Motorová kola pro jízdní kolo: co to jsou a jak si vybrat?

Cyklisté, kteří na kolo nenasazují kolo, jsou dnes stále častěji označováni za retrográdní. „Jen vítr, jen pedály, jen extrém“ – tato výzva je stále méně relevantní. Zhýčkaný městský spotřebitel, který je zvyklý řídit auto, i když si koupí kolo, bude mít brzy sklon nasadit na něj motorové kolo, tím spíše, že taková zařízení jsou rok od roku levnější.

Stejným způsobem funguje motor kola jízdního kola. Je jedno, zda se jedná o přímý převod (přímo od rotoru) nebo ozubený (snížení otáček motoru převodovým poměrem). Každý elektromotor pro kolo obsahuje stator a rotor. K rotoru jsou připevněny magnety. Jejich pole, interagující s elektromagnetickým polem statorových cívek, způsobuje roztočení rotoru.

Samotný stator je cívka navinutá v mezerách rámu z ocelového plechu. Nejčastěji jsou tyto desky vyrobeny z elektrické nebo transformátorové oceli. Konstrukce statoru má podobu polygonálního rámu s nosníky sbíhajícími se uprostřed.

Vinutí jsou cívky navinuté z měděného smaltovaného drátu. Právě měď je nejlepším vodičem. Počet cívek je až několik desítek, ale toto číslo je násobkem 3. Kolo motoru připomíná třífázový motor, ve skutečnosti je tomu tak: pro stabilní rotaci s určitou silou se používají střídavé impulsy připomínající třífázové proměnné jsou aplikovány na cívky vzdálené od sebe ve fázích napětí. Ve skutečnosti se nejedná o sinusový elektrický signál, ale o sekvenci pravoúhlých pulzů konstantního napětí. Ty jsou zase tvořeny driverem - řídicí deskou, která využívá energii zdroje energie (baterie).

Stálost a účinnost otáčení rotoru zajišťují tři Hallovy senzory. Jejich práce je organizována takto:

• upevnění polohy rotoru vzhledem ke statoru;
• vnímání magnetického pole z magnetů;
• předávání signálu strojvedoucímu;
• vytváření impulsů na budiči pro cívky statoru.

Výhody použití kolového motoru jsou následující.

• Zvýšená účinnost - ne méně než 90%. Takový koeficient nemá každý elektromotor – např. u kolektorových motorů, kterým stačí nepřeměněný stejnosměrný proud, je účinnost nižší než 70 %.
• Snadné provedení, spolehlivost.
• Neexistují žádné třecí části (například kroužky a kartáče) - motor může fungovat desítky let, pokud výrobce nešetří na kvalitě materiálů.
• Schopnost rychlé jízdy: Půlkilowattové motorové kolo poskytuje rotační sílu, při které je na silnicích bez sklonu dosaženo rychlosti kola až 45 km/h.
• Schopnost, pokud je to nutné, odstranit sadu a dát motocyklu originální sadu. Když znovu nainstalujete sadu motoru, vzhled kola se výrazně nezmění - motor je nainstalován pouze na samotném kole.
• Podstatná snadnost jízdy po větru a proti větru.
• Hladký a hladký chod motoru zajistí rychlé přizpůsobení novým rychlostem a plynulou akceleraci.
• Zcela tichý chod motorového kola.

Toto nastavení má také některé nevýhody.

• Nízký točivý moment - méně než motory jiných typů a odrůd.
• Neschopnost vytvořit kompaktnější design založené na takovém motoru.
• Zvýšená hmotnost... Některé další motory, například všechny stejné kolektorové motory, mají výrazně nižší - 1,5 nebo vícenásobnou - hmotnost.

Všechny hotové stavebnice, které obsahují motorová kola, jsou doplněny ovladač a baterie. Kdo však neinstaluje motor kola se zbytkem dílů, objednává všechny komponenty systému samostatně: samotný motor kola, baterii a ovladač s plynovou pákou.

Před stavbou elektrického trakčního systému se začátečník potýká s ozubenými a bezpřevodovými motorovými koly. Převodovka využívá ozubený převodový mechanismus, kdy rychlost otáčení (počet otáček) samotného elektromotoru je několikanásobně - na převodový poměr převodovky - vyšší než u hřídele, která v konečném důsledku roztáčí kolo.

Ozubené kolo zvyšuje točivý moment, ale snižuje rychlost cyklisty na 30 km/h. Bezpřevodové - kolo s přímým pohonem - nemá samotnou převodovku a s tím spojené ztráty, čímž se mechanismus zbaví drhnutí ozubených kol, která potřebují mazání mnohem častěji než samotná ložiska motoru. Točivý moment je výrazně nižší při výkonu až 1500 W, ale v závislosti na výkonu motoru je možné zrychlit na 50–100 km/h.

Motor-kolo s možností rekuperace (vracení) části spotřebované elektřiny umožňuje vrátit ji v malém množství - cca 6% spotřebované energie. Vzhledem k tomu, že účinnost takového systému nemůže být rovna jednotě kvůli přirozeným ztrátám ve vodičích, vinutí, regulátoru a baterii, nebude možné se obejít bez externí investice dodatečné energie. A jsou jen dva způsoby, jak doplnit zásoby elektřiny.

