Что лучше: мотор-колесо или кареточный двигатель?

Для электрификации велосипедов используется 3 типа двигателей: кареточный электромотор, прямоприводное или редукторное мотор-колесо. Кареточный (подвесной, центральный) двигатель ставится в каретку и через трансмиссию передает крутящий момент колесам. Дополнительная тяга обеспечивается при вращении педалей райдером. Мотор-колеса ставятся на место штатной втулки и без посредников передают крутящий момент на ведущее колесо. В вопросе, что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель – ответ зависит от главных критериев оценки и условий предстоящей эксплуатации электровелосипеда.

Особенности редукторных мотор-колес

Наличие редуктора в конструкции ступичного электромотора повышает крутящий момент. Такой электромотор не сопротивляется вращению педалей и обеспечивает хороший накат при отключенном двигателе. На практике это выглядит так: при отпускании ручки газа электромотор не притормаживает, а свободно вращается и дальше. При одинаковом потреблении энергии редукторные МК выдают более высокую тягу. Они компактны и легковесны, но из-за ограниченного диапазона мощностей (до 1000 Вт) не позволяют развить скорость выше 40 км/ч.

Плюсы и минусы редукторных МК приведены в таблице:

Особенности прямоприводных мотор-колес

Мотор-колеса прямого привода имеют более простую конструкцию без шестерен, поэтому отличаются еще более высокой надежностью и долгим сроком службы. Диапазон мощностей у них шире – от 500 до 6000 Вт, что позволяет получать высокие скорости. Фактически при установке мощного прямоприводного МК велосипед превращается в электромопед.

Приведем сравнительную таблицу сильных и слабых сторон мотор-колес прямого привода:

Особенности кареточных электромоторов

При установке центрального мотора обеспечивается оптимальная развесовка транспортного средства. Управляющий контроллер устанавливается в общем корпусе с электродвигателем и охлаждается при движении. При помощи переключения передач обеспечивается гибкое управление скоростью и крутящим моментом. Такой комплект можно установить на любой велосипед, сохранив при этом львиную долю родной трансмиссии. Это особенно актуально для дорогих байков и моделей с 27,5” колесами и 32 спицами (у МК 36 отверстий).

Кареточные моторы компактные и легкие, но стоят дороже аналогичного комплекта МК примерно на 30%. Эти модели рассчитаны на профессиональное использование. Они подвержены ударам, попаданию грязи и воды, ускоренному износу велосипедной трансмиссии, поэтому по надежности уступают мотор-колесам.

Выводы

Что лучше выбрать, мотор-колесо или кареточный мотор – зависит от назначения собираемого электровелосипеда. Для сборки городской модели оптимально подходит мотор-колесо, причем для спокойной езды со скоростью до 40 км/ч – редукторное, а для развития более высоких скоростей – электрический мотор прямого привода. Для езды по холмистой, горной или пересеченной местности, а также для агрессивного стиля катания, рекомендуется установить подвесной двигатель на каретку велосипеда.

Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о безопасной езде на электровелосипеде.

Кареточный мотор vs Мотор-колесо — Блог Режимщика

Среди обывателей часто вижу непонимание и нежелание платить больше за кареточный мотор. Ведь есть мотор-колесо в 2 раза дешевле. Давайте разберемся как я люблю — в цифрах и ответим на вопрос, когда можно сэкономить?

Для начала очевидные вещи, о которых уже писал. Мотор-колесо нарушает развесовку велосипеда, часто требует усиления стандартных мест крепления колеса иначе их может просто разорвать, хуже накат, сложная процедура снять/поставить мотор-колесо для обслуживания и замены покрышки. В конструкции редукторного мотор-колеса есть планетарный редуктор из трех нейлоновых шестерней. Если на таком колесе подпрыгнуть оно начнет ускоряться, а при приземлении рывком замедляется. В момент приземления нейлоновые зубья срезаются предотвращая еще большие повреждения мотора. В кареточном моторе рывок смягчает цепь.

Устройство

Теперь взглянем на моторы изнутри.

