Мотор на каретку велосипеда

Кареточный мотор vs Мотор-колесо

Среди обывателей часто вижу непонимание и нежелание платить больше за кареточный мотор. Ведь есть мотор-колесо в 2 раза дешевле. Давайте разберемся как я люблю — в цифрах и ответим на вопрос, когда можно сэкономить?

Для начала очевидные вещи, о которых уже писал. Мотор-колесо нарушает развесовку велосипеда, часто требует усиления стандартных мест крепления колеса иначе их может просто разорвать, хуже накат, сложная процедура снять/поставить мотор-колесо для обслуживания и замены покрышки. В конструкции редукторного мотор-колеса есть планетарный редуктор из трех нейлоновых шестерней. Если на таком колесе подпрыгнуть оно начнет ускоряться, а при приземлении рывком замедляется. В момент приземления нейлоновые зубья срезаются предотвращая еще большие повреждения мотора. В кареточном моторе рывок смягчает цепь.

Устройство

Теперь взглянем на моторы изнутри.

Слева самое дешевое мотор-колесо, справа с редуктором. Отличие в том, что редукторный электромотор вращается с большей скоростью (редуктор 5:1), поэтому он более тяговитый и меньше весит. Отличить их просто. Редукторный более толстый, а первый больше. За счет уменьшения длины спиц такое колесо хуже амортизирует. В тоже время зазор между магнитами и катушкой очень маленький. Там, где при сильном ударе на обычном колесе мы могли бы отделаться восьмеркой, здесь магниты могут встретиться с катушкой. Хорошо, допустим мы катаемся исключительно по ровному асфальту. Посмотрим что внутри кареточного мотора на примере моего bafang BBS01 мощностью 250/350 Вт.

Сразу отмечаем наличие редуктора с еще большим передаточным числом 1:21.9, т.е. двигатель вращается еще быстрее и по идее должен быть еще эффективнее, меньше и легче (последнее очевидно из фото). Второй момент, бросающийся в глаза — это нормальный неподвижный статор и вращающийся ротор. Вот здесь поподробнее.

Из школьного курса физики мы знаем, что момент инерции зависит от массы вращающегося тела. Разгонять и тормозить мотор-колесо гораздо затратнее, т.к. ротор там большой и совмещен с металлическим корпусом. Вес заднего мотор-колеса в сборе с покрышкой 8-10 кг, что сопоставимо с весом всего моего велосипеда. Более современные редукторные мотор-колеса весят на несколько кг меньше. Но самым главным их преимуществом является наличие в их конструкции обгонной муфты. Дело в том, что в обычном мотор-колесе статор мотора жестко закреплен на валу, а ротор жестко на колесе. Если на вращающийся мотор не подается ток, то он превращается в генератор. Этот убийственный недостаток маркетологи продают нам как благо под названием рекуперация. По факту мотор все время движения накатом вынужден тратить энергию на преодоление тормозящего момента. Время, когда вы тормозите рекуперацией ничтожно мало, а эффективна она лишь на максимальных оборотах. Реальная эффективность рекуперации на равнине отрицательна. А если не дай бог кончилась батарея, то велосипед превращается в мощный фитнес-тренажер. Это исключает возможность пользоваться велосипедом как раньше и вынуждает жестко оценивать расход батареи.

Технические характеристики

Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.

Мотор-колесо

Это редукторное мотор-колесо, номинальной механической мощностью 1000 Вт и номинальным крутящим моментом 25 Н·м при максимальной эффективности 80.9%. Сразу отмечу, что ток при отсутствии нагрузки составляет 3 А. Если бы не было обгонной муфты, то ваш мотор потреблял бы максимально 48,6 * 3,146 = 152.9 Вт при движении накатом. Примерно 13 Вт вам придется компенсировать при севшей батарее за счет собственной мускулатуры, и гораздо больше при обычном мотор-колесе. Отметим, что кратковременно мотор способен потреблять до 45 А (2149 Вт) и выдавать максимально 46 Н·м (1644 Вт) и этот момент приложен к оси колеса. Мотор-колесо при мощностях 0 — 360 Вт имеет пропорционально малую эффективность 0 — 70%. Более-менее нормальную эффективность мотор-колесо выдает при мощностях ≥500 Вт. Размеренные прогулки не для него. Если нужно проехать как можно большее расстояние, то нужно разгоняться иначе батарея будет тратиться впустую. Этот мотор для тех, кому нужно добраться из точка А в точку Б за самое короткое время.

Кареточный мотор

Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.

Сразу отмечаем большую максимальную эффективность 89,7% при 151 Вт. Эффективность выше 80% при мощности от 50 до почти 400 Вт. А что такое эффективность — это отношение полученной механической мощности Pout к затраченной электрической мощности Pin. Чем она выше, тем более экономно мы тратим батарею. На этом моторе можно ехать медленно или быстро — не важно, батарея будет расходоваться адекватно.

