batterier på det midterste (indvendige) rør af rammen. Alligevel bidrager baghjulsnavets motor til den samlede styrke af hele strukturen.

Hvis det er umuligt at kombinere motorhjulet med en højhastighedskassette (for eksempel 9 stjerner), skal du ændre den sidste til en 5-stjernet. Som en sidste udvej lad kun én stjerne stå, eller flyt rammefjerene 2 cm fra hinanden. Sidstnævnte aluminiumsramme holder måske ikke - eksperimenter med en stålramme.

Den elektriske ledning skal ikke gå ud til højre, hvor gearskiftemekanismen fungerer, men til venstre. Skru møtrikkerne af, der holder hjulmotoren, og fjern den. Saml hjulmotoren efter monteringsvejledningen. Hvis noget ikke er helt klart for dig, skal du kontakte supportpersonalet på hjemmesiden for den virksomhed eller butik, der solgte dig motorhjulet. Det er ofte bedst at få hjælp fra en specialist, da controlleren let kan blive brændt ud. Og du vil ikke gå uden en controller, hvis du ikke har en børstet motor, der ikke behøver andet end DC.

Efter montering testes hjulmotoren uden belastning - den skal ikke være "otte". Hvis dette ikke er tilfældet, fjern "otterne" på fælgen ved at stramme egerne med egerne. Prøv controlleren og gashåndtaget. Hvis alt fungerer korrekt, så lav en prøvetur ved lav hastighed.

Det er nemmere at installere forhjulsnavsmotoren. Selve forhjulet indeholder ingen tandhjul. Der er simpelthen intet, der forstyrrer driften af ​​det forreste motorhjul. Det er lige meget om det er til højre eller venstre - i kørselsretningen - du fører strømkablet ud. Selv en forlængelse af gaflen vil ikke kompromittere styrken og stabiliteten af ​​cyklen.

Det eneste - forveksle ikke hjulets bevægelsesretning: hvis installationen er forkert, vil du, uden at teste motorens funktion, pludselig gå baglæns, og cyklen bliver til et køretøj med et bageste rat. Paradoksalt er situationen, når gashåndtaget sætter sig fast: Du kan støde ind i en stolpe eller støde sammen med en bil, der kører bagved, selvom den sænker farten foran dig.

Det samlede motorhjul er bange for byger, vade gennem floder og sumpe - hvis det er nedsænket i vand eller oversvømmet med vandstråler, kan Hall-sensorerne svigte. Vær omhyggelig inden forsegling - eller i det mindste tildækning fra direkte vandstråler - motorhjulets inderside. Ofte installerer producenterne selv specielle runde dæmpere for at beskytte hjulet mod direkte sprøjtende vand og/eller snavs under kørsel - sørg for, at de passer til hjulegerne.

For information om, hvordan du vælger en hjulmotor til en cykel, se næste video.