мотор-колесо первые версии

мотор-колесо с редуктором

Слева самое дешевое мотор-колесо, справа с редуктором. Отличие в том, что редукторный электромотор вращается с большей скоростью (редуктор 5:1), поэтому он более тяговитый и меньше весит. Отличить их просто. Редукторный более толстый, а первый больше. За счет уменьшения длины спиц такое колесо хуже амортизирует. В тоже время зазор между магнитами и катушкой очень маленький. Там, где при сильном ударе на обычном колесе мы могли бы отделаться восьмеркой, здесь магниты могут встретиться с катушкой. Хорошо, допустим мы катаемся исключительно по ровному асфальту. Посмотрим что внутри кареточного мотора на примере моего bafang BBS01 мощностью 250/350 Вт.

Сразу отмечаем наличие редуктора с еще большим передаточным числом 1:21. 9, т.е. двигатель вращается еще быстрее и по идее должен быть еще эффективнее, меньше и легче (последнее очевидно из фото). Второй момент, бросающийся в глаза — это нормальный неподвижный статор и вращающийся ротор. Вот здесь поподробнее.

Из школьного курса физики мы знаем, что момент инерции зависит от массы вращающегося тела. Разгонять и тормозить мотор-колесо гораздо затратнее, т.к. ротор там большой и совмещен с металлическим корпусом. Вес заднего мотор-колеса в сборе с покрышкой 8-10 кг, что сопоставимо с весом всего моего велосипеда. Более современные редукторные мотор-колеса весят на несколько кг меньше. Но самым главным их преимуществом является наличие в их конструкции обгонной муфты. Дело в том, что в обычном мотор-колесе статор мотора жестко закреплен на валу, а ротор жестко на колесе. Если на вращающийся мотор не подается ток, то он превращается в генератор. Этот убийственный недостаток маркетологи продают нам как благо под названием рекуперация. По факту мотор все время движения накатом вынужден тратить энергию на преодоление тормозящего момента. Время, когда вы тормозите рекуперацией ничтожно мало, а эффективна она лишь на максимальных оборотах. Реальная эффективность рекуперации на равнине отрицательна. А если не дай бог кончилась батарея, то велосипед превращается в мощный фитнес-тренажер. Это исключает возможность пользоваться велосипедом как раньше и вынуждает жестко оценивать расход батареи.

Технические характеристики

Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.

Мотор-колесо

Это редукторное мотор-колесо, номинальной механической мощностью 1000 Вт и номинальным крутящим моментом 25 Н·м при максимальной эффективности 80.9%. Сразу отмечу, что ток при отсутствии нагрузки составляет 3 А. Если бы не было обгонной муфты, то ваш мотор потреблял бы максимально  48,6 * 3,146 = 152.9 Вт при движении накатом. Примерно 13 Вт вам придется компенсировать при севшей батарее за счет собственной мускулатуры, и гораздо больше при обычном мотор-колесе. Отметим, что кратковременно мотор способен потреблять до 45 А (2149 Вт) и выдавать максимально 46 Н·м (1644 Вт) и этот момент приложен к оси колеса.  Мотор-колесо при мощностях 0 — 360 Вт имеет пропорционально малую эффективность 0 — 70%. Более-менее нормальную эффективность мотор-колесо выдает при мощностях ≥500 Вт. Размеренные прогулки не для него. Если нужно проехать как можно большее расстояние, то нужно разгоняться иначе батарея будет тратиться впустую. Этот мотор для тех, кому нужно добраться из точка А в точку Б за самое короткое время.

Кареточный мотор

Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.

Сразу отмечаем большую максимальную эффективность 89,7% при 151 Вт. Эффективность выше 80% при мощности от 50 до почти 400 Вт. А что такое эффективность — это отношение полученной механической мощности Pout к затраченной электрической мощности Pin. Чем она выше, тем более экономно мы тратим батарею. На этом моторе можно ехать медленно или быстро — не важно, батарея будет расходоваться адекватно.

Сравним крутящие моменты. У кареточного мотора он приложен к оси каретки и передается на заднее колесо за счет цепи. Соотношение звезд дает нам передаточное число на которое уменьшается крутящий момент. Так, при номинальном токе 9 А (34 Н·м), передней звездой 44Т и задней кассетой 30/11Т получим крутящий момент на колесе от 8,5 до 23.2 Н·м в зависимости от положения заднего переключателя скоростей. При максимальных 15 А (55 Н·м) и все еще хорошей эффективности от 13,7 до 37,5 Н·м. При максимальном крутящем моменте мотора 100.9 Н·м на заднем колесе на звезде 30Т будет 68.9 Н·м. Это то же самое если взять гаечный ключ длинной 10 см и навалиться на него всем телом массой 70 кг. От момента зависит ускорение велосипеда и предельный угол подъема. На кареточном мы можем гибко распоряжаться им за счет переключения задней передачи. Получается что на кареточном моторе 250 Вт можно заехать на более крутую горку, чем на редукторном мотор-колесе 1000 Вт, т.к. он развивает на 50% больший крутящий момент (69 против 46).

