Как выбрать мотор колесо для велосипеда

14

Как выбрать мотор колесо для велосипеда

/> Олег Игоревич Охорзин 29 марта 2019

Итак, выбор мотор-колеса (МК), чем руководствоваться и как выбирать.

Для того, чтобы правильно выбрать МК, надо знать, каких типов МК бывают и какие свойства (характеристики) важны при выборе. По типам МК делятся на два основных: Редукторные МК (Geared Hub Motor), и МК с прямым приводом (ДД, DD, Direct-Drive Hub Motor) Их конструкции отличаются тем, что у редукторного МК, как следует из названия, присутствует редуктор с отношением редукции обычно 1:4,1:5 и встроенный фривилл, который при накате позволяет вывешивать статор относительно ротора неподвижно, из за чего при движении накатом и на педалях ничто не мешает. У ДД мотора никаких промежуточных деталей нет, статор крепиться непосредственно к оси, ротор соединяется с крышкой, через которую и передается движение на колесо. Из за такой конструкции при движении накатом и на педалях возникает противоэдс (мотор как бы работает в режиме генератора) из за чего есть сопротивление вращению, получается хуже накат и небольшое сопротивление движению на педалях.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОТОР-КОЛЕСА:

• номинальная мощность. Указывает на то, на какую мощность рассчитан мотор. Как правило, обычно мотор может «переварить» без особых проблем 2 номинальных мощности, а в некоторых случаях и 3-4. От мощности, используемой МК, зависит скорость электровелосипеда. Более подробно зависимость скорости от мощности для разных видов МК можно посмотреть на симуляторе МК;
• вес МК обычно пропорционален его мощности, чем больше вес, тем большую мощность можно в него «вкачать». Распределение по весу, сверхлегкие: 1.4 кг (250-350 вт), легкие: 2-3 кг (250-500 вт), средние: 4-6 кг (500-1500 вт), тяжёлые: 6-10 кг и больше (1000-3000 вт и больше);
• номинальная RPM, количество оборотов в минуту на номинальной мощности. Указывает на то, скоростной это или тяговый мотор. МК с низким RPM обычно имеют хорошие тяговые характеристики, с высоким RPM низкие, что влияет на проходимость вела и динамику разгона. От RPM и диаметра колеса зависит, какую максимальную скорость сможет развить электровелосипед. RPM в скорость (км/ч) можно перевести по следующей формуле: Lm х RPM x 60/1000 = км/ч, где Lm — длина окружности колеса в метрах;
• ширина, влияет на то, в какую переднюю или заднюю вилку можно поставить МК. Основные стандарты размеров ширин МК: 90-93, 100-105, 135, 145. Надо не забывать, что при выборе МК надо добавлять ширину трещетки (кассеты) и/или дискового тормоза, которые планируются использовать совместно с МК. Обычно с МК, устанавливаемом назад, используются трещётки на 6-7 звезд;
• тип установки, передние или задние. Задние МК обычно имеют на крышке выступ с резьбой для установки стандартной трещётки или кассеты, на передних этого нет. У трещетки и кассеты разные крепления, поэтому на это тоже надо обращать внимание при выборе МК, обычно в МК присутствует крепление под трещётку, крепление под кассеты встречается не так часто и должно быть специально указано в описании МК (например, Bafang CST или QQ Cassete);
• тип крепления тормоза, влияет на то, какой вид тормоза можно установить на данный МК: без крепления, крепление под дисковый тормоз, крепление под барабанный (роллерный) тормоз;
• диаметр оси. Диаметр оси у МК может быть разный, у легких редукторных МК — 12 мм (QQ, Bafang), у более тяжёлых редукторных и ДД МК — 14 мм (MAC), у некоторых даже 16. Не смотря на разный размер оси практически все МК, устанавливаемые на велосипед, имеют «проточку» с двух сторон под стандартные велосипедные дропауты в 10 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОБОИХ ТИПОВ МОТОРОВ

А теперь можно порассуждать о том, как лучше выбирать МК. Основной выбор, это конечно выбор между типами МК, редукторные или прямого привода (ДД).