Сравним крутящие моменты. У кареточного мотора он приложен к оси каретки и передается на заднее колесо за счет цепи. Соотношение звезд дает нам передаточное число на которое уменьшается крутящий момент. Так, при номинальном токе 9 А (34 Н·м), передней звездой 44Т и задней кассетой 30/11Т получим крутящий момент на колесе от 8,5 до 23.2 Н·м в зависимости от положения заднего переключателя скоростей. При максимальных 15 А (55 Н·м) и все еще хорошей эффективности от 13,7 до 37,5 Н·м. При максимальном крутящем моменте мотора 100.9 Н·м на заднем колесе на звезде 30Т будет 68.9 Н·м. Это то же самое если взять гаечный ключ длинной 10 см и навалиться на него всем телом массой 70 кг. От момента зависит ускорение велосипеда и предельный угол подъема. На кареточном мы можем гибко распоряжаться им за счет переключения задней передачи. Получается что на кареточном моторе 250 Вт можно заехать на более крутую горку, чем на редукторном мотор-колесе 1000 Вт, т.к. он развивает на 50% больший крутящий момент (69 против 46).

Мощность

Стоит отметить, что мой двигатель 250 и 350 Вт — это абсолютно одинаковые двигатели. У них лишь разные прошивки, которые ограничивают ассистента помощи либо на 250, либо на 350 Вт. Но если нажать газ, то оба выдадут 400 Вт и больше если батарея 48 В. Из таблицы ниже видно, что более мощные mid drive имеют больший момент и скорость, а вот 250 от 350 ничем не отличается.

Из графика выше для кареточного мотора видно как ток растет до 15 А и стабилизируется явно программно, потому что резко начинает падать эффективность, обороты и мощность, но продолжает расти крутящий момент. А мощность — это крутящий момент помноженный на обороты.

Справедливости ради скажу, что мощность дешевого мотор-колеса — это как ни крути мощность и 250 всегда будет меньше 1000, а значит будет ехать медленнее или увезет меньше груза при прочих равных. Кареточный двигатель на 750 Вт лишь немного дороже, но выдаст уже 110 Н·м на колесо. Но я специально сравниваю с 250 Вт чтобы показать — мощность далеко не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при выборе типа электромотора.

Занимательная математика

И напоследок еще немного математики. Радиус моей передней звезды 44Т = 1/2″ * 44/2π = 89 мм. Длина стандартного шатуна 175 мм. Цепь при максимальном моменте электродвигателя испытывает нагрузку эквивалентную 100.9/9.8/0.089 = 115,7 кг. Вес человека, который создаст такую же нагрузку на цепь если навалится всем телом на одну педаль примерно в 2 раза меньше 89/175*115,7 = 58,8 кг за счет в большей длины шатуна. Мой нормальный вес 64 кг. Это значит, что мотор развивает почти такую же мощность, которую я могу выжать из велика в стоячем положении. Т.е. добавив 6 кг (мотор 250 Вт + батарея 500 Втч) к весу моего велосипеда я добавил 59 кг усилий на педали. Кстати это значит, что когда мы вваливаем вдвоем, все механизмы испытывают двойную нагрузку, что сказывается на износе как будто на велик встал человек массой 120 кг.

Большой крутящий момент mid drive — это и плюс и самый большой минус, т.к. требует разумного подхода к переключению передач. В этом смысле здесь снова работает прямая аналогия с машиной. Разгоняться нужно всегда с первой передачи и первые метры проезжать на педалях. Не стоит давать большие нагрузки при маленьких оборотах. Не стоит ставить мотор мощностью 1000 Вт на ашан-байк. Мощный мотор очень быстро сработает цепь и звезды, поэтому чем выше мощность, тем более качественные компоненты передачи необходимо использовать. Также для мощного мотора акутально иметь gearsensor — датчик переключения передач, чтобы скидывать тягу в момент переключения. У мотор-колеса такой проблемы нет, но и такой тяги тоже.

Выводы

Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.

У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо). А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.

Читайте также  Подобрать велосипед ребенку по росту и весу

Двигатели для электровелосипеда. Кареточный и мотор колесо. Что быбрать?

Э лектровелосипеды могут оснащаться одним из трех типов двигателей:
1. Мотор-колесо прямого привода (дерект драйв);
2. Кареточный двигатель (Миддрайв, центральный — разные названия двигателя с приводом цепью);
3. Редукторное мотор-колесо (двигатель с редуктором планетарного типа и обгонной муфтой).

Двигатель прямого привода для мотор колеса электровелосипеда:

Двигатель прямого привода, отличается низкой стоимостью и самой простой конструкцией. Это самый надежный двигатель, самый дешевый, но и самый энергозатратный. Он не имеет в своей конструкции ничего кроме статора, ротора, трех датчиков холла и 2 х подшипников. Низкая цена достигается за счет простой конструкции. Однако не редко можно столкнуться с низким качеством изготовления, поскольку ориентирован он на самый дешевый сегмент рынка.