Мощность

Стоит отметить, что мой двигатель 250 и 350 Вт — это абсолютно одинаковые двигатели.  У них лишь разные прошивки, которые ограничивают ассистента помощи либо на 250, либо на 350 Вт. Но если нажать газ, то оба выдадут 400 Вт и больше если батарея 48 В.  Из таблицы ниже видно, что более мощные mid drive имеют больший момент и скорость, а вот 250 от 350 ничем не отличается.

Из графика выше для кареточного мотора видно как ток растет до 15 А и стабилизируется явно программно, потому что резко начинает падать эффективность, обороты и мощность, но продолжает расти крутящий момент. А мощность — это крутящий момент помноженный на обороты.

Справедливости ради скажу, что мощность дешевого мотор-колеса — это как ни крути мощность и 250 всегда будет меньше 1000, а значит будет ехать медленнее или увезет меньше груза при прочих равных. Кареточный двигатель на 750 Вт лишь немного дороже, но выдаст уже 110 Н·м на колесо. Но я специально сравниваю с 250 Вт чтобы показать — мощность далеко не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при выборе типа электромотора.

Занимательная математика

И напоследок еще немного математики. Радиус моей передней звезды 44Т = 1/2″ * 44/2π = 89 мм. Длина стандартного шатуна 175 мм. Цепь при максимальном моменте электродвигателя испытывает нагрузку эквивалентную 100.9/9.8/0.089 = 115,7 кг. Вес человека, который создаст такую же нагрузку на цепь если навалится всем телом на одну педаль примерно в 2 раза меньше 89/175*115,7 = 58,8 кг за счет в большей длины шатуна. Мой нормальный вес 64 кг. Это значит, что мотор развивает почти такую же мощность, которую я могу выжать из велика в стоячем положении. Т.е. добавив 6 кг (мотор 250 Вт + батарея 500 Втч) к весу моего велосипеда я добавил 59 кг усилий на педали. Кстати это значит, что когда мы вваливаем вдвоем, все механизмы испытывают двойную нагрузку, что сказывается на износе как будто на велик встал человек массой 120 кг.

Большой крутящий момент mid drive — это и плюс и самый большой минус, т.к. требует разумного подхода к переключению передач. В этом смысле здесь снова работает прямая аналогия с машиной. Разгоняться нужно всегда с первой передачи и первые метры проезжать на педалях. Не стоит давать большие нагрузки при маленьких оборотах. Не стоит ставить мотор мощностью 1000 Вт на ашан-байк. Мощный мотор очень быстро сработает цепь и звезды, поэтому чем выше мощность, тем более качественные компоненты передачи необходимо использовать. Также для мощного мотора акутально иметь gearsensor — датчик переключения передач, чтобы скидывать тягу в момент переключения. У мотор-колеса такой проблемы нет, но и такой тяги тоже.

Выводы

Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.

У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо).  А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.

Какой тип электровелосипеда вам больше всего подходит?

Добро пожаловать в SHIFT Basics, сборник советов, пояснений, руководств и советов, которые помогут вам быть в курсе мобильных технологий.

Один из самых важных вариантов, который вам нужно сделать при покупке электровелосипеда, — выбрать двигатель со ступицей или со средним приводом. Выбор моторной системы может значительно повлиять на качество вашей езды, и вам было бы полезно знать различия.

Двигатель ступичного привода — это наиболее распространенный тип двигателя, который вы увидите на более дешевых электровелосипедах, с двигателем, встроенным в переднее или заднее колесо. Последнее более распространено, но у некоторых электровелосипедов даже есть двигатели на обоих колесах. Втулочный привод напрямую передает крутящий момент на колесо, работая независимо от передач вашего велосипеда.

Приобретайте билеты на TNW Valencia в марте!

Сердце технологий приближается к сердцу Средиземноморья

Присоединяйтесь

Вместо этого между педалями устанавливается двигатель среднего привода, который обычно встречается на более дорогих моделях. Этот тип двигателя напрямую приводит в движение переднюю звездочку вашего велосипеда (звездочку, которая является частью шатуна), поэтому на нее влияет ваша передача.

