Как сделать велосипед с электромотором

В настоящее время самостоятельная сборка электровелосипеда не требует никаких специальных знаний и навыков. Достаточно иметь определенную сумму денег. Набор (комплект) для электровелосипеда стоит не так уж и много.

Моя статья про то, как самостоятельно собрать электрический велосипед очень короткая. Но читая ее, вы быстро обнаружите, что попали на внимательное изучение кучи других статей и обзоров на которые я ссылаюсь. И иначе никак… На дворе 2021 год и рынок комплектующих для создания электробайков сложен и многообразен.

Почему электровелосипед – это круто?

Это все тот же велосипед. Относительно легкий, маневренный, простой в обслуживании и на нем также крутишь педали и мчишься, как супер-герой слыша только шум ветра и пение птиц.
По пересеченной местности электровелосипед едет быстрее скутера, мотоцикла и обычного велосипеда. Уступает только кроссовым мотоциклам.
По проходимости круче велосипеда только лошадь, верблюд, северный олень и пешеход. Мотоцикл невозможно перетаскивать через поваленные деревья, а квадроцикл вообще нет смысла рассматривать, по узким тропинкам он не ездит и в город на нем не сунешься.
Если вам нужна приличная физическая нагрузка, так вы ее получите за то же самое время, как и на обычном велосипеде, просто установив слабую помощь электромотора. Но при этом проедете большее расстояние и соответственно получите больше позитивных впечатлений. На эту тему есть хорошее исследование.
Если вам не нужна физическая нагрузка, вы можете вообще не крутить педали.
Электрическая система современного электробайка практически не требует обслуживания. А электричество намного дешевле бензина и не воняет.

Почему не нужно покупать готовые электровелосипеды?

К сожалению среднестатистическому россиянину не по карману приобретение качественных готовых электровелосипедов от европейских или американских производителей. То, что нам по карману – это китайский и российский велопром. Но это низкое качество.

Второй весомый минус готовых электровелосипедов от европейских производителей – это законы Евросоюза ограничивающие их скорость. На всех электровелосипедах от ведущих производителей установлено программное ограничение скорости. Как только вы разгоняетесь до 25 км/ч, мотор перестает вам помогать (некоторые электрические велосипеды от американских производителей, например Specialized, имеют ограничение скорости 45 км/ч и 32 км/ч).

Третьим недостатком электровелосипедов заводской сборки от известных брендов является отсутствие возможности самостоятельного ремонта моторов и других комплектующих. При поломке моторов таких производителей, как Bosch, Shimano, Yamaha, Brose, Specialized и FAZUA вам придется обращаться к дилеру, а моторы используемые для самостоятельной сборки электровелосипедов в большинстве случаев можно отремонтировать самостоятельно.

Так что, если вы ограничены в бюджете и хотите ездить побыстрее, лучше собрать электровелосипед самому.

Самостоятельная сборка электровелосипеда

Все начинается с простого желания типа: “хочу собрать электровелосипед”. Дальше нужно определяться, какой именно. Различных типов электровелосипедов довольно много. Все они рассмотрены в статье: Электровелосипед.
Никто вам в этом деле помочь не сможет, поскольку все люди разные и электробайк собирают под самые разные цели.

Перед тем, как что-то покупать, попробуйте ответить на вопросы:

Болит ли у меня спина, когда я езжу на своем обычном велосипеде нагнувшись к рулю? На электровелосипеде вы будете ездить больше, чем на обычном и если вы не решите эту проблему посредством выбора правильной рамы, она усугубится.
Как далеко я буду ездить на собранном электровелосипеде? От ответа на этот вопрос зависит, какую батарею нужно устанавливать на байк.
Нужна ли мне высокая скорость, или здоровье и жизнь дороже? Ответив на этот вопрос вы приблизитесь к пониманию того, какой мотор купить.

Донор для сборки электровелосипеда

В просторечии педальные велосипеды подвергаемые электрификации называется “донорами”. Как я его себе выбирал можно посчитать в статье: Электровелосипед для загородной жизни (часть II, выбор донора).
При выборе донора необходимо учитывать такой немаловажный момент, как колеса. Об этом отдельная статья: Колеса электровелосипеда. Также, а может и более важно – это понимание, какую аккумулятороную батарею вы будете использовать. Про батареи мы поговорим в главе ниже.

Комплект для сборки электровелосипеда

Самый простой и бюджетный способ заполучить электрический велосипед – это приобретение комплекта для электрификации обычного велосипеда состоящего из электромотора, батареи и дополнительных комплектующих с последующей самостоятельной установкой этого хозяйства на имеющийся в наличии велосипед. Электромоторы отлично устанавливаются практически на любые рамы.

Любой мотор на электробайке выполняет нужную нам функцию: он крутит колесо. Принципиальная разница только в том, что кареточный электромотор работает в тандеме с системой переключения скоростей, что крайне полезно в горах и на пересеченной местности и не страдает от перегрева, а мотор-колесо – само по себе. Цена на системы электрификации с кареточными моторами и мотор-колесами слегка различается. Мотор-колеса в среднем дешевле.

Самостоятельная сборка электровелосипеда дает возможность создавать любые конструкции и использовать качественные комплектующие.

Кареточные моторы и мотор-колеса

Первое с чем вы столкнетесь при выборе комплекта для сборки электровелосипеда для сборки электровелосипеда – это то, что они бывают разной мощности. Если на моторе мощностью 250-500W вы можете разогнаться до 35 км/ч, то на 1000 W – скорость уже около 45 км/ч. Но нужно помнить, что без прав в России можно использовать только электровелосипеды имеющие номинальную мощность мотора 250W.

В этой статье мы не будем подробно рассматривать, какой электромотор выбрать. Вариантов всего два: либо кареточный, либо мотор-колесо. Сходите по этим ссылкам, там все подробно описано, включая плюсы, минусы и цены.

Электромотор (кареточный или мотор-колесо). В некоторых вариантах комплектации мотор-колесо может быть уже заспицовано в обод. Следуют учитывать, что все ободья в таких комплектах самые дешевые.

Аккумуляторная батарея и зарядное устройство (но можно купить комплект и без них). Емкость батареи часто можно подобрать под ваши запросы. Есть варианты с батареями типа “дельфин” (как на фотографии), но можно найти предложения с батареями разработанными для багажника.

Дисплей (показывает скорость, выбранный вами режим работы мотора, расход электричества, оставшийся заряд батареи и ошибки)

Клавиша “газа” (позволяет ездить не вращая педали). В некоторых случаях конфигурация комплекта позволяет выбрать вместо клавиши, мотоциклетную рукоятку или полурукоятку.

Ручки тормоза или датчики тормоза для дисковых тормозов. Отключают мотор при нажатии.

Передняя звездочка (только в комплектах с кареточным мотором). Диаметр звездочки влияет на скорость.

Шатуны педалей (только в комплектах с кареточным мотором)

Датчик скорости (крепится на заднюю часть велосипеда и одну из спиц заднего колеса, позволяет определять скорость электрического велосипеда)

Кабель соединяющий мотор с батареей, дисплеем, датчиком скорости и контроллером (если используется мотор-колесо).

Контроллер (если вы выбрали набор с мотор-колесом).

У российского дилера реализующего веломоторы и или наборы для электрификации можно получить гарантию. На Алиэкспрессе – дешевле. Типичный пример: популярный набор для электровелосипеда с мотором Bafang BBS 750W и батареей на 13 Ah в одной и той же комплектации на Алиэкспрессе стоит 40 300 руб, а в России на 5 000 – 10 000 рублей дороже. Лично я – сторонник приобретения электромоторов через Алиэкспресс. Просто не нужно их заказывать у каких-то непонятных шаромыжников. На Али есть вполне приличные фирмы дорожащие своей репутацией.