Двигатель прямого привода – самый расточительный двигатель с точки зрения расхода энергии аккумуляторной батареи. Его энергозатраты как минимум на 30% больше чем у редукторных двигателей для мотор колеса электровелосипеда. Это обусловлено большим расходом энергии при разгоне и движении на малых скоростях. О тсутствие свободного вращения без потребления электроэнергии создает ряд неудобств при эксплуатации электро велосипеда . Езда на велосипеде с таким двигателем в режиме «только на педалях» довольно затруднительна, из-за отсутствия свободного вращения обесточенного двигателя. Обесточенный двигатель подтормаживает движение. Поэтому он в течение всего движения должен потреблять энергию батареи.

Такой двигатель можно оборудовать дорогим контроллером с рекуперацией, что позволит вернуть в лучшем случае до 3% энергии в батарею. Однако в этом случае он уже теряет привлекательность с точки зрения стоимости.

Этот двигатель мотор колеса может быть целесообразен только в двух случаях:

1.1. При езде на незначительные расстояния, когда экономия энергии не имеет значения, а важна низкая стоимость привода электровелосипеда.
В этом случае стоит брать самый слабый двигатель, обычно это двигатель 1000 Вт (в номинале 500 Вт). Более мощный двигатель для такого варианта брать не стоит, поскольку он будет в разы сокращать срок службы вашей батареи. Либо понадобиться ставить более энергоемкую батарею, что повлечет в разы большие затраты чем стоимость самого двигателя:

2. 2. При необходимости постоянно ездить на высоких скоростях – порядка 50ти кмч.
В таком случае, как правило, устанавливают двигатель от 2000 Вт (в номинале от 1000 Вт) и энергоемкой с аккумуляторной батареей с напряжением от 60 Вольт и более. И здесь по праву двигатель прямого привода со своей простой конструкцией не имеет конкурентов. Однако для двигателя такой мощности необходим аккумулятор емкостью не менее 25-30 А/час. Менее энергоемкие аккумуляторные батареи не долго прослужат, а так же не позволят реализовать требуемую мощность. В результате получился уже не велосипед, а скорее скутер, т.к. к весу велосипеда прибавится 18-25 кг.
Однако движение на обычном электровелосипеде со скоростью более 35 км/час становится уже не комфортным и скорее даже опасным, что постоянно подтверждается на практике.
Гораздо безопаснее и лучше, для скоростей больше 35 км/час использовать более комфортный и устойчивый на дороге электрофэтбайк.

Ключевым моментов в реализации скоростного “электровелосипеда” остается емкость аккумуляторной батареи, т.к. для элементов батареи вредны разрядные токи выше допустимых регламентом изготовителя. Так же не следует забывать о расходе энергии, которая растёт в квадрате от скорости. Стоит так же помнить и о том, что все элементы рамы обычного велосипеда не рассчитаны на большие скорости и нагрузки.
Следует понимать, что рама заводского электровелосипеда и рама обычного велосипеда кардинально отличаются по допустимым нагрузкам. Рамы электровелосипедов изготовленных в заводских условиях в 4-5 раз выдерживают большие нагрузки чем рамы обычных велосипедов.

Кареточный двигатель (центральный, миддрайв):

Кареточный двигатель в первую очередь отличается самой высокой стоимостью, поскольку для тихой работы тут по необходимости применен более дорогой синусный контроллер, сам мотор достаточно надежный и по надежности сопоставим с редукторным мотор-колесом. Кареточный мотор, как и редукторное мотор-колесо имеет в конструкции редуктор для повышения крутящего момента. Примечательной стороной кареточного двигателя является то, что сам двигатель устанавливается в каретку велосипеда, и вся тяга идет через цепь. Велосипедист остается с традиционной «родной» трансмиссией.
Казалось бы, это хороший вариант под любые поездки. Однако на деле все далеко не так однозначно.
Нужно помнить, что элементы конструкции рамы обычного велосипеда, рассчитаны на нагрузки адекватные усилиям велосипедиста. В самом лучшем случае, прочность рамы рассчитана на нагрузки, которые способен создать тренированный спортсмен. А тренированный спортсмен способен развивать кратковременно мощность до 500 Вт. Ту же мощность способен выдать в постоянном режиме кареточный двигатель номинальной мощностью в 250 Вт.

Можно себе представить каким нагрузкам будет подвергаться рама и все элементы трансмиссии такого электровелосипеда с кареточным двигателем в 500-750 Вт + вращение педалей самим велосипедистом!

Как результат, цепи и звездочки начинают выходить из строя уже через 300-500км езды по не сильно пыльным дорогам. А для электро велосипеда 300 км не круг, и порой преодолеваются за 3-4 поездки. По опыту эксплуатации в первую очередь умирают самые маленькие звезды и цепь в трансмиссии электровелосипеда. И цепь просто начинает перескакивать по зубцам еще на вид совсем новой и не дешевой звезды.

Казалось бы, миддрайв идеален для полноподвесных электровелосипедов, поскольку уменьшает неподрессоренные массы. Однако на деле он в короткий период времени выводит из строя всю подвеску, и зачастую ломает перья рамы.

