Ratų ir vidurio variklių našumo analizė specialiai sukurtame elektriniame dviračiui

Teisingo variklio tipo pasirinkimas yra vienas svarbiausių sprendimų, kai kuriamas individualus elektrinis dviratis. Ar pasirinktumėte ratų ar vidurio variklį – šis sprendimas esminiu būdu paveiks jūsų individualaus elektrinio dviračio valdymą, pagreitį ir našumą įvairiose vietovėse bei važiavimo sąlygose. Supratę šių dviejų variklių konfigūracijų mechanines ir praktines skirtumus galėsite priimti informuotą sprendimą, atitinkantį jūsų konkrečius važiavimo tikslus ir biudžetą.

Pasirinkta variklio architektūra turės įtakos viskam – nuo valdymo savybių iki techninės priežiūros reikalavimų, efektyvumo įvairiose vietovėse ir bendro važiavimo įspūdžio.

Variklio architektūra ir galios perdavimas

Kaip veikia ratų varikliai individualiai sukurtuose elektriniuose dviračiuose

Varikliai ratų centre įmontuojami tiesiogiai į ratų centrą, o elektros variklis pakeičia tradicinį rato ašį. Kai sukuriate individualizuotą elektros dviračių flotilę su varikliu ratų centre, variklis tiesiogiai suka ratą, nenaudodamas dviračio grandinės arba pavarų. Šis tiesioginio pavadinimo metodas pašalina mechaninio galios perdavimo per pavara reikšmę, todėl variklių ratų centre sistemos beveik visiškai netenka galios per grandinę arba kasetę.

Varikliai ratų centre yra dviejų rūšių: tiesioginio valdymo ir pavarų. Tiesioginio valdymo varikliai ratų centre yra sunkesni ir galingesni, dažniausiai naudojami aukštos našumo individualiai suprojektuotų elektrinių kalnų dviračių konstrukcijose, kur svarbiausia žaliavinė sukimo momentas ir patikimumas. Pavarų varikliai ratų centre naudoja vidines redukcines pavaras, kad padidintų sukimo momentą, tačiau išlaikytų mažesnį ir lengvesnį variklį, todėl jie populiarūs kompaktiškuose individualiai pagamintuose elektriniuose dviračiuose ir miesto komuterinėse konstrukcijose.

Viduriniojo variklio konstrukcija ir mechanika

Vidurinės variklių montavimo vietos yra arti žemojo veleno, o jėga perduodama per dviračio grandinę, kasetę ir persijungimo sistemą. Tokia konstrukcija leidžia jūsų individualiai sukurtiems elektriniams dviračiams pasinaudoti dviračio pavarų sistemos mechanine pranašuma, t. y. variklio išvesties sukimo momentas padauginamas, kai naudojamos žemesnės pavaros.

Kadangi vidurinės variklių montavimo vietos veikia per esamą pavarų sistemą, jos užtikrina nepaprastą efektyvumą ir sukimo momento padidinimą sunkiuose reljefuose. 500 W vidurinės montavimo vietos variklis gali suteikti efektyvią galią, lygiavertę daug didesnei galiai tam tikromis važiavimo sąlygomis, nes pavarų sistema padaugina variklio sukimo momentą taip pat, kaip ji padaugina jūsų kojų spaudimo jėgą. Ši mechaninė efektyvumas yra viena iš priežasčių, kodėl individualiai sukurti elektriniai kalnų dviračiai dažnai naudoja vidurines variklių montavimo vietas stačioms, techniškai sudėtingoms takų ruošoms, kur sukimo momento padidinimas yra būtinas.

Valdymas, svoris ir važiavimo charakteristikos

Masės centras ir balanso poveikis

Ratukų varikliai reiškia didelę masę ratų kraštiniuose, padidina sukamąją masę ir veikia jūsų specialiai sukurtos elektrinės dviračio valdymą posūkiuose bei pagreitinant. Galinio rato varikliai perkelia masę į dviračio galą, todėl agresyviai manevruojant galinis ratas gali jaustis šiek tiek atskirtas nuo dviračio centro masės.

Vidurinieji varikliai išlaiko žemesnę ir labiau centrinę masę arti dviračio rėmo, išsaugodami tradicinių dviračių natūralią geometriją ir pusiausvyrą. Kadangi variklis montuojamas prie apatinio veleno, jūsų specialiai sukurtas elektrinis kalnų dviratis arba takų naudojimui skirti specialūs elektriniai dviračiai išlaiko valdymo savybes, artimas įprastiesiems dviračiams, net su elektrine pagalba.

