Электровелосипед с кареточным мотором

Электронаборы для переоборудования велосипедов

Электровелосипед – байк, на котором можно передвигаться с наименьшими силовыми затратами. Принципиальное отличие от обычного велосипеда – наличие электрического привода. Электробайк будет хорош на гористой местности, а также в поездках по трассам.

Нужно ли крутить педали на электровелосипеде? Да, и этим он отличается от мотоцикла или скутера, где движение полностью обеспечивает двигатель. На байке с приводом часть силовых нагрузок берет на себя велосипедист. Такая машина отлично подойдет для постепенного развития физической подготовки и одновременно поездок на дальние расстояния.

Из чего состоит электронабор

Итак, разберемся, что входит в систему привода электровелосипеда:

• двигатель;
• аккумулятор;
• соединительные провода;
• регулятор скорости;
• тормоза;
• контроллер.

Двигатель представляет собой классический электромотор, который непосредственно передает вращение ведущему колесу велосипеда. Модели между собой различаются по мощности и типу установки. Стандартный диапазон мощностей – 250 Вт, 380 Вт, 500 Вт – и супермощные электромоторы на 1000 Вт. Место установки – заднее колесо или каретка.

Аккумулятор – источник энергии для электродвигателя. Напряжение варьируется от 12 до 48 вольт. Существует несколько типов батарей по химическому составу, наиболее распространены дешевые литий-фосфатные пары:

• более 1000 циклов разрядки/зарядки;
• время зарядки – 2 часа;
• простое зарядное устройство.

АКБ должна выбираться строго в соответствии с напряжением мотора, если электронабор собирается самостоятельно.

Контроллер – специальное устройство, плата, которая обеспечивает правильную работу привода. Отвечает за включение и отключение двигателя, изменение скорости, распределение нагрузки на аккумулятор и мотор.

Изменять скорость велосипеда позволяет специальная ручка, которая крепится к рулю. На электровелосипеде стоит ограничитель по скорости, в пределах 35 км/час. Тормозная система отвечает за безопасную остановку велосипеда, а провода с предохранителями служат соединительным звеном между всеми частями механизма.

Мотор-колесо для велосипеда

Мотор-колесо – самостоятельное электрическое устройство, где редуктор заспицован в обод. Двигатель соединяется с контроллером и аккумулятором через свободный провод (не задевается при вращении колеса). Преимущество готовых мотор-колес:

• с ним легко переделать обычный велосипед в электромашину – оси заточены под стандартные посадочные места;
• установка спереди, нет необходимости перебирать трансмиссию;
• при желании можно сделать полноприводную модель.

Редуктор-втулка крупным планом

Чем велосипед с мотор-колесом будет лучше готового электробайка:

• выгоднее по деньгам;
• можно самостоятельно подобрать мощность;
• комплект колеса с велосипедом легче, чем готовая машина.

Для переоборудования велика в электробайк проще купить готовый комплект из мотор-колеса нужного размера, батареи, контроллера и регуляторов. Врезка редуктора в имеющееся колесо потребует сложной переспицовки – дело ответственное и кропотливое.

Элеткромотор кареточного типа

Другой распространенный тип комплекта для электровелосипеда – кареточный мотор. Из названия понятно, что пристраивается он к кареточному стакану.

Подобные электронаборы включают:

• редукторный узел;
• ведущие звезды + шатуны;
• аккумуляторная батарея;
• контроллер;
• провода, клеммы, предохранители.

Детали комплекта навесного привода

Кареточный электродвигатель задает вращение заднему колесу через цепь. Аккумулятор закрепляется к подседельной трубе, требуется установка защитного кожуха на мотор и трансмиссию.

В сравнении с мотор-колесом, подвесной двигатель больше весит. Вместе с тем, без ограничителя он позволяет развивать большие скорости (свыше 100 км/час). В плане универсальности комплект сопоставим с мотор-колесным – его можно поставить своими руками на любой велосипед.

Заключение

Готовые наборы просты в установке, благодаря чему не нужно искать модель со встроенным движком – его можно поставить самостоятельно. На длительных перегонах и крутых подъемах наличие мотора только положительно скажется на впечатлениях о поездке. А для рационального распределения нагрузки на мышцы ног и экономии электроэнергии рекомендуется чередовать электрический и мускульный приводы.