Еще одним значительным недостатком кареточного мотора является то, что он подвешен снизу, куда летит вся грязь, а зимой соль. Это способствует быстрому износу трансмиссии и частым поломкам, кроме того, его вполне реально разбить зацепившись на скорости за бордюр т.к. реальный клиренс электровелосипеда значительно уменьшается. Кроме того, к выбору кареточного двигателя нужно подходить тщательно с учетом размеров каретки имеющегося велосипеда донора. Здесь есть ряд подводных камней. Не каждый кареточный двигатель просто станет на конкретно имеющийся велосипед. Тщательно контролируйте установочные размеры и возможность установки миддрайва на Вашу модель велосипеда.

Комфотность поездок на электро велосипеде с кареточным двигателем по всем параметрам уступает велосипеду оснащенному мотор-колесом. Очень часто, после нескольких поездок на электровелосипеде с миддрайвом, и сравнении с электровелосипедом оснащенного мотор колесом, приходит решение избавиться от центрального двигателя и установить мотор колесо.

Тут возникает резонный вопрос, для чего же был создан такой двигатель? И здесь следует обратить внимание на страны, в которых такой двигатель получил наибольшее распространение.

В большинстве стран Евросоюза запрещены велосипедные двигатели мощностью более 250 Вт. И чтобы добиться от электровелосипеда большей скорости или при езде по крутым подъемам большего крутящего момента, как вариант, многие велосипедисты устанавливают кареточный двигатель, компенсируя переключением передач недостаток мощности двигателя или вращающего момента.

Выбирая миддрайв для электровелосипеда, лучше брать его наименьшей мощности, и трансмиссия целее будет и укомплектовать такой мотор можно легкой и не дорогой аккумуляторной батареей.

Редукторное мотор-колесо для электровелосипеда:

Редукторное мотор-колесо находится в среднем ценовом диапазоне и по праву занимает лидирующие позиции и имеет максимальное число сторонников именно такого привода электровелосипеда. Практически 98% серийно выпускаемых электровелосипедов оснащаются редуктроным двигателем.И для этого есть целый ряд причин:
1. Редукторное мотор-колесо обладает большим крутящим моментом при небольших габаритах, за счет наличия в конструкции надежного планетарного редуктора;
2. Не подтормаживает движение ‘электро велосипеда при обесточенном двигателе, за счет наличия в конструкции двигателя специальной обгонной муфты;
3. Высокая экономичность — по меньшей мере экономичнее двигателя прямого привода на 30%;
4. Не подвергает дополнительному износу другие компоненты велосипеда, а наоборот, разгружает трансмиссию велосипеда;
5. Редукторный двигатель имеет огромный ресурс, доходящий до 100 тыс км. После чего заменив шестерни и подшипники можно продолжить его эксплуатацию;
6. Весит как правили в два раза меньше двигателя прямого привода;
7. Намного удобнее и надежнее в эксплуатации чем миддрайв.

Редукторные двигатели выпускаются мощностью от 150 до 1000 Вт в номинале, реальная же выдаваемая мощность может достигать 1500 Вт, в сочетании с высоким крутящим моментом.

При поломке педальной трансмиссии велосипеда, вы всегда сможете доехать на мотор-колесе, которое потребляет совсем немного энергии. А в случае если у вас закончилась энергия в батарее вы сможете без проблем доехать на педалях, со скоростью и накатом обычного велосипеда, за счет встроенной в редукторный двигатель, обгонной муфты.
Желая приобрести велосипед дешевле, вы можете взять двигатель меньшей мощности, при этом сэкономив на аккумуляторной батарее.
Или напротив, взяв мощное мотор колесо с емкой батареей, вы получаете хорошую мощность с большим запасом хода на одной зарядке аккумуляторной батареи вашего электровелосипеда.

Единственным недостатком редукторных мотор-колес называют риск поломки самого редуктора. Однако на деле такой мотор — не так то просто повредить. А поломка, как правило, может быть вызвана только двумя причинами. Либо электровелосипед не был оснащен необходимыми для него ручками тормозов с датчиками отключения двигателя, либо в редуктор заложили неподходящую смазку, хотя в обслуживании редуктор не нуждается в течение всего срока эксплуатации. Повреждение сателлитов планетарного редуктора не означает гибель самого мотора, и лечится за копеечную цену, заменой 3 шт. шестерненок — сателлитов планетарного редуктора.

Читайте также  Свободный ход велосипеда

Что же касается комфотности самой езды на электро велосиеде с редукторном мотором, то при равной мощности, редукторное мотор-колесо имеет сравнимую динамику разгона и наката с кареточным двигателем. Однако при этом редукторное мотор-колесо значительно выигрывает в комфорте и удобстве передвижения по целому ряду причин.

Как правило хорошего 250 ватного двигателя с рабочим напряжением в 48 Вольт, более чем достаточно для езды на скоростях до 35 км/час, и подъема в гору в пределах наших относительно равнинных местностей.

Редукторное мотор колесо проигрывает разве что в шуме, его слышно чуть лучше, чем кареточный мотор. А вот прямой привод работает совсем едва слышно, а с синусным контроллером так и вовсе звук отсутствует в принципе. Однако в любом случае речь идет о шумах значительно более тихих, чем шумит протектора колес при езде по асфальту.

