Elektriskā velosipēda izgatavošana ar savām rokām ir diezgan sarežģīts process, kas prasa labas prasmes. Ja nav izpratnes par procesa būtību, vienību ir vieglāk iegādāties. Izprotot darba procesu aiz virpas un ja jūsu arsenālā ir nepieciešamie instrumenti, jūs varat pabeigt montāžu.

Nepieciešamā aprīkojuma komplekts

Lai atklātu jautājuma būtību: kā no parasta velosipēda izgatavot vēlamo elektrovelosipēdu, vispirms sagatavojamies darbam. Jums būs jāizmanto:

• metināšanas mašīna;
• pamata instrumentu komplekts (nozīmē zāģi vai knaibles);
• virpas;
• lielāks suports;
• urbjmašīna un urbju komplekts;
• maļamā mašīna;
• ķēdes novilcējs;
• uzgriežņu atslēga sprūdrata noņemšanai;
• metāla griešanas priekšmeti (piemērotas ir hidrauliskās šķēres, atļauts izmantot skābekļa-acetilēna griešanu, izmantot plazmas griešanas mašīnu);
• galvenais arsenāls velosipēda remontdarbiem.

Jums būs nepieciešama arī palīdzība:

• V-dizaina bloks;
• griezēji;
• krāni un presformas;
• virsmas slīpēšanas mašīna.

Paredzams, ka tas darbosies ar šādiem materiāliem:

• metāla stūris;
• ANSI #40 ķēdes rats, kas liecina par 9 zobiem;
• divi gultņi;
• apaļa tērauda sagatave ar apkārtmēru 0,5–1 collas;
• četru collu un collu skriemeļi ķīļsiksnai;
• Ķīļsiksna.

Kā parasto velosipēdu pārveidot par vēlamo e-velosipēdu

Kā salikt elektrisko velosipēdu uztrauc daudzus velosipēdistus. Ekonomiskai montāžai jāmeklē draugi, kas varētu nodrošināt bezmaksas motoru ar akumulatoru un velosipēdu. Vēlams atrast velosipēdu ar maksimālo pārnesumu skaitu. Tas ir nepieciešams lielākam paātrinājumam un palielinātām pielaidēm elektriskajā ķēdē.

Internets palīdzēs atrast vecu krēslu ar elektromotoru, kur viņi bieži piedāvā lietotus motorus ar akumulatoriem. Vēlams sazināties ar ratiņkrēslu remonta un pārdošanas nodaļu, jo šeit jums noteikti veiksies. Maz ticams, ka tehniskie darbinieki atteiksies no palīdzības par nelielu summu.

Ārējā gultņa gredzena izgatavošana

Ja velosipēdam nav ārējā gredzena, mēs to izgatavojam paši. Nav nepieciešams veikt grebumu, jūs varat iztikt bez tā. Gredzens ir nostiprināts ar skrūvēm paštaisīta elektriskā velosipēda karietes iekšpusē.

Mēs izgatavojam starpvārpstu

Tērauda sagatavei, kuras izmēram jābūt 5/8 no zvaigznes apkārtmēra, derēs liels rullītis, gultņi un centrālās atveres izmēra zobrati. Mēs ejam uz virpu, sasmalcina vienu sagataves malu līdz vienai collai un diametru samazina uz pusi no zvaigznes apkārtmēra. Pārējā sagataves daļa arī tiek noslīpēta. Centrālā daļa ir 5/8 no ķēdes rata apkārtmēra, lai novērstu starpvārpstas slīdēšanu.

Mēs urbjam caurumus skrūvēm, iepriekš nostiprinot vārpstu ar V-veida bloku. Skrūvju caurumiem jābūt līdzeniem. Skrūvju izmērs tiek izvēlēts atbilstoši vārpstas un citu detaļu izmēriem.

Zvaigžņu pārveidošana

Mēs pārveidojam pārāk platu zvaigzni. Zvaigzne tiek apstrādāta uz virpas, izmantojot skalošanas instrumentu, līdz detaļas platums ir 0,1 colla. Pēc tam mēs turpinām uzstādīt griešanas ratiņus, domājams, 10 grādos, un mainām zobu leņķi, līdz iegūstam vienādas vērtības abās malās.

Darbs ar galveno piedziņas skriemeli

Ja dzinējā ir caurums, sagataves iekšpusē izurbiet collu caurumu, kas ir identisks vārpstas izmēram. Jāievēro atbilstība izmēriem. Pēc tam, izmantojot mašīnu, mēs slīpējam vienu pusi līdz 0,5 collām atbilstoši iepriekš apstrādātā veltņa izmēriem.

Par starpvārpstas montāžu

Iepriekš iegādājoties cilindriskās tapas ar skrūvēm, mēs saliekam vārpstu. Kamēr detaļas ir precīzi apstrādātas, montāža neradīs nekādas problēmas.

Ķēdes piedziņas montāža

Izmantojot izvilcēju, mēs sākam demontēt ķēdi. Mēs uzstādām ķēdi atpakaļ, izvelkot mehānismu caur ātruma slēdzi aizmugurē. Mēs piekabinām ķēdi uz kasetes vidējā ķēdes rata. Pārbaudiet aizmugurējā pārslēdzēja pareizo pozīciju. Lai iegūtu vajadzīgo ķēdes garumu, mēs novietojam tās galus blakus. Mēs atvienojam mehānismu pie līkuma.

Svarīgs! Atvienojot ķēdi, jums jāpārliecinās, vai tapa ir piestiprināta tās galā. Pretējā gadījumā, savienojot mehānismu, radīsies problēmas.

Pārbauda darbību bez slodzes

Paštaisīto elektrisko velosipēdu apgriežam ar riteņiem uz augšu, lai aizmugurējais ritenis brīvi grieztos. Ar mērenu pārnesumu mēs sākam testu. Lai nodrošinātu velosipēda ķēdes spriegojumu, motors stingri jātur no apakšas, pretī ķīļsiksnai. Ar brīvo roku pievienojiet motora vadus akumulatoram.

Ķēdes aizplūšanu ietekmē šādi faktori:

• zvaigznes platums ir nedaudz samazināts;
• ja josta slīd, pārnesums ir pārāk augsts vai tā spriegojums ir vājš;
• slikti izlīdzinātas zvaigznes.

Par motora stiprinājuma izkārtojumu

Lai ietaupītu naudu, izkārtojums ir izgatavots no kartona, nevis no metāla. Kartona sagatavi ir daudz vieglāk pārveidot jebkurā formā nekā metāla. Ja iespējams, varat uzstādīt dzinēju aiz sēdekļa staba. Tad rotējošie elementi atradīsies lielākā attālumā no kājām.

Par pirmsmotora stiprinājumu

Izmantojot kartona modeli, mēs izgriezām metāla stiprinājumu, piestiprinot oriģinālu pie gludekļa un izsekojot to ar krītu. Lai izgrieztu metāla modeli, jums būs nepieciešamas lielas hidrauliskās šķēres, kas ļauj precīzi atkārtot visas kontūras. Pārējiem instrumentiem ir nepieciešamas noteiktas prasmes.

Dzinēja uzstādīšana

Mēs ņemam nevienlīdzīgo leņķi un sākam, izveidojot caurumus U veida skrūvēm un pēc tam uzstādot tos. Tas ir nepieciešams, lai novērstu skrūvju slīdēšanu. Ja ir kartona izkārtojums, marķēšana būs vienkārša. Mēs to uzklājam uz plāksnes, atzīmējot vienu spraugas galu ar centrālo perforatoru, tad otru. Katrā pusē vajadzētu iegūt divus caurumus, kopā četrus.

Uzgriežņu pievilkšanai un skrūvju ievietošanai caurumiem jābūt normāliem. Tātad 3/8" skrūvēm tiek pieņemts 0,4" caurums.

Lai izgatavotu spraugas, labāk ir izmantot gala frēzi. Plazmas griešanas gadījumā skrūvēm dzelzs leņķī tiek izgriezti kārtīgi caurumi.

Nevienlīdzīga stūra uzstādīšana

Dažiem dzinējiem šis iestatījums nav nepieciešams. Ja iespējams, uzstādiet nevienlīdzīgu leņķi, kā rezultātā dzinējs tiek nostiprināts stingrāk. Alternatīva ir izmantot U veida skrūves.

Mēs pievienojam dzinējam adaptera kronšteinu. Kronšteina bīdīšana nodrošina atbilstošu jostas spriegojumu. Izgatavojam plāksni un pieskrūvējam to pie motora priekšējās daļas. Plāksne uzņemas zināmu kustību. Mazais taisnstūris, kas ir paralēls dzinējam, ir pieskrūvēts tieši pie galvenās montāžas plāksnes.

Sāksim metināt motora stiprinājumu

Vispirms veicam rūpīgu smilšu strūklu un nelielu tīrīšanu ar metāla suku. Bajonetēm jābūt tīrām. Metināšanas laikā svarīga ir konsekvence. Pēc vienas malas metināšanas jums jāgaida, līdz metāls atdziest, un pēc tam pāriet uz otro daļu.

Galveno siltumu novirzām galvenokārt uz plāksni, izvēlamies zemāku metināšanas temperatūru, bet tādu, kas ir pieejama lokšņu vārīšanai. Jūs varat pilēt izkausētu metālu, lai labāk noslēgtu abas metāla loksnes.

Siksnas piedziņas montāža

Šeit viss ir ārkārtīgi vienkārši. Mēs uzliekam siksnu uz skriemeļiem, labi nospriegojot, un pievelciet to ar skrūvēm. Tā kā velosipēda izmantošana noved pie pakāpeniskas jostas izstiepšanas, mēs periodiski pārbaudām nospriegojuma pakāpi un vajadzības gadījumā noregulējam.

Mēs atkārtoti pārbaudām bez slodzes

Zemākajā pārnesumā mēs iedarbinām dzinēju maksimāli. Ar pietiekamu stiprinājumu mēs pakāpeniski palielinām pārnesumus. Ja aizmugurē uzstādāt velosipēdu datoru, uzraugiet tā veiktspēju. Priekšējais velo dators neko nerāda. Arī jostai nevajadzētu slīdēt.

Par akumulatora stiprinājumu

Iepriekš pārbaudot akumulatoru un lādētāja piemērotību, ievietojiet akumulatoru. Mēs izgatavojam kartona bateriju tukšu, jo to ir vieglāk pārvietot. Mēs izvēlamies optimālo zonu bateriju uzstādīšanai. Ieteicamā vieta ir tuvāk zemei, prom no segliem. Šis izvietojums ir saistīts ar iespēju palielināt aizmugurējā riteņa riepas saķeri un samazināt velosipēda smaguma centru.

Mēs ņemam dzelzs stūrus un no tiem izgatavojam paplāti turpmākai akumulatoru stiprināšanai ar saitēm vai elastīgām auklām. Mēs piemetinām paleti pie velosipēda rāmja. Metinātajai šuvei jābūt kvalitatīvai, jo tai tiks uzlikta ievērojama slodze.

Attēlā parādīta elektriskā velosipēda vizuāla diagramma. Tā kā velosipēds jau ir aprīkots ar pārnesumu pārslēgšanu, motora vadīšanai pietiek uzstādīt parasto pārnesumu slēdzi. Ir atļauts uzstādīt vienpola, trīs pozīciju desmit ampēru slēdzi no nevajadzīgas radiostacijas. Darba pozīcijas tiek norādītas ar diviem slēdžiem un vienu slēdzi. Attēlotā diagramma parāda viena akumulatora darbību zem 12 voltu sprieguma, kad pirmais slēdzis ir iestatīts režīmā. Otrais slēdzis ietver divu akumulatoru darbību ar 24 voltu spriegumu, ļaujot izmantot motoru ar pilnu jaudu un, ja nepieciešams, samazināt ātrumu.

Šis ir spilgts trīs bateriju ķēdes piemērs. Katrai elektriskajai ķēdei ir savi plusi un mīnusi.