Шестерни редукторного мотор-колеса

Основные преимущества редукторных мотор-колесо:

• низкий вес, вес редукторных МК начинается от 1,4 кг (Keyde), 2-3 кг (QQ, Bafang) до 4,5 кг (MAC);
• сочетание неплохих тяговых и скоростных характеристик, хорошая эффективность в большом диапазоне скоростей;
• хороший накат и отсутствие препятствий педалированию из за наличия встроенного фривила.

Недостатки редукторных мотор-колес:

• не очень большая максимальная мощность, которую можно подавать на МК без риска сжечь мотор, для QQ и Bafang это обычно 800 вт (1 квт кратковременно), для MAC 1.2-1.5 квт (2 квт кратковременно). По Keyde данных пока нет;
• меньший ресурс без обслуживания, большая склонность к поломкам при жестких режимах эксплуатации, типа больших стартовых токов и динамическиех нагрузок, что может привести к поломкам шестерёнок или фиривала. Это не значит, что редукторный МК намного менее надёжный, просто его «убить» проще при неграмотной или экстремальной эксплуатации;
• отсутствие возможности рекуперации и электроторможения — больший шум из за наличия и вращения шестерёнок.

Статор директ-драйв мотор-колеса

Достоинства МК прямого привода:

• простота и надежность конструкции;
• наличие возможности рекуперации и электроторможения;
• более низкий шум, особенно при наличии «синусного» управления.

Недостатки МК прямого привода:

• большой вес. Вес МК прямого привода начинается от 5,3 кг, обычно 6-7 кг. Существуют мини МК прямого привода (3-4 кг), но их мощность и тяговые характеристики очень «скромные» по сравнению с редукторными МК того же веса;
• наибольшая эффективность МК достигается в достаточно узком диапазоне скоростей, т.е. например, на малых скоростях (движение в гору, по грунтам и т.д.) редукторный МК более эффективен чем МК прямого привода;
• худший накат и небольшое сопротивление педалированию.

Ротор директ-драйв мотор-колеса

Итак, если вы собираетесь делать легкий электровел-ассистент, весом до 30 кг, скоростью до 45 км/ч и пробегом до 40 (60-80 в режиме помощника), то идеально подойдёт редукторный МК. Если нужен тяжелый «электропед», способный катить далеко и быстро, т.е. со скоростью выше 50 км/ч и на расстояние свыше 50 км (без педалей), то для этих целей хорошо подходит МК прямого привода (ДД).

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ ПОЕДЕТ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫБРАННОГО МОТОР-КОЛЕСА?

Это зависит от диаметра колеса в которое устанавливается МК и его номинальных оборотов. Номинальные обороты (которые достигаются при номинальной потребляемой мощности) должны указываться производителем (продавцом) в характеристиках МК. Формула перевода оборотов в скорость следующая: L х RPM x 60/1000 = км/ч Где: L — длина окружности колеса, RPM — номинальные обороты колеса.

Соответственно при форсировании МК мощностью выше номинала, скорость возрастает, если хотите форсировать по скорости, поднимаете напряжение, если по тяге — ток. Грубо говоря, в общем случае, каждый вольт прибавки дает прирост в 1 км/ч (до 50 км/ч, дальше возрастание скорости от напряжения сильно нелинейное).

ГДЕ КУПИТЬ МОТОР-КОЛЕСО?

В нашем магазине мастерской можно купить любой из типов мотор-колес. Ознакомится с ассортиментом мотор-колес можете тут — мотор-колеса.

Выбираем мотор колесо для электровелосипеда

Мотор-колесо для велосипеда — одно из самых революционных изобретений последнего десятилетия. С его помощью велосипедные колеса превращаются в полноценные мотор-колеса и генераторы, а сам велосипед – не уступает по скорости электроскутеру. Но как выбрать подходящее мотор-колесо для велосипеда? Какие лучше — редукторные, или с прямым приводом, и что следует учесть при выборе электрического мотор-колеса для своего велосипеда.

С чего начать знакомство с оборудования для электрического велосипеда e-bike?

Велосипед с мотором… экологичный, бесшумный и работающий на электричестве. О таком лет 20 назад можно было бы только мечтать! Сегодня колесо для велосипеда, на котором установлен электромотор, становится все популярнее, и его можно купить за вполне приемлемую стоимость.