Плюсы и минусы центральных моторов для электровелосипедов

Электромоторы для велосипеда бывают двух основных типов: центральные «mid drive motor» (вращают трансмиссию велосипеда) и мотор-колеса (вращают непосредственно колесо). На чем же остановиться? В своем обзоре самого мощного серийного мотора для электровелосипеда Bafang G510 я коснулся этой темы, теперь же более развернуто рассмотрим плюсы и минусы центральных моторов. Сравнивать будем с другим проверенным решением: мотор-колесами. В качестве иллюстраций будет использован мой самосборный электровелосипед с центральным (кареточным) мотором Bafang BBS02B 750 Вт

Почему Bafang? Есть брендовые электровелосипеды с центральными моторами и с каждым сезоном их становится все больше. Но цены, цены не порадуют. Велосипед с мотором Bosch или поддержанная иномарка. А еще программное ограничение скорости, чтобы вписаться в требования ПДД.

У китайских производителей Bafang/8FUN/Cyclon/Tongsheng цена доступнее и ограничений нет.

Содержание

  • Плюсы
    • 1. Тяга
    • 2. Возможность полноценной работы трансмиссии
    • 3. Сохранение правильной балансировки
    • 4. Замена камеры
    • 5. Нагрузка на узлы
    • 6. Встроенный в мотор контроллер
    • 7. Заметность
  • Минусы
    • 1. Повышенный износ трансмиссии
    • 2. Цена
    • 3. Шумность
    • 4. Нюансы установки
    • 5. Меньшая максимальная скорость
    • 6.Необходимость обслуживания
  • Заключение

Плюсы

Начнем с приятного для владельцев центральных моторов.

1. Тяга

В центральном моторе уже находится свой редуктор, а так же центральный мотор вращает ведущую звездочку трансмиссии велосипеда. А это значит, высокий вращающий момент на колесе.

Например, для моей модели мотора передаточное отношение всех ступеней редуктора 1:21,9 + цепь с кассетой 11-46 зубьев. У мотор-колес тоже есть редукторные версии, но до таких передаточных отношений им далеко.

Какое преимущество это дает?

Подъем в гору, вязкая грязь и песок больше не проблема, с кареточным мотором вы их больше не замечаете. Включаем пониженную передачу и спокойно проезжаем. Для поездок по пересеченной местности то, что нужно.

2. Возможность полноценной работы трансмиссии

Во-первых, Вы можете так же крутить педали как на обычном велосипеде (я так и катаюсь в режиме ассистента), тем самым экономнее расходуя батарею. Мощность обычного велосипедиста оценивают в примерно 200 Вт, это будет подспорьем к мощности мотора.

Во вторых, можно в широких пределах управлять скоростью и крутящим моментом велосипеда. А в случае с мотор- колесом педали и цепь можно вообще убрать.

Если сядет аккумулятор, всегда можно доехать на педалях, сопротивление качению у центрального мотора минимальное, в отличие от мотор-колес прямого привода.

3. Сохранение правильной балансировки

Центральный мотор находится максимально внизу и это положительно сказывается на управляемости электровелосипедом.

Скажите такое положение влияет на клиренс велосипеда? Это не так, ведь любой кто ездил на велосипеде знает, клиренс велосипеда — это нижняя точка педалей! А если перепрыгивая бревно, вы заденете его кареточным мотором… то не повезло бревну. Там толстые стенки корпуса, переживать не нужно.

Еще немало важно, что работа подвески велосипеда не ухудшается за счёт того, что колёса велосипеда с центральным мотором остаются по прежнему лёгкими. С мотор-колесом есть эффект гири в заднем маятнике, в случае велосипеда двухподвеса. Тяжелое колесо ухудшает управляемость и накат.

4. Замена камеры

Я понимаю, сейчас рулят бескамерные покрышки с герметиком. Но все же, если у вас случится прокол на мотор-колесе, поменять покрышку или камеру будет сущим испытанием. От колеса идут провода, оно тяжелое и стоит на гайках.

С центральным мотором вы меняете камеру как на обычном велосипеде.

5. Нагрузка на узлы

Центральный или его вариант кареточный мотор ставится в в центральную часть рамы велосипеда, там максимально прочные трубы и связанная конструкция. Нагрузку воспринимает сама рама. Мотор-колесо заспицовывается в обод и нагрузку (динамическую) воспринимают спицы, а весит мощный мотор прямого привода килограмм 6-8.

Тут заодно и удобство монтажа сказывается.

Мотор-колесо на 1500 Вт весит 8 кг.

6. Встроенный в мотор контроллер

В моторах Bafang контроллер встроен в мотор, в мотор-колесах это отдельное устройство с проводами.

Да такой вариант не ремонтопригоден (залит компаундом), но есть три хороших плюса:

  • Не нужно тянуть кучу проводов и ломать голову как его закрепить.
  • Герметичность.
  • Хорошее охлаждение контроллера за зачет массивного алюминиевого корпуса мотора.

Кстати, контроллер можно настроить под себя с помощью Usb кабеля для программирования кареточных моторов Bafang. Да и экраны контроллера у Bafang смотрятся лучше.

