Для электрификации велосипедов используется 3 типа двигателей: кареточный электромотор, прямоприводное или редукторное мотор-колесо. Кареточный (подвесной, центральный) двигатель ставится в каретку и через трансмиссию передает крутящий момент колесам. Дополнительная тяга обеспечивается при вращении педалей райдером. Мотор-колеса ставятся на место штатной втулки и без посредников передают крутящий момент на ведущее колесо. В вопросе, что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель – ответ зависит от главных критериев оценки и условий предстоящей эксплуатации электровелосипеда.
Особенности редукторных мотор-колес
Наличие редуктора в конструкции ступичного электромотора повышает крутящий момент. Такой электромотор не сопротивляется вращению педалей и обеспечивает хороший накат при отключенном двигателе. На практике это выглядит так: при отпускании ручки газа электромотор не притормаживает, а свободно вращается и дальше. При одинаковом потреблении энергии редукторные МК выдают более высокую тягу. Они компактны и легковесны, но из-за ограниченного диапазона мощностей (до 1000 Вт) не позволяют развить скорость выше 40 км/ч.
Плюсы и минусы редукторных МК приведены в таблице:
Преимущества |
Недостатки |
Высокий крутящий момент. Хорошие тяговые характеристики. Уверенное преодоление подъемов. |
Ограниченная мощность – до 1000 Вт. |
Экономичность. Высокий КПД. |
Износ шестерен редуктора. |
Свободный накат, в т.ч. при выключенном моторе. |
Меньший срок службы – около 8000 км. |
Комфорт использования системы PAS. |
Скорость в пределах 40 км/ч. |
Компактность. Легкий вес. |
Шумнее МК с прямым приводом, сложнее конструкция – меньше надёжность. |
Особенности прямоприводных мотор-колес
Мотор-колеса прямого привода имеют более простую конструкцию без шестерен, поэтому отличаются еще более высокой надежностью и долгим сроком службы. Диапазон мощностей у них шире – от 500 до 6000 Вт, что позволяет получать высокие скорости. Фактически при установке мощного прямоприводного МК велосипед превращается в электромопед.
Приведем сравнительную таблицу сильных и слабых сторон мотор-колес прямого привода:
Преимущества |
Недостатки |
Широкий диапазон мощности. |
Сопротивление качению, которое препятствует свободному накату и вращению педалей при выключенном моторе. |
Высокая надежность и долговечность. |
Вес и размеры – больше, чем у редукторных моделей. |
Возможность получения высоких скоростных характеристик – вплоть до 100 км/ч и выше, если фактически нужен электромотоцикл. |
КПД – меньше, особенно на малых скоростях. Крутящий момент – ниже. |
Допустимость нагрузок в 4 раза выше номинальной мощности с малым риском поломки – за счет повышения напряжения. |
Необходимость установки аккумуляторов высокой емкости и крепкой рамы с усиленными дропаутами. |
Особенности кареточных электромоторов
При установке центрального мотора обеспечивается оптимальная развесовка транспортного средства. Управляющий контроллер устанавливается в общем корпусе с электродвигателем и охлаждается при движении. При помощи переключения передач обеспечивается гибкое управление скоростью и крутящим моментом. Такой комплект можно установить на любой велосипед, сохранив при этом львиную долю родной трансмиссии. Это особенно актуально для дорогих байков и моделей с 27,5” колесами и 32 спицами (у МК 36 отверстий).
Кареточные моторы компактные и легкие, но стоят дороже аналогичного комплекта МК примерно на 30%. Эти модели рассчитаны на профессиональное использование. Они подвержены ударам, попаданию грязи и воды, ускоренному износу велосипедной трансмиссии, поэтому по надежности уступают мотор-колесам.
Выводы
Что лучше выбрать, мотор-колесо или кареточный мотор – зависит от назначения собираемого электровелосипеда. Для сборки городской модели оптимально подходит мотор-колесо, причем для спокойной езды со скоростью до 40 км/ч – редукторное, а для развития более высоких скоростей – электрический мотор прямого привода. Для езды по холмистой, горной или пересеченной местности, а также для агрессивного стиля катания, рекомендуется установить подвесной двигатель на каретку велосипеда.
Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о безопасной езде на электровелосипеде.