Pārbaudām velosipēdu, atrodam un novēršam problēmas

Kad esat pabeidzis elektriskā velosipēda montāžu, ir pienācis laiks to izmēģināt. Varat uzaicināt savus draugus izrādīt savu izgudrojumu un pastāstīt, kā salikt elektrisko velosipēdu. Noteikti aizsargājiet galvu ar ķiveri, lai izvairītos no neparedzētiem apstākļiem, kas izraisa traumas. Iespējams, ka pirmais izgudrojums neattaisnos uz sevi liktās cerības, tāpēc ir jābūt garīgi sagatavotam šādam pavērsienam. Bieži sastopami iespējamo problēmu cēloņi ir slikts vadu kontakts un nepareizs pārnesuma attiecības aprēķins.

Pārbaudot unikālu izgudrojumu, jāņem līdzi instrumenti, kas būs nepieciešami šādos gadījumos:

• vadi ir atvienoti;
• ar nosacījumu, ka tiek pārsniegts pārnesumskaitlis;
• akumulatora darbības traucējumi.

Šīs problēmas neļaus velosipēdam braukt.

Elektrisko velosipēdu diagnostika

Lai diagnosticētu aizdomas par problēmām, ieslēdzam paštaisītu elektrisko velosipēdu ar paceltu aizmugurējo riteni. Riepu rotācija ir nepieņemama, un to izraisa pārmērīga pārnesumu attiecība. Ieteicams palielināt starpvārpstas skriemeli vai samazināt motora skriemeli. Tas ir nepieciešams, lai samazinātu pārnesumu attiecību un palielinātu griezes momentu. Rezultātā velosipēds pārvietosies.

Ja riepa negriežas, tiek diagnosticēti atvienoti vadi vai nederīgi akumulatori. Pēc tam mēs pārliecināmies, ka akumulatori ir pilnībā uzlādēti, un pārbaudām to spriegumu, izmantojot multimetru. Optimālais pilnas uzlādes spriegums parasti ir 27 volti.

Mēs pārbaudām elektriskās ķēdes integritāti ar to pašu multimetru. Mēs atvienojam dzinējam pievienotos vadus, savienojam tos ar ierīci un pēc tam ieslēdzam slēdzi. Ja uzlādētu akumulatoru ekrānā tiek rādītas tikai nulles, tiek diagnosticēta problēma ar pašiem vadiem vai slēdzi.

Lēnu velosipēdu parasti izraisa nepareiza pārnesumu attiecība. Lai diagnosticētu šo problēmu, apskatiet aizmugurējā riteņa griešanās pakāpi, kad tas ir pacelts. Ar paātrinātu rotāciju tiek diagnosticēts pārnesumu skaita palielināšanās. Šajā gadījumā mēs to samazinām, palielinot gāšanas skriemeļa izmēru vai samazinot motora skriemeļa izmēru.

Ja riepas rotāciju raksturo vienāds ātrums gan ar, gan bez slodzes, mēs rīkojamies pretēji. Palielinām pārnesumskaitli vai samazinām gāšanas skriemeļa izmēru. Jūs varat palielināt motora skriemeļa izmēru.

Pieejot pie elektriskā mopēda montāžas teorijas, zinot šo lietu, varat mēģināt to izgatavot pats.

REG.RU tehniskais direktors Valērijs Studeņņikovs mēģināja pats atrisināt transporta problēmu un pēc tam savu hobiju pārvērta par interesantu startu.

Jūsu uzmanībai piedāvājam Electron Bikes dibinātāja stāstu par to, kā savām rokām izgatavot jaudīgu elektrisko velosipēdu, kāpēc ātruma cienītājus neapmierina esošie velosipēdu modeļi un līdz kādam ātrumam var paātrināties šķietami parasts velosipēds.

Pirmā iepazīšanās ar elektriskajiem velosipēdiem

Pirmo reizi elektriskos velosipēdus redzēju pirms četriem gadiem, 2011. gadā, velosipēdu izstādē Maskavā. Dārgi, bezjēdzīgi, raksturlielumos ļoti vāji, bet kaut kā tie mani aizrāva, sajutu vēlmi pievienoties šim interesantajam transporta veidam. Toreiz veiktais tirgus pētījums parādīja, ka nopirkt gatavu elektrovelosipēdu ar labām īpašībām par adekvātu cenu ir vienkārši nereāli. Tirgū tiek piedāvāti vai nu ļoti mazjaudas un maza ātruma velosipēdi ar mazu akumulatoru (visādā ziņā "vāja" Ķīna vai dārga, krāšņa, bet tikpat lēni kustīga Eiropa), vai arī superdārgi monstri, kuru izmaksas no ražotāja sākas. no 10 000 USD (Stealth Electric Bikes, Hi-Power Cycles), kuriem ir arī savi trūkumi (neadekvāti liels svars smagā rāmja un smagā motora riteņa dēļ, vāja saķere apakšā, jo tiek izmantoti bezpārvadu motori, maza jaudas rezerve) .
Taču neatlaidīgā vēlme iegūt klusu, vieglu un tajā pašā laikā jaudīgu un rotaļīgu elektrovelosipēdu nekur nav pazudusi. Tāpēc nācās izvēlēties vienīgo pieejamo variantu – pašam salikt velosipēdu no tirgū pieejamajām detaļām, kā to dara daudzi citi entuziasti.

Pirmā pankūka

Pirmais “gabals” bija mēģinājums salikt velosipēdu, kura pamatā ir kilovatu MagicPie riteņu motors ar iebūvētu kontrolieri, kas tika iegādāts komplektā ar 10 Ah akumulatoru uzstādīšanai uz bagāžnieka. Ierīci bija iespējams salikt, taču prieks no jaunā velosipēda, kas paātrinājās līdz nebijušiem 42 km/h, bija īslaicīgs - bagāžnieks zem akumulatora svara nodzīvoja tieši trīs dienas, salūzt uz Samaras salauztie ceļi. Arī vadāmība un svara sadalījums ar šo akumulatoru izkārtojumu nebija īpaši iepriecinošs. Smagi klājās arī aizmugurējam ritenim, kurš jau bija pieņēmies svarā - pie ātruma nākamajā bedrē varēja viegli nolauzt cauruli vai pat saliekt aizmugurējo loku.

Tāpēc nākamās modifikācijas laikā akumulators tika pārvietots uz velosipēda apakšējo cauruli, izmantojot paštaisītus stiprinājumus. Rezultātā svara sadalījums izrādījās labāks, bet dizains izskatījās biedējošs un nepiedienīgs. Lai aprakstītu šādus traku roku darinājumus, pašmāju velosipēdu būvētājiem pat ir iedibināts termins - “mocekļa dizains”.

Ar riteni ar pareizāku svara sadalījumu jau varēja braukt diezgan komfortabli, taču kļuva skaidrs, ka standarta 500 Wh (50 V, 10 Ah) akumulators velosipēdam ar jaudu virs vidējās neiztur ilgi - var dabūt. no punkta A uz punktu ar elektrību B un atpakaļ tikai uz pedāļiem. Rezultātā tika iegādāts liels 1000 Wh akumulators (50 V, 20 Ah), kas it kā ietilpa rāmja priekšējā trīsstūrī, bet bija jānostiprina ar elektrisko lenti;) Tas viss izskatījās šādi:

Iegūtajam briesmonim akumulatora platuma dēļ pat nebija pedāļu, lai grieztos.

Skaidrs, ka to tā atstāt nevarēja.

Vajadzēja kaut ko izdomāt ar akumulatoru - mainīt tā telpisko izkārtojumu, lai pedāļi tam nepieskartos, un izdomāt tā stiprinājumu, izveidojot uzticamu akumulatora kasti. Lai veiktu šo uzdevumu, pēc ilgas meklēšanas un kandidātu atlases tika pieaicināts Aleksandrs Kostjuks, VeloSamara riteņbraukšanas kluba paziņa, kurš arī bija dziļi pārņemts ar ideju par elektriskā velosipēda dizainu. Kam ir daudzu gadu pieredze dažādu prototipu projektēšanā un būvniecībā visam, kas kustas, viņš uzņēmās kastes uzbūvi. Tika nolemts to izgatavot no 2,5 mm biezas AMG loksnes (alumīnija un magnija sakausējums), kas savienota ar alumīnija stūriem. Bokss ir pārklāts ar pulvera pārklājumu. Velosipēds bija aprīkots arī ar Cycle Analyst vatmetru, kas ļauj izmērīt virkni rādītāju, tostarp enerģijas patēriņu vatstundās uz kilometru. Ar šādu ierīci vairs nebija jāuztraucas, ka akumulators pēkšņi izlādēsies visnepiemērotākajā brīdī – tika skaitīta katra iztērētā ampērstunda vai vatstunda. Gala rezultāts bija šāds velosipēds:

Ar šādu ierīci ar ietilpīgu, ērti un droši piestiprinātu akumulatoru varētu droši braukt pa pilsētu, nebaidoties, ka visnepiemērotākajā brīdī kaut kas nokrīt. Un velosipēds jau izskatījās pieklājīgāks. Velosipēds bija gatavs tieši pirms 2012.-2013.gada ziemas un uzrādīja izcilu sniegumu ziemas apstākļos, tostarp braucot sniegputenī, puteņos un mīnus 35 grādu sals.

Tikai uz priekšu!

Pēc veiksmīgas pirmās ierīces konstrukcijas pabeigšanas radās doma turpināt elektrisko velosipēdu projektēšanu kopā ar Sašu. Man bija noteikts redzējums par to, ko es vēlos, un Sašai bija liela dizaina pieredze.
Nolēmām pie tā neapstāties arī tāpēc, ka Krievijas tirgū tolaik vienkārši nebija (un joprojām nav) elektrisko velosipēdu, ar kuriem mēs paši vēlētos braukt. Pietiekami jaudīgu (ātrumā un dinamikā salīdzināmu ar skrejriteni vai motociklu) un tajā pašā laikā vieglu un pieejamu elektrisko velosipēdu niša bija pilnīgi tukša. Un mēs ar Sašu nemaz neinteresējāmies par mazjaudas velosipēdiem, jo ​​mēs, aktīvi un jauni, gribējām braukt “ar vēju”, lai velosipēdam būtu pienācīgs nobraukums un uzticams dizains braukšanai pa skarbajiem Krievijas ceļiem un bezceļa.

Tika nolemts izveidot universālu elektrisko komplektu, kas ļautu jebkuru modernu kalnu velosipēdu pārvērst elektriskajā. Kalnu velosipēdi netika izvēlēti kā bāze nejauši - tie ir ļoti populāri Krievijā (kvantitatīvi veido galveno velosipēdu klasi pieaugušajiem), universāli (tie ļauj braukt gan pilsētā, gan bezceļā) un uzticami. Svarīgi ir arī tas, ka kalnu velosipēdu daļas un komplekti ir standartizēti, kas arī ļauj standartizēt elektrisko komplektu.

Bija nepieciešams izvēlēties piemērotas sastāvdaļas velosipēdam un atrisināt vairākas inženiertehniskas problēmas:

• Izvēlieties motoru, kas spēj ražot lielu jaudu un griezes momentu, vienlaikus ir viegls.
• Salieciet kompaktu un vieglu akumulatoru ar pietiekamu jaudu, kas spēj noturēt lielas strāvas.
• Nostipriniet aizmugurējo riteņu atkāpes, lai tajos negrieztos dzinēja ass ar lielu griezes momentu.
• Izstrādāt reakcijas sensorus hidrauliskajām bremzēm (sērijveida hidrauliskās bremzes ar sensoriem tikai sāk parādīties tirgū, un tām ir savi trūkumi), jo automātiska motora izslēgšana, nospiežot bremzes, ir viena no elektrisko velosipēdu pamatprasībām. Un mehāniskās bremzes vairs nav piemērotas drošai bremzēšanai ar ātrumu, kādu mēs plānojām sasniegt.
• Apsveriet risinājumus priekšējā priekšējā luktura un aizmugurējā luktura (ar signālu) barošanai no elektriskā velosipēda borta sprieguma, nodrošinot iebūvētu līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāju.
• Izvēlieties piemērotus savienotājus (vēlams noslēgtus), riteņbraukšanas datorus, vatmetrus, apgaismes aprīkojumu un daudz ko citu.