Контроллер мотора Bafang 1000 Вт

7. Заметность

Центральный мотор имеет меньшую заметность по сравнению с мотор-колесом. Кому-то этот плюс покажется важным.

Главное — соблюдать правила дорожного движения!

Минусы

Как и любое инженерное решение, центральный мотор имеет и ряд минусов. Сейчас их перечислим.

1. Повышенный износ трансмиссии

Велосипедные комплектующие рассчитаны на обычного человека, и если мы дополняем велосипед мощным мотором то все комплектующие будут быстрее изнашиваться. Это касается в первую очередь цепи и кассеты.

У меня получается где-то в пять раз быстрее идет износ, по сравнению с обычным мускульным велосипедом, хотя переключаю передачи с выключенным мотором. Рекомендуется использовать специальный датчик, который выключает мотор при переключении передач.

И еще, мотор дает огромное усилие на цепь и при нештатных ситуациях словить такое очень просто, даже «ой» не успеете сказать.

2. Цена

Если брать комплект одной мощности, мотор-колеса имеют преимущество в цене (до 30%). И для мотор-колес более гибкий подбор комплектующих (контроллеры, дисплеи, курки акселератора) для сборки электровелосипеда. Но в любом случае удовольствие не дешевое.

3. Шумность

Из-за наличия редуктора, шумность центрального мотора выше мотор-колес. Но, на деле, покрышки с развитыми грунтозацепами шумят примерно так же, при эксплуатации на это не обращаешь внимание.

4. Нюансы установки

Современный тренд в центральных моторах — это специализированная рама под конкретный мотор, что, конечно, сужает возможности для маневра пользователя.

Но ранние версии тех же Bafang имели свои нюансы для установки на велосипед:

  • Ширина каретки (на 68 мм все отлично, на 73 уже нормально не затянешь гайку)
  • Имеется смещение Q-фактора педалей в право
  • Около каретки не должно быть выступающих частей рамы
  • Мотор не имеет защиты от проворота по оси каретки (я делал свой кронштейн с выступом)
  • Специальный ключ для монтажа

Мотор колесо, хоть и требует усилителей дропаутов на раме, но устанавливается на раму проще.

5. Меньшая максимальная скорость

Да, мотор-колеса прямого привода при прочих равных динамичнее набирают скорость и имеют большую максимальную скорость на асфальте.

На моем моторе BBS02B максимальная скорость чуть больше 50 км/ч, что для мощных мотор-колес только разминка. Но городской асфальт и не стихия кареточных моторов, им бы в горы, да на бездорожье.

6. Необходимость обслуживания

Встроенные в мотор зубчатые редукторы требуют обслуживания (замены смазочного материала, шестерен, подшипников) по мере работы. С мотор-колесами прямого привода в этом плане проще. И им проще поменять или отремонтировать контроллер.

Заключение

Я бы отталкивался от типовой эксплуатации велосипеда; если это бездорожье, гористая местность и лесные грунтовки — то центральный мотор тут имеет больше преимуществ, если велосипед — пожиратель километров на ровном асфальте, то лучше взять мотор колесо прямого привода.

В статье я выразил только свое мнение, на опыте эксплуатации двух видов моторов для электровелосипеда. У кого есть возражения или дополнения — добро пожаловать в комментарии.

AK-100 › Блог › #2 Как сделать Электровелосипед (AK-100)

Отмотав за лето 1000 км на купленном в конце весны велосипеде, Я не смог удержаться и поддался на предложение моего друга -прикрутить по его примеру электромотор.
Естественно дал мне сначала свой электровел попробовать, после тест-драйва я его захотел как к04 в своё время!)
Сказано -сделано!)Начал искать информацию на просторах сети.
Оказывается это уже очень популярный в некоторых странах вид транспорта.
Из-за жёстких еврозаконов там в основном выпускают слабенькие электровелосипеды мощностью до 350ватт и максималкой до 25км/ч
Основной изготовитель БОШ

Хотя есть производители и более весёлых

даже Ауди успели отметиться в перспективном сегменте

Ну а правят балом бюджетных моторов
Основные их пользователи-китайцы.

Итак на данный момент есть несколько видов Электро Китов с ценой от 25-60кРуб.:
1) Direct drive — или в простанародье мотор-колесо с прямым приводом.

На велосипеды их очень много видов, ставят как вместо переднего, заднего колеса
так и сразу оба для полноприводных конфигов.

Минусы : самые тяжелые, нарушают развесовку, достаточно прожорливы.

При использовании без участия мотора- приходится проворачивать и его
по ощущениям сопротивление как на велотренажере при выставлении высокой нагрузки.