1. Přepněte motor kola do režimu nabíjení baterie. Pak bude šlapání minimálně dvakrát těžší – kvůli brzdění vyvíjenému zatížením vinutí.
2. Najděte místo, kde můžete pouze nabíjet baterie... Nejlepší možností by bylo nasadit na batoh a oblečení solární panely, kdy je cestování na motorovém kole zcela autonomní.

Motorové kolo může být také zadní - je instalováno na zadním kole. Přední strana je umístěna stejným způsobem. Poté se kolo stane pohonem zadních nebo předních kol. Pro výrazné zvýšení rychlosti můžete motorce zajistit pohon všech kol motorizací obou kol.

Velikost motoru kola je dána průměrem ráfku. Ať už máte průměr 29, 26, 20 nebo 16 palců, závisí na tom rychlost a tah. Čím větší průměr ráfku, tím větší rychlost, ale menší tah a naopak. S menší trakcí budete déle zrychlovat. Existuje jen jeden způsob, jak přidat trakci - pomoci motoru s pedály.

Je možné, že můžete předělat kolo z běžného náboje na náboj motoru, například pomocí 28" ráfku s paprsky z běžného jízdního kola s 20" koly. Těm, kteří nevědí, nebo se nechtějí šťourat s plnou hrou paprsků, se doporučuje, aby si v Číně okamžitě objednali hotové motorové kolo s požadovaným typem motoru.

Rozhodněte se, co přesně od svého kola chcete.

• Rychlost až 35 km/h bez velkého úsilí a zvláštní úrovně fyzického rozvoje. Vaše kolo se přitom nezbaví svých původních funkcí – kdykoliv přejdete zpět na šlapání nohama. Taková revize stojí celkem 350 $.
• 50 km/h – elektromoped zařízení. Přitom na šlapání možná nebudete tak snadno přecházet – baterie, výkonnější motorové kolo a stejný ovladač váží o 5-10 kilogramů více. Náklady na revizi jsou od 600 $.
• Z jízdního kola se stane elektrokolo – elektromotocykl... Bez problémů zrychlíte na 90 km/h. Ale pamatujte: v tomto případě budete určitě potřebovat zesílené ráfky a pouzdra - možná jako na tandemovém kole. Faktem je, že zvýšená trakce vyžaduje také zvýšené zatížení. Vaše tenké ráfky silničního kola se jednoduše rozletí a vy můžete havarovat. Cena přizpůsobení kola pro elektrický motocykl bude stát nejméně 2300 $.

Hmotnost sady pro elektrokolo - motor na kolo (bez rozteče), baterie a ovladač - bude hmotnostně minimálně 4 kg. Na běžné ježdění ve městě nebo na polních cestách to stačí. Docela dobré motory vyrábí třeba firma Bafang 8FUN... Provozní výkon motorů je 250–750 W, ale při překročení výkonu 350 W se může takový motor znatelně přehřívat, což značně zkrátí jeho životnost.

Hmotnost motoru kola (bez pryže) je minimálně 2 kg. Je docela schopný dosahovat rychlosti až 35 km/h s průměrnou hmotností jezdce 90 kg - jezdec sám nemusí při šlapání vůbec vynakládat žádné úsilí. Totéž lze získat bez motoru, přepnutím na poslední rychlost z pedálů a za jízdy bez pohybu nahoru nebo dolů. Při jízdě do kopce budete potřebovat pomoc cyklisty přes pedály – motor nemusí zvládnout stoupání. Kombinací těchto dvou můžete dosáhnout rychlosti dodávané jednokilowattovým motorem, který se zapne při startu. Mobilita a relativní lehkost kola je zaručena.

Není potřeba půlkilowattové motorové kolo – samo o sobě neváží 2, ale 4–5 kg, přičemž z baterie odebírá dvakrát tolik elektřiny než jeho 350wattový kolega. Motorové kolo o výkonu 500 ... 600 W je „berlička“, která neprošla „přirozeným výběrem“ ani v projektech, ani v praxi mezi uživateli: někteří cyklisté poznamenali, že Ve výsledku je z toho méně smyslu než z 300wattového.

Tato konfigurace umožňuje nejen dosáhnout rychlosti rovnající se průměru 48 km/h, ale také snadno zdolat jakákoli stoupání v podmínkách města a horských svahů. K dosažení takových výsledků je nutné vybrat motor s výkonem 1200-1500 wattů. Takové motorové kolo má hmotnost 6–8 kg (bez pryže). Poskytnutí takového motoru s nepřetržitým přísunem energie pomůže více těžký a drahý akumulátor o hmotnosti alespoň 5 kg.

Pokud riskujete zvýšení napětí ze 48 na 72 voltů, dostanete rychlostní limit pro město - ne méně než 60 km / h, ale zároveň se bude motor rychleji a silněji přehřívat, což ho nutí nastartovat jen na krátkou dobu.