Bet pats galvenais, bija nepieciešams izstrādāt universālu kastīti akumulatoram un kontrolierim, lai parasto sērijveida velosipēdu ātri pārvērstu par elektrisko. Iepriekš saliktā metāla kaste nebija piemērota šai lomai, jo tās ražošana prasīja pārāk daudz darbaspēka un tika pielāgota pēc formas un izmēra tikai konkrētam rāmim.

Gala risinājumam bija jābūt viegli uzstādāmam, tehnoloģiski progresīvam un lētam izgatavošanai.

Šeit ir viens no pirmajiem posmiem šajā ceļā, kaste, kas uzbūvēta 2013. gada pavasarī:

Šeit ir vēl viens starpposms:

Kas notika?

Gada darba un eksperimentu rezultātā uz to bāzes tika izstrādātas patiesi universālas un daudz estētiskākas kastes, elektrokomplekti un velosipēdi:

Šo ierīču īpašības:

• ātrums - līdz 63 km/h;
• jauda - līdz 2,5 kW;
• akumulatora jauda - līdz 1 kWh;
• diapazons - 40 km ar maksimālo ātrumu (63 km/h) un līdz 100 km ekonomiskajā režīmā (30 km/h).

Šeit ir video par jaudīgu elektrisko velosipēdu, kas pārvietojas "pilsētas džungļos":

Nelīdzenā apvidū arī velosipēds nepadodas:

Vairāk video

Velosipēds vai motocikls?

Uz izveidotā elektrokomplekta bāzes veidotie velosipēdi izrādījās patiešām ļoti rotaļīgi, spējīgi pilnvērtīgi pārvietoties pilsētas satiksmē ar ātrumu 60 km/h. Saskaņā ar jaunajiem noteikumiem, kas regulē elektrisko velosipēdu jaudu un ātrumu, tie formāli neattiecas ne uz velosipēdiem (kuru elektriskā jauda ir ierobežota līdz 250 W un 25 km/h), ne pat uz mopēdiem (kuru projektētais ātrums nedrīkst pārsniegt 50). km/h), bet pieder motociklu klasei. Neskatoties uz to, ka šī velosipēda izskats īpašas aizdomas nerada – tas ir parasta izskata velosipēds ar kasti rāmja iekšpusē. Un ierīces svars nav īpaši pieaudzis, jaudīgais elektriskais komplekts palielina velosipēdu tikai par 14 kg, kā rezultātā gatavā velosipēda svars ir aptuveni 26 kg. Pieaudzis vīrietis var viegli pacelt šādu ierīci pa kāpnēm un pārnēsāt to pāri šķēršļiem.

Tā nu tas izrādījās funkcionāli diezgan mopēds, bet velosipēda apvalkā. Rezultātā jūs varat izmantot abus transporta veidus: mums visur ir “zaļā gaisma” velosipēdam (gājēju zonās, ietvēs, pazemes un pazemes ejas, pārvadi, parki, celiņi un vienkārši bezceļa), savukārt Mopēda ātrums un dinamika ir pieejami uz ceļa / motorollera (ar lielāku manevrēšanas spēju nekā jebkuram motorolleram vai motociklam), kas padara jaudīgu elektrisko velosipēdu reālos satiksmes apstākļos par ātrāko pilsētas sauszemes transportu.

Un, lai gan mūsu standarta elektrisko komplektu jauda jau ir pielīdzināma mopēdam, kā sports un eksperiments (nevis lēts, kā izrādījās pēc visu komponentu pašizmaksas), tika samontēti smagi un jaudīgi elektriskie velosipēdi. specializēto Qulbix telpu rāmju pamatā:

Un ukraiņu “Chobotar rāmis”:

Šie 6-10 kW monstri spēj sasniegt ātrumu līdz 90 km/h, vienlaikus tiem piemīt viegla motocikla dinamika. Un, atverot pilnu droseļvārstu, viņi pieceļas "uz kazas". 3 kWh akumulators ļauj nobraukt 120 km ar ātrumu 40 km/h vai 40 km ar ātrumu 90 km/h, tāpēc šo velosipēdu varat izmantot kā tālsatiksmes piepilsētas transportu un braukšanai pa šoseju.

Ko tālāk?

Electron Bikes elektrisko komplektu un e-velosipēdu dizains turpina nepārtraukti uzlaboties. Divi velosipēdu modeļi drīzumā būs gatavi rūpnieciskai sērijveida ražošanai:

“Standarta” (pamatojoties uz parastu velosipēda rāmi): jauda 2,2 kW, akumulatora jauda 1 kW*h, ātrums līdz 63 km/h;

Elektriskie smalcinātāji (bez pedāļiem) “Electro-classic”: jauda 6 kW, ātrums līdz 85 km/h, divu izņemamu bateriju jauda līdz 3 kW*h;

Un "Elektro-bobber".

.

Pēdējais ir aprīkots arī ar unikālu ierobežota izlaiduma titāna paralelograma dakšu.

Mazliet par elektriskā velosipēda dizainu

Noslēgumā nedaudz par elektriskā velosipēda uzbūvi un sastāvdaļām, kā arī par tehniskajām grūtībām, kas stāv ceļā jaudīga velosipēda radītājiem.

Elektriskā velosipēda galvenās elektriskās sastāvdaļas

Elektriskā velosipēda “sirds” jeb muskuļi ir elektriskais motors(sīkāka informācija par motoriem un to veidiem zemāk). Mūsdienu elektriskie velosipēdi izmanto bezsuku līdzstrāvas motorus (BLDC), kas ļauj tiem efektīvi darboties plašā ātruma diapazonā ar lielu griezes momentu. Reizēm kā centrālie tiek izmantoti asinhronie motori. (Atsevišķu atklājošu materiālu var izdot par “Shkondin Engines”, par kuriem internetā ir tik daudz trokšņu;).

Elektriskā velosipēda “smadzenes” ir kontrolieris. Kontrolieris kontrolē elektromotoru, piegādājot tā tinumiem jaudu īstajā brīdī atkarībā no nepieciešamā griešanās ātruma un jaudas. Kontrolieris kontrolē arī visu velosipēda “loģiku”: pie ieejas signālu saņemšana no gāzes roktura stāvokļa, darbības režīma slēdži (var, piemēram, ierobežot ātrumu, jaudu dažādos režīmos vai pat ieslēgt atpakaļgaitu ), kruīza kontroles pogas (ļoti noderīgas, braucot piepilsētas režīmā), signāli no bremžu sensoriem (jo, nospiežot bremzes rokturi, ir jāizslēdz dzinēja jauda vai pat jāieslēdz reģeneratīvā dzinēja bremzēšana, ja tiek atbalstīta) utt.

Enerģija, kas nodrošina elektriskā velosipēda sirds un smadzeņu darbību, tiek uzkrāta akumulators. Parastais akumulatora spriegums elektriskajiem velosipēdiem ir no 36 V līdz 48 V. Ātrgaitas ierīces var aprīkot ar augstsprieguma akumulatoriem (līdz 100 V).
Pašlaik lielākajā daļā elektrisko velosipēdu tiek izmantoti litija akumulatori (vairāk par to veidiem zemāk), kuriem ir vislabākā enerģijas jauda. Smagie svina akumulatori tiek izmantoti tikai lētākajās ierīcēs.
Akumulators sastāv no atsevišķām akumulatora šūnām, kas savienotas virknē/paralēli.

Akumulatoram ir arī savas “smadzenes” - tā ir akumulatora pārvaldības sistēma (Battery Management System vai BMS). Pasargā akumulatoru no pārlādēšanas, pārlādēšanas, pieļaujamās strāvas pārsniegšanas, kā arī līdzsvaro atsevišķas akumulatora šūnas, lai tās vienmērīgi izlādētos.

Lai parādītu visu nepieciešamo informāciju un precīzi “kaloriju skaitu”, kas jums nepieciešams vatmetrs, ļaujot precīzi pateikt, cik daudz enerģijas ir iztērēts un cik daudz palicis. Specializēts vatmetrs apvieno riteņbraukšanas datora funkcijas, skaitot arī ātrumu, attālumu un atvasinātos rādītājus, piemēram, enerģijas patēriņu uz kilometru (Wh/km).

Lai darbinātu zemsprieguma patērētājus (priekšējie lukturi, aizmugurējie lukturi, skaņas signāls, atkārtotāji), ir jāsamazina borta spriegums līdz zemākam (5, 8 vai 12 volti). Šim nolūkam tiek izmantoti ļoti efektīvi līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāji ( DC-DC).

Pusaudža vecuma grūtības

Jaudīga velosipēda radīšanas uzdevumu sarežģī fakts, ka visa elektrisko velosipēdu komponentu nozare šobrīd ir paredzēta mazjaudas ierīcēm. Jaudīgo un ātrgaitas elektrisko velosipēdu klase, kas stāv pusceļā līdz motocikliem, vēl tikai veidojas, tāpēc šādu ierīču radītājiem ik uz soļa nākas kaut ko izdomāt.

Baterijas

Komerciāli ražoti elektrisko velosipēdu akumulatori parasti tiek radīti no elementiem, kas neiztur lielas strāvas. C-vērtējums (strāvas, ko akumulators spēj nodrošināt, attiecība pret akumulatora ietilpību, kas izteikta ampērstundās) komerciāliem akumulatoriem, kas parasti sastāv no litija jonu elementiem, ir ne vairāk kā 1, savukārt jaudīgiem velosipēdiem. , kuru veidojam, ir nepieciešamas baterijas ar C-kategoriju vismaz 2,5. Tas ir, piemēram, ar jaudu 20 A*h, tie spēj ilgstoši piegādāt strāvu 50 A. Kas ar 50 voltu akumulatoru ļautu izvadīt 2,5 kW – minimālo jaudu. mūs interesē. Rezultātā baterijas ir jālodē (un tagad jāmetina, izmantojot punktmetināšanu) neatkarīgi no tam piemērotiem elementiem. Atsevišķs uzdevums ir arī raksturlielumiem atbilstošu elementu meklēšana un atlase, to pārbaude un noraidīšana. Tagad mēs izmantojam prizmatiskās LiFePO4 un LiNiCo šūnas, kas ļauj izveidot energoietilpīgus un kompaktus akumulatorus.