Выбор батареи для электровелосипеда

После того, как вы выбрали мотор, нужно определиться с батареей. Чем батарея больше – тем дальше на ней можно ехать и тем она тяжелее и дороже. Подробная статья про батареи тут.

В случаях, когда вы решили собирать батарею в России, с выбором корпуса батареи лучше не мудрить. Хорошо зарекомендовавшая себя модель на 60-65 элементов стоит 2787 руб. Устанавливается во внутреннюю часть треугольника рамы. Если использовать 60 элементов LG MH1 честная ёмкость батареи – чуть больше 18 Ah. С активным педалированием вы сможете проехать на ней более 50 км. Элементы и их сборка в корпус обойдутся вам примерно в 20000-30000 руб. Зарядное устройство – около 1000 руб. Если вам нужна батарея большей емкости, посмотрите этот корпус на 91 ячейку.

Батарею вам смогут собрать в следующих местах:

Если не хочется возиться с приобретением корпуса батареи, а потом ее сборкой, покупайте готовую батарею тут: https://www.li-force.ru/shop/cat/portfolio
Установку мотора и батареи на велосипед можно произвести самостоятельно, а можно обратиться к веломастеру. Процесс не сложный, на Youtube масса обучающих роликов.

Что бы понять, что происходит с ценами за последние три года написал статью: Сколько стоит сборка электровелосипеда в 2020?

Мотор-колесо для электровелосипеда — полный обзор

Что такое мотор-колесо? Ну, поклонники индивидуального электротранспорта, естественно, знают что это такое, но, зачастую, только поверхностно. А вот на вопросы, чем разнятся между собой данные агрегаты, какое МК выбрать, где приобрести, какая цена — мало кто сможет ответить вразумительно. Прояснить ситуацию поможет эта тема, в которой я постараюсь дать вам максимальный объём информации о моторизированном колесе.

Содержание:

Что такое мотор-колесо (МК)?
Классификация мотор-колес.
Копенгагенский велосипедный двигатель.
Передние и задние МК.
Мощность МК.
Незаспицованные и заспицованные МК.
Тяговые мотор-колёса и МК предназначенные для высокой скорости.
Масса мотор-колеса.
Тип крепления тормоза.
Диаметр оси.
Задние МК под трещётку/кассету.
Ширина МК.
Подбор МК.
Датчики.
Усилители дропаутов.
Полноприводный e-bike.
За сколько можно приобрести мотор-колесо?
Где можно приобрести МК?
Обслуживание моторизированного колеса.

Что такое мотор-колесо (МК)?

Всем нам ещё со школы известно, что электромотор трансформирует электрическую энергию в механическую. МК же является весьма популярной разновидностью электромоторов для e-bike и самокатов на электрической тяге. Однако, что касается электровелосипедов, то МК постепенно вытесняется оттуда кареточными двигателями. Совсем по-другому обстоят дела с электросамокатами — для них на данный момент МК является лучшей разновидностью привода.

Итак, что же такое МК (Hub Motor) по сути? Это колесо оснащённое бесщёточным электродвижком, колёсным редуктором (он может и не присутствовать) и тормозным устройством (иногда).

Классификация мотор-колес

Перед тем как отдавать свои кровные, нужно определиться, какое именно оборудование вам требуется.

МК подразделяются на 2 типа:

прямого привода (Direct-Drive Hub Motor, он же директ-драйв, он же бесщеточный, он же безредукторный);
редукторные (Geared Hub Motor).

МК прямого привода

Прямоприводные агрегаты устроены проще не придумаешь. В такой конструкции изнашиваются только подшипники. Вал силового агрегата играет роль оси и поскольку он зафиксирован, электродвигатель крутится вокруг него, вращая колесо и двигая электробайк.

Такие девайсы могут порадовать своего обладателя высокой степенью надёжности, а их мощность составляет 500-3000 Ватт и выше. Весят гаджеты от 5,3 килограмм. Но есть у них и негативный момент: при движении по инерции и на педалях, райдер будет ощущать сопротивление двигателя.

Direct-Drive юзеры приобретают для оснащения ими электровеликов и электромотоциклов, рассчитанных на максималку от 40 км/ч. Прямоприводные девайсы, зачастую, обладают бОльшим диаметром чем редукторные вариации. Это помогает выдавать более солидный показатель тяги, что требуется для создания приемлемого уровня мощности на пониженных оборотах. Но даже такой технический ход не спасает: по причине посредственных тягловых возможностей, для пересечённой местности эта разновидность МК не годится.

Средства передвижения оборудованные прямоприводными МК могут генерировать электроэнергию во момент замедления — это называется рекуперативным торможением. Но в то же время, эффективность подзарядки накопителя энергии с помощью рекуперации настолько мала, что про неё просто забывают. Исключение может составлять лишь тот случай, когда велосипедист будет спускаться с Эвереста.

Редукторное МК

У этого типа имеется редуктор и обгонная муфта. Последняя, при езде по инерции и на педалях, исключает торможение силовым агрегатом. А вот что делает редуктор: понижает высокую частоту вращения электродвигателя и повышает тягу.

Редукторная разновидность МК, которая обслуживает e-bike, электросамокаты и скутеры на электрической тяге, отличается скромными габаритами и массой, также, она может предложить достойные показатели тяги. По мощностным возможностям редукторные МК уступают прямоприводным. Как правило, для Geared Hub Motor 250-500 W являются пределом мечтаний и такие циферки дают возможность раскочегарить электрифицированное средство передвижения до 30-50 км/ч, что для многих юзеров, не слабым достижением является.

При покупке, отдавать предпочтение редукторному МК следует в том случае, если во главе угла стоит безмятежное передвижение по пересечённой местности. А вот скоростью к сожалению придётся пожертвовать — она не является козырем редукторного моторизированного колеса.

Копенгагенский велосипедный двигатель

Весьма продуманное устройство, а суть его заключается в том, что двигатель, блок управления и аккумулятор, расположены в едином корпусе.

Передние и задние МК

Фронтальное и заднее МК различаются между собой размерами оси. С передними МК проблем у юзера будет меньше, а внедрять их в конструкцию легче. Подходят они для электрификации вело различных типов.

По поводу недостатков: имеет место неважное сцепление с дорожной поверхностью. Поскольку передняя часть e-bike нагружена меньше чем задняя, передний привод может пробуксовывать, что трудно не заметить на подъёмах. Задние же МК, в противовес передним, гарантируют улучшенную тягу и сцепление с дорожным покрытием.

В распоряжении задних моторизированных колёс, обычно, на крышке имеется выступ с резьбой, для монтажа стандартной трещётки либо кассеты. На МК для передней оси, подобного технического решения вы не обнаружите.

У трещётки и кассеты крепления отличаются, на это нужно смотреть при выборе силового агрегата. БОльшая часть МК предназначенных для задней оси имеет крепление под трещётку. В то же время, крепление под кассету можно встретить не так часто и оно должно присутствовать в технических данных электродвигателя либо его названии.

При надобности, можно организовать и полноприводную модификацию, а не ограничиваться только передним или только задним двигателем.

Мощность МК

Классификация мотор-колёс по мощности несколько условна и выглядит она так:

низкий показатель — 250-350 Ватт;
средний показатель — 500-750 Ватт;
высокий показатель — от 1000 Ватт.