Давайте разберем плюсы и минусы каждого типа. Имейте в виду, что это обобщения, и, как и во многих случаях в технологии, конкретная реализация часто имеет большее значение, чем точное оборудование.

Качество езды

Поскольку двигатели среднего привода работают на педалях, их часто считают более «премиальным» вариантом. Крутящий момент двигателя передается на цепь или ремень, и поездка для них часто кажется более естественной.

Поскольку промежуточные приводы расположены в центре велосипеда и прямо под вами, велосипед также кажется более сбалансированным и более естественным для маневрирования, чем электровелосипед со втулочным приводом, вес которого, как правило, смещается в сторону задней или задней части. перед велосипедом. Распространенный комментарий о ступичных приводах заключается в том, что они чувствуют, что они толкают (задние ступичные двигатели) или тянут вас (передние ступицы).

Сколько зависит от геометрии велосипеда; например, в случае Brompton Electric с передней втулкой дополнительный вес над передним колесом помогает ему чувствовать себя более устойчивым, чем его аналоговый аналог.

Возможно, что более важно, пожалуй, самая главная причина, по которой многие мотоциклы со средним приводом чувствуют себя более естественно при езде, имеет мало общего с самой технологией привода. Вместо этого в средних приводах обычно используются датчики крутящего момента, тогда как в дешевых ступичных приводах обычно используются только датчики частоты вращения педалей. В этой статье я подробно расскажу о разнице между двумя типами датчиков, но суть ее в том, что датчик частоты вращения педалей обнаруживает только , если и как быстро вы крутите педали, тогда как датчик крутящего момента измеряет жесткость того, как вы крутите педали.

По моему опыту, электровелосипед со ступичным приводом и хорошим датчиком крутящего момента, такой как Juiced CCX, будет более естественным крутить педали, чем велосипед со средним приводом с плохо реализованным датчиком. В некоторых из самых дешевых средних приводов, таких как популярные комплекты Bafang BBS02 и BBSHD, вообще отсутствует датчик крутящего момента.

Однако большинство средних приводов оснащены высококачественным датчиком крутящего момента и, как правило, выигрывают в этом отношении.

Шестерни

Одним из самых больших преимуществ среднего привода по сравнению со ступичным приводом является то, что он может использовать преимущества передач вашего велосипеда. Электродвигатели работают более эффективно при более высоких оборотах, а двигатели среднего привода обычно настроены на эффективную работу при естественной частоте вращения педалей. Поэтому, когда вы крутите педали на правильной передаче, двигатель будет работать в своей комфортной зоне.

Все это означает, что при равной мощности и крутящем моменте двигатель со средним приводом обычно лучше подходит для подъема по крутым склонам, если вы переключаетесь на соответствующую передачу. Возможность работать вместе с вашими передачами имеет и другие преимущества, такие как улучшенный диапазон, и это способствует более «естественному» вождению в большинстве случаев в середине движения.

За исключением подъема в гору, задние ступичные двигатели нельзя использовать в сочетании с большинством ступиц с внутренним зацеплением, которые часто используются на электровелосипедах из-за их низких эксплуатационных расходов и способности переключаться с места. Это также означает, что если вы хотите использовать более прочный ременный привод и при этом иметь шестерни, вам не повезло (если только вы не купите один из редких электровелосипедов с коробкой передач Pinion).

Удобство и обслуживание

Но иногда приятно, когда не приходится крутить педали. Если вам нужен дроссель на электровелосипеде, вы почти наверняка выберете модель со ступичным приводом. Модели среднего привода с дроссельной заслонкой встречаются относительно редко, и наличие дроссельной заслонки может частично компенсировать отсутствие датчика крутящего момента на некоторых ступичных приводах.

С другой стороны, промежуточные приводы могут быть более удобными, когда речь идет об общем обслуживании и ремонте. Если у вас спустило колесо, снять заднее колесо на среднем приводе так же просто, как и на обычном велосипеде, тогда как для задней втулки могут потребоваться специальные инструменты.

Опять же, если ваша цепь порвется во время поездки, вам не повезло с промежуточным приводом. На ступичном приводе двигатель напрямую приводит в движение колесо, поэтому вы сможете без проблем вернуться домой, пока у вас есть заряд батареи. Двигатель среднего привода также с большей вероятностью разорвет цепь из-за дополнительного крутящего момента, приложенного к цепи.