Galvenie litija bateriju elementu veidi

• LiFePO4 (litija dzelzs fosfāts). Tos var izmantot salnā līdz -30 grādiem, ātrā uzlāde pieejama 45 minūtēs, tiem ir lielākais uzlādes-izlādes ciklu skaits (1500-2000), tie spēj nodrošināt lielāku jaudu, tie ir ugunsdroši un nedegoši . Tomēr tiem ir divreiz lielāka īpatnējā ietilpība nekā litija jonu akumulatoriem (t.i., 2 reizes lielāks svars ar tādu pašu jaudu), un tie ir salīdzinoši dārgi (tomēr īpašās ekspluatācijas izmaksas ir viszemākās lielā ciklu skaita dēļ).
• Mēs tos izmantojam kā galveno risinājumu komplektos hardtail velosipēdiem, taču to izmēru dēļ tie nav piemēroti uzstādīšanai divkāršu velosipēdu rāmja priekšējā trīsstūrī, kur ir ļoti maz brīvas vietas.
• Li-Ion (litija-jons). Klasiskās litija baterijas, ko galvenokārt izmanto elektronikas darbināšanai. Tie ir vieglākie un ietilpīgākie, lētākie, un tiem ir pašreizējā maksimālā īpatnējā jauda (Wh/kg). Tomēr tiem ir šaurs darba temperatūras diapazons (no 0 līdz +40 grādiem pēc Celsija), neliels uzlādes-izlādes ciklu skaits (300-400), un tie neļauj piegādāt lielas strāvas. Visbiežāk šie akumulatori tiek izmantoti mazjaudas elektriskajos velosipēdos, taču lieljaudas ierīcēm tie ir maz izmantojami to zemās C kategorijas dēļ.
• LiPo (litija polimērs). Augsta enerģijas intensitāte, gandrīz tāda pati kā Li-Ion elementiem. Pieļauj lielu izlādes strāvu, augstu C-kategoriju. Tomēr, tāpat kā litija jonu, tiem ir mazāks uzlādes-izlādes ciklu skaits (300-700) un šaurs temperatūras diapazons: ja tie darbojas zem 0, tie sabojājas, un karstumā, īssavienojuma vai mehānisku bojājumu dēļ var aizdegties. Lielās ugunsbīstamības dēļ elektriskos velosipēdus izmanto tikai bezbailīgi entuziasti.
• LiNiCo / LiNiCoMnO2 (litija-niķeļa-kobalta). Ņemot vērā LiPo priekšrocības (augsta enerģijas intensitāte un spēja piegādāt lielas strāvas), tiem nav nekādu trūkumu: tiem ir plašāks temperatūras diapazons, un, pats galvenais, tie ir ugunsdroši. Pateicoties to kompaktumam, mēs tos izmantojam elektriskajos komplektos, kas paredzēti uzstādīšanai divriteņu velosipēdiem.

Motori

Bet lielākā problēma, radot jaudīgu un vieglu elektrisko velosipēdu, ir motori.
Seriālie motori ir vai nu pārāk mazjaudas, vai smagi, vai ar zemu efektivitāti, vai pārkarst, vai visi trīs uzreiz;)

Elektriskajiem velosipēdiem izmantotos motorus var iedalīt trīs klasēs, un katrai no tām ir savi trūkumi, ja to piemēro jaudīgajiem elektriskajiem velosipēdiem.

Bezpārvadu motora riteņi (tiešā piedziņa)

Magnētiskā lauka spēks tiek pārraidīts tieši uz riteni, tāpēc tos sauc par tiešo piedziņu.
Tie ir nepretenciozi un uzticami, jo tajos nav nekādu nodiluma elementu, izņemot gultņus. Var izmantot kā elektrisko bremzi reģeneratīvai bremzēšanai. Bet tiem ir divi lieli trūkumi.

Pirmais ir liels svars. Piemēram, motors ar nominālo jaudu 2,5 kW svērs vidēji 7 kg, bet motors ar nominālo jaudu 6 kW svērs pat 12 kg. Tas lielā mērā ietekmē gatavā velosipēda svaru. Turklāt, ievietojot aizmugurējā riteņā smagu motoru, smaguma centrs tiek pārvietots atpakaļ (velosipēdu kļūst neērti nēsāt, veikt trikus/lēkt uz tā), kā arī palielinās riteņa “neatsperu masa”, kas atstāj sliktāku efektu. par tā izturību, palielinot prasības loka stiprībai, spieķu biezumam. Šajā sakarā riteņi ar smagu tiešo piedziņu bieži tiek spieķoti motociklu diskos, jo Atrast vajadzīgās stiprības velosipēda diskus ir grūti.

Otrs trūkums ir zemā efektivitāte, braucot ar mazu ātrumu. Piemēram, braucot kalnā, pa dubļiem, smiltīm vai bezceļu, kur nav iespējams paātrināties, šāds motors ļoti pārkarsīs. Piemēram, braucot 20% kalnā, 6 kW tiešās piedziņas sfēriskais motors darbosies ar aptuveni 20% no tā efektivitātes, un 80% tiks zaudēti siltumā. Šajā režīmā jaudīgs riteņu motors var pārkarst un izdegt pāris minūšu laikā, ja tas netiek laikus izslēgts (parasti motors tiek automātiski izslēgts, pamatojoties uz temperatūras sensora signālu). Kas nav pārsteidzoši: ar vāju siltuma izkliedi motora slēgtajā telpā un darbību zemas efektivitātes režīmā, tinumi uzsilst ar jaudīgas elektriskās tējkannas ātrumu (mūsu piemērā 4,8 kW uz apkuri ar 6 kW motoru). Tomēr, lai “tējkanna” uzsiltu lēnāk, tajā var “ieliet ūdeni” - daži entuziasti problēmu risina, izmantojot ūdens dzesēšana.

Pārnesumu motora riteņi

Tajos ir iebūvēta planetārā pārnesumkārba, kuras pārnesumskaitlis parasti ir 5:1. Viņiem ir mazāks svars ar tādu pašu jaudu, augstāka efektivitāte “apakšā”, salīdzinot ar bezpārvadu motoriem. Tomēr tie ir mehāniski mazāk uzticami (vairāk kustīgas mehāniskās daļas) un neatbalsta rekuperatīvo bremzēšanu. Bet, pats galvenais, tie netiek ražoti masveidā ar jaudu, kas lielāka par 1000 W.

Centrālie motori (vidējā piedziņa)

Vidējās piedziņas, kā norāda to nosaukums, ir ārēja piedziņa ar ātrgaitas elektromotoru, kas parasti tiek uzstādīta karietes bloka zonā, kas pārraida spēku caur ķēžu, zobratu vai siksnu sistēmu. Tie ļauj sasniegt vislabāko jaudas un svara attiecību (jo lielāks ir elektromotora apgriezienu skaits, jo vieglāku to var izgatavot ar tādu pašu jaudu). Piemēram, gaisa kuģu modeļu dzinēji ar jaudu 6 kW var svērt tikai nedaudz vairāk par kilogramu:


Salīdzinājumam – vienādas nominālās jaudas tiešās piedziņas riteņu motori (Cromotor, Crystalite, Quanshun) sver 12 (!) kg. Tāpat arī motora novietojums tuvāk velosipēda centrālajai daļai dod pareizāku svara sadalījumu, ļaujot šādus velosipēdus izmantot, tai skaitā lēcieniem un trikiem. Tie var strādāt optimālos apstākļos pat stāvās nogāzēs un dziļos dubļos.

Taču masveidā ražoto elektrisko velosipēdu centrālo motoru jauda parasti ir ierobežota līdz 500 W. Patlaban jaudīgākais risinājums ir Cyclone 1500 W komplekts:

Jaudīgākus risinājumus, kuru pamatā ir centrālie motori, entuziasti montē paši, gatavu sērijveida piedāvājumu nav. Šādu jaudīgu velosipēdu radītāji saskaras ar virkni tehnisku izaicinājumu.

Samazinājums. Ātrgaitas motoriem apgriezienu samazināšanai (no vairākiem tūkstošiem uz 500-700) ir jāizmanto ātrumkārba (gatavu specializēto ātrumkārbu nav, katrs izdomā pats) vai ķēdes/siksnas piedziņa ar augsts pārnesumskaitlis (izgatavojot savus vajadzīgā diametra ķēdes ratus).
UPD: Tomēr risinājumi sāk parādīties.
Raidījums. Lieljaudas dzinējiem standarta ķēde no daudzpakāpju kalnu velosipēdiem nav piemērota - tā vienkārši salūzīs vai ļoti ātri nolietosies. Viena ātruma BMX velosipēdiem vajadzētu izmantot platu, spēcīgu ķēdi, mopēdu vai minivelosipēdu ķēdi vai augstas stiprības jostu. Un tas bieži noved pie nepieciešamības ražot nestandarta zobratus, bukses un sajūgus.

Dzesēšana. Kompaktiem ātrgaitas motoriem (bieži vien modeļu lidmašīnu dzinēji tiek izmantoti kā vidējā piedziņa, kas paredzēti darbībai ļoti intensīvas gaisa plūsmas apstākļos), ja tos izmanto uz elektriskajiem velosipēdiem, tiem nepieciešama atsevišķa pieeja dzesēšanai: piespiedu gaisa plūsma, radiatora uzstādīšana, gaisa plūsmas apstrāde. tinumi ar siltumvadošu sastāvu labākai siltuma izkliedēšanai utt. P.
Pārslēgšanās ātrumi. Ja pārnesumu pārslēgšanai tiek izmantota velosipēda ķēde un standarta velokasete, tad, pārslēdzot pārnesumus pie lielas slodzes, kasete ļoti ātri kļūs nelietojama. Arī planētu bukses neko daudz nepalīdz, tikai dažas no tām spēj pārvietoties zem slodzes. Izturīgāka iespēja ir NuVinchi CVT bukses, kas ļauj vienmērīgi mainīt pārnesumu attiecību. Problēma ir arī tā, ka pilsētas ciklā nepārtraukti manuāli pārslēgt pārnesumus ir neērti, jāskatās ne tikai uz gāzes rokturi, bet arī uz pārnesumu pārslēgšanas pogu, kas samazina elektriskā velosipēda vadīšanas vienkāršību un ērtības. Risinājums šeit var būt automātiskie planētu / mainīga ātruma centrmezgli, kas parādījās nesen. Neskatoties uz to, jaudīgajos (no 2 kW) velosipēdos ar centrālo motoru bieži tiek atteikties no pārnesumu pārslēgšanas, kas vienkāršo konstrukciju un vadību, par laimi, ātrgaitas sinhronais motors ar samazinājumu ļauj radīt lielu griezes momentu pie jebkura ātruma.

Un ātrgaitas dzinēji, pārnesumkārbas un ķēdes piedziņas ir trokšņaini.

Tomēr to priekšrocību dēļ centrālajiem motoriem ir milzīgs potenciāls, un tos arvien vairāk izmantos lieljaudas elektriskajos velosipēdos, tiklīdz būs pieejami gatavi komponenti un risinājumi. Tomēr pagaidām jaudīgie vidējie piedziņas elementi paliek atsevišķu entuziastu vai uzņēmumu, kas paši rada individuālus risinājumus, ziņā.

Velosipēdu sastāvdaļas

Arī uzlādēta velosipēda velosipēda detaļām ir palielināta slodze, un tās ir rūpīgi jāizvēlas.

Izturīgi riteņi

Motorriteņiem nepieciešams pastiprināts loks (parasts var saburzīt no palielinātās slodzes uz riteni, liela ātruma un “bedrēm” uz ceļiem), biezāki spieķi. Bieži motocikla loku izmanto kopā ar smagiem motora riteņiem.

Spēcīgas un izturīgas bremzes

Lai bremzētu smagu velosipēdu lielā ātrumā, ir nepieciešamas labas hidrauliskās bremzes ar palielinātu diska diametru un ilgu kluču kalpošanas laiku.
Faktiski specializētas bremzes augstas veiktspējas elektriskajiem velosipēdiem nepastāv vai tikai sāk parādīties. Tāpēc tiek izmantotas vai nu parastās bremzes, kurām ir grūti tikt galā ar slodzi un tās ātri nolietojas, vai arī jaudīgākās bremzes braukšanai ar velosipēdu, kas ir ļoti dārgas. Varat arī izmantot bremzes no minivelosipēda, pielāgojot tās pašam velosipēda standartiem (izgatavojot adapterus bremžu mašīnas, bremžu diska vai pat paša bremžu diska piestiprināšanai).

Pastiprinātas dakšas

Velosipēdu amortizatori arī piedzīvo palielinātu nodilumu, strādājot lielā ātrumā ar palielinātu ierīces svaru. Visjaudīgākajiem un smagākajiem e-velosipēdiem vienīgā izturības izvēle ir divkāršās nogāzes dakšas; tomēr paredzēti, lai tiktu galā ar ļoti lieliem izciļņiem, tie ir pārāk mīksti, lai brauktu pa asfaltu.

* * *

Tādējādi augstas veiktspējas elektrisko velosipēdu klasē īpaša uzmanība jāpievērš sastāvdaļām, no kurām daudzas ir pārāk dārgas vai nepieciešamas modifikācijas. Specializētas sastāvdaļas velosipēdiem, kas atrodas starp velosipēdu, mopēdu un motociklu, vai nu nepastāv, vai arī tikai tiek ražoti. Tas rada zināmas grūtības, bet arī paver telpu radošumam.