Úprava kola na motorovou trakci, řekněme 3 kW, donutí majitele vyztužit rám. Za prvé, jak sada, tak samotný tah, vytvořený motorem v řádu několika kilowattů, budou vyžadovat zvýšené zatížení. Jinak budou jako první trpět kola (na ráfcích se objeví obrovské „osmičky“), poté se začne rozpadat samotný rám – bodykit baterií a ovladače přidá minimálně 15 kg. Maximální povolené zatížení je pouze dvojnásobek jmenovitého, to je základní pravidlo pro všechna motorová kola.

Pro dodání zesílené sady pro elektrokolo kategorie III je potřeba vyztužit patky, kompletně vyměnit nebo převybavit peří rámu a namontovat speciální vyvažovačku, stejně jako u skutečných motocyklů. Nominální 3 kW motor má již dostatečnou sílu na deformaci rámových vzpěr běžného kola, i když jej provozujete ve stacionárním režimu zvednutím kola, na kterém je motor namontován, na speciálním odpružení.

Bez speciálního vyztužení rámu je nepravděpodobné, že budete moci použít motor s výkonem až několika kilowattů. Rychlost vyšší než 40 km/h již vyžaduje dobré tlumení nárazů – bez něj vás jednoduše vymrští ze sedla, pokud narazíte na malý hrbol nebo trhlinu přes silnici. Vidlice - z motocyklu nebo ze sjezdového kola (ten má působivou hmotnost a nejvyšší pevnost, nedosažitelnou pro jízdní kola jiných typů a odrůd). Baterie zde také váží od 20 kg.

Těm, kteří rádi jezdí blíže k extrémnímu lyžování, radí zkušení mistři vrátit motorové kolo zpět. Zadní motorové kolo drží vozovku lépe než přední - to je důležité v ostrých zatáčkách, sjízdných při zvýšené rychlosti.

Kluzká vozovka je ale hůře sjízdná kvůli horšímu rozložení hmotnosti. Situaci zhoršuje baterie připevněná ke kufru. Situaci napravuje převodový motor-kolo, které má nižší hmotnost, a lithium-iontové baterie, které mají zvýšenou měrnou energii. Alternativa - olověné baterie na střední (vnitřní) trubce rámu. Motor náboje zadního kola však přispívá k celkové pevnosti celé konstrukce.

Pokud není možné zkombinovat motorové kolo s vysokorychlostní kazetou (např. 9 hvězdiček), vyměňte poslední kazetu za 5hvězdičkovou. Jako poslední možnost ponechte pouze jednu hvězdu nebo posuňte pírka rámu 2 cm od sebe. Posledně jmenovaný hliníkový rám nemusí vydržet - experimentujte na ocelovém rámu.

Elektrický vodič by neměl vycházet vpravo, kde funguje mechanismus řazení, ale vlevo. Odšroubujte matice držící motor kola a vyjměte jej. Sestavte motor kola podle montážního návodu. Pokud vám něco není zcela jasné, obraťte se na pracovníky podpory na webu společnosti nebo obchodu, který vám motorové kolo prodal. Často je nejlepší požádat o pomoc odborníka, protože ovladač se může snadno spálit. A bez ovladače se neobejdete, pokud nemáte očesaný motor, který nepotřebuje nic jiného než DC.

Po sestavení vyzkoušejte motor kola bez zatížení – nemělo by to být „osmička“. Pokud tomu tak není, odstraňte „osmičky“ na ráfku utažením paprsků s paprsky. Vyzkoušejte ovladač a plynovou páku. Pokud vše funguje správně, proveďte zkušební jízdu při nízké rychlosti.

Instalace motoru náboje předního kola je jednodušší. Samotné přední kolo neobsahuje žádná ozubená kola. Činnosti předního motorového kola prostě nic nebrání. Nezáleží na tom, zda vpravo nebo vlevo - ve směru jízdy - vyvedete napájecí kabel. Ani prodloužení vidlice neohrozí pevnost a stabilitu kola.

Jediná věc - nezaměňujte směr pohybu kola: pokud je instalace nesprávná, vy, aniž byste vyzkoušeli činnost motoru, náhle pojedete dozadu a kolo se změní na vozidlo se zadním volantem. Paradoxní je situace, kdy se zasekne páka plynu: můžete narazit do sloupku nebo se srazit s autem jedoucím za vámi, i když před vámi zpomaluje.

Sestavené motorové kolo se bojí přeháněk, brodí se řekami a bažinami – při ponoření do vody nebo zaplavení vodními tryskami mohou Hallovy senzory selhat. Předem se postarejte o utěsnění - nebo alespoň zakrytí před přímými proudy vody - vnitřky motorového kola. Výrobci často sami instalují speciální kulaté tlumiče, které chrání kolo před přímým stříkající vodou a / nebo nečistotami během jízdy - ujistěte se, že odpovídají paprskům kola.

Informace o tom, jak vybrat motor kola pro jízdní kolo, naleznete v dalším videu.