Мотор-колёса для электровелосипеда

Мотор-колесо (электроколесо) устанавливается вместо переднего или заднего колеса велосипеда. Оно сразу заспицовано в прочный двойной обод нужного размера. Конструкция позволяет использовать и дисковый тормоз и v-brake. Переключение скоростей велосипеда не нарушается.

В комплекте с мотор-колесом идёт контроллер и ручка газа на выбор. Для полного комплекта так же понадобится батарея.

Редукторные моторы

Лёгкие (до 4.5 кг) и свободно вращаются вперёд благодаря обгонной муфте. Подходят для спокойных (до 35 км/ч) катаний по городу и паркам, в режиме помощи педалям или только электро.

Direct-Drive моторы

Универсальные моторы с функцией электроторможения. Быстрее (до 60 км/ч), мощнее (до 1.5 кВт) и тяжелее (до 7.5 кг). Для алюминиевых рам рекомендуем усилители дропаутов.

Мощные Direct-Drive моторы

Моторы для высоковольтных конфигураций (77-85 В). Развивают скорость до 80 км/ч. Только с использованием усилителей дропаутов или специально разработанных рам.

Моторы для фэт-байков (Fat-bike)

Моторы с широким ободом и длинной осью, подходящие для фэт-байков.

Частые вопросы

А мой велик подходит?
Большинство стандартных велосипедов совместимы.
Ширина посадочного места — 100 мм под переднее колесо, 135 мм под заднее (стандарт).
На заднее колесо влезает фривил на 9 звёзд (в комплекте идёт на 6).

Лучше переднее или заднее?
Заднее.
Переднее ставится если нельзя установить заднее (например, планетарное переключение передач). Максимальная мощность переднего колеса — 1 кВт.

Установить сложно? Я сам(а) смогу?
Снять колесо с велосипеда, переставить покрышку и камеру на мотор-колесо, установить мотор-колесо на место велосипедного, накачать камеру. Закрепить контроллер, ручку газа и батарею на велосипед. Соединить все провода, отрегулировать переключение скоростей и тормоза.
В первый раз — несколько часов, в сотый — около 25 минут.

Мотор мешает ехать на педалях?
Редукторный — нет, благодаря обгонной муфте он свободно вращается вперёд
Директ-драйв — немного мешает, но реально заметно только на высоких скоростях.

Тяговый или скоростной ДД выбрать?
Обычно лучше тяговый. Скоростной — для ободов 24” и меньше.

А что с тормозами?
На моторах есть крепление под диск и полоса на ободе под v-brake. В большинстве случаев проблем не возникает.

Можно ли заряжать педалями?
Теоретически можно, но только на ДД и высоких (>30 км/ч) скоростях. Практически — лишено смысла, возврат энергии слишком незначителен.

Нужны усилители?
Для мотора Light — рекомендуем один.
Для мотора Classic — рекомендуем два для использования рекуперации и один без использования.

Мотор надежный?
10 тыс км за полтора года без перерыва на зиму — полёт нормальный!

Есть гарантия?
1 год.

Хочу другой контроллер, стоит ли?
Обычно нет, комплектные контроллеры хорошо подходят для большинства задач.

Ручки тормоза нужны или можно без них?
Для редукторного колеса — не нужны.
Для ДД — нужны только если используется электротормоз с контроллерами Infineon.

LCD3 обязателен?
Не обязателен, но регулировать режимы помощи педалям (если установлен PAS) можно только с него.
Для управления ручкой газа дисплей не нужен. Но с ним приятней 🙂

PAS сенсор нужен?
Он добавляет возможность давать газ не держа ручку. Иногда это удобно, но для изменения режимов нужен дисплей LCD3.

Хочу использовать мотор как ветрогенератор/электрокультиватор/тягач/гусеницу и т.п. Можно?
Да. Хоть летать 🙂

Совет: Мотор для электровелосипеда, какой выбрать?

Двигатели для электровелосипедов бывают подвесными (наружными) и встроенными (мотор-колесо).

Подвесной двигатель для электровелосипеда

Достоинством первого типа является развиваемый им крутящий момент, который сопоставим с более мощным мотор-колесом безредукторным. Достигается это благодаря, размещенному в одном корпусе с электроприводом редуктору, понижающему обороты.