От показателя мощности напрямую зависит скорость электрифицированного вело.

Хотите понять, какое влияние номинальная мощность оказывает на ходовые качества e-bike? Скажу сразу — это занятие не для слабонервных! Затруднение в том, что этот параметр, приводимый некоторыми изготовителями, не равен ни фактической выходящей мощности, ни предельной. Фактическая выходящая мощность девайса имеет зависимость от нагрузки воздействующей на него в конкретный момент.

Некоторые разработчики электрифицированных колёс приводят пиковую мощность, но, как долго она будет себя проявлять? 5, 30, 60 сек? Никто точно вам этого не скажет!

Мощные движки маскируются ложными стикерами! Но тут нужно разуметь, что если вы отдаёте предпочтение экстремальной езде, не имеете при этом прав и вдобавок вас словят, стикер вряд ли поможет уйти от наказания. К сожалению, а может быть и к счастью, в большинстве стран законодательство предусматривает, что не имея прав можно кататься только на электробайках оснащённых движками мощностью не более 250 W.

Незаспицованные и заспицованные МК

Силовые агрегаты можно приобрести как уже внедрённые в колесо, так и отдельно. Естественно, первый вариант устанавливать на вело проще. Однако, если вы намерены пустить в ход уже имеющийся в вашем распоряжении обод, либо какой-то сверхпрочный, то берите МК отдельно и потом внедряйте в колесо.

Для проведения процедуры спицевания своими силами, можно приобрести специальное приспособление, оно же поможет вам расправляться с «восьмёрками».

Тяговые мотор-колёса и МК предназначенные для высокой скорости

Как узнать — тяговый электродвижок или скоростной? Показатель номинального RPM (об/мин) вам в помощь. Также учитывайте величину крутящего момента (Nm) и тут всё просто получается: чем больше Нм выдаёт двигатель, тем больше он тяговый.

Но в то же время, не стоит возиться с исследованием данного параметра, так как на веб-ресурсах достойных разработчиков, обычно объяснено, для каких целей предназначено МК. В крайнем случае, можно просто спросить. Говорят неправду только об использовании движков на e-MTB.

Нуждаетесь в электровело для горной либо холмистой местности? Тогда МК это не ваш выбор — здесь нужно отдать предпочтение кареточной разновидности электродвигателей.

Масса мотор-колеса

Никто это разделение всерьёз не воспринимает, но всё же не помешает быть в курсе общего положения дел.

Итак, МК по массе бывают такие (указана номинальная мощность):

сверхлёгкие: весят около 1,5 кило (250-350 Ватт);
лёгкие: вес 2-3 килограмма (250-500 Ватт);
средневесные: масса 4-6 килограмм (500-1500 Ватт);
тяжёловесные: затягивают на 6-10 кило и даже больше (1000-3000 Ватт и выше).

Тип крепления тормоза

Возьмём к примеру электродвижки от такого популярного китайского производителя как Bafang. Здесь просто нужно смотреть, какая буква стоит в конце названия изделия:

D — дисковый тормоз;
R — тормоз роллерного типа;
V – V-Brake.

Диаметр оси

У лёгких МК он составляет 12 мм, у массивных редукторных и прямоприводных — 14 миллиметров, у некоторых экземпляров имеет место 16-миллиметровый диаметр. Параметры разнятся, но несмотря на это, почти все МК для монтажа на электробайк обладают двухсторонней проточкой, под стандартные 10-миллиметровые велосипедные дропауты.

Задние МК под трещётку/кассету

Производители выпускают задние мотор-колёса под трещётку и под кассету. В технических характеристиках ответственные изготовители об этом сообщают.

Ширина МК

Для обычных великов цифры такие: 90-93/100-105/135 — самая распространённая/145 мм. Для фэтбайков: 175 и 190 миллиметров.

Подбор МК

Здесь нужно сразу определиться, какая именно разновидность электрифицированного вело вам нужна: для города, пригорода, горных поездок, туристический, грузовой?

Затем ищите в интернете обзоры силовых агрегатов нужного назначения и выбирайте из них наиболее подходящий вам вариант. Если жалеете денег на двигатели от известных брендов, то придётся обратить внимание на так называемые «no name» изделия либо на продукцию не популярного китайского производителя. Если повезёт, то в ваше распоряжение может достаться вполне себе приемлемый экземпляр.

Городские электровелосипеды

МК разработанные для городских электровело, предназначены для размеренного движения по ровному дорожному покрытию. Стоят они не дорого и если их правильно эксплуатировать, то можно рассчитывать на продолжительную безотказную работу.

Электробайки для езды в пригороде

Силовое оборудование для такой техники, как правило, обладает чуть лучшими показателями тяги и при преодолении умеренного подъёма оно вряд ли вас разочарует.

Трекинговые электровелосипеды

Электрические двигатели для таких аппаратов рассчитаны на использование на маршрутах с большой протяжённостью и в холмистой местности.

Горные велики на электрической тяге

Для горных электробайков производители не выпускают МК, по той простой причине, что для таких условий передвижения они просто не пригодны. В движение e-MTB должны приводить двигатели кареточного типа, которые имеют очевидные преимущества над моторизированными колёсами.

Однако имеют место и такие производители, которые хитрят, в рекламных целях так сказать. Обычно, эти МК демонстрируют достойную тягу, что даёт возможность без особых проблем эксплуатировать их на пересечённой местности.

❗Нюансы

Если вы поклонник спокойной езды, скоростной режим которой не превышает 25-30 км/ч, то добрую службу вам может сослужить мотор мощностью 250-350 Вт. А вот если вы лихой райдер, постоянно жаждущий острых ощущений, то приобретайте движок на 500 Вт. Такой, позволит разгоняться до вполне опасных 40-45 км/ч, так что, не стоит забывать и про специальную экипировку, призванную уберечь вас от неприятных травм.

Датчики

Как правило, МК оснащены датчиками скорости либо датчиками частоты вращения педалей, сообщающих блоку управления, насколько задействовать электродвижок в зависимости от частоты вращения педалей.

Датчики тяги отслеживают не частоту вращения, а усилие, прикладываемое наездником к педалям. Это создаёт ощущение больше похожее на обычный велик без электротяги. Такие датчики применяются в основном в движках кареточного типа установленных на e-MTB.

Усилители дропаутов

Думаете, установите моторизированное колесо и всё, дело сделано, можно обмывать? К сожалению, ещё имеют место неприятные моменты, которые придётся учитывать. Точки крепления МК к раме, так называемые «dropout», по причине возросшей нагрузки могут попросту разрушиться! Чем это чревато для здоровья райдера — догадаться не трудно. Во избежание подобного недоразумения, применяют усилители дропаутов.

Dropout отличаются по конструкции: для силовых агрегатов с невысокой мощностью, сгодятся относительно лёгкие детали, а для высокомощных и массивных Direct-Drive, предназначены более серьёзные, увесистые изделия. Естественно, такие приспособления нужно устанавливать — так надёжней будет!

Полноприводный e-bike

Велосипед можно оборудовать двумя мотор-колёсами одновременно, сделав его таким образом полноприводным. У подобного решения есть как свои плюсы, так и свои минусы, но, по утверждениям специалистов, недостатков всё-таки больше.

За сколько можно приобрести мотор-колесо?

Если прошерстить ассортимент популярного интернет-магазина Aliexpress, то можно наткнуться к примеру на ценник 6,2 тыс. руб. Столь символическую сумму с вас просят за 250-ваттный незаспицованный электромотор от «no name» производителя. Самый недорогостоящий комплект для превращения обычного велосипеда в электрический, с заспицованным МК мощностью 350 Вт, также от безымянного разработчика, обойдётся экономному юзеру в 16,5 тыс. руб.

