Виды электромоторов для электровелосипедов

Мотор-колесо заднее фото

Для электрификации велосипедов применяют моторы разных типов, чаще всего – втулочные бесщеточные электродвигатели, встраиваемые в колесо. Кроме мотор-колеса, реализовать электропривод велосипеда можно с помощью кареточного мотора. Рассмотрим подробнее, чем отличаются разные виды электромоторов для электровелосипедов, каковы их плюсы и минусы. Выясним, какие двигатели оптимально подходят для разных условий эксплуатации и придания байку желаемых характеристик.

Редукторные мотор-колеса

Электромоторы редукторного типа чаще всего используются для сборки электровелосипедов малой и средней мощности – от 250 до 500–1000 Вт. Такой двигатель монтируется вместо втулки. Имеющийся у него внутри редуктор передает крутящий момент на ведущее колесо. В выключенном состоянии редукторный мотор не препятствует свободному вращению колеса, что позволяет катиться по инерции и без дополнительных усилий использовать педальный привод.

Плюсы и минусы таких МК приведены в таблице:

Преимущества

Недостатки

Компактность, легкий вес – благодаря использованию меньших магнитов.

Ограниченная мощность – обычно в пределах 1000 Вт.

Хороший накат.

Недоступность рекуперативного торможения.

Отличные тяговые характеристики, быстрый разгон, уверенное преодоление подъемов, эффективность на малых оборотах. При одинаковой мощности редукторные двигатели имеют более высокий крутящий момент, чем модели прямого привода.

Склонность к износу планетарной трансмиссии.

Экономичность – при использовании МК малой мощности запаса энергии АКБ хватает на дольше.

Теоретически – менее надежная конструкция из-за наличия шестерен и фривила. Раз в 3 года шестерни желательно смазывать, а через 15 000 км пробега – менять.

Комфортное использование гибридного привода «электромотор + педали» и PAS ассистента.

При превышении номинальной мощности более чем в 2 раза – ускоренный износ шестерен редуктора и риск перегрева обмоток.

Для моделей мощностью до 500 Вт – упрощенная установка без усилителей дропаутов.

Скорость в пределах 40 км/ч. Она оптимальна для безопасной езды, но может оказаться недостаточной, если вам нужен мощный скоростной байк с функционалом электромопеда.

Мотор-колеса прямого привода

Мотор-колесо 350Вт фото

Такой электромотор размещается в оси колеса и вращает его без каких-либо передаточных механизмов. Он имеет простую и надежную конструкцию из ротора и статора, не нуждается в обслуживании, отличается высокой эффективностью и долговечностью. Но при нагрузке на малых оборотах прямоприводные МК имеют меньший КПД и греются. Для получения достаточного крутящего момента электромоторы Директ Драйв оснащают крупными магнитами, что приводит к утяжелению конструкции. Основные плюсы и минусы таких мотор-колес представлены в таблице:

Преимущества

Недостатки

Большой выбор мощностей – от 500 до 6000 Вт. Актуальность для сборки скоростного е-байка.

Более тяжелый вес и крупные размеры, дополнительная нагрузка на покрышки. Например, прямоприводное МК на 500 Вт весит ≈6,5 кг и имеет Ø 242 мм, а аналогичный редукторник – 3,5 кг и Ø 158 мм.

Допустимость увеличения номинальной мощности в 4 раза без риска поломки (кратковременно, при ускорении).

Сопротивление при свободном накате и кручении педалей – чем мощнее электромотор, тем ощутимее он препятствует качению.

Возможность езды на электротяге без использования педалей – в режиме мопеда или скутера.

Активное потребление энергии АКБ – для продолжительных поездок нужна емкая и мощная батарея. Также нужен мощный контроллер.

Надежная конструкция.

Требовательность к конструкции велосипеда – он должен быть прочным, с усиленными дропаутами.

Доступность функции рекуперации – торможения электродвигателем с выработкой электроэнергии.

Более высокая цена.

Комфорт передвижения по равнинам и хорошим дорогам.