Недостатками можно назвать во много раз более сложную его установку на велосипед и быстрый износ щеток, что отражается на долговечности. Для крепления двигателя в продаже имеется кронштейн универсальный, но часто его приходится или дорабатывать, или изготавливать крепление индивидуальное. Необходимо заменить специальной двойной звездочкой штатную, расположенную на ведущем колесе.

В зависимости от диаметра колеса, установленного на велосипед, максимально развиваемая скорость составит в час от двадцати до двадцати пяти километров. Расстояние же, проходимое без подзарядки, зависит от емкости аккумулятора.

В качестве варианта дешевого, установлен может быть, на любую марку велосипеда.

Второй вариант, т.е. мотор-колесо, делится в свою очередь на колеса прямоприводные (бесщеточные) и редукторные.

Мотор-колесо с прямым приводом

Хороший старт обеспечат колеса, минимальная мощность которых составляет 500Вт. Мотор-колеса с прямым приводом более слабые не могут в силу особенностей конструкции обеспечить необходимый для ускорения крутящий момент. Преимуществами являются: высокий коэффициент полезного действия, способность обеспечить относительно высокую скорость (до 45 км/час), и простота конструкции за счет минимального числа изнашиваемых узлов. Недостатки также имеются. Это, в первую очередь, небольшая величина крутящего момента, во-вторых, большой, по сравнению с редукторным вариантом, вес и размер мотор-колеса. Для тех пользователей, которые в своем «железном коне» хотели бы видеть максимальную скорость, оставив на второй позиции требования к его весу, этот тип двигателя подойдет наилучшим образом.

• Если грамотно подобран к таким мотор-колесам аккумулятор, то будут обеспечены максимальный пробег без дозаряди до 50 км и скорость максимальная до 45 км/час.
• Рекомендуются гелиевые тяговые аккумуляторы, емкость которых, не менее 12 Ah.
• Вес аккумулятора « правильного» около 4,4 кг.

Это важно знать, потому, что все, что по весу меньше, несмотря на все этикетки и нанесенные надписи, является батарейками, которые очень быстро выходят со строя.

Для тех же, кому важна не только скорость, но и динамика, нужен мотор для электровелосипеда мощностью 600 ватт, практически такого же веса, как модель описанная выше.

Мотор-колёса редукторные

Небольшого размера редукторные колеса устанавливаются на электровелосипеды, производимые во всех странах мира. В основном это двигатели мощностью 250-350W, которой достаточно для этого транспортного средства. Они встраиваются во втулку заднего или переднего колеса, и по сравнению с безредукторными имеют следующие преимущества:

• Большую тягу.
• Меньшие размеры.
• Небольшой вес.

Совет: Мотор с минимальным количеством потребления энергии

Благодаря тому, что в конструкции мотор колеса отсутствуют щетки, она является более надежной. Коллектор тоже заменен – вместо него установлен датчик Холла. Мощнейшие на сегодняшний день неодимовые постоянные магниты заменяют обмотку возбуждения. Чтобы получить нужные характеристики электровелосипеда, необходимо при выборе мотор-колеса точно определиться с ними. Не стоит платить больше, покупая мощное мотор-колесо, если не планируются поездки на велосипеде груженом. Для этого вполне достаточно будет двигателя, мощность которого 250Вт. Если же предполагается езда по холмистой местности или с грузом, выбор лучше сделать в пользу двигателя мощностью 500 Вт.

Во многих странах мира законодательно установлена для электровелосипедов максимальная скорость 25 км/час. Ее, благодаря тяговой силе, обеспечит колесо редукторное, о котором идет речь, т.е. мощностью 250 W. Если же колесо мощностью 350 W, то, будьте уверены, что ее хватит с головой на все, кроме покорения Эвереста, случаи жизни. Многие потенциальные покупатели об этом не знают, поэтому стремятся купить мотор-колесо помощнее — желание, ничем не обоснованное. Скорости 25 км/час вполне хватает для поездок в черте города и непродолжительных прогулок за город. Для тех же гонщиков, реноме которых она унижает, целесообразнее приобрести мотоцикл.