Если есть желание приобрести популярные силовые агрегаты, то нужно готовить от 8 тыс. руб. К примеру, МК Shengy для заднего колеса, затянуло на 9,9 тыс. руб. Заслуживший доверие пользователей редукторный двигатель Bafang для электрифицированного фэтбайка, был оценён в 15,27 тыс. руб., Direct-Drive с показателем мощности 1500 Вт — 11,6 тыс. руб.

Где можно приобрести МК?

Неблагоразумно переплачивать, покупая двигатель или полный набор у продавцов из России. Все МК изготавливаются в Китае и ценники там на них, в основном более скромные. Но, имеют место и исключения: случается такое, что российские и китайские цены совпадают либо же в РФ даже дешевле получается. Это вполне реально, только вот случается такое исключительно с продукцией мало распространённых брендов.

Зачастую, наиболее выгодный вариант можно найти на Aliexpress, Alibaba и других интернет-магазинах китайского происхождения. Однако бОльшую часть МК в розничной продаже отыскать не удастся.

Обслуживание моторизированного колеса

Данное устройство не нуждается в обслуживании, пока не пройдёт 10 тыс. километров. Но, обратить на себя внимание оно может и раньше, например, если вы умудрились его утопить.

Заключение

Вот такое оно, мотор-колесо — простое, доступное, популярное. Как правило, у пользователей не возникает проблем ни с его установкой, ни с его эксплуатацией, тем более, что к оборудованию всегда прилагаются соответствующие инструкции. Остаётся только одно, не пожалеть денег и приобрести действительно стоящее изделие, которое будет доставлять вам исключительно положительные эмоции на протяжении всего срока службы.

Велосипед с электроприводом – для тех, кому лень крутить педали

Если вы живете в большом городе, где автомобильное движение превращается в невероятную сутолоку и больше походит на гонки черепах, то уже, наверняка, не раз задумывались о том, чтобы пересесть на какой-нибудь альтернативный транспорт. В Европе уже давно многие используют «экологически чистый» способ передвижения – самокаты, велосипеды, гироскутеры, да что уж там, министры многих государств приезжают на работу на велосипедах – прям как в сказке, в которой мечтает побывать если не каждый, то абсолютное большинство россиян.

Сегодня мы с вами поговорим про велосипеды с электроприводом – этих удобных и верных железных конях.

Что такое электровелосипед

Велосипед с электроприводом называется также пауэрбайк, е-байк (это название в России точно приживется), педелек – все эти слова происходят из английского языка. Еще одно название, которое часто можно услышать – это велогибрид – не совсем верное, так как гибридом называются велосипеды, имеющие возможности горных и шоссейных моделей.

Это транспортное средство, приводимое в движение при помощи небольшого электрического двигателя.

Электрический мотор может обеспечить движение велосипеда полностью, либо частично, помогая ездоку лишь периодически.
Отличие данного велосипеда состоит в трех деталях, которыми он оборудован: электромотор, аккумулятор и контроллер.
В отличие от прочих устройств, двигающихся за счет электричества (электроскутер), велосипед может приводиться в движение педалями, что делает данную конструкцию более универсальной.

Неоспоримым преимуществом такой техники является то, что для нее не требуется наличия регистрационного номера и водительских прав.
Мотор имеет невысокую мощность, поэтому электровелосипеды подходят для использования широким кругом пользователей, с совершенно разным уровнем умений вождения и подготовки. Под вторым понимается уровень физической силы – привод позволяется эффективно распределять нагрузку.

На просторах бывшего СССР велосипеды с электроприводом официально называют мопедами.

Интересно знать! В РФ велосипеды с моторами мощностью до 0,25 кВт, согласно ПДД, относятся к велосипедам. С моторами от 0,25 и до 4 кВт – мопедами. Чтобы иметь возможность управлять мопедом вы должны иметь у себя водительское удостоверение категории «М» или любой другой, например «А» или «В».

История появления

Первые идеи оснастить велосипед независимым двигателем возникли ненамного позже появления самого велосипеда.

Первый патент на электрический привод, который предназначался для велосипедов, был выдан в далеком 1890 году.
Дальнейшее развитие это направление получило вместе с развитием электротехники, однако в 20-м веке подобные агрегаты были, скорее на уровне любительских конструкций и массовых производителей мало интересовали.
Сдвиг произошел в начале 90-х годов прошлого века, когда немыслимыми темпами начала развиваться бытовая электроника. Появились компактные и эффективные аккумуляторы, которые позволили сделать эксплуатацию более удобной.
Первый массовый выпуск таких велосипедов наладила компания Zike – произошло это в 1992 году. С того момента выпуск и продажи стали постоянно расти и достигли пика в 2002-2003 гг. в США.
На китайском рынке первые модели вышли в 1998 году. Сегодня выпуска таких велосипедов в Поднебесной составляет около 30 млн. в штуках. Большинство выпускаемой техники остается на внутреннем рынке Китая.

Плюсы и минусы велосипедов с электромоторами

Несомненно, у каждого вида техники имеются свои достоинства и недостатки и электровелосипеды не стали исключением.

Из самого важного стоит отметить:

Электрический мотор позволяет с небольшими затратами сил преодолевать крутые подъемы и расстояния, что очень удобно для лиц со слабым здоровьем или развитым недостаточно в плане физики.
Заряд аккумуляторных батарей осуществляется от общественных сетей, так что вы можете подпитаться везде, где есть розетка.
Хорошие аккумуляторы для таких велосипедов уже сегодня позволяют преодолевать до 100 км на одном заряде и имеют срок службы около 5 лет.

В случае разряда аккумулятора можно переходить на классический педальный привод.
По соотношению экономических и энергетических затрат на перемещение человека, электровелосипед занимает почетное первое место, опережая даже общественный транспорт.
Такое средство передвижения не будет загрязнять окружающую среду, что по достоинству ценят защитники живой природы.
Разница в стоимости эксплуатации такого велосипеда (расходы на хранение, заправку, парковку, ремонт и прочее) в сравнении с самым малогабаритным и экономичным легковым автомобилем просто колоссальна.

Данный вид транспорта является одним из немногих, которые можно хранить в жилом помещении, что особенно важно для квартир.
Конструкция велосипеда с электроприводом очень простая, что увеличивает ее надежность и эксплуатационные сроки. Ремонт при минимальных навыках и знаниях можно проводить своими руками.
Электровелосипед вы можете сделать самостоятельно. Для этого продаются специальные наборы, состоящие из компонентов, которые мы называли выше.

Народные умельцы предлагают свои варианты самоделок:

Все здорово, а в чем же тогда состоят несовершенства данных конструкций?

Емкий аккумулятор для электровелосипеда достаточно много весит – общая масса может достигать 30 кг. Это существенно усложняет управление велосипедом и кручение педалей, в случаях полного разряда.
Цена на емкие аккумуляторы очень высокая, а доступные имею небольшой запас хода – около 20 километров.
Самый распространенные типы аккумуляторов (свинцово-кислотные, литий-ионные) прослужат максимум три года и это при умеренной нагрузке.
Эти же аккумуляторные батареи имеют долгое время заряда от 4 до 6 часов. Как вариант использовать можно литий-титанатные, но именно они и стоят дороже.
Пользование велосипедом на свинцовых и литий-ионных аккумуляторах при отрицательной температуре приводит к быстрой деградации батарей. Да и, в общем, на любом велосипеде или мотоцикле ехать при -20 градусах – малоприятное занятие.
Проходимость таких велосипедов на грунтовых дорогах очень слабая. При этом пластиковые детали привода не выдерживают высоких вибраций и быстро выходят из строя.