Неприспособленность к преодолению крутых подъемов и езде по холмистой местности – из-за увеличенной скорости снижены тяговые характеристики, на низких скоростях слабый крутящий момент.

Выбор между редукторными МК и моделями Direct Drive

Для сборки большинства электровелосипедов оптимально подходят редукторные МК. Они компактны и экономичны, обеспечивают мощный крутящий момент и комфортную помощь при педалировании. Модели прямого привода более актуальны для оснащения электроприводом скутеров и мопедов, а не обычных велосипедов. Но если вы собираете скоростной е-байк для езды по равнинам, для монтажа на прочную велосипедную базу можно выбрать двигатель Direct Drive.

Задние МК

Электровелосипед VBS-Time G-Motor фотоЗаднее мотор-колесо – классический вариант привода, оптимально подходящий для большинства велосипедов. Установка МК на заднюю ось позволяет использовать звезды для классического переключателя скоростей и без проблем реализовать цепную передачу от педалей. К тому же:

  • на заднее колесо идет ≈70% весовой нагрузки;
  • на него можно установить более мощный мотор без дополнительных усилителей и фиксаторов;
  • такое положение электродвигателя оптимально подходит для езды по бездорожью, горной или холмистой местности.

При использовании заднего МК установить во втулке вариатор или планетарный переключатель скоростей не получится. Но для мощных е-байков переключение скоростей не актуально – опцию пониженной передачи выполняет электромотор. Управлять им можно с помощью ручки или рычага газа и датчика вращения педалей.

Передние МК

Установить мотор-колесо спереди проще, и в результате получается условно полный привод: электродвигатель + педали. Но использовать мощные электродвигатели при таком варианте монтажа нежелательно из-за нагрузки на вилку и слабой загруженности передней оси. Для укрепления велосипедной базы и защиты оси двигателя от проворачивания используют усилители дропаутов. Управляемость байка при таком способе электрификации также снижается.

Полный привод

Чтобы получить мощный электровелосипед высокой проходимости с равномерным распределением весовой нагрузки, используют сразу два мотор-колеса – в области передней и задней втулок. Управление в таком случае реализуют с помощью общей или раздельных ручек газа. На один из двигателей можно установить датчик вращения педалей.

Кареточные электродвигатели

Кареточный электромотор фотоНа каретку велосипеда устанавливают разновидность электродвигателей редукторного типа. Это модели с достаточно сложной системой передач на колесо, где источниками мощности выступают двигатель и педали. Кареточные электромоторы имеют встроенный понижающий редуктор и позволяют использовать велосипедную систему передач. Крутящий момент передается колесам через большую звездочку и цепь.

Плюсы

Минусы

Размещение по центру, оптимальная развесовка.

Цена – примерно на 30% выше, чем у мотор-колес с аналогичными характеристиками.

Возможность установки на велосипед любого вида с преобладающим сохранением родной трансмиссии.

Уязвимость для ударов.

Установка контроллера в общем корпусе с двигателем и эффективное охлаждение при езде благодаря внешнему радиатору.

Подверженность попаданию воды и грязи из-под переднего колеса.

Гибкое управление скоростью и крутящим моментом с применением велосипедных передач.

Сложная конструкция, сложность ремонта.

Возможность регулировки передаточного числа трансмиссии с помощью заднего переключателя байка – для экономии запаса энергии АКБ.

Износ цепи.

Компактность, легкий вес. Отличный накат, маневренность, устойчивость и хорошая управляемость байка при езде.

Ограничения по мощности.

Эту разновидность моторов чаще всего выбирают для установки на маунтинбайки, спортивные и внедорожные велосипеды, для активной езды по холмам, горам и легкому бездорожью. Также они актуальны для байков нестандартных видов, например, с 32 спицами и колесами27,5” (т.к. у мотор-колес 36 отверстий).

В предыдущей статье блога VolrBikes.ru мы рассказали о том, на каком электровелосипеде можно ездить зимой.

  • 05 января 2024 г.
  • 1817 просмотров