Плюсы:
Нет трущихся деталей- самые живучие,
Хороший КПД
Может работать в режиме генератора
Т.е. в режиме рекуперации энергии

2)Редукторное мотор колесо

Минусы: пластиковые шестеренки изнашиваются и ломаются

Потери КПД на трение пластиковых шестеренок
Нет режима генератора т.е. рекуперация не возможна
Плюсы: Вес и цена

Читайте также  Схема скоростей велосипеда

3)Кареточные моторы устанавливаемые на педальный узел велосипеда (аналог бошевского евро-бестселлера)

Минусы : более шумные из-за работы с цепью, меньше КПД, нет рекуперации, самые дорогие и при этом ломаются иногда
Плюсы: лучший вариант для езды по горам т.к. за счет переключения скоростей можно очень сильно увеличить крутящий момент

лёгкие (примерно вдвое легче чем директ драйвы при том же номинале мощности)
Не нарушают развесовку велосипеда и главное не увеличивают неподрессоренные массы

Добавлю, что на Фэтбайк можно поставить директ драйв от электромопеда до 5киловатт на колесо

На обычный в основном идут 0.5-3 кВт но некоторые «Кулибины» их тоже раскачивают до 5-10л.с.

В общем я долго присматривался к кареточному Бафангу на 750Вт со встроенным контроллером,
но в итоге очканул и поставил самый
популярный вид прямого привода Golden motor MagicPie 3 с аккумулятором LiFePO4 48В 10Ач
правда в наличии у установщиков был нужный мотор в комплекте с 26м колесом — из-за срочности поставили его, позже в несезон собирался заменить на 29е. Но поискав в интернете нашел уйму поклонников так называемых 69″х
т.е. рама и переднее колесо от 29го велосипеда а заднее от 26го
таким образом достигаются плюсы обоих размеров :
переднее 29е более накатистое, плавное и имеет меньший угол атаки при заскакивании на препятствия
а заднее 26 позволяет быстрее стартовать и маневрировать

Его особенность: контроллер мотора не выносной на раму (что ведет к обилию внешней проводки)

а встроенный в само колесо
+Русскоязычные представительство, сервис и гарантия на территории РФ.
+Контроллер можно легко чиповать штатным кабелем
меняя вольтаж под разные аккумуляторы 24-36-48В
таи и меняя номинальный ток работы и пиковый при старте с места
Сейчас у меня стоит 25А рабочий ток и 50А при старте
т.е. при напряжении 48В это 25х48= 1.2 кВт рабочий и 2.4кВт стартовый
можно ещё немного увеличить до 30А/70А но это пагубно отражается на скорости разряда

Мой 70 килограммовый друг Артём после теста сказал, что по ощущениям 0-30 км/ч быстрее чем его Леон 1.8Т))

Результат :
— на чистой электротяге можно проехать около 30км
— с педалями около 45-50км
— средняя скорость выросла с 16-17 км/ч до 24-26 км/ч (советую замерить среднюю по городу на вашем авто для сравнения)))
— максималка осталась примерно на том же уровне, что и до установки — около 55км/ч по ГПС зато можно теперь ехать 45-50 в горку)
— вес увеличился примерно вдвое 14кг велосипед и 15кг аккум+мотор

Я остался очень доволен таким приобретением — теперь это реально средство передвижения по городу
50 км хватает чтоб добраться в любой конец и обратно
Я за это лето побывал в десятках новых мест своего родного города, которые до этого никогда не посещал.
Сэкономил много времени, нервов и бензина!
Хотя отсутствие культуры вождения наших автомобилистов (открывающиеся двери припаркованных машин) вылетающие бычки из окон и немотивированные перестроения из ряда в ряд без использования зеркал заднего вида вкупе с отсутствием велосипедной инфраструктуры очень напрягает. А автобусники и маршрутчики -это вообще полный П, в погоне за клиентами и временем они могут резануть тебя без какого -либо зазрения совести и в припаркованные и, что хуже, вытолкнуть в средний ряд ( часто упуская из внимания тот факт, что на велосипедах ездят не только детишки, которые кстати не отличаются знанием правил и внимательностью, но и взрослые дяди, которые могут за явное хамство вытащить из автобуса и дать профилактическую двойку) в общем всякое бывает- жить стало веселее!
С приходом дождей и грязи, недавно поменял асфальтовое колесо на широченное с грунтозацепами:

Желаю всем приобщиться к электро-гибридным технологиям, вместе мы победим пробки (а то без нас, ими не кому заниматься в стране)!
Не забывайте про безопасность и берегите себя!)

Какой электромотор для велосипеда лучше: на фрикционной передаче, мотор-колесо или подвесной?

Образец электромотора для велосипеда

Общественный транспорт – вещь надоедливая: его нужно долго дожидаться на остановках, а дождавшись, ехать в давке и духоте, что малоприятно. Автомобиль – вещь дорогая, поэтому позволить ее себе может не каждый. Да и поезда на нем в большом городе омрачают пробки на дорогах.

Мотоцикл – не столь дорогой, как автомобиль, но требует также прав, наличие гаража, соответствующей экипировки, летом в которой жарко. Да и проблема пробок для него, как и для авто, не решена. Пешком далеко не уйдешь. Что же остается? Простой велосипед? Но, там нужно крутить педали, значит, отправляясь на работу свежим, до нее доберешься усталым и уже совсем не бодрым.