Велосипед имеет явные преимущества по габаритам и массе перед автомобилем в случае объезда различных препятствий, но с другой стороны, на нем ничего кроме себя и легкого груза ничего не увезешь.

Совет! Популярность стали набирать трехосные велосипеды с электромотором, которые называют еще грузовыми. На таком «скакуне» можно смело отправиться за покупками в супермаркет, так как сзади имеется довольно вместительная корзина под кладь.

Стоимость такого велосипеда от производителя будет в 2-3 раза выше, чем у классической механической конструкции.

Строение велосипеда с электроприводом

Мы уже показали, что конструкции могут быть как заводскими, так и сделанными мастерами-любителями, причем и второй вариант можно отыскать в свободной продаже.

Главным преимуществом заводских велосипедов является продуманная конструкция, которая включает в себя не только электромеханическую часть, но и специальные раму (сконструирована она может быть так, что аккумулятор будет прятаться внутри трубчатой конструкции) и колеса. Плюс отметим необычный дизайн.

В 2009 году миру было представлено вот такое чудо, получившее название «Копенгагенское колесо». С его помощью обычный велосипед можно превратить в электрический, просто заменив заднее колесо.

Внутри красного диска встроены сразу электродвигатель, контроллер и аккумулятор. Устройство автоматически помогает ездоку при вращении педалей.
При торможении двигатель переключается в генераторный режим, что позволяет запасать энергию в аккумуляторе.
Управление осуществляется через смартфон, который связывается с умным колесом по Bluetooth.
Из дополнительных функций стоит отметить встроенные датчики GPS,GPRS и для сбора информации об экологической обстановке.

Стоит такое умное колесо порядка 2000 долларов, что означает, что в России мы его еще очень долго не увидим, проще купить какой-нибудь мотороллер от Honda.

Теперь давайте подробно разберем основные компоненты электровелосипеда.

Электродвигатель и его разновидности

На сегодняшний день существует 4 типа электродвигателей, устанавливаемых на велосипеды.

Мотор-колесо со встроенным бесколлекторным двигателем является самым часто применяемым техническим решением. Показан он на фото выше.
Как видите, двигатель встроен в ось колеса вместо втулки.
Располагаться он может как на заднем, так и на переднем колесе.
Применение такого двигателя позволяет без проблем переоборудовать в электрический любой простой велосипед.
Диапазон мощности данных двигателей варьируется от 500 до 5000 Вт.

Существует две разновидности мотор-колес: с редукторами и без них.
В редукторных моделях внутри установлен высокочастотный двигатель с небольшим крутящим моментом – нужное усилие достигается за счет редуктора. Такая конструкция является более дешевой, компактной и технологичной.
Безредукторные модели, или двигатели прямого привода, имею противоположные рабочие характеристики. Вращение мотора передается колесу напрямую, благодаря чему надежность решения более высокая. Однако данные моторы, из-за применения больших магнитов, имеют куда больший вес и габариты.

Безредукторные моторы комплектуются обгонной муфтой, которая позволяет двигаться велосипеду накатом или посредством кручения педалей легче. Если вращение колеса с мотором перегоняет обороты двигателя, то ступица с мотором ведет себя как обыкновенный подшипник. Данное свойство делает невозможным использование рекуперации кинетической энергии.
На бесколлекторных двигателях обгонной муфты нет, а, следовательно, вращение колеса всегда будет равным вращению двигателя. Это означает возможность использования торможения за счет рекуперации, но с другой стороны усложняет накат и педальное вращение, даже при полностью отключенных обмотках.

В планетарных редукторах сателлитные шестерни обычно используются пластиковые – они являются, фактически, расходной частью, которую можно легко заменить самостоятельно. Стоимость таких шестерней заметно ниже, чем у металлических.
Подобное решение хорошо тем, что помогает сберечь от износа, сложные в изготовлении и замене металлические зубцы на корпусе и роторе.

Совет! Замена таких шестерней требуется каждые 5-7 тысяч км пробега.

Мотор-колеса имеют следующие достоинства и недостатки:

Органичный внешний вид с корпусом любого велосипеда, на котором они установлены;
Двигатель не издает громкого шума;
Переделка обычного велосипеда в электрический выполняется быстро и легко;
Совместимость с большинством моделей велосипедов;
Высокий КПД.

Минусов, по сути всего два: большой вес мотора и то, что при установке мощных моторов на стандартные рамы, последние нужно усиливать, так как они могут не справиться с высоким крутящим моментом и сломаются. Применяют для этого специальные кронштейны, которые, однако, препятствуют повороту оси колеса.

Мотор с ременной или цепной передачей

Такой вариант подключения электромотора является самым старым. Используют его в основном на маломощных недорогих велосипедах, оборудованных свинцовыми аккумуляторами.

Такой способ переделки обыкновенного велосипеда в электроприводной чаще всего используют конструкторы-любители. При этом в качестве двигателя, как мы уже видели, применяются даже электроинструменты.

Совет! В сети можно отыскать варианты модификаций с двигателями от автомобильных стеклоочистителей или даже стиральных машин.

Диапазон мощности подключаемых таким способом двигателей варьируется от 200 до 3000 Вт.
Данный способ подключения имеет следующие особенности, которые можно смело назвать недостатками: сложная установка оборудования, нередко требующая вмешательства в строение рамы; двигатель и цепь издают достаточно громкий звук; в конструкции много трущихся деталей, а значит, их износ будет повышенным.

Привод фрикционного типа

Достаточно малоэффективное решение, которое используют редко. Суть заключается в том, что над колесом устанавливается блок двигателя с аккумулятором, к которому подсоединено небольшое колесико, передающее вращение на заднее колесо велосипеда. Крепится двигатель на раму за счет специальных зажимов.

Установка очень простая, что можно назвать единственным плюсом. В остальном же:

Низкий КПД;
Быстрый износ покрышки велосипеда;
Необходимость постоянного контроля за давлением в покрышке;
Проскальзывание ролика, когда покрышка мокрая или нагрузка слишком велика.

Кареточный привод

Данное решение является вторым по популярности и эффективности после мотор-колеса, однако оно обладает большей функциональностью.

Механическая энергия от двигателя передается не на ось колеса, как во всех случаях до этого, а на ось каретки, то есть помогает крутить педали, говоря по-русски. Такое решение может использоваться на многоскоростных велосипедах, не лишая их основных преимуществ.

Отметим следующие плюсы решения: возможность переключать передачи, нет необходимости трогать колеса при установке.

Дальше идут минусы, их достаточно много:

Стоимость решения достаточно высока;
Подойдет такой мотор далеко не ко всем велосипедам;
Невысокая надежность;
Максимальная мощность двигателя – 1000 Вт;
Мотор находится в уязвимом месте и может быть поврежден при ударе о препятствия;
Нельзя использовать передние передачи.

Аккумуляторы для электровелосипедов

Аккумулятор, как мы уже говорили, может быть установлен в специальном отсеке внутри самой рамы, либо на нее в специальном боксе.