При этом, нет нужды покупать все элементы такой системы отдельно. Она продается комплектом, и устанавливается на уже имеющийся велосипед. Рассмотрим из чего состоит готовый комплект мотор-колеса:

• 1 x мотор-колесо в заспицованном собранном виде (в двойном алюминиевом ободе)
• 1 x контроллер
• 2 x тормозные ручки
• 2 x ручки — регулятор скорости с индикацией и ключами
• 1 x датчик педалирования PAS

(Все аксессуары для вашего электровелосипеда и многое другое можно найти здесь — https://motorvelo.ru/products/aksessuary-dlya-elektrovelosipedov-f72826070/

Однако задумываясь купить двигатель для велосипеда, стоит учесть, что они бывают двух видов, с редуктором или без редуктора (с прямым приводом). В чем плюсы и минусы каждого их этих типов мы рассмотрели подробно и по пунктам, в двух таблицах, приведенных ниже.

Преимущества

Редукторные

Безредукторные — прямого типа

— главный плюс — малый вес и компактные габариты (не утяжеляют общую конструкцию).

— — высокий КПД и устойчивость к перегрузкам.

— относительно небольшая мощность (в среднем, 250-400 ватт) позволяет экономить аккумуляторную батарею, и соответственно увеличивать пробег от одной подзарядки.

— очень низкий уровень производимого при работе шума.

— простота монтажа на электровелосипед

— безредукторные мотор- колеса для велосипеда обладают хорошей конструкцией, без лишней частей, которые поддаются износу.

— способны развивать большую, в сравнении с редукторными аналогами, скорость (к примеру, при мощности 500 ватт – до 45 км/час).

— быстро ускорятся, что предает ему все характеристики полноценного электромопеда и даже мотоцикла (максимально до 100 км/час).

— имеют более высокий крутящий момент.

Недостатки

Редукторные

Безредукторные

— редукторный электродвигатель для велосипеда ограничивают его скорость. Здесь в среднем максимально разгонишься до 40 км/час, но не более.

— нет возможности работать в режиме генератора (т.н. рекуперативное торможение, т.е. зарядка батареи во время нажатия на тормоз).

— редукторный мотор-колесо комплект необходимо периодически обслуживать и смазывать.

— достаточно массивны, и утяжеляют велосипед

— обычно, такие электроколеса дороже редукторных

— имеют магнитное сопротивление

Каждому по его потребностям!

В зависимости от того, что каждый ожидает от своего транспорта, и делается выбор в пользу того или иного типа электроколеса для велосипеда. Кто-то хочет простой и легкий экологичный электровелосипед, кто-то — полноценного железного электро-коня!

Электроколесо для велосипеда с прямым приводом, ввиду своей большой мощности, может привести к нагрузке на вилку, повредить ее и даже провернуть ось мотора. Для этого, впрочем, сегодня эффективно используются т.н. “усилители дропаутов”. С помощью этих металлических пластин увеличивается жесткость рулевой часть рамы. Приобрести усилитель дропаута можно здесь.

Задумываясь купить мотор двигатель для велосипеда с прямым приводом, следует учесть что они всегда достаточно громоздки, и это не “легкоходный” вариант. Однако они гораздо быстрее заедут в крутую горку и порадуют высокой скоростью.

На рынке, сегодня, представлен большой выбор электромеханизмов для велосипедов, и для себя всегда можно подобрать подходящий набор колес. Купить такие колеса и электродвигатель для велосипеда так же легко как и установить все это самому, хотя в магазинах обычно предлагает установку вместе с приобретением мотор-колеса.

… и несколько слов об отечественных разработках!

Рассказ наш о технологиях электро-велосипедной индустрии был бы не столь полным если бы мы не упомянули о двух совершенно революционных разработках. Автор первой из них, инженер Дмитрий Дуюнов. Мотор-колесо для электровелосипеда, предложенное им, использует более дешевые материалы (меньше стали и вместо редкоземельных магнитов, простую медную обмотку), имеет еще более компактный размер при достаточно высоком КПД).

И напоследок еще об одной разработке: мотор-колесо Шкондина, Василия Васильевича. Этот известный советский и российский инженер, не раз применял свою технологию также на инвалидных колясках, электромопедах и даже легковых машинах. И всегда его технология работала безотказно и эффективно. Эта разработка также пока только готовится к массовому производству.

