Wprowadzenie:
Prawdopodobnie słyszałeś o rowerach elektrycznych, dwukołowych pojazdach wykorzystujących silnik wspomagający pedałowanie, lub być może je posiadasz. Z biegiem czasu popularność rowerów zasilanych bateryjnie wzrosła (i spadła ich cena). Niemniej jednak budzą one pewne obawy co do dokładnego charakteru działania silnika i jego wpływu na wrażenia z jazdy. Zrobiliśmy wszystko, co w naszej mocy, aby dowiedzieć się jak najwięcej o silnikach oraz ich powiązaniu z rowerem i rowerzystą, badając rozwijający się rynek rowerów elektrycznych.
Co potrafią silniki do rowerów elektrycznych:
Silniki elektryczne zasadniczo przekształcają energię elektryczną w energię mechaniczną. Rowery elektryczne mają bezszczotkowe silniki prądu stałego, zwane również silnikami BLDC, które nie wymagają szczotek do modyfikowania kierunku prądu płynącego do silnika, tak jak miało to miejsce w przypadku starszych silników elektrycznych. Ponieważ szczotki zmniejszały wydajność silników i miały tendencję do zużywania się z biegiem czasu, silniki bezszczotkowe stały się standardem od ponad 10 lat.
Po otwarciu silnika BLDC widać wiele kabli owiniętych wokół pierścienia biegunów. Jest to stojan, który zamienia się w elektromagnes, gdy sterownik silnika podaje prąd do przewodów z akumulatora. Widoczny będzie również okrągły rząd magnesów trwałych, wewnątrz lub na zewnątrz stojana. W zależności od typu silnika BLDC orientacja magnesów względem stojana może się różnić, ale wirnik jest zawsze obecny.
Zrozumienie interakcji wirnika i stojana jest niezbędne do zrozumienia działania silników rowerów elektrycznych. Magnesy trwałe wirnika są przyciągane i odpychane przez elektromagnesy na stojanie, gdy prąd przepływa przez nie po okręgu, obracając stojan. Wał jest połączony ze stojanem.
Mała tarcza przymocowana do wału silnika o średnim napędzie wykorzystuje moment obrotowy wytwarzany przez obrót wału, aby pomóc Ci w pedałowaniu. Silniki w piaście nie obracają się; zamiast tego wał służy jako oś. Zamiast tego sam wirnik silnika obraca się, obracając piastę jako całość i wytwarzając moment obrotowy umożliwiający obrót przedniego lub tylnego koła. Rowery FIIDO to jedne z najlepszych rowerów.
Jak działa rower z silnikiem elektrycznym z innymi komponentami
Wszystkie rowery elektryczne mają silniki, sterowniki silnika i akumulatory. Silnik wykorzystuje Twoje dane wejściowe do przeniesienia żądanej ilości prądu z akumulatora do silnika, podczas gdy sterowniki zmieniają ilość przepływającej do niego mocy. Wyczucie dystrybucji mocy sprawia, że rower elektryczny jest rowerem elektrycznym.
W rowerach elektrycznych ze wspomaganiem pedałowania można zastosować czujnik prędkości, który steruje wspomaganiem elektrycznym poprzez pomiar rytmu pedałowania rowerzysty, lub czujniki momentu obrotowego, które określają, jaki moment obrotowy przykłada użytkownik na pedały. Przepisy regionalne regulują, gdzie można, a gdzie nie można używać rowerów elektrycznych z przepustnicami, jednak niektóre z nich je posiadają, dzięki czemu można korzystać z silnika bez pedałowania.
Różne formy silników
Silniki, które można znaleźć we współczesnych rowerach elektrycznych, występują w trzech głównych odmianach. W skuterach elektrycznych wspornik dolny jest zwykle umieszczany tam, gdzie montowane są silniki o średnim napędzie. W rowerach elektrycznych napędzanych piastą stosowane są dwa różne typy silników w piaście, które mogą mieć silniki w przedniej lub tylnej piaście.
Poza łożyskami silniki z piastą z napędem bezpośrednim nie mają żadnych ruchomych części. Oś, która jest przymocowana do haka ramy, po prostu obraca się wokół silnika. Wyjściowy moment obrotowy silników z piastą napędzanych przekładnią planetarną zwiększa się poprzez zmniejszenie prędkości obrotowej silnika. Sprawdź schemat dojazdu rowerem do pracy
Opis niektórych typów silników:
-
Silniki z przekładniami
Jedyna różnica między motoreduktorami a silnikami z napędem bezpośrednim polega na tym, że motoreduktory mają silnik elektryczny, który wiruje ze znacznie większą prędkością wewnątrz piasty. Piasta obraca się wolniej dzięki systemowi przekładni planetarnych połączonych z nią za pomocą wału silnika. Dzięki tej technice wytwarzany jest większy moment obrotowy, ale mniejsza prędkość maksymalna.
-
Silniki cierne
W porównaniu z nowoczesnymi silnikami w piastach i układami napędu środkowego, rowery elektryczne z napędem ciernym wydają się przestarzałe, ale tania konstrukcja ma zalety dla rowerzystów, którzy chcą zmodernizować konwencjonalny rower przy niewielkim wysiłku. Małe koło dotykające opony napędzane jest przykręcanym silnikiem, który często znajduje się nad wspornikami siodełka lub pod dolnymi rurami tylnymi, chociaż niektóre zestawy montuje się do mocowania hamulca na widelcu. Jedziesz do przodu, gdy opona obraca się pod wpływem koła silnika. Zestawy można po prostu wymieniać na rowery, co jest zaletą, biorąc pod uwagę, że tarcie powoduje większe zużycie opon.
Istnieją cztery główne kategorie sposobu przekazywania mocy przez silnik roweru elektrycznego na koło.
- Napęd silnika w piaście
- Napęd cierny
- Napęd środkowy
- Napęd po lewej stronie.
Silnik służy w napędzie ciernym do pocierania opony, popychając ją poprzez tarcie. Jak można się spodziewać, ta technika może nie zadziałać, jeśli na oponie znajduje się woda lub błoto. Napęd środkowy opisuje rower z silnikiem umieszczonym pośrodku, blisko pedałów. Silnik jest następnie podłączany do pedałów, pomagając kierowcy w pociąganiu łańcucha roweru. Napędy środkowe spisują się znakomicie, gdy kierowca wybierze odpowiedni bieg.