Самыми перспективными вариантами аккумуляторов для велосипедов считаются литиевые их разновидности, однако они имею более высокую цену.
Где-то в 2007 году на рынок вышли новые разновидности аккумуляторов LiFePO4 (литий-железо-фосфатные). Этим аккумуляторам не страшен взрыв и воспламенение при зарядке/разрядке большими токами, также они имеют более долгий срок службы, чем предшественники.
Типичные велосипедные аккумуляторы такого типа имеют следующие характеристики: емкость — 10 А/ч; напряжение — 36,9 В; вес — 3,5 кг; имеет запас хода до 25 км.
Еще лучше себя показывают литий-полимерные аккумуляторы. Они могут заряжаться большими токами за считанные минуты, выдают большее напряжение, имеют большую емкость и все это при меньших габаритах и массе.

Контроллер

Тут речь идет не только об управлении зарядом аккумулятора, но и об управлении всеми функциями двигателя. По, сути, это небольшой компьютер, имеющий небольшой мониторчик для контроля над работой устройства.

Контроллеры обычно изготавливают в виде платы, размещаемой внутри рамы, которая одновременно служит для устройства теплоотводом.
От платы отходят кабели, на конце которых имеются контактные разъемы.
Для отдельных комплектов контроллеры выпускают в алюминиевых корпусах, как тот, что показан на фото выше.
К основным функциям контроллеров относится: подача тока на электродвигатель в соответствии с показаниями датчиков; контроль за зарядом/разрядом батареи, вывод данных об уровне заряда на монитор или светодиодный индикатор; определение вращаются или стоят педали; ограничение скорости движения; зарядка аккумулятора за счет торможения; поддержание постоянной скорости.
Выбирая контроллеры, покупатели обращают внимание на следующие параметры: рабочее напряжение; возможность рекуперации; наличие датчиков Холла, следящих за возникновение поперечной разности потенциалов в двигателе; связь с педалями; поддерживаемые типы моторов; тип регулятора мощности двигателя; круиз-контроль; возможность соединения с другими контроллерами; подключение фар и различных индикаторов.

Итак, мы обозрели с вами все важные детали. Теперь купить с электроприводом велосипед для вас будет намного проще. Если вы желаете сделать такой агрегат самостоятельно, то для начала просмотрите прикрепленное видео, где дана довольно подробная инструкция, а также воспользуйтесь онлайн калькулятором, который поможет точно подобрать параметры каждой составляющей велосипеда.

Двигатель от стиральной машины на велосипед

Из числа необычных применений двигателя от стиралки самым необычным можно считать превращение его в мотор для велосипеда. Мотор для велосипеда из стиральной машины – звучит более чем экстравагантно, а выглядит совершенно исключительно. О том, возможно ли изготовить данный «технический артефакт» и как это сделать, читайте в данной публикации. Предупреждаем сразу, проект технически сложный и довольно затратный, так что, если не уверены в своих силах, лучше не начинайте.

Приводной механизм

Прежде чем приступать к переделке обычного велосипеда в электровелосипед, оцените со стороны технический потенциал вашего железного коня. Велосипед должен иметь достаточно мощную раму, поскольку он, как минимум, должен выдерживать вес седока и вес оборудования, которое на него будет установлено. Если с этим все в порядке, можно приступать к переделке велосипеда и установке на него двигателя от стиралки, приводного механизма, системы управления и источников питания.

Начнем с разработки и установки деталей приводного механизма. Отметим сразу, что для того, чтобы сделать самодельный электровелосипед из двигателя старой стиральной машины, нам понадобится полноценная слесарная мастерская. Ну, или хотя-бы токарный, сверлильный станки, сварочный аппарат, а также внушительный набор материалов и инструментов, включая довольно просторное помещение, где можно проводить эксперименты.

Приводной механизм будет состоять из следующих элементов:

модифицированной велосипедной втулки;
большого шкива;
приводного ремня от стиральной машины;
малого шкива двигателя
вала двигателя.

Самым трудным здесь, пожалуй, является изготовление большого шкива. Подходящую по размерам штатную деталь найти практически невозможно, так что придется делать.

Из стального листа (2 мм), вырезаем идеальный круг.

Рекомендованный диаметр шкива 22 см, но если токарный станок может вырезать круг большего диаметра, то делайте больше, тем надежнее будет приводной механизм.

Во втулке заднего велосипедного колеса, между спицами, сверлим маленькие отверстия, Аналогично располагающиеся отверстия сверлим в стальном круге.
По краям стального круга высверливаем большие отверстия, элементарно для того, чтобы уменьшить вес детали. Ибо как уже отмечалось выше, все оборудование вместе с седоком будет весить много, и нужно максимально разгрузить раму велосипеда, выгадав хотя бы несколько килограмм.
Далее ответственный момент, необходимо к ребру диска приварить стальную полосу 20х4 мм. Приваривать нужно постепенно сгибая полоску металла ровно по ребру. Это не самое простое дело, ведь сварное соединение должно получиться идеально ровным.
После этого заряжаем деталь в токарный станок и обрабатываем ее повторно, убирая все неровности и шероховатости.
Вот наша деталь и превратилась в полноценный шкив. Теперь нам осталось главную деталь приводного механизма окрасить и прикрутить к заднему велосипедному колесу.

Важно! Толщина большого шкива не позволит колесу велосипеда после установки вращаться, поскольку деталь будет задевать раму. Необходимо либо раму выгнуть, либо модифицировать ее как-то по-другому, в зависимости от конструкции велосипеда.

Модификация рамы

Большой шкив мы сделали, остальные детали приводного механизма приспособили. Кстати остальные детали приводного механизма переделывать не нужно. Малый шкив уже стоит на валу двигателя от стиральной машины, приводной ремень также есть, так что мы со спокойной совестью можем переходить к переделке рамы велосипеда. Модифицируя раму под новый электровелосипед, мы должны учесть, что двигатель на ней должен располагаться максимально жестко. Для этого делаем следующее.

Если у велосипеда имеется штатный багажник, привариваем к нему дополнительные поперечные трубки для усиления конструкции.
Если багажник не предусмотрен, то нужно из трубок сварить крепление для двигателя, напоминающее то, что изображено на рисунке ниже.
Новые детали рамы нужно ошкурить, окрасить и высушить.

Внимание! Приваривая раму для двигателя, учитывайте высоту его посадочного места. Необходимо чтобы расстояние между малым шкивом двигателя и большим шкивом велосипедного колеса было идеальным для натяжения ремня.

Продолжаем собирать электровелосипед. Устанавливаем на раму двигатель, ставим заднее колесо, с прикрученным шкивом, проверяем вращение колеса. Натягиваем приводной ремень, даем небольшие обороты вручную, проверяя, не соскакивает ли он. Если все нормально начинаем заниматься подключением двигателя стиральной машины и организацией его автономного питания.

Организация питания мотора

О том, как подключить двигатель от стиральной машины, чтобы заставить его работать мы неоднократно писали и говорили. Так что не будем снова заострять внимание на этом вопросе, а перейдем сразу к организации автономного питания нашего коллекторного мотора. В противном случае, наш самодельный электровелосипед так и будет приводиться в движение мускульной силой ног.

Для начала разберемся, может ли коллекторный двигатель от стиральной машины работать на постоянном токе? Ведь аккумуляторные батареи, которые станут основным источником питания мотора электровелосипеда, выдают постоянный ток, а стиральная машина и ее агрегаты работают от сети переменного тока (бытовая сеть 220В). Оказывается никаких проблем с этим нет, более того, двигатель от стиралки на постоянном токе работает куда лучше, чем на переменном, что, естественно, нам только на руку.