Какое мотор-колесо лучше

Чтобы определиться, какое мотор-колесо лучше всего подходит для использования в конкретном случае, нужно проанализировать свои потребности, технические особенности велосипеда, располагаемый бюджет и другие факторы.

Прежде всего, чтобы выбрать лучшее мотор-колесо, примите во внимание:

• Технические параметры заинтересовавшей вас модели – номинальное напряжение, мощность, эффективность, класс защиты от влаги, вес, рекомендуемую нагрузку, материалы изготовления. Для спокойной езды по относительно ровному рельефу хорошо подходят мотор-колеса на 250 или 350 Вт (если ваш вес не превышает 80 кг). Если же нужны улучшенные тяговые характеристики, разгон до 40–45 км/ч и уверенный подъем в гору, потребуется мощность мотора не менее 500 Вт.
• Особенности поставки – заспицованное в обод или отдельно. Собранное колесо стоит дороже.
• Тип установки – переднее или заднее.
• Под какую ширину рамы подходит интересующее вас мотор-колесо.
• Тип привода – прямой или с редуктором.

Выбираем между редукторными и прямоприводными мотор-колесами

Прямоприводные электродвигатели имеют простую конструкцию и выполняют свои функции без вспомогательных передаточных деталей. Они надежны и долговечны, имеют чуть меньший КПД, нулевой люфт, малый порог шумообразования и повышенную жесткость при нагрузках. К тому же, при торможении такие мотор-колеса могут работать в режиме генератора. Это означает, что они способны вырабатывать рекуперативную энергию, рассеивающуюся в приводе или вновь поступающую к аккумулятору. Но для активации функции рекуперативного торможения нужно, чтобы контроллер обеспечивал выполнение данной функции электродвигателем.

Редукторные моторы в режиме генератора работать не могут, по КПД превосходят модели прямого привода, а по устойчивости к износу уступают им. Зато они легче, компактнее, имеют значительно меньшее сопротивление качению за счет обгонной муфты, обеспечивают высокий крутящий момент и экономно потребляют электроэнергию.

Дополнительным отличием редукторных моделей являются их скоростные параметры. Стандартные наборы ограничивают скоростью не более 30–40 км/ч. На больших скоростях срывается смазка с шестеренок планетарного редуктора, увеличивается износ и сокращается ресурс. Если вам не нужны большие скоростные показатели и при этом важно не утяжелить велосипед, компактный редукторный мотор станет оптимальным выбором.

Какое мотор-колесо вам больше подходит?

Если вы еще не определились с выбором подходящего вам типа мотор-колеса, ответьте на следующие вопросы:

• По какому рельефу вы планируете кататься? Для комфортной езды по холмистой местности выбирайте мотор с редукторным приводом, мощностью не менее 500 Вт.
• Какую скорость хотите развивать? Для велопрогулок со скоростью 25–30 км/ч подойдет редукторный мотор мощностью 250–350 Вт, а для скоростной езды – более мощные модели с прямым приводом.
• Принципиальна ли для вас разница в весе электродвигателей? Прямоприводные моторы тяжелее редукторных, в моделях одинаковой мощности эта разница может доходить до двух раз.

Лучшие мотор-колеса для велосипедов в широком ассортименте представлены в каталоге интернет-магазина ВольтБайкс. При затруднениях с выбором подходящей модели электродвигателя вы всегда можете проконсультироваться с нашими специалистами.

Как выбрать комплект электровелосипеда

1) Если вы собираетесь использовать велосипед в качестве мопеда, то есть ездить большую часть времени на курке/ручке газа без педалирования, то вам следует выбирать мотор-колеса 500-1000Вт. Эта рекомендация особенно актуальна, если у вас большой радиус колеса, например 27,5-28 и большой вес.

2) Если вы хотите получить помощь педалированию, у вас небольшой вес, радиус колес 20-26 дюймов, и вы хотите полностью соответствовать новым ПДД, то можно выбрать мотор-колесо 250-350Вт.

Переднее мотор-колесо или заднее?

1. Если у вас дорожный велосипед с задним ножным тормозом или планетарной втулкой, у вас один вариант – переднее мотор-колесо.
2. Если вы хотите мощное мотор-колесо 750-1000Вт, то они, как правило, бывают только задние.
3. В остальных случаях при номинальных мощностях 250-500Вт нет разницы, на какую ось ставить мотор-колесо. По нашей статистике моторы 250-350Вт ставят в 85% случаев на переднее колесо, а моторы 500Вт в пропорции 50%/50% на переднюю/заднюю ось.

Необходимость дисплея

1. Если вы не хотите переплачивать, и/или не хотите углубляться в тонкости настройки дисплея, то рекомендуем выбрать комплект с вольтметром. Вольтметр (или световой индикатор в виде лампочек) показывает напряжение батареи – это самый важный параметр электровелосипеда.
2. Если вы хотите контролировать максимальное количество параметров, как-то скорость, дальность пробега, заряд АКБ и т.д., то вам следует выбирать комплект с дисплеем.
3. Если вы хотите часто использовать PAS-ассистент, то также рекомендуем использовать комплект с дисплеем – через него можно настраивать уровни помощи.

Необходимая емкость АКБ

Из практики, самые продаваемые аккумуляторы находятся в пределах 10-14 ампер-часов и позволяют проезжать 35-70км, а в режиме ассистента до 130км . АКБ меньшей емкости брать нецелесообразно, т.к. на батарею будет большая нагрузка, и она быстро выйдет из строя. По общему правилу, чем АКБ больше – тем меньшие нагрузки она испытывает и живет дольше. Однако и вес и цена такой АКБ также выше.

Вольтаж электрокомплекта: 36 или 48 вольт

От напряжения АКБ зависит в первую очередь максимальная скорость. Если вам не нужна большая скорость, то выбирайте 36В. Такие АКБ стоят дешевле. Если вам нужна бОльшая максимальная скорость (примерно +5км/ч) и увеличенная мощность, то выбирайте АКБ на 48в. Они стоят дороже.

Аккумулятор в сумке или в съемном корпусе

1. Если у вас простой дорожный или складной велосипед типа аиста/стелза, то на руле практичестки нет выноса, и сумка на руль может стать отличным выбором – такой комплект очень легко установить.
2. Если вы не хотите или не умеете сверлить раму и устанавливать дополнительные резьбовые заклепки (бонки) для установки планки съёмной АКБ в корпусе, или хотите использовать один АКБ на нескольких транспортных средствах, то сумка (например на верхнюю трубу рамы) может стать вашим выбором.
3. АКБ в сумке как правило обходится несколько дешевле.
4. АКБ в съемном пластиковом корпусе выглядит более эстетично (по заводскому), но требует некоторых технических усилий по закреплению на раме, и стоит как правило несколько дороже.
5. Также есть некоторые модели рам, на которые невозможно поставить АКБ в пластиковом боксе — в этих случаях также может пригодится сумка, например подседельная.

Необходимость PAS-ассистента

PAS-ассистент, это датчик, устанавливаемый на вал каретки и считывающий ваше педалирование. Датчик подает сигнал на контроллер, что вы крутите педали, и мотор начинает вам помогать – это как автоматизация включения газа рукой. По ощущениям это как будто вы стали сильнее (стали немножко суперменом). Как правило, езда на датчике PAS позволяет экономить заряд батареи и не сильно напрягаться самому. С датчиком PAS вы и батарея работаете вместе, поэтому вы можете проехать в 2-3 раза дальше чем только на этой батарее в режиме мопеда.

Часто установка датчика сопряжена с некоторыми трудностями. Например, если короткий вал каретки, то требуется ее замена на каретку с большей длиной вала. Еще установке датчика может мешать малая звезда системы передних звезд, и ее необходимо удалять.

На советских велосипедах для установки датчика также как правило сопряжено с заменой каретки. И если конструкция каретки безрезьбовая, то это является проблемой для установки датчика PAS и тогда часто отказываются от его установки.

Тормозные ручки с датчиками отключения мотора

Такие ручки необходимы в первую очередь когда вы используете PAS-датчик. Это связано с тем, что мотор вам помогает еще около 1-2 секунды после остановки педалирования.