И хотя у меня нет точных цифр для этого, как ни странно, двигатели среднего привода чаще выходят из строя из-за их более сложной конструкции.

Диапазон

Поскольку моторы среднего привода работают с более эффективными оборотами при использовании в сочетании с шестернями вашего велосипеда, они почти всегда имеют больший диапазон, чем аналогичные мощные ступичные приводы. Это особенно верно при сравнении двигателя среднего привода с датчиком крутящего момента с электровелосипедом со ступичным приводом без него.

Для тяжелого гонщика эта разница очевидна. Как ни странно, батарея на 500 Втч на электровелосипеде со ступичным приводом обычно подходит для меня только примерно на 30 миль, тогда как батарея того же размера может принести мне 40-50 миль для аналогичных усилий на среднем приводе. В конфигурациях с низким энергопотреблением, таких как Specialized Turbo Vado SL или Charge XC, вполне возможно проехать более 60 миль.

Но опять же, здесь тоже есть нюанс; датчик крутящего момента на ступичном приводе несколько сократит этот разрыв, и также намного проще найти электровелосипеды со ступичным приводом с массивными батареями на 600+ Втч, чем найти средние приводы с такими характеристиками.

Конечно, выбор более крупной батареи приведет к увеличению веса, что сделает вещи очень неудобными, если у вас do разрядится.

Value

Исчезающе мало электровелосипедов со средним приводом стоимостью менее 2000 долларов, особенно от известных производителей, но доступных по цене электровелосипедов со ступичным приводом предостаточно.

Втулочные двигатели дешевле не потому, что они по своей природе более низкого качества, а потому, что они менее сложны и, следовательно, дешевле в производстве. С точки зрения долговечности ступичные двигатели так же прочны, если не больше, чем средние приводы.

В то время как средний велосипед со средним приводом имеет много преимуществ по сравнению со средним приводом, средний привод также и дороже. Есть также несколько фантастических велосипедов со ступичным приводом, поэтому вы всегда должны учитывать, как весь пакет собирается вместе, прежде чем совершать покупку.

Электромобили возбуждают ваши электроны? Электровелосипеды заставляют ваши колеса вращаться? Заряжают ли вас беспилотные автомобили?

Тогда вам просто необходим еженедельный информационный бюллетень SHIFT. Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться .

Втулочные двигатели для электрических велосипедов и двигатели среднего привода: что должно быть на вашем следующем электровелосипеде?

Электрические велосипеды становятся все более популярным видом двухколесного электрического транспорта как для поездок на работу, так и для прогулок. Двумя наиболее распространенными типами электродвигателей, используемых в современных электрических велосипедах, являются ступичные двигатели и двигатели среднего привода. Какой из них лучше всего подходит для ваших нужд? Читайте дальше, чтобы узнать больше и узнать!

Втулочные двигатели, в которых электродвигатель размещается в центре велосипедного колеса, безусловно, являются наиболее распространенной формой электрических велосипедных двигателей.

Двигатели со средним приводом, в которых двигатель расположен ближе к центру велосипеда и передают мощность двигателя на заднее колесо через цепной привод велосипеда, стали гораздо более распространенными за последние 2-3 года и значительно сокращают в лидерство ступичного двигателя как короля двигателей для электронных велосипедов.

Оба имеют ряд уникальных преимуществ и недостатков, поэтому выбор подходящего двигателя во многом будет зависеть от ваших требований и от того, какие преимущества кажутся более полезными для ваших нужд.

Преимущества ступичных двигателей для электрических велосипедов

Одним из самых больших преимуществ ступичных двигателей является то, что они практически не требуют обслуживания. Они представляют собой полностью независимую систему привода, в которой все компоненты находятся внутри корпуса двигателя, поэтому вам нечего возиться или обслуживать.

Эта закрытая система также означает, что отказов будет намного меньше. Существует два типа ступичных двигателей: редукторные ступичные двигатели, которые имеют внутренние планетарные шестерни для снижения скорости двигателя с более высокими оборотами, и безредукторные ступичные двигатели, которые не имеют зубчатой ​​передачи и напрямую соединяют ось статора двигателя с более низкими оборотами с велосипедом. Редукторные ступичные двигатели обычно имеют только одно слабое место: шестерни. Со временем зуб может сломаться, и армированные нейлоновые шестерни со временем сорвутся.