Выберем подходящие аккумуляторные батареи. С этим могут возникнуть сложности, поскольку нам потребуется несколько довольно массивных батарей, которые сложно крепить на велосипеде из-за их габаритов и большого веса. Оптимальный вариант – восемь компактных мотоциклетных 12 вольтовых аккумуляторов, которые в совокупности выдают напряжение 96В. Но есть проблемка – даже такие аккумуляторы занимают много места и в совокупности весят довольно много и как их разместить на раме электровелосипеда непонятно.

После долгих раздумий и целой серии неудачных экспериментов с ящиками для батарей, аккумуляторы решено было равномерно распределить по всей раме, увешав ими электровелосипед как елку игрушками.

Данное техническое решение добавило проблем.

Во-первых, как видно на рисунке выше, пришлось усиливать раму велосипеда в очередной раз, чтобы она выдержала дополнительную нагрузку. Это, к сожалению, привело к тому, что вес «железного коня» в очередной раз увеличился, но с этим уж ничего не поделаешь.
Во-вторых, пришлось приваривать к раме 8 отдельных креплений для аккумуляторных батарей, чтобы их можно было надежно закрепить.
В-третьих, пришлось буквально обвешать всю раму проводами, чтобы соединить аккумуляторные батареи между собой и с двигателем.
Ну и в-четвертых, пришлось в очередной раз наводить эстетику, перекрасив раму велосипеда почти полностью.

Блок управления

Остался еще ряд технических трудностей, которые пока нами не рассматривались – как управлять оборотами двигателя, как не допустить роста тока до предельных значений при старте электровелосипеда и при его разгоне, и как, наконец, следить за зарядом аккумуляторов во время движения. Разрешить эти трудности поможет блок управления электровелосипедом, который нам и нужно собрать. Нам понадобится:

Импульсный понижающий преобразователь на 32.5 кГц.
Переменный резистор.
Микроконтроллер ATtiny26.
Измерительный резистор.
Микросхема IR2127S.
Три силовых транзистора типа IRFB33N15D.
Три диода типа 10CTQ150.
Зарядка от мобильного телефона.
DC-DC преобразователь P6AU-1215ELF.
Красный и зеленый светодиоды.
Автомат 6А.
Пластиковый корпус подходящих размеров.
Металлический радиатор от материнской платы компьютера.

Мы не будем описывать процесс сборки модуля управления, да в этом и нет необходимости, поскольку вся необходимая информация представлена на схеме, размещенной выше. Нужно только прочитать эту схему, понять и воспроизвести на нескольких печатных платах. В результате должно получиться нечто подобное.

Плату нужно обязательно поместить в компактный водонепроницаемый пластиковый корпус, прикрутив к нижней части радиатор.

Подходящего по размеру корпуса под модуль мы не нашли, так что пришлось использовать то что есть. Чтобы модуль управления начал работать, необходимо включить автомат, повернуть «ручку газа», то есть переменный резистор, закрепленный на руле электровелосипеда. После чего двигатель начнет плавно набирать обороты, а на модуле загорится зеленый светодиод.

Если батареи полностью разряжены или их емкости недостаточно, загорится красный светодиод, после чего через несколько секунд цепь будет обесточена. Придется ехать «на своих двоих» до тех пор, пока не удастся подзарядить аккумуляторы.

Испытания и их результаты

Настало время испытать «адскую машину» на которую было потрачено столько времени, труда и денег. К испытаниям мы подошли не менее скрупулезно, чем к тому, чтобы изготовить самодельный электровелосипед и провели их в три этапа:

Езда по обычной относительно ровной дороге (половина асфальт, половина грунтовка) со скоростью 18 км/ч.
Езда по ровному асфальту с небольшими подъемами и спусками со скоростью 25 км/ч.
Езда на максимальной скорости по ровному асфальту без подъемов и спусков.

В результате в первом случае разогнавшись до 18 км/ч и поддерживая эту скорость удалось проехать по грунтовке и ломанному асфальту на одном заряде аккумуляторов 27 км. Мускульная сила ног практически не использовалась. Подъемы и спуски по пути не встречались.

Проехав на электровелосипеде по ровному асфальту с небольшими спусками и подъемами со скоростью 25 км/ч, удалось установить рекорд – 19 км на одном заряде аккумуляторов. И, наконец, испытания на максимальную скорость, показали, что наш самодельный электровелосипед способен разогнаться до 30-35 км/ч, это, конечно, на ровном асфальте, без спусков и подъемов.

К сведению! Вес седока испытывавшего велосипед составлял 96 кг.

Примечательно, что если мы будем помогать двигателю, вращая педали, можно относительно легко достичь максимальной скорости 45-50 км/ч, а если постараться можно выжать и 60 км/ч. При этом аккумуляторы разряжаются быстрее, примерно через 10-15 км такого спринта.

В заключение, отметим, чтобы сделать самостоятельно электровелосипед из движка стиралки, понадобится минимум несколько месяцев, мастерская, немерено сил и терпения, а также денег. К слову, нами на реализацию проекта было потрачено около 700 долларов, при условии, что не пришлось приобретать велосипед и детали старой стиралки. Если вы полны решимости сделать собственный электровелосипед – дерзайте, мы лишь можем пожелать вам удачи!

ЭЛЕКТРОМОТОР ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА: ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И В ЧЕМ ИХ РАЗЛИЧИЕ

Идеальным решением для тех кто хочет сделать электровелосипед своими руками, послужит электромотор для велосипеда. Рассмотрим основные виды электромоторов, установив который на обычный велосипед, вы получите электровелосипед , способный развивать скорость 50-70км/час.

ЭЛЕКТРОМОТОР ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА: ОСНОВНЫЕ ВИДЫ

В данной статье мы рассмотрим основные виды такого прибора, как электромотор для велосипеда. Итак, стоит сказать, что моторы, которые устанавливаются на электрические велосипеды, существуют таких типов:

мотор-колесо;
подвесной двигатель;
двигатель на фрикционной передаче.

МОТОР-КОЛЕСО

Мотор-колесо – это самый распространённый на сегодня тип электромотора. Стоит отметить, что этот тип электродвигателя обычно устанавливают, когда переоборудуют обычный городской велосипед в велосипед с электромотором.

Что касается внешнего вида и дизайна велосипеда, то они почти не меняются, так как мотор-колесо практически незаметно. Этот двигатель монтируется как к передней, так и к задней ступице, но иногда бывает, что ставят по мотору на каждое колесо.

Велосипед считается полностью переоборудованным, когда завершен монтаж аккумулятора и ручки «газа». Часто мотор-колесо продается со спицами, которые уже смонтированы к ступице.

Мотор-колеса обладают мощностью в пределах 150 — 2000 Вт.. Отметим так же, что мотор-колеса имеют три основные варианта исполнения: на 24, 36 и 48 В. И на каждый из этих типов требуется свой аккумулятор.

Велосипед, на котором установлено мотор-колесо, способен разогнаться до 60-70 км/час и обладает запасом хода примерно 40-50 км. Естественное, если вы двигаетесь в гору, эти показатели существенно снижаются.

Чтобы увеличить мощность и скорость электровелосипеда, некоторые экспериментаторы увеличивают питание до 72 В. Но, это достаточно рискованная затея, ведь можно повредить установленный на байк электромотор.

ПОДВЕСНОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Подвесной двигатель является самостоятельным узлом, крепящийся к каретке или нижней трубе байка. Обязательным моментом является то, что на электромотор и цепную передачу устанавливается специальный защитный кожух.

Двигатель передает усилие на заднюю звезду через цепную передачу. Питание двигателя осуществляется аккумуляторной батареей, которая крепится внизу несущей платформы байка.