Transports vai izklaide?

Tomēr mēs uzskatām, ka jaudīgais e-velosipēds ir nākotnes personīgais transports un turpinās iegūt popularitāti. Ar visām skrejriteņa praktiskajām priekšrocībām un ātrumu tas ir daudzpusīgāks un caurbraucamāks, manevrējamāks, klusāks, videi draudzīgāks un lētāks ekspluatācijā. Elektrisko velosipēdu var glabāt mājās, tam nav nepieciešama garāža vai droša autostāvvieta, piemēram, motociklam vai motorolleram, ko ir bīstami atstāt ārā uz nakti.

Tomēr tas nav tikai praktisks transports, tas ir arī lielisks brīvā laika pavadīšanas veids: braukšana ar ātru, klusu velosipēdu pa nelīdzenu reljefu “enduro” režīmā ir bezgalīgs adrenalīna avots. Tāpat atšķirībā no skrejriteņa vai motocikla, kas, iestājoties aukstam laikam, tiek novietots garāžā, elektriskais velosipēds

Mūsdienu megapilsētu attīstības apstākļos, kad personīgie transportlīdzekļi pārvietošanai pa ielām kļūst apgrūtinoši, arvien populārāki kļūst dažāda veida divriteņu un trīsriteņu transportlīdzekļi. Rietumos tiek veidotas speciālas velosatiksmes zonas, tiek organizētas velonovietnes, atvērti neskaitāmi velosipēdu, mopēdu un elektrovelosipēdu nomas punkti. Krievijā daudzi divriteņu transporta cienītāji domā par pāreju uz elektrisko velosipēdu, taču viņi paši sevi mulsina ar vairākiem jautājumiem:

• kā ar savām rokām salikt elektrisko velosipēdu,
• kur dabūt detaļas un nepieciešamās detaļas rūpnieciski ražota “lieliskā” modificēšanai;
• Cik maksās modernizācija?

Protams, var iegādāties arī gatavu elektriskā velosipēda modeli. Pēdējā laikā pārdošanā parādījušies dažādi elektriskie velosipēdi, kas maksā no 56,0 tūkstošiem (Volteco Freego modelis - Dienvidkoreja) līdz 175,0 tūkstošiem (Dahon Ciao Ei7 modelis - ASV) rubļu. Lai izvēlētos labāko modeli, jums ir jāizpēta liels tirgus ar daudziem velosipēdu modeļiem vai arī jāuzticas ekspertu viedoklim un jāizvēlas viens no tiem.

Tomēr ir daudzi prasmīgi pašizstrādātāji, kuriem parastā šosejas velosipēda pārveidošana par elektrisko velosipēdu šķiet ļoti jautra.

Īsa ekskursija vēsturē

Ideja par elektromotora izmantošanu velosipēda vadīšanai ir bijusi izgudrotāju prātos jau ilgu laiku. Galvenais šķērslis šīs idejas īstenošanai bija uzlādējamo bateriju trūkums, kurām ar pietiekamu elektrisko jaudu, slodzei piegādāto spriegumu un strāvu bija nenozīmīgi gabarīti un svars.

Impulss elektrisko velosipēdu radīšanas darba intensificēšanai bija litija jonu un litija polimēru sārma akumulatoru plaši izplatītā izmantošana, kam, neskatoties uz to nelielo izmēru un svaru, ir augstas elektriskās īpašības un kalpošanas laiks, kas ļauj tos atkārtot. uzlādes-izlādes cikli ilgu laiku, nezaudējot kvalitātes parametrus. Mūsdienās dažādu veidu šīs uzlādējamās baterijas plaši izmanto bezvadu elektroinstrumentos.

Ķīnas ražotāji bija pirmie, kas apguva ne tikai elektrisko velosipēdu masveida ražošanu, bet arī sāka ražot plašu komponentu, rezerves daļu un piederumu klāstu, kas ļauj parastu velosipēdu pārvērst par elektrisko velosipēdu.

Īpatnības

Mūsdienās pilsētas transporta sabrukuma apstākļos elektriskais velosipēds ir interesants ar tā būtiskām priekšrocībām salīdzinājumā ar citiem divriteņu transporta veidiem, un vides drošība nav ne mazāk svarīga. Funkcionāli elektriskais velosipēds ir līdzīgs parastajam mopēdam, kurā benzīna iekšdedzes dzinējs tiek aizstāts ar elektrisko spēka agregātu. Rūpnieciski ražoto modeļu elektromotora jauda svārstās no 0,25...1,2 kilovatiem, savukārt elektrovelosipēds spēj sasniegt ātrumu līdz 50,0 kilometriem stundā. Galvenās elektriskā velosipēda priekšrocības ir:

• divas kustības metodes - izmantojot parasto pedāļa piedziņu un elektromotoru;
• spēja veikt lielus attālumus, izmantojot elektrisko piedziņu;
• salīdzinot ar mopēdu un motorolleru, mazāk darbietilpīga apkope un labāka apkope;
• transportlīdzekļa videi draudzīgums, pateicoties kam Rietumos elektrisko velosipēdu īpašnieki saņem dažādas priekšrocības.

Tomēr elektriskajam velosipēdam ir arī daži trūkumi, no kuriem galvenie ir:

• liels spēka agregāta kopējais svars, ieskaitot elektromotoru, akumulatoru, papildu transmisijas un vadības sistēmu (elektrisko kontrolieri);
• modernu akumulatoru ilgs uzlādes laiks ar to nepietiekamo autonomiju;
• augsta rūpnīcas komponentu cena;
• zems kustības ātrums uz piepilsētas maģistrālēm.

Komponentu izvēle pārveidošanai

Pieņemot lēmumu pārveidot savu velosipēdu par elektrisko velosipēdu, īpašniekam ir atbildīga pieeja sastāvdaļu izvēlei, īpašu uzmanību pievēršot visu elektriskās piedziņas elementu atbilstībai (pietiekamībai). Ietaupot uz akumulatora iegādi, var tikt pie elektriskā velosipēda, ar kuru bez uzlādēšanas var aizbraukt līdz tuvākajam lielveikalam un atgriezties, minot pedāļus. Un otrādi, pārāk mazjaudas elektromotors ne tikai neļaus attīstīt vēlamo ātrumu, bet zemās dinamikas dēļ zaudēs daudz drošības.

Lai šosejas (pilsētas) velosipēdu pārveidotu par elektrisko velosipēdu, jūs nevarat iztikt bez:

Varat izvēlēties vismazākās pretestības ceļu un iegādāties riteņu motoru (“MAGIC PIE-3 26”, 17,5 tūkstoši rubļu) vai pilnīgu elektrisko piedziņu (“BAFANG BBS-01”, 45,5 tūkstoši rubļu), kas samazinās sarežģītību un darbu. intensitātes velosipēda pārbūve.

Iegādājoties dzinēju, akumulatoru un vadības bloku atsevišķi, jums papildus būs nepieciešams:

• skriemeļi (2 vai 4 vienības) no vieglā automobiļa elektroģeneratora;
• piedziņas ģeneratora siksnas;
• papildu ķēdes rats - labāk ir iegādāties komplektu ar “Bafang 52 T” stiprinājumu;
• brīvgaita (sprūdrats, atpakaļgaitas sajūgs), kas nepieciešams, lai pārsūtītu griezes momentu no dzinēja uz piedziņas bloku.

Kādam jābūt rāmim?

Vienkāršākais veids, kā uzstādīt elektrisko piedziņu, ir parastam šosejas velosipēdam ar tērauda rāmi. Elektriskajiem velosipēdiem nav vēlams izmantot rāmjus, kas izgatavoti no oglekļa šķiedras un alumīnija sakausējumiem.

Uz rāmja ir uzstādīts kontrolieris, kas jāuzstāda uz alumīnija plāksnes, kas kalpo kā papildu siltuma izlietne/radiators.

Mehānikas un dzinēja uzstādīšana

Elektriskās piedziņas uzstādīšana topošajam elektriskajam velosipēdam ir atkarīga no barošanas bloka izkārtojuma, un visvieglāk ir salikt elektrisko velosipēdu ar tradicionālo izkārtojumu - piedziņa tiek veikta uz aizmugurējā riteņa. Uz tā bukses ir jāpiestiprina ķēdes rats “Bafang 52 T”.
, kas no riteņbraucēja prasīs noteiktas metālapstrādes iemaņas un slīpmašīnas ar dimanta disku un elektriskās urbjmašīnas klātbūtni. Ķēdes rata disku piestiprina pie bukses, izmantojot četrus līdz sešus skrūvju savienojumus, kas jānostiprina ar kontruzgriežņiem.

Ķēdes piedziņa uz aizmugurējo riteni tiek veikta no brīvrites, kas ir uzstādīta atsevišķi uz starpbalsta.
Rotācija no elektromotora uz brīvgaitas riteni notiek caur siksnas piedziņu, kas samontēta no ģeneratora skriemeļiem un vieglo automašīnu siksnām.
Šī sarežģītā shēma griezes momenta pārvadīšanai no dzinēja uz riteni ļauj izvairīties no pēkšņiem grūdieniem, startējot no apstāšanās, kā arī novērš apgriezto griešanās virzienu riteņa – elektromotora vārpstas – virzienā.

Standarta velosipēda pārslēdzējs tiek izmantots kā piedziņas ķēdes spriegotājs.

Atsevišķu detaļu un mezglu montāžas laikā parasti ir nepieciešamas montāžas darbības, kuras veic, izmantojot parasto dažādu sekciju failu komplektu.

Elektrisko iekārtu uzstādīšana

Pēc elektriskā velosipēda mehāniskās daļas montāžas, dzinēja, akumulatora un kontrollera uzstādīšanas un montāžas ir nepieciešams montēt elektrisko ķēdi.
Parasti šī darbība nerada nekādas grūtības, un tās sarežģītība ir atkarīga no izvēlētajiem komponentiem. Īpaša uzmanība jāpievērš kontaktu savienojumu uzticamībai, novēršot to dzirksteļošanu un sildīšanu.

Vēlams papildus uzstādīt elektrisko signālu, kas paaugstinās satiksmes drošību, kā arī nodrošinās velosipēda priekšējo lukturu un fona apgaismojumu no galvenā akumulatora.
Daudzi entuziasti uz saviem riteņiem uzstāda LED apgaismojumu, kas palielina braukšanas drošību naktī.

Secinājums

Kā redzams no apraksta, ja velosipēdistam ir lieki finanšu līdzekļi, brīvais laiks un noteiktas mehāniķa un elektriķa iemaņas, velosipēdu pārveidot par elektrisko velosipēdu nav grūti. Vienīgais, par ko es gribētu jūs brīdināt, ir...

Ja izmantojat velosipēdu, lai pārvietotos uz darbu un no darba, kā padarīt braukšanu ērtu un neuzsākt darbu birojā ar pusstundu aizdusu, noslaukot sviedru lāses no sejas, skaidrojot kolēģiem, ka ieradāties plkst. velosipēdu pēc kāpšanas stāvā kalnā.

Ir risinājums, jums ir jāpārvērš savs velosipēds par elektrisko velosipēdu - tas atrisinās problēmu, kad jums ātri un ērti jānokļūst galamērķī un tajā pašā laikā jums ir iespēja mīt pedāļus, lai saglabātu savu fizisko formu

Tātad, kas nepieciešams, lai parastu velosipēdu pārvērstu par elektrisko velosipēdu?

Šo jautājumu uzdeva mans draugs Aleksandrs, pēc sērfošanas internetā izrādījās, ka vienkāršākais risinājums, kā parastu velosipēdu pārvērst par elektrisko velosipēdu, ir pievienot elektromotoru, kas darbojas tikai no akumulatora.

Aleksandrs atrada piegādātāju un, izmantojot internetu, iegādājās nepieciešamo komplektu, lai pārveidotu velosipēdu.