Pagreitinimo reakcija ir galios jautimas

Ratukės variklių sistemos perduoda galią proporcingai ratuko sukimosi greičiui, sukuriant tiesinę, numatomą galios kreivę. Kai jūsų ratukas sukasi greičiau, variklis sklandžiai perduoda proporcingą galią. Tai sukuria švelnų, plūduriuojantį pagreitinimą, kuris tinka neformaliai miesto važiavimui ir ilgoms nuotolinioms kelionėms. Individualizuotos elektrinės kalnų dviračių konfigūracijos su ratukės varikliais veikia vienodai visuose greičio diapazonuose, o pavara nepaveikia galios perdavimo sudėtingumo.

Viduriniojo variklio varikliai jaučiamasi kaip galinga pedaluojant padedanti sistema, kurios galios perdavimas kinta priklausomai nuo to, kurioje pavaros padėtyje esate. Kylant stačiais šlaitais naudojant individualizuotus elektrinius dviračius su viduriniojo variklio sistemomis, galite perjungti į žemesnę pavarą, kad maksimaliai padidintumėte sukimo momentą – taip pat kaip ir neelektriniame dviračiui, o variklis daugina šią pavaros pranašumą.

Priežiūra, ilgaamžiškumas ir realaus pasaulio patikimumas

Grandinės nusidėvėjimas ir pavara veikiamas apkrovos

Variklių ratuose esantys varikliai visiškai apeina grandinę, pašalindami grandinės nusidėvėjimą, kurį sukelia variklio sukimo momentas. Jūsų specialiai sukurtos elektros dviračių grandinės perduoda tik jūsų kojų jėgą, todėl grandinės ir kasetės tarnavimo laikas žymiai padidėja palyginti su vidurio variklių sistemomis. Specialiai sukurti elektros dviratiniai su varikliais ratuose dažnai nuvažiuoja 3200–4800 km viena grandine, tuo tarpu parduodami specialiai sukurti elektros dviratiniai su vidurio varikliais paprastai reikalauja grandinės keitimo kas 1300–2400 km dėl to, kad variklio sukimo momentas stipriau apkrauna grandinę.

Vidurinio variklio variklio sukimo momentas perduodamas per jūsų esamą grandinę ir kasetę, dėl ko abi detalės susidėvi greičiau. Variklio sukimo momentas, sujungtas su pedaluojamu galingumu, sukuria didesnį bendrą įtempimą pavara nei kuri nors iš šių jėgų atskirai. Tačiau būtent ši savybė reiškia, kad jūsų specialiai sukurtos elektrinės kalnų dviračio pavaros sistema lieka paprasta ir pažįstama, o pakeitimo komponentai yra lengvai prieinami bet kur, kur remontuojami dviračiai. Grandinės keitimas specialiai sukurtiems elektriniams dviračiams lieka paprastas ir nebrangus, net jei tai reikia daryti dažniau.

Variklio patikimumas ir guolių tarnavimo trukmė

Ašies varikliai veikia rato konstrukcijoje, visiškai apsaugoti nuo purvo, vandens ir dulkių. Tiesioginio valdymo ašies varikliuose nėra vidinių pavarų, todėl mažiau mechaninių komponentų gali sugesti. Specialiai sukurtų elektrinių dviračių projektai su ašies varikliais parodo puikų ilgalaikį patikimumą sunkiomis sąlygomis, nes variklis veikia užsandarintas ir toli nuo išorinio dilimo.

Vidurinės variklių įmontavimo sistemos montuojamos išorėje ant rėmo ir veikia mažiau apsaugotoje aplinkoje. Variklis yra veikiamas grandinės iššvirkštimų, vandens purslų ir takų smūgių sukeltų virpesių. Individualiai pagaminti elektros dviračiai su vidurinėmis variklių sistemomis reikalauja atidesnės priežiūros, įskaitant periodinį valymą ir apsauginius dangtukus ilgoms važiuoklėms takais. Tačiau, kadangi vidurinės variklių sistemos vis labiau standartizuojamos pramonėje, remontas ir komponentų įsigijimas lieka santykinai lengvai pasiekiamas lyginant su senesniais ar labai unikaliais ratų variklių dizainais.

Efektyvumas, nuvažiuojamas atstumas ir teritorijos naudojimo našumas

Energijos naudojimo efektyvumas skirtingose greičio ribose

Ratų varikliai išlaiko santykinai pastovų efektyvumą daugumoje greičio ribų, perverčiantys maždaug 85–92 % baterijos energijos į ratų judėjimą. Tai daro individualiai pagamintus elektros dviračius su ratų varikliais numatomus nuvažiuojamo atstumo įvertinimui ir baterijos valdymui. Lygioje vietovėje arba pastovaus greičio važiavimo metu ratų varikliai užtikrina patikimą efektyvumą nuolatos.