Безредукторные мотор-колеса, с другой стороны, не имеют движущихся частей, кроме подшипников, поэтому в основном нечему изнашиваться. Пока они не ржавеют и не изнашивают подшипники, они могут служить вечно.

Втулочные двигатели также помогают уменьшить количество других задач по обслуживанию велосипеда по сравнению с двигателями среднего привода. Поскольку они не подключаются к основной системе педального привода, ступичные двигатели не создают дополнительной нагрузки на вашу цепь или переключатели и не вызывают более быстрого износа какой-либо из этих частей. Во всяком случае, ваша цепь, вероятно, прослужит дольше, чем неэлектрический велосипед, потому что мотор-втулка будет выполнять больше работы, позволяя вашей цепи часто простаивать.

Как независимая система привода, мотор-колеса также обеспечивают резервирование. Поскольку мотор-втулка и система педального привода полностью независимы, вы можете потерять один и все же вернуться домой с помощью другого. Цепь рвется, когда вы сильно бьете ее по тропе? Бросай цепь в сумку и езжай домой только на электричестве. Мотор-ступица как-то выходит из строя? Педаль назад. В любом случае, у вас есть резервная копия. Это может быть огромным, если вы находитесь далеко от дома, особенно для пожилых гонщиков или тех, кто использует электровелосипед в качестве формы реабилитации.

Вес мотор-колеса может как положительно, так и отрицательно повлиять на баланс велосипеда, в зависимости от обстоятельств. В некоторых случаях может быть неплохо, если вес мотора будет смещен вперед или назад на одно из колес. Это особенно верно для электровелосипедов с аккумуляторами, установленными сзади. В таких случаях двигатель с передней ступицей может перераспределить вес так, чтобы центр тяжести все еще находился в центре велосипеда.

Наконец, ступичные двигатели намного дешевле средних приводов. Велосипеды со втулкой производятся серийно сотнями тысяч, а возможно, даже миллионами, в зависимости от завода. В некоторых случаях одни и те же конструкции постоянно использовались более десяти лет. Это означает, что цены поразительно дешевы.

Как мы уже рассказывали в некоторых из наших прошлых статей об электронных велосипедах «сделай сам», вы можете получить полный комплект ступичного двигателя мощностью 1000 Вт, включая электронику, дроссельную заслонку и т. Д., Менее чем за 200 долларов. Тот же уровень мощности в комплекте среднего привода может стоить в 3-4 раза дороже.

Недостатки ступичных двигателей электрических велосипедов

Конечно, ступичные двигатели не идеальны.

Возможно, наиболее важно то, что почти все мотор-колеса допускают только одно передаточное число. В то время как это обычно хорошо для движения по ровной местности, более низкая скорость, но с более высоким крутящим моментом будет предпочтительнее для подъема в гору. Просто не так эффективно использовать односкоростной двигатель при работе в более низком диапазоне оборотов под нагрузкой.

Мотор-втулка обычно тяжелее среднего привода, и этот вес является неподрессоренной массой велосипедов с подвеской, что может снизить эффективность подвески велосипеда и передать водителю больше неровностей.

Втулочные двигатели могут быть более ограниченными, когда речь идет о компонентах колес, таких как ободья, шины и кассеты. Поскольку вы ограничены ободом, который поставляется с ступичным двигателем, вы, возможно, не сможете установить свою любимую шину, а ширина ступичных двигателей часто исключает кассеты с более чем 7 скоростями.

Замена шин также более сложна для ступичных двигателей, поскольку вам часто приходится отсоединять провод двигателя или крутить тяжелое колесо, пока оно все еще привязано к велосипеду. Тем не менее, есть несколько действительно крутых велосипедных камер, которые можно заменить, не снимая велосипедное колесо, что отлично подходит для ступичных двигателей.

Передние и задние ступичные двигатели

Втулочные двигатели, конечно, могут быть установлены на любое колесо, и эта разница также создает несколько других уникальных преимуществ и недостатков.

Поскольку большая часть веса обычно приходится на заднее колесо, двигатели с передними ступицами могут помочь лучше сбалансировать вес.

Передние колеса также обычно получают меньше проколов, чем задние, так как они часто поднимают дорожный мусор и