Modifikācijas komplektā ietilpa: elektromotors, akumulators, lādētājs, vadības bloks (kontrolieris) un ātruma regulators (“droseles rokturis”).

Fotoattēlā elektriskā piedziņa ar ķēdi, pie velosipēda rāmja piestiprināta pavisam vienkārši, motora jauda 1,2 kW
2. fotoattēls.

Darbības laikā dzinējs uzsilst, siltuma noņemšanai tiek izmantoti dzesēšanas radiatori, tiek nodrošināta arī elektroniskā dzinēja aizsardzība, kas to izslēdz, kad tas uzsilst virs 70 grādiem.

Akumulatora darbības laiks ir 5-7 gadi atkarībā no darbības apstākļiem.
Akumulators gadā zaudē aptuveni 2% no savas jaudas.
Svars 4,5 kg, uzlāde 1,5-2 stundas.
Ar vienu uzlādi var nobraukt aptuveni 30-40 km, taču attālums ir atkarīgs no daudziem faktoriem:
Ainava (braucienu vieta, slidkalniņu skaits un slīpuma leņķis).

Elektriskā velosipēda ātrums (jo klusāk brauksi, jo tālāk brauksi).

Vēja klātbūtne, ātrums un virziens (vējš var gan traucēt, gan palīdzēt).

Pusdilušas riepas. Zaudējumi ir ļoti lieli. Uzraugiet savu riepu spiedienu.

Velosipēdista un bagāžas (kravas) svars.

Foto 5. Akumulators un kontrolleris

Foto 6. Akumulatora jaudas indikators

Foto 7. Gāzes rokturi elektromotora griešanās ātruma regulēšanai.

Laimīgs elektriskā velosipēda īpašnieks

Kaķim kļuva skumji, dzirdot, ka komplekta cena ir 40 000 rubļu. Tik daudz maksā visa jautrība, ieskaitot piegādi.

PS
Es arī izbraucu ar brīnumriteni un iepatikās, pat sāku domāt, ko labāk pirkt mopēdu vai elektrisko velosipēdu?

REG.RU tehniskais direktors Valērijs Studeņņikovs mēģināja pats atrisināt transporta problēmu un pēc tam savu hobiju pārvērta par interesantu startu.

Jūsu uzmanībai piedāvājam Electron Bikes dibinātāja stāstu par to, kā savām rokām izgatavot jaudīgu elektrisko velosipēdu, kāpēc ātruma cienītājus neapmierina esošie velosipēdu modeļi un līdz kādam ātrumam var paātrināties šķietami parasts velosipēds.

Pirmā iepazīšanās ar elektriskajiem velosipēdiem

Pirmo reizi elektriskos velosipēdus redzēju pirms četriem gadiem, 2011. gadā, velosipēdu izstādē Maskavā. Dārgi, bezjēdzīgi, raksturlielumos ļoti vāji, bet kaut kā tie mani aizrāva, sajutu vēlmi pievienoties šim interesantajam transporta veidam. Toreiz veiktais tirgus pētījums parādīja, ka nopirkt gatavu elektrovelosipēdu ar labām īpašībām par adekvātu cenu ir vienkārši nereāli. Tirgū tiek piedāvāti vai nu ļoti mazjaudas un maza ātruma velosipēdi ar mazu akumulatoru (visādā ziņā "vāja" Ķīna vai dārga, krāšņa, bet tikpat lēni kustīga Eiropa), vai arī superdārgi monstri, kuru izmaksas no ražotāja sākas. no 10 000 USD (Stealth Electric Bikes, Hi-Power Cycles), kuriem ir arī savi trūkumi (neadekvāti liels svars smagā rāmja un smagā motora riteņa dēļ, vāja saķere apakšā, jo tiek izmantoti bezpārvadu motori, maza jaudas rezerve) .
Taču neatlaidīgā vēlme iegūt klusu, vieglu un tajā pašā laikā jaudīgu un rotaļīgu elektrovelosipēdu nekur nav pazudusi. Tāpēc nācās izvēlēties vienīgo pieejamo variantu – pašam salikt velosipēdu no tirgū pieejamajām detaļām, kā to dara daudzi citi entuziasti.

Pirmā pankūka

Pirmais “gabals” bija mēģinājums salikt velosipēdu, kura pamatā ir kilovatu MagicPie riteņu motors ar iebūvētu kontrolieri, kas tika iegādāts komplektā ar 10 Ah akumulatoru uzstādīšanai uz bagāžnieka. Ierīci bija iespējams salikt, taču prieks no jaunā velosipēda, kas paātrinājās līdz nebijušiem 42 km/h, bija īslaicīgs - bagāžnieks zem akumulatora svara nodzīvoja tieši trīs dienas, salūzt uz Samaras salauztie ceļi. Arī vadāmība un svara sadalījums ar šo akumulatoru izkārtojumu nebija īpaši iepriecinošs. Smagi klājās arī aizmugurējam ritenim, kurš jau bija pieņēmies svarā - pie ātruma nākamajā bedrē varēja viegli nolauzt cauruli vai pat saliekt aizmugurējo loku.

Tāpēc nākamās modifikācijas laikā akumulators tika pārvietots uz velosipēda apakšējo cauruli, izmantojot paštaisītus stiprinājumus. Rezultātā svara sadalījums izrādījās labāks, bet dizains izskatījās biedējošs un nepiedienīgs. Lai aprakstītu šādus traku roku darinājumus, pašmāju velosipēdu būvētājiem pat ir iedibināts termins - “mocekļa dizains”.

Ar riteni ar pareizāku svara sadalījumu jau varēja braukt diezgan komfortabli, taču kļuva skaidrs, ka standarta 500 Wh (50 V, 10 Ah) akumulators velosipēdam ar jaudu virs vidējās neiztur ilgi - var dabūt. no punkta A uz punktu ar elektrību B un atpakaļ tikai uz pedāļiem. Rezultātā tika iegādāts liels 1000 Wh akumulators (50 V, 20 Ah), kas it kā ietilpa rāmja priekšējā trīsstūrī, bet bija jānostiprina ar elektrisko lenti;) Tas viss izskatījās šādi:

Iegūtajam briesmonim akumulatora platuma dēļ pat nebija pedāļu, lai grieztos.

Skaidrs, ka to tā atstāt nevarēja.

Vajadzēja kaut ko izdomāt ar akumulatoru - mainīt tā telpisko izkārtojumu, lai pedāļi tam nepieskartos, un izdomāt tā stiprinājumu, izveidojot uzticamu akumulatora kasti. Lai veiktu šo uzdevumu, pēc ilgas meklēšanas un kandidātu atlases tika pieaicināts Aleksandrs Kostjuks, VeloSamara riteņbraukšanas kluba paziņa, kurš arī bija dziļi pārņemts ar ideju par elektriskā velosipēda dizainu. Kam ir daudzu gadu pieredze dažādu prototipu projektēšanā un būvniecībā visam, kas kustas, viņš uzņēmās kastes uzbūvi. Tika nolemts to izgatavot no 2,5 mm biezas AMG loksnes (alumīnija un magnija sakausējums), kas savienota ar alumīnija stūriem. Bokss ir pārklāts ar pulvera pārklājumu. Velosipēds bija aprīkots arī ar Cycle Analyst vatmetru, kas ļauj izmērīt virkni rādītāju, tostarp enerģijas patēriņu vatstundās uz kilometru. Ar šādu ierīci vairs nebija jāuztraucas, ka akumulators pēkšņi izlādēsies visnepiemērotākajā brīdī – tika skaitīta katra iztērētā ampērstunda vai vatstunda. Gala rezultāts bija šāds velosipēds:

Ar šādu ierīci ar ietilpīgu, ērti un droši piestiprinātu akumulatoru varētu droši braukt pa pilsētu, nebaidoties, ka visnepiemērotākajā brīdī kaut kas nokrīt. Un velosipēds jau izskatījās pieklājīgāks. Velosipēds bija gatavs tieši pirms 2012.-2013.gada ziemas un uzrādīja izcilu sniegumu ziemas apstākļos, tostarp braucot sniegputenī, puteņos un mīnus 35 grādu sals.

Tikai uz priekšu!

Pēc veiksmīgas pirmās ierīces konstrukcijas pabeigšanas radās doma turpināt elektrisko velosipēdu projektēšanu kopā ar Sašu. Man bija noteikts redzējums par to, ko es vēlos, un Sašai bija liela dizaina pieredze.
Nolēmām pie tā neapstāties arī tāpēc, ka Krievijas tirgū tolaik vienkārši nebija (un joprojām nav) elektrisko velosipēdu, ar kuriem mēs paši vēlētos braukt. Pietiekami jaudīgu (ātrumā un dinamikā salīdzināmu ar skrejriteni vai motociklu) un tajā pašā laikā vieglu un pieejamu elektrisko velosipēdu niša bija pilnīgi tukša. Un mēs ar Sašu nemaz neinteresējāmies par mazjaudas velosipēdiem, jo ​​mēs, aktīvi un jauni, gribējām braukt “ar vēju”, lai velosipēdam būtu pienācīgs nobraukums un uzticams dizains braukšanai pa skarbajiem Krievijas ceļiem un bezceļa.

Tika nolemts izveidot universālu elektrisko komplektu, kas ļautu jebkuru modernu kalnu velosipēdu pārvērst elektriskajā. Kalnu velosipēdi netika izvēlēti kā bāze nejauši - tie ir ļoti populāri Krievijā (kvantitatīvi veido galveno velosipēdu klasi pieaugušajiem), universāli (tie ļauj braukt gan pilsētā, gan bezceļā) un uzticami. Svarīgi ir arī tas, ka kalnu velosipēdu daļas un komplekti ir standartizēti, kas arī ļauj standartizēt elektrisko komplektu.

Bija nepieciešams izvēlēties piemērotas sastāvdaļas velosipēdam un atrisināt vairākas inženiertehniskas problēmas:

• Izvēlieties motoru, kas spēj ražot lielu jaudu un griezes momentu, vienlaikus ir viegls.
• Salieciet kompaktu un vieglu akumulatoru ar pietiekamu jaudu, kas spēj noturēt lielas strāvas.
• Nostipriniet aizmugurējo riteņu atkāpes, lai tajos negrieztos dzinēja ass ar lielu griezes momentu.
• Izstrādāt reakcijas sensorus hidrauliskajām bremzēm (sērijveida hidrauliskās bremzes ar sensoriem tikai sāk parādīties tirgū, un tām ir savi trūkumi), jo automātiska motora izslēgšana, nospiežot bremzes, ir viena no elektrisko velosipēdu pamatprasībām. Un mehāniskās bremzes vairs nav piemērotas drošai bremzēšanai ar ātrumu, kādu mēs plānojām sasniegt.
• Apsveriet risinājumus priekšējā priekšējā luktura un aizmugurējā luktura (ar signālu) barošanai no elektriskā velosipēda borta sprieguma, nodrošinot iebūvētu līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāju.
• Izvēlieties piemērotus savienotājus (vēlams noslēgtus), riteņbraukšanas datorus, vatmetrus, apgaismes aprīkojumu un daudz ko citu.

Bet pats galvenais, bija nepieciešams izstrādāt universālu kastīti akumulatoram un kontrolierim, lai parasto sērijveida velosipēdu ātri pārvērstu par elektrisko. Iepriekš saliktā metāla kaste nebija piemērota šai lomai, jo tās ražošana prasīja pārāk daudz darbaspēka un tika pielāgota pēc formas un izmēra tikai konkrētam rāmim.

Gala risinājumam bija jābūt viegli uzstādāmam, tehnoloģiski progresīvam un lētam izgatavošanai.

Šeit ir viens no pirmajiem posmiem šajā ceļā, kaste, kas uzbūvēta 2013. gada pavasarī:

Šeit ir vēl viens starpposms:

Kas notika?