Vidurinio variklio varikliai pasiekia didžiausią naudingumo koeficientą dviračio pavarų sistemos viduriniame diapazone, paprastai apie 60–70 % maksimalios grandinės greičio. Kadangi pavarų sistema padidina sukimo momentą, specialūs elektriniai kalnų dviračiai reikalauja mažesnio variklio galingumo, kad būtų įveikti stačiais nuolydžiais, todėl kalnuotose vietovėse padidėja važiavimo atstumas. Specialūs elektriniai dviračiai, optimizuoti stačioms ir techniškai sudėtingoms vietovėms, pasiekia geresnį naudingumo koeficientą vienam vatai dėl vidurinio variklio architektūros, nes variklio sukimo momento padidinimas sumažina energijos sąnaudas, reikalingas gravitacijos ir riedėjimo pasipriešinimui įveikti kildami į kalnus. Jūsų pardavimui skirti specialūs elektriniai dviračiai kalnuotose vietovėse suteiks pastebimai ilgesnį važiavimo atstumą su vidurinio variklio sistemomis sudėtingoje vietovėje.

Našumas skirtingose vietovėse

Varikliai ratų centre puikiai tinka lygioms, asfaltuotoms paviršių ir švelnioms takų ruošoms, kur nuolatinis galingumo perdavimas svarbesnis nei sukimo momento dauginimas. Individualiai sukurti elektriniai dviračiai su varikliais ratų centre mieste jaučiami reaktyviai, o dviračių takuose ir lengvame žvyre išlaiko stabilų, numatomą galingumo perdavimą. Kadangi variklių ratų centre pagreitis lieka tiesinis nepriklausomai nuo reljefo, važiuotojai mėgaujasi pažįstamomis, numatomomis galingumo charakteristikomis įvairiose važiavimo situacijose.

Viduriniojo variklio varikliai vyrauja stačiuose, techniškai sudėtinguose reljefuose, kur jūsų individualus elektrinis kalnų dviratis reikalauja maksimalaus sukimo momento vienam vatai. Kildami akmenėtais vingiais arba įveikdami rimtą aukščio padidėjimą mechaninė pavaros sistemos nauda reiškia, kad jūsų variklio energija naudojama žymiai efektyviau nei atitinkamų variklių ratų centre.

DUK

Kokio tipo variklį turėčiau pasirinkti savo individualiam elektriniam dviračiui, jei pageidauju paprastumo?

Ratukų varikliai užtikrina puikią paprastumą, nes variklis yra įmontuotas pačiame ratuke ir jokiu būdu nekeičia jūsų specialiai sukurtų elektrinių dviračių grandinės, perjungiklio ar pavara. Išvengiate sudėtingos variklio integracijos su pavarų logika, todėl specialiai sukurti elektriniai dviratininkai mechaniniu požiūriu yra labai paprasti. Įdiegimas apima variklio-rato montavimą ir elektros jungčių vedimą – nereikia reguliuoti grandinės įtempimo ar rūpintis perjungiklio suderinamumu. Žmonėms, kurie savo parduodamuose specialiai sukurtuose elektriniuose dviračiuose vertina mažą priežiūrą ir beproblemę eksploataciją, ratukų varikliai siūlo nepasiekiama paprastumą.

Ar aš galiu naudoti abiejų tipų variklius stačiose kalnų vietovėse su savo specialiai sukurtu elektriniu kalnų dviračiu?

Abuoti variklių tipai gali veikti stačiuose reljefuose, tačiau jie pasižymi labai skirtingomis našumo charakteristikomis. Vidurio varikliai išsiskiria tuo, kad pavarų sistema padidina sukimo momentą, todėl kylančios stačios kalvos tampa efektyvesnės ir reaktyvesnės. Ratų varikliai taip pat veikia stačiuose reljefuose, tačiau jiems reikia didesnės galios vatais, kad būtų pasiektas lygiavertis kylančios galia, nes jie neturi sukimo momento padidinimo.

Koks yra pagrindinis priežiūros skirtumas tarp ratų ir vidurio variklių specialiai sukurtuose elektros dviračiuose?

Patvirtintų elektros dviračių su centriniu varikliu priežiūra reikalauja minimalios pavaraus įrenginio priežiūros, nes variklis visiškai apeina grandinę ir kasetę. Patvirtintų elektros dviračių su viduriniu varikliu pavaraus įrenginys dėl variklio sukimo momento patiria greitesnį grandinės ir kasetės ausimą, nes apkrova pavaraus įrenginį stipriau nei vien tik pedalų jėga. Patvirtintiems elektros dviračiams su centriniu varikliu grandinės keitimas reikalingas kas 3200–4800 km, o patvirtintiems elektros kalnų dviračiams su viduriniu varikliu – paprastai kas 1300–2400 km. Bendras priežiūros našumas priklauso nuo to, kiek dažnai esate pasiruošę keisti grandinę priešais centrinių guolių sudėtingumo valdymą.