Основні схеми компонування електровелосипедів із мотор колесом

18.02.2023

Один з важливих моментів, що враховуються в конструкції будь-якого транспорту, - це правильна розвіска по осях, що відповідає завданням, що виконується транспортом. Так, наприклад, задню частину потужних тягачів, призначених для буксирування величезних трейлерів, часто спеціально навантажують, щоб забезпечити краще зчеплення провідних коліс. У той час, коли власники більшості «Жигулів» про зимову гуму тільки чули, найдосвідченіші з них, - завантажували в багажник десяток цеглин і злегка приспустивши скати, нормально долали будь-яку ожеледь. А ось у технічних характеристиках дорожніх спорткарів, - вказівка розвіски по осях, - такий самий звичний параметр, як максимальна швидкість або витрата палива.

Для велосипедів показник розважування теж має велике значення, - насамперед для керованості, по-друге, - для рівномірного зносу деталей. Доки велосипеди не навантажувалися електродвигунами та акумуляторами, центр тяжіння завжди знаходився в базі і не був темою для обговорення. Інша справа електровелосипеди: якщо надмірно навантажити одне з коліс, що цілком можливо при невдалому розміщенні агрегатів, його керованість, а відповідно і безпека руху неодмінно погіршиться. Конструктори будь-якого заводу, навіть у Китаї, обов'язково враховують цей фактор під час проектування нових моделей. В даний час застосовується досить багато схем, кожна з яких має свої переваги та недоліки.

Якщо звернути увагу на заводські електровелосипеди, можна помітити, що більшість моделей обладнано заднім електроприводом і лише невелика кількість передньопривідних. Насамперед це пов'язано з конструкцією рами велосипеда. Класична задня вилка має форму трикутника, яка надає їй жорсткості і тому здатна витримати значні навантаження. Передні вилки – консольні, тому що додаткових упорів для основних труб, що утримують колесо, тут не передбачено. Така конструкція не може витримувати однакові навантаження, порівняно із заднім колесом і тому менш придатна як опора для електродвигуна, що вбудовується у втулку колеса, особливо якщо він має велику потужність.


 
электровелосипед с задним электроприводомэлектровелосипед с боксом для аккумуляторов
Для того, щоб розмістити акумулятори на електровелосипеді, в заводських конструкціях застосовують рами з подовженою вилкою. Вони дозволяють змістити заднє колесо далі від підсідельної труби. У простір, що утворився між підсідельною трубою і заднім колесом, поміщають бокс з літієвими або свинцево-кислотними акумуляторами. Навантаження на задню вісь електровелосипеда при цьому збільшується, але незначно, - тому що для заводських моделей, в більшості випадків, використовують редукторні мотор колеса потужністю 200-350 ват, вага яких становить 3-4 кг. А оскільки бокс з акумуляторами теж закріплюється поблизу центру мас електровелосипеда, то розважування і керованість, - майже не погіршуються. Ця конструкція класична і, мабуть, оптимальна, особливо якщо джерелом енергії використовуються важкі гелеві свинцево-кислотні акумулятори. Тому умовно вважатимемо її схемою №1. До цієї ж схеми відноситься і установка боксів з літієвими акумуляторами безпосередньо на трубу підсідла.

 
 складной электровелосипед с аккумуляторами внутри рамыскладной электровелосипед с аккумуляторами внутри рамы

Якщо в електровелосипеді використовуються легкі акумулятори літієві, до класичного варіанту компонування додається ще кілька:

  • Мотор колеса встановлюється ззаду, а акумулятори вбудовуються в задній багажник. Така схема дозволяє виробникам використовувати стандартні рами. Головне, щоби модель можна було укомплектувати багажником. Розважування електровелосипеда за такої конфігурації, зрозуміло, зміщується назад, але не більше, ніж у класичній схемі з розташуванням свинцево-кислотних акумуляторів у боксі за підсідельною трубою.
  • Мотор колеса встановлюється спереду, а акумулятори вбудовуються в задній багажник. Така схема дозволяє не тільки зберегти ідеальну розважування, а й перетворити електровелосипед на повнопривідний, тому що переднє мотор колесо в цьому випадку доповнює привід заднього від педалей.

 
мотор колесо установленное спереди аккумуляторы в заднем багажникемотор колесо установленное на заднее колесо
 

  • Мотор колесо встановлюється ззаду, а акумулятори – всередині рами. Така схема дозволяє зберегти ідеальне розважування, не займаючи при цьому багажник акумуляторами. Часто застосовується у посилених електровелосипедах, призначених для підвищених навантажень, наприклад, для перевезення невеликих вантажів.
  • Мотор  колесо встановлюється спереду, а акумулятори – всередині рами. Така схема дещо погіршує розважування та збільшує навантаження на переднє колесо, але звільняє багажник.
  • Електродвигун вбудовується в каретку (педальний вузол), а акумулятори встановлюються, - десь поблизу центру маси електровелосипеда: усередині рами або навіть у порожнинах труб рами. Зазвичай потужність електроприводу в таких конструкціях обмежується потужністю 150 - 250 ват, але ці електровелосипеди, легші за інші і найменше, в порівнянні з іншими моделями, на вигляд відрізняються від звичайних велосипедів.
  • Підвісний електродвигун встановлюється в районі підсідельної труби, а момент, що крутить, від нього на заднє колесо передається за допомогою додаткового ланцюга і окремої зірочки на колесі. Бокс з акумуляторами - також розташований біля підсідельної труби. Електровелосипеди з подібним компонуванням мають правильну розважування і у разі застосування свинцево-кислотних акумуляторів невелику вартість. Таку схему часто застосовують на доладних моделях електровелосипедів.

 
 электровелосипед с подвесным электродвигателем

Для повноти картини слід згадати про моделі з фрикційним електроприводом, в яких електродвигун передає момент, що крутить, безпосередньо на покришку одного з коліс через гумові валики. Також існують моделі з величезною шестернею, діаметр якої збігається з діаметром обода. Крутний момент на обід з шестернею в цьому випадку передається вже не гумовими валиками, а меншою шестернею, пов'язаною з електродвигуном.

Останні дві схеми не набули скільки-небудь значного поширення через ряд недоліків і тому ними можна знехтувати.

Існує також схема з розміщенням усередині колеса велосипеда не тільки електромотора, а й контролера та навіть акумуляторів. Така технологія отримала назву «копенгагенське колесо» – на ім'я міста, де вперше була продемонстрована. «Копенгагенське колесо» дозволяє з найменшими зусиллями електрифікувати будь-який велосипед, підібравши для цього мотор, що підходить по діаметру, з контролером і акумуляторами.

 
мотор колесо с размещенным внутри контроллером и аккумуляторо мотор колесо с размещенным внутри контроллером и аккумулятором

Яку зі схем найкраще застосувати для переобладнання Вашого електровелосипеда на електротягу, виходячи з параметрів компонентів, які передбачається використовувати, ми розповімо у наступній статті.

 
ТМ «Volta bikes»

 

* Передрук без посилання на сайт www.e-bike.com.ua заборонено та переслідується згідно із Законом про захист авторських прав.