Можно электромотор для велосипеда установить на велосипед обычный, превратив его в современный вид транспорта, пользующийся все большей популярностью год от года. У промышленных электровелосипедов масса достоинств, но есть и недостатки, одним из которых является цена. Если же у вас есть велосипед, который вам по душе: горный, с корзинкой, чтобы ездить за продуктами и пр., то почему бы на него просто не установить электромотор, чтобы не расставаться с любимым транспортным средством? Тип электромотора можно выбрать любой, а к нему приложить немного смекалки.

Какие же бывают виды двигателей? Их несколько: двигатель на фрикционной передаче, мотор-колесо, подвесной.

Мотор – колесо наиболее распространен, поскольку для переоборудования подходит идеально. К этому преимуществу можно добавить то, что он не меняет практически дизайн велосипеда. Мотор небольшой, поэтому почти не заметен. Установить его можно, вмонтировав в переднюю или заднюю ступицу. Можно, при желании, на каждое колесо установить по электромотору. В магазинах продаются мотор-колеса с готовой ступицей.

Кроме мотор-колеса на велосипед нужно будет установить ручку газа.

Технические характеристики мотор-колеса

Мощность его варьирует от 150 Вт до 2000. Выбрать можно любую, но для каждого такого двигателя нужен «свой» аккумулятор. Скорость, которую способен развивать велосипед, на котором стоит мотор-колесо – 60-70 километров в час. По ровной местности запас хода равен пятидесяти километрам. По местности горной он зависит от рельефа, поэтому точную цифру назвать сложно. В любом случае, она не будет менее тридцати километров.

Некоторые умельцы увеличивают мощность мотор-колеса даже до 72 Вт. Но, в таком случае есть вероятность его выхода из строя, поэтому лучше не экспериментировать.

Подвесной электромотор

Это электромотор для велосипеда нужно закрепить к нижней трубе рамы или велосипедной каретке. Он в конструкции будет автономным узлом. На цепь и на сам двигатель в этом случае потребуется защитный кожух. Аккумулятор, питающий электромотор, крепиться, как правило, на багажнике или к верхней трубе рамы. Достоинством этого двигателя является возможность с помощью контроллера регулировать его расходную мощность. На руле для этого, устанавливается специальная ручка, похожая на мотоциклетную на ручку «газ». Весить с таким электромотором для велосипеда будет больше, зато и скорость сможет развивать большую – до 120 км/час. Подходит подвесной электромотор для большинства моделей велосипедов.

Двигатель на фрикционной передаче

Этот вид двигателя из всех является самым малоэффективным. Его принцип работы следующий: покрышке заднего колеса усилие двигатель передает посредствам вала. КПД у него низкий, к тому же, он портит колесо, если оно приспущено. Если же велосипед едет по мокрой дороге, то привод и вовсе может оказаться бесполезным, поскольку начинает проскальзывать ролик, вращающий колесо. Но, у него есть весомый плюс – установка не требует вмешательства в саму конструкцию велосипеда.

В продаже найти можно любой электромотор: китайского производителя Bafang, также Bosch

Двигатель Bafang (8FUN)

В набор, входят: мотор-колесо, крепящееся на раму, контролер и двухступенчатый редуктор. Существуют наборы с разной мощностью электромотора (от 250 до 750 ватт) и рабочим напряжением (24-48В). От типа электромтора для велосипеда зависит ток контроллера (соответственно 15-29). Ручка газа, шатуны, провода, тормоза и дисплей – все это входит в комплект. Максимальная скорость велосипеда, на котором она будет установлена — пятьдесят километров в час, вес – 3,5 кг.

Электропривод Bosch

На бошевском двигателе можно ехать с максимальной скоростью 25 км/час. Используют эти моторы компании: Cannondale, Stevens, Scott и Merida. Мощность его равна 250Вт, а пиковая – 350 Вт. Он также продается в комплекте с датчиком, показывающим, когда транспортному средству нужно помочь, т.е. «покрутить» педали, литий-ионный аккумулятор (36В 8Ач), зарядное четырехамперное устройство, заряжающее полностью батарею за 2,5 часа, компьютер с четырьмя режимами работы. Благодаря нему, электропривод можно использовать более экономично. Удобно монтируемый в педальный блок набор, весит лишь 2,3 килограмма, т.е. практически конструкция не утяжеляется.

Электромотор Golden Motor

Еще один известный производитель электромоторов – компания Golden Motor.

В комплект входят: мотор, ручка газа, аккумулятор, кабель. Контроллер, встроенный в двигатель, напряжение которого 60 В, имеет защиты от перегрева и перегрузок. Скорость, развиваемая велосипедом с этим двигателем – сорок километров в час, ток максимальный – 25А (рабочи в пределах 5-10 А). Вес равен трем килограммам.

Во многих странах электровелосипеды нашли своих поклонников, у нас пока они делают первые шаги. Но, удобный, надежный, экологический транспорт, непременно найдет своего потребителя и в нашей стране.

Автор и редактор обзоров по гаджетам и новой техники. Ведет работы по написанию свежих рейтингов к публикациям, проверки достоверности и актуальности информации уже опубликованных статей. Отвечает на вопросы в комментариях, пишет на авто темы.