Расходуемая мощность и скорость велосипеда регулируется специальным электронным контроллером. Контроллер управляется ручкой руля (по аналогии с ручкой «газ» у мотоцикла).

Если сравнивать данную конструкцию с мотор-колесом, то общая масса велосипеда немного увеличится. Однако, скорость электробайка возрастет существенно, и даже может достичь 120 км/час.

Так же как и мотор-колесо, электропривод рассмотренного типа может устанавливаться почти на любой велосипед.

ДВИГАТЕЛЬ НА ФРИКЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧЕ

Электропривод, в основе которого лежит фрикционный механизм, работает благодаря следующему принципу. Передача крутящего момента от вала электродвигателя производится непосредственно к покрышке колеса транспортного средства.

Данный тип передачи крутящего момента с двигателя к колесу считается малоэффективным, так как имеет ряд вполне весомых минусов, а именно:

очень невысокий КПД;
значительно уменьшает срок службы колеса;
требует постоянно контролировать давление в колесе;
при мокрой погоде передаточный ролик ощутимо проскальзывает.

Единственное, что оправдывает допустимость применения электродвигателя такого типа, это то, что его можно просто установить, не разбирая при этом велосипед.

ЭЛЕКТРОМОТОР ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА СВОИМИ РУКАМИ

Так как изготовить электромотор для велосипеда своими руками — задача далеко не из легких, то данная стадия изготовления электровелосипеда сводится, в основном, к поиску готового изделия, с которого можно этот собственно двигатель снять.

Сперва, хотелось бы предупредить, что большинство электродвигателей, которые можно приспособить под это дело, питаются от сети переменного тока в 220 В.

Соответственно, чтобы обеспечить им питание, потребуется внушительных размеров аккумулятор или система из множества аккумуляторов. А это, в свою очередь, значительно увеличивает вес и габариты вашего транспортного средства.

Так вот, люди, считающие, что покупка готового решения — это, как минимум, не интересно, задаются первоочередным и наиболее важным вопросом: каким двигателем лучше пользоваться?

Самый популярный вариант решения этой задачи — двигатель от электрической бытовой газонокосилки (триммера). Однако, не забывайте, что газонокосилки бывают с двигателями, имеющими разную мощность, а это очень важно для установки их на байк.

К примеру, электродвигатель малой мощности не сдвинет транспорт с места – потребуется немного подсобить при помощи педалей. Да и во время движения в гору придется помогать электровелосипеду педалями.

А вот если взять электродвигатель помощнее, то можно будет дать отдых ногам даже во время подъемов и стартовать с места, не помогая педалями. Само собой, чем более мощный электромотор, тем больше его вес.

На велосипеды иногда устанавливают электродвигатели от электропил или даже стиральных машин. Хотя все сводится, по сути, к одному и тому же – выбору таких параметров, как мощность, вес и размеры.

Преимуществом двигателей такого типа является то, что они создают намного меньше шума по сравнению с бензиновыми. Электровелосипед не создает много шума, в то время как велосипед с включенным бензиновым мотором не даст вам услышать пение птиц.

Электродвигатели могут использоваться совершенно разные, все зависит от того, что именно завалялось у вас на чердаке, или что вам подвернулось на барахолке.

МОТОКОМПЛЕКТ ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА

Сегодня, мотокомплект для велосипеда не редкость. В продаже есть достаточное количество разных вариантов моторов, устанавливаемых на велосипеды. Обычно, в мотокомплекте предусмотрены универсальные крепления, которые подходят к большинству современных байков, но существуют моторы, предназначенные только для определенных моделей велосипедов.

Некоторые модели мотокомплектов, пользующиеся наибольшей популярностью, рассмотрим далее:

МОТОР ДВУХТАКТНОГО ТИПА С ОДНИМ ЦИЛИНДРОМ (РАБОЧИЙ ОБЪЕМ 48 СМ3) ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ВЕЛОСИПЕДОВ

Монтаж такого двигателя осуществляется к раме велосипеда, а вращательное движение передается на переднюю звездочку. Это дает возможность для полноценного использования переключателей скоростей.

Рабочая жидкость данного двигателя — бензиново-масляная смесь. Двигатель охлаждается за счет воздуха и обладает мощностью до 1,5 л.с., и этого с головой хватает, чтобы ехать по дороге без холмов.

Во время подъема или набора скорости велосипедист должен помогать двигателю педалями. Предел скорости двигателя составляет 30 км/час. Мотор «съедает» 1л топлива на 100км.

Естественно, двигатель поставляется в комплекте с бензобаком и глушителем, что полностью завершает преобразование вашего велосипеда в мопед.

МОТОКОМПЛЕКТ ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА «КОМЕТА» ПОДВЕСНОГО ТИПА

Данный мотокомплект, крепится к багажнику поверх заднего колеса. Вращательное движение с двигателя передается к заднему колесу велосипеда. Иногда мотокомплект устанавливают поверх переднего колеса байка. Для этого случая, усилие двигателя передается к переднему колесу.

Мотокомплект представлен в нескольких модификациях: объем двигателя находится в пределах от 1 до 2 л.с. Стоит отметить, что максимальная скорость самого мощного двигателя составляет 50 км/час.

Рассматриваемый мотокомплект, обладает встроенным глушителем и топливным баком, возможностью быстрого демонтажа двигателя, и достаточно малым весом (примерно 5кг).

Это из положительных качеств, однако, есть и отрицательные моменты, и довольно существенные: мотокомплект обладает достаточно высокой стоимостью, качество приводного устройства вызывает множество вопросов, эстетическая составляющая двигателя далека от совершенства (как будто своими руками, кое-как установили мотор от газонокосилки).

ВЕЛОСИПЕДНЫЙ МОТОР YAMAHA

Именитым производителем выпускаются даже велосипедные моторы. Стоит отметить, что эти двигатели имеют намного более хорошие технические и качественные характеристики, чем мото-комплекты, о которых говорилось ранее. Эти моторы могут обладать мощностью до 4 л.с., чего полностью хватает, чтобы не помогать педалями.

Но и стоимость подобной игрушки достаточно внушительная. Сегодня Yamaha постепенно переходит на изготовление велосипедных электродвигателей, и в ближайшем будущем бензиновые моторы этого производителя будут в дефиците (уже сейчас их мало).

ВЕЛОСИПЕДНЫЙ ГАЗОВЫЙ МОТОР ДВУХТАКТНОГО ТИПА

Чего только не производит Китай. Новым изобретением поднебесной стал двухтактный велосипедный газовый мотор, объем которого составляет 48см3. Он особо ничем не отличается от мотокомплекта, описанного ранее, кроме того, что бензобак заменен газовым баллоном.

Рациональность данного изобретения подвергается сомнению, так как и бензиновый двигатель обладает малым расходом. Естественно, никаких гарантий безопасности при езде на сомнительно собранном газовом баллоне вы не получите.

Источники:

https://electropowerbikes.com/kak-sobrat-elektrovelosiped/
https://natoke.ru/articles/286-motor-koleso-dlja-elektrovelosipeda-polnyi-obzor.html
https://elektrik-a.su/elektrooborudovanie/instrumenty/elektricheskie-prisposobleniya/velosiped-s-elektroprivodom-2829
https://mashmaster.ru/elektrovelosiped-iz-stiralnoj-mashiny/
http://2kolesa.com.ua/jelektromotor-dlja-velosipeda-osnovnye-tipy-jelektrodvigatelej-i-v-chem-ih-razlichie/