Электровелосипед: ответы на некоторые вопросы

Тема электровелосипедов очень неоднозначна. С одной стороны стоят сторонники классических решений, где никаких электромоторов и аккумуляторов нет. Они ратуют за чистоту мышечного движения без вспомогательных устройств и технологий. Основной аргумент, к которому они апеллируют — вся суть велосипеда кроется в простоте. Ну, это как опасная бритва и электробритва. Опасная несет в себе эстетику, простоту и чистоту, а электробритва прагматичную практичность.

С другой стороны стоят сторонники той самой практичности. Электровелосипед позволяет покрывать сравнительно большие расстояния без существенных физических напряжений. И особенно актуально такое решение для людей с ограниченными физическими возможностями.

Какие есть виды двигателей?

Электровелосипеды глобально можно разделить на две части. Но в обоих случаях велосипед строится по усиленной схеме и содержит в себе увесистую аккумуляторную батарею, которую приходится заряжать примерно каждые 100 км.

Мотор в кареточном узле

Специальный мотор в кареточном узле, который включается в работу только тогда, когда вы крутите педали. То есть, играет роль помощника или усилителя. Такие велосипеды умеют проезжать довольно много, если помощник выставлен на минимальную мощность.

Двигатель Bosch Performance Line

Производятся крупными компаниями например Bosch, Panasonic, Yamaha, Sony, Impulse и Shimano. Устанавливаются только в специально разработанные рамы, в велосипедах классической конструкции места в каретки для двигателя нет.

Мотор-колесо

Вторые строятся на базе мотор-колеса (переднего или заднего) и могут приводить велосипед в движение без кручения педалей, достаточно нажать на курок акселератора.

Мотор колесо из Китая. Узнать цену и купить

Бывают комплекты для установки, производимые небольшими местными компаниями. Если говорить точнее, то комплекты эти они не производят в полном смысле этого слова. Они просто собирают их из запчастей, доступных в свободной продаже.

Установить можно на любой велосипед, но не забываем про требуемую прочность рамы.

Bianchi Aria e-road. При первом взгляде совсем не похож на электровелосипед. Батарея спрятана в нижней трубе рамы, а мотор-колеса не видно за кассетой.

С какой скоростью можно ехать на электровелосипеде?

Если электровелосипед куплен у официального дилера крупной или не очень компании, то он находится в рамках закона страны и, как правило, разгоняет велосипед до 25-45 км/ч (в зависимости от страны, чаще – 25 км/ч). Дальнейший разгон происходит только за счет мышечной силы, хотя разгонять такую махину не так-то уже и просто, так как вес электровелосипеда значительно больше механического конкурента. Да и 25 км/ч для среднестатистического велосипедиста это более, чем достаточно. В горку ехать на такой скорости, неподготовленному человеку, пользуясь только ногами практически невозможно, я уже не говорю о дальнейшем разгоне.

Существуют компании, как правило, местные, которые предлагают электровелосипеды с мощностью мотор-колёс на уровне 5-ти и более кВт. Да, такие велосипеды могут разогнать райдера до скоростей выше 100 км/ч, хотя внешне они уже походят на мотоцикл, где педали смотрятся довольно неуместным аксессуаром. В некоторых странах для такой техники необходимо иметь водительское удостоверение с правом управления мопедами.

Несмотря на наличие педалей, устройства вроде этого нельзя отнести к электровелосипедам. Из-за слишком большого веса, на нем практически невозможно ехать с разряженным аккумулятором, а высокая мощность двигателя требует водительских прав.

Нужна ли специальная рама?

Мотор колесо можно установить в обычную раму любого велосипеда. Но гораздо безопаснее всё это будет работать, если производитель заранее заложил в раму велосипеда и вилку наличие высокого крутящего момента мотора и расположение аккумуляторной батареи. Дело в том, что последняя далеко не всегда крепится на заднем багажнике и требует размещения на нижней трубе рамы, а она выполняется из довольно тонкого материала (не важно какого). То есть прочностные характеристики обычной рамы остаются прежними, а нагрузка на неё возрастает. И ладно, если владелец такого транспортного средства весит 60-70 кг. а бывают же случаи, когда вес уходит за 100 кг.

Все ли электродвигатели безопасны?

Еще один момент по безопасности касается комплектов для установки, производимых местными компаниями. Мне приходилось обслуживать такой велосипед, качество сборки и монтажа электронных и электрических компонентов вызвало массу вопросов. Говорить о безопасности какой-либо на том велосипеде было невозможно. Я увидел много перегнутых проводов (а один, это уже много), перемотанных обычной изолентой в местах соединения. Думаю, что они даже не были спаяны, а просто скручены.

Кустарно сделанный из китайских комплектующих электровелосипед. Покупать не рекомендуется. EУзнать цену

Провод курка акселератора был слишком коротким и требовал размещения отдельно от основной косы, что с точки зрения эстетики уничтожало абсолютно все мои труды по грамотной укладке проводки. Да, мне пришлось перекладывать всю проводку на переделанном электровелосипеде после компании, которая специализируется на установке этого оборудования на обычные велосипеды. Когда я искал кнопку включения всех систем, то обнаружил, что на аккумуляторной батарее нет никаких заглушек для защиты разъема под зарядное устройства. Так получается, что даже поездка в сухую погоду может стать последней после наезда на небольшую лужу. Однако самый большой сюрприз меня ожидал в подседельной сумке. Я уже говорил, что провод акселератора оказался слишком коротким, а вот все остальные провода напротив, оказались избыточной и разной длины, а соединения проводов, повторюсь, выполнены на базе изоленты. Довольно объемная подседельная сумка была под завязку забита излишками этих проводов, которые в нее не были уложены нормально, они были просто скомканы и запиханы туда без особой помпы. Венцом творения стало наличие в подседельной сумке взрослого “пакетника”, который чаще встречается в электрощите, например, вашей квартиры. То есть, он там просто валяется. Стоит ли говорить, что случайное попадание влаги сулит гибель дорогостоящего оборудования?

К чему это я. да к тому, что лучше использовать проверенную аппаратуру производителей именитых. Там вы не увидите изоленты. А установку оборудования стоит доверять настоящим профессионалам электрикам, а не любителям острых электрических ощущений, которые провода отрезать по длине не могут нормально. Стоить такой комплект с установкой будет дороже, правда, но на кону стоит ваша безопасность, безопасность хранения велосипеда с мощной аккумуляторной батареей в доме и долговечность работы оборудования.

Почему люди выбирают электровелосипед?

1. Кто-то желает ездить быстрее и дальше, чем это ему позволяет физическая подготовка.
2. Некоторые разновидности электровелосипедов обладают внушительной грузоподъемностью и позволяют отказаться от неэкологичных видов транспорта.
3. Географическое положение играет свою роль. Не все живут в условиях равнины, некоторые города стоят в гористых местностях, где даже рядовая поездка на работу требует нечеловеческих усилий.
4. Для кого-то наличие электровелосипеда позволяет полностью отказаться от автомобиля, к стоимости которого, кстати, некоторые модели велосипедов и приближены.
5. Некоторые электровелосипеды до скорости 25 км/ч разгоняются быстрее автомобиля. Есть возможность почувствовать себя супер-героем, только для этого не надо надевать трусы поверх штанов.

Наиболее быстро электромоторами заполняется ниша горных велосипедов. Существуют модели способные гонять даже по трейлам. Прелесть их заключается в том, что райдеру нет необходимости тратить драгоценные усилия на преодоление подъемов, чтобы после спуститься по трассе. Аудитория пользователей велосипедов увеличивается, так как многие люди попросту и не сели бы за руль, если бы не электротяга.

Все о полном приводе электрических велосипедов

Полноприводные электровелосипеды отличаются высокой проходимостью, поэтому отлично подходят для езды в экстремальных условиях: по бездорожью, песчаным тропам, гравию, влажному и рыхлому грунту. Привод на двух колесах позволяет без проблем подниматься в гору и уверенно преодолевать бездорожье. Обычно полный привод обеспечивают 2 электромотора мощностью от 250 до 1000 Вт каждый. Одно мотор-колесо устанавливается на переднюю вилку, а второе – на заднюю ось.

Несмотря на оснащенность сразу 2-мя электромоторами, полноприводные электровелосипеды перемещаются так же тихо, как и модели с одним мотор-колесом. Из внешних отличий электробайки с полным приводом имеют только еще один двигатель и дополнительный контроллер. Все остальные комплектующие такие же, как у одномоторных велосипедов. В частности, одна ручка газа обслуживает одновременно 2 параллельных соединения контроллер – мотор-колесо.

Особенности электровелосипедов с полным приводом

Мотор-колеса для совместного использования на велосипеде обязательно берутся идентичные по всем критериям: мощности, развиваемому крутящему моменту, массе, напряжению, потреблению тока. Дисбаланс между электродвигателями полноприводного велосипеда недопустим. Например, при установке в паре на один велосипед скоростного и тягового мотор-колеса скоростной двигатель будет стремиться вырваться вперед. В результате, он будет перегреваться.

Полный привод устанавливается не для того, чтобы повысить скорость электровелосипеда. На деле e-bike с 2-мя мотор-колесами будет развивать практически такую же максимальную скорость, как и модель с 1 таким мотор-колесом. По законам физики значения скоростей не суммируются. Но полный привод улучшает тяговые характеристики электровелосипеда: e-bike будет быстрее и увереннее подниматься в горку, поскольку располагаемая им мощность вырастет вдвое.

Необходимость усиления рамы

При установке на велосипед 2-х мотор-колес увеличивается уровень расходования энергии, что приводит к необходимости использования АКБ с более высокой емкостью. Работая на полную мощность, двигатели будут потреблять высокий ток, поэтому применять АКБ низкой емкости нерационально. С возрастанием емкости увеличивается и масса аккумуляторных батарей. Чтобы избежать лишней нагрузки на электровелосипед, аккумуляторные батареи лучше использовать литий-ионные (Li -ion) или литий-железо-фосфатные (LiFePO4 ).

Для обеспечения хорошей управляемости на дороге нужно позаботиться о правильном распределении веса на велосипеде. Чем мощнее будут используемые мотор-колеса, тем тяжелее понадобится обслуживающая их аккумуляторная батарея, и тем выше окажется весовая нагрузка, приходящаяся на раму. Поэтому перед оснащением велосипеда полным приводом необходимо установить на него прочную раму, устойчивую к повышенным нагрузкам.

Достоинства и недостатки полноприводного электрического велосипеда

Электровелосипеды с полным приводом имеют:

• впечатляющую проходимость, в т. ч. по горной местности, снегу, песку и другим сыпучим поверхностям;
• плавную и синхронно-скоординированную работу электромоторов
• уверенную тягу при подъеме в гору;
• хорошую динамику разгона;
• легкость управления, даже на высоких скоростях;
• возможность использования круглый год, практически в любую погоду;
• способность перевозить и человека, и достаточно тяжелые грузы;
• надежность и практичность – даже если один из контроллеров или моторов выйдет из строя, можно будет продолжить движение благодаря 2-му мотор-колесу;
• легкое преодоление расстояния 30–60 км на одном заряде – в зависимости от емкости установленной АКБ, характеристик моторов и особенностей рельефа;
• возможность получения идеальной развесовки – с установкой аккумуляторной батареи в центре рамы;
• бесшумную работу – как и в случае с моноприводными электрическими велосипедами.

Но при всех достоинствах полноприводные электровелосипеды не лишены и недостатков. Прежде всего, это увеличение стоимости набора комплектующих, необходимых для оснащения велосипеда электроприводом. Кроме 2-х мотор-колес и контроллеров, придется установить максимально прочную раму и более дорогой аккумулятор высокой емкости.

Еще один недостаток – неизбежное утяжеление конструкции, примерно на 6–8 кг. Отсюда вытекает и следующий нюанс – сохранение или незначительное увеличение значения максимальной скорости, характерного для каждого для двигателей. Ощутимого возрастания предельной скорости не произойдет. Зато использование 2-х моторов повышает тяговые качества транспортного средства. Полноприводные электровелосипеды отлично подходят для езды по пересеченной местности, грязи, песку, труднопроходимым участкам дорог и даже по снегу зимой.

В нашей предыдущей статье представлен честный Топ-10 лучших электровелосипедов по версии команды, создающей неповторимые кастомные электробайки.

Источники:

https://velofans.ru/vibor/elektronabory-pereoborudovaniya-velosipedov
https://e4bike.ru/collection/motor-kolesa
https://motocarrello.ru/jelektrovelosipedy/1103-motor-dlja-jelektrovelosipeda.html
https://velojournal.net/electro-bikes-voprosy-i-otvety
https://dindi.ru/veliki/polnom-privode-ehlektricheskih-velosipedov/