Gada darba un eksperimentu rezultātā uz to bāzes tika izstrādātas patiesi universālas un daudz estētiskākas kastes, elektrokomplekti un velosipēdi:

Šo ierīču īpašības:

• ātrums - līdz 63 km/h;
• jauda - līdz 2,5 kW;
• akumulatora jauda - līdz 1 kWh;
• diapazons - 40 km ar maksimālo ātrumu (63 km/h) un līdz 100 km ekonomiskajā režīmā (30 km/h).

Šeit ir video par jaudīgu elektrisko velosipēdu, kas pārvietojas "pilsētas džungļos":

Nelīdzenā apvidū arī velosipēds nepadodas:

Vairāk video

Velosipēds vai motocikls?

Uz izveidotā elektrokomplekta bāzes veidotie velosipēdi izrādījās patiešām ļoti rotaļīgi, spējīgi pilnvērtīgi pārvietoties pilsētas satiksmē ar ātrumu 60 km/h. Saskaņā ar jaunajiem noteikumiem, kas regulē elektrisko velosipēdu jaudu un ātrumu, tie formāli neattiecas ne uz velosipēdiem (kuru elektriskā jauda ir ierobežota līdz 250 W un 25 km/h), ne pat uz mopēdiem (kuru projektētais ātrums nedrīkst pārsniegt 50). km/h), bet pieder motociklu klasei. Neskatoties uz to, ka šī velosipēda izskats īpašas aizdomas nerada – tas ir parasta izskata velosipēds ar kasti rāmja iekšpusē. Un ierīces svars nav īpaši pieaudzis, jaudīgais elektriskais komplekts palielina velosipēdu tikai par 14 kg, kā rezultātā gatavā velosipēda svars ir aptuveni 26 kg. Pieaudzis vīrietis var viegli pacelt šādu ierīci pa kāpnēm un pārnēsāt to pāri šķēršļiem.

Tā nu tas izrādījās funkcionāli diezgan mopēds, bet velosipēda apvalkā. Rezultātā jūs varat izmantot abus transporta veidus: mums visur ir “zaļā gaisma” velosipēdam (gājēju zonās, ietvēs, pazemes un pazemes ejas, pārvadi, parki, celiņi un vienkārši bezceļa), savukārt Mopēda ātrums un dinamika ir pieejami uz ceļa / motorollera (ar lielāku manevrēšanas spēju nekā jebkuram motorolleram vai motociklam), kas padara jaudīgu elektrisko velosipēdu reālos satiksmes apstākļos par ātrāko pilsētas sauszemes transportu.

Un, lai gan mūsu standarta elektrisko komplektu jauda jau ir pielīdzināma mopēdam, kā sports un eksperiments (nevis lēts, kā izrādījās pēc visu komponentu pašizmaksas), tika samontēti smagi un jaudīgi elektriskie velosipēdi. specializēto Qulbix telpu rāmju pamatā:

Un ukraiņu “Chobotar rāmis”:

Šie 6-10 kW monstri spēj sasniegt ātrumu līdz 90 km/h, vienlaikus tiem piemīt viegla motocikla dinamika. Un, atverot pilnu droseļvārstu, viņi pieceļas "uz kazas". 3 kWh akumulators ļauj nobraukt 120 km ar ātrumu 40 km/h vai 40 km ar ātrumu 90 km/h, tāpēc šo velosipēdu varat izmantot kā tālsatiksmes piepilsētas transportu un braukšanai pa šoseju.

Ko tālāk?

Electron Bikes elektrisko komplektu un e-velosipēdu dizains turpina nepārtraukti uzlaboties. Divi velosipēdu modeļi drīzumā būs gatavi rūpnieciskai sērijveida ražošanai:

“Standarta” (pamatojoties uz parastu velosipēda rāmi): jauda 2,2 kW, akumulatora jauda 1 kW*h, ātrums līdz 63 km/h;

Elektriskie smalcinātāji (bez pedāļiem) “Electro-classic”: jauda 6 kW, ātrums līdz 85 km/h, divu izņemamu bateriju jauda līdz 3 kW*h;

Un "Elektro-bobber".

.

Pēdējais ir aprīkots arī ar unikālu ierobežota izlaiduma titāna paralelograma dakšu.

Mazliet par elektriskā velosipēda dizainu

Noslēgumā nedaudz par elektriskā velosipēda uzbūvi un sastāvdaļām, kā arī par tehniskajām grūtībām, kas stāv ceļā jaudīga velosipēda radītājiem.

Elektriskā velosipēda galvenās elektriskās sastāvdaļas

Elektriskā velosipēda “sirds” jeb muskuļi ir elektriskais motors(sīkāka informācija par motoriem un to veidiem zemāk). Mūsdienu elektriskie velosipēdi izmanto bezsuku līdzstrāvas motorus (BLDC), kas ļauj tiem efektīvi darboties plašā ātruma diapazonā ar lielu griezes momentu. Reizēm kā centrālie tiek izmantoti asinhronie motori. (Atsevišķu atklājošu materiālu var izdot par “Shkondin Engines”, par kuriem internetā ir tik daudz trokšņu;).

Elektriskā velosipēda “smadzenes” ir kontrolieris. Kontrolieris kontrolē elektromotoru, piegādājot tā tinumiem jaudu īstajā brīdī atkarībā no nepieciešamā griešanās ātruma un jaudas. Kontrolieris kontrolē arī visu velosipēda “loģiku”: pie ieejas signālu saņemšana no gāzes roktura stāvokļa, darbības režīma slēdži (var, piemēram, ierobežot ātrumu, jaudu dažādos režīmos vai pat ieslēgt atpakaļgaitu ), kruīza kontroles pogas (ļoti noderīgas, braucot piepilsētas režīmā), signāli no bremžu sensoriem (jo, nospiežot bremzes rokturi, ir jāizslēdz dzinēja jauda vai pat jāieslēdz reģeneratīvā dzinēja bremzēšana, ja tiek atbalstīta) utt.

Enerģija, kas nodrošina elektriskā velosipēda sirds un smadzeņu darbību, tiek uzkrāta akumulators. Parastais akumulatora spriegums elektriskajiem velosipēdiem ir no 36 V līdz 48 V. Ātrgaitas ierīces var aprīkot ar augstsprieguma akumulatoriem (līdz 100 V).
Pašlaik lielākajā daļā elektrisko velosipēdu tiek izmantoti litija akumulatori (vairāk par to veidiem zemāk), kuriem ir vislabākā enerģijas jauda. Smagie svina akumulatori tiek izmantoti tikai lētākajās ierīcēs.
Akumulators sastāv no atsevišķām akumulatora šūnām, kas savienotas virknē/paralēli.

Akumulatoram ir arī savas “smadzenes” - tā ir akumulatora pārvaldības sistēma (Battery Management System vai BMS). Pasargā akumulatoru no pārlādēšanas, pārlādēšanas, pieļaujamās strāvas pārsniegšanas, kā arī līdzsvaro atsevišķas akumulatora šūnas, lai tās vienmērīgi izlādētos.

Lai parādītu visu nepieciešamo informāciju un precīzi “kaloriju skaitu”, kas jums nepieciešams vatmetrs, ļaujot precīzi pateikt, cik daudz enerģijas ir iztērēts un cik daudz palicis. Specializēts vatmetrs apvieno riteņbraukšanas datora funkcijas, skaitot arī ātrumu, attālumu un atvasinātos rādītājus, piemēram, enerģijas patēriņu uz kilometru (Wh/km).

Lai darbinātu zemsprieguma patērētājus (priekšējie lukturi, aizmugurējie lukturi, skaņas signāls, atkārtotāji), ir jāsamazina borta spriegums līdz zemākam (5, 8 vai 12 volti). Šim nolūkam tiek izmantoti ļoti efektīvi līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāji ( DC-DC).

Pusaudža vecuma grūtības

Jaudīga velosipēda radīšanas uzdevumu sarežģī fakts, ka visa elektrisko velosipēdu komponentu nozare šobrīd ir paredzēta mazjaudas ierīcēm. Jaudīgo un ātrgaitas elektrisko velosipēdu klase, kas stāv pusceļā līdz motocikliem, vēl tikai veidojas, tāpēc šādu ierīču radītājiem ik uz soļa nākas kaut ko izdomāt.

Baterijas

Komerciāli ražoti elektrisko velosipēdu akumulatori parasti tiek radīti no elementiem, kas neiztur lielas strāvas. C-vērtējums (strāvas, ko akumulators spēj nodrošināt, attiecība pret akumulatora ietilpību, kas izteikta ampērstundās) komerciāliem akumulatoriem, kas parasti sastāv no litija jonu elementiem, ir ne vairāk kā 1, savukārt jaudīgiem velosipēdiem. , kuru veidojam, ir nepieciešamas baterijas ar C-kategoriju vismaz 2,5. Tas ir, piemēram, ar jaudu 20 A*h, tie spēj ilgstoši piegādāt strāvu 50 A. Kas ar 50 voltu akumulatoru ļautu izvadīt 2,5 kW – minimālo jaudu. mūs interesē. Rezultātā baterijas ir jālodē (un tagad jāmetina, izmantojot punktmetināšanu) neatkarīgi no tam piemērotiem elementiem. Atsevišķs uzdevums ir arī raksturlielumiem atbilstošu elementu meklēšana un atlase, to pārbaude un noraidīšana. Tagad mēs izmantojam prizmatiskās LiFePO4 un LiNiCo šūnas, kas ļauj izveidot energoietilpīgus un kompaktus akumulatorus.

Galvenie litija bateriju elementu veidi

• LiFePO4 (litija dzelzs fosfāts). Tos var izmantot salnā līdz -30 grādiem, ātrā uzlāde pieejama 45 minūtēs, tiem ir lielākais uzlādes-izlādes ciklu skaits (1500-2000), tie spēj nodrošināt lielāku jaudu, tie ir ugunsdroši un nedegoši . Tomēr tiem ir divreiz lielāka īpatnējā ietilpība nekā litija jonu akumulatoriem (t.i., 2 reizes lielāks svars ar tādu pašu jaudu), un tie ir salīdzinoši dārgi (tomēr īpašās ekspluatācijas izmaksas ir viszemākās lielā ciklu skaita dēļ).
• Mēs tos izmantojam kā galveno risinājumu komplektos hardtail velosipēdiem, taču to izmēru dēļ tie nav piemēroti uzstādīšanai divkāršu velosipēdu rāmja priekšējā trīsstūrī, kur ir ļoti maz brīvas vietas.
• Li-Ion (litija-jons). Klasiskās litija baterijas, ko galvenokārt izmanto elektronikas darbināšanai. Tie ir vieglākie un ietilpīgākie, lētākie, un tiem ir pašreizējā maksimālā īpatnējā jauda (Wh/kg). Tomēr tiem ir šaurs darba temperatūras diapazons (no 0 līdz +40 grādiem pēc Celsija), neliels uzlādes-izlādes ciklu skaits (300-400), un tie neļauj piegādāt lielas strāvas. Visbiežāk šie akumulatori tiek izmantoti mazjaudas elektriskajos velosipēdos, taču lieljaudas ierīcēm tie ir maz izmantojami to zemās C kategorijas dēļ.
• LiPo (litija polimērs). Augsta enerģijas intensitāte, gandrīz tāda pati kā Li-Ion elementiem. Pieļauj lielu izlādes strāvu, augstu C-kategoriju. Tomēr, tāpat kā litija jonu, tiem ir mazāks uzlādes-izlādes ciklu skaits (300-700) un šaurs temperatūras diapazons: ja tie darbojas zem 0, tie sabojājas, un karstumā, īssavienojuma vai mehānisku bojājumu dēļ var aizdegties. Lielās ugunsbīstamības dēļ elektriskos velosipēdus izmanto tikai bezbailīgi entuziasti.
• LiNiCo / LiNiCoMnO2 (litija-niķeļa-kobalta). Ņemot vērā LiPo priekšrocības (augsta enerģijas intensitāte un spēja piegādāt lielas strāvas), tiem nav nekādu trūkumu: tiem ir plašāks temperatūras diapazons, un, pats galvenais, tie ir ugunsdroši. Pateicoties to kompaktumam, mēs tos izmantojam elektriskajos komplektos, kas paredzēti uzstādīšanai divriteņu velosipēdiem.

Motori

Bet lielākā problēma, radot jaudīgu un vieglu elektrisko velosipēdu, ir motori.
Seriālie motori ir vai nu pārāk mazjaudas, vai smagi, vai ar zemu efektivitāti, vai pārkarst, vai visi trīs uzreiz;)

Elektriskajiem velosipēdiem izmantotos motorus var iedalīt trīs klasēs, un katrai no tām ir savi trūkumi, ja to piemēro jaudīgajiem elektriskajiem velosipēdiem.

Bezpārvadu motora riteņi (tiešā piedziņa)

Magnētiskā lauka spēks tiek pārraidīts tieši uz riteni, tāpēc tos sauc par tiešo piedziņu.
Tie ir nepretenciozi un uzticami, jo tajos nav nekādu nodiluma elementu, izņemot gultņus. Var izmantot kā elektrisko bremzi reģeneratīvai bremzēšanai. Bet tiem ir divi lieli trūkumi.

Pirmais ir liels svars. Piemēram, motors ar nominālo jaudu 2,5 kW svērs vidēji 7 kg, bet motors ar nominālo jaudu 6 kW svērs pat 12 kg. Tas lielā mērā ietekmē gatavā velosipēda svaru. Turklāt, ievietojot aizmugurējā riteņā smagu motoru, smaguma centrs tiek pārvietots atpakaļ (velosipēdu kļūst neērti nēsāt, veikt trikus/lēkt uz tā), kā arī palielinās riteņa “neatsperu masa”, kas atstāj sliktāku efektu. par tā izturību, palielinot prasības loka stiprībai, spieķu biezumam. Šajā sakarā riteņi ar smagu tiešo piedziņu bieži tiek spieķoti motociklu diskos, jo Atrast vajadzīgās stiprības velosipēda diskus ir grūti.

Otrs trūkums ir zemā efektivitāte, braucot ar mazu ātrumu. Piemēram, braucot kalnā, pa dubļiem, smiltīm vai bezceļu, kur nav iespējams paātrināties, šāds motors ļoti pārkarsīs. Piemēram, braucot 20% kalnā, 6 kW tiešās piedziņas sfēriskais motors darbosies ar aptuveni 20% no tā efektivitātes, un 80% tiks zaudēti siltumā. Šajā režīmā jaudīgs riteņu motors var pārkarst un izdegt pāris minūšu laikā, ja tas netiek laikus izslēgts (parasti motors tiek automātiski izslēgts, pamatojoties uz temperatūras sensora signālu). Kas nav pārsteidzoši: ar vāju siltuma izkliedi motora slēgtajā telpā un darbību zemas efektivitātes režīmā, tinumi uzsilst ar jaudīgas elektriskās tējkannas ātrumu (mūsu piemērā 4,8 kW uz apkuri ar 6 kW motoru). Tomēr, lai “tējkanna” uzsiltu lēnāk, tajā var “ieliet ūdeni” - daži entuziasti problēmu risina, izmantojot ūdens dzesēšana.

Pārnesumu motora riteņi

Tajos ir iebūvēta planetārā pārnesumkārba, kuras pārnesumskaitlis parasti ir 5:1. Viņiem ir mazāks svars ar tādu pašu jaudu, augstāka efektivitāte “apakšā”, salīdzinot ar bezpārvadu motoriem. Tomēr tie ir mehāniski mazāk uzticami (vairāk kustīgas mehāniskās daļas) un neatbalsta rekuperatīvo bremzēšanu. Bet, pats galvenais, tie netiek ražoti masveidā ar jaudu, kas lielāka par 1000 W.

Centrālie motori (vidējā piedziņa)

Vidējās piedziņas, kā norāda to nosaukums, ir ārēja piedziņa ar ātrgaitas elektromotoru, kas parasti tiek uzstādīta karietes bloka zonā, kas pārraida spēku caur ķēžu, zobratu vai siksnu sistēmu. Tie ļauj sasniegt vislabāko jaudas un svara attiecību (jo lielāks ir elektromotora apgriezienu skaits, jo vieglāku to var izgatavot ar tādu pašu jaudu). Piemēram, gaisa kuģu modeļu dzinēji ar jaudu 6 kW var svērt tikai nedaudz vairāk par kilogramu:


Salīdzinājumam – vienādas nominālās jaudas tiešās piedziņas riteņu motori (Cromotor, Crystalite, Quanshun) sver 12 (!) kg. Tāpat arī motora novietojums tuvāk velosipēda centrālajai daļai dod pareizāku svara sadalījumu, ļaujot šādus velosipēdus izmantot, tai skaitā lēcieniem un trikiem. Tie var strādāt optimālos apstākļos pat stāvās nogāzēs un dziļos dubļos.

Taču masveidā ražoto elektrisko velosipēdu centrālo motoru jauda parasti ir ierobežota līdz 500 W. Patlaban jaudīgākais risinājums ir Cyclone 1500 W komplekts:

Jaudīgākus risinājumus, kuru pamatā ir centrālie motori, entuziasti montē paši, gatavu sērijveida piedāvājumu nav. Šādu jaudīgu velosipēdu radītāji saskaras ar virkni tehnisku izaicinājumu.

Samazinājums. Ātrgaitas motoriem apgriezienu samazināšanai (no vairākiem tūkstošiem uz 500-700) ir jāizmanto ātrumkārba (gatavu specializēto ātrumkārbu nav, katrs izdomā pats) vai ķēdes/siksnas piedziņa ar augsts pārnesumskaitlis (izgatavojot savus vajadzīgā diametra ķēdes ratus).
UPD: Tomēr risinājumi sāk parādīties.
Raidījums. Lieljaudas dzinējiem standarta ķēde no daudzpakāpju kalnu velosipēdiem nav piemērota - tā vienkārši salūzīs vai ļoti ātri nolietosies. Viena ātruma BMX velosipēdiem vajadzētu izmantot platu, spēcīgu ķēdi, mopēdu vai minivelosipēdu ķēdi vai augstas stiprības jostu. Un tas bieži noved pie nepieciešamības ražot nestandarta zobratus, bukses un sajūgus.

Dzesēšana. Kompaktiem ātrgaitas motoriem (bieži vien modeļu lidmašīnu dzinēji tiek izmantoti kā vidējā piedziņa, kas paredzēti darbībai ļoti intensīvas gaisa plūsmas apstākļos), ja tos izmanto uz elektriskajiem velosipēdiem, tiem nepieciešama atsevišķa pieeja dzesēšanai: piespiedu gaisa plūsma, radiatora uzstādīšana, gaisa plūsmas apstrāde. tinumi ar siltumvadošu sastāvu labākai siltuma izkliedēšanai utt. P.
Pārslēgšanās ātrumi. Ja pārnesumu pārslēgšanai tiek izmantota velosipēda ķēde un standarta velokasete, tad, pārslēdzot pārnesumus pie lielas slodzes, kasete ļoti ātri kļūs nelietojama. Arī planētu bukses neko daudz nepalīdz, tikai dažas no tām spēj pārvietoties zem slodzes. Izturīgāka iespēja ir NuVinchi CVT bukses, kas ļauj vienmērīgi mainīt pārnesumu attiecību. Problēma ir arī tā, ka pilsētas ciklā nepārtraukti manuāli pārslēgt pārnesumus ir neērti, jāskatās ne tikai uz gāzes rokturi, bet arī uz pārnesumu pārslēgšanas pogu, kas samazina elektriskā velosipēda vadīšanas vienkāršību un ērtības. Risinājums šeit var būt automātiskie planētu / mainīga ātruma centrmezgli, kas parādījās nesen. Neskatoties uz to, jaudīgajos (no 2 kW) velosipēdos ar centrālo motoru bieži tiek atteikties no pārnesumu pārslēgšanas, kas vienkāršo konstrukciju un vadību, par laimi, ātrgaitas sinhronais motors ar samazinājumu ļauj radīt lielu griezes momentu pie jebkura ātruma.

Un ātrgaitas dzinēji, pārnesumkārbas un ķēdes piedziņas ir trokšņaini.

Tomēr to priekšrocību dēļ centrālajiem motoriem ir milzīgs potenciāls, un tos arvien vairāk izmantos lieljaudas elektriskajos velosipēdos, tiklīdz būs pieejami gatavi komponenti un risinājumi. Tomēr pagaidām jaudīgie vidējie piedziņas elementi paliek atsevišķu entuziastu vai uzņēmumu, kas paši rada individuālus risinājumus, ziņā.

Velosipēdu sastāvdaļas

Arī uzlādēta velosipēda velosipēda detaļām ir palielināta slodze, un tās ir rūpīgi jāizvēlas.

Izturīgi riteņi

Motorriteņiem nepieciešams pastiprināts loks (parasts var saburzīt no palielinātās slodzes uz riteni, liela ātruma un “bedrēm” uz ceļiem), biezāki spieķi. Bieži motocikla loku izmanto kopā ar smagiem motora riteņiem.

Spēcīgas un izturīgas bremzes

Lai bremzētu smagu velosipēdu lielā ātrumā, ir nepieciešamas labas hidrauliskās bremzes ar palielinātu diska diametru un ilgu kluču kalpošanas laiku.
Faktiski specializētas bremzes augstas veiktspējas elektriskajiem velosipēdiem nepastāv vai tikai sāk parādīties. Tāpēc tiek izmantotas vai nu parastās bremzes, kurām ir grūti tikt galā ar slodzi un tās ātri nolietojas, vai arī jaudīgākās bremzes braukšanai ar velosipēdu, kas ir ļoti dārgas. Varat arī izmantot bremzes no minivelosipēda, pielāgojot tās pašam velosipēda standartiem (izgatavojot adapterus bremžu mašīnas, bremžu diska vai pat paša bremžu diska piestiprināšanai).

Pastiprinātas dakšas

Velosipēdu amortizatori arī piedzīvo palielinātu nodilumu, strādājot lielā ātrumā ar palielinātu ierīces svaru. Visjaudīgākajiem un smagākajiem e-velosipēdiem vienīgā izturības izvēle ir divkāršās nogāzes dakšas; tomēr paredzēti, lai tiktu galā ar ļoti lieliem izciļņiem, tie ir pārāk mīksti, lai brauktu pa asfaltu.

* * *

Tādējādi augstas veiktspējas elektrisko velosipēdu klasē īpaša uzmanība jāpievērš sastāvdaļām, no kurām daudzas ir pārāk dārgas vai nepieciešamas modifikācijas. Specializētas sastāvdaļas velosipēdiem, kas atrodas starp velosipēdu, mopēdu un motociklu, vai nu nepastāv, vai arī tikai tiek ražoti. Tas rada zināmas grūtības, bet arī paver telpu radošumam.

Transports vai izklaide?

Tomēr mēs uzskatām, ka jaudīgais e-velosipēds ir nākotnes personīgais transports un turpinās iegūt popularitāti. Ar visām skrejriteņa praktiskajām priekšrocībām un ātrumu tas ir daudzpusīgāks un caurbraucamāks, manevrējamāks, klusāks, videi draudzīgāks un lētāks ekspluatācijā. Elektrisko velosipēdu var glabāt mājās, tam nav nepieciešama garāža vai droša autostāvvieta, piemēram, motociklam vai motorolleram, ko ir bīstami atstāt ārā uz nakti.

Tomēr tas nav tikai praktisks transports, tas ir arī lielisks brīvā laika pavadīšanas veids: braukšana ar ātru, klusu velosipēdu pa nelīdzenu reljefu “enduro” režīmā ir bezgalīgs adrenalīna avots. Tāpat atšķirībā no skrejriteņa vai motocikla, kas, iestājoties aukstam laikam, tiek novietots garāžā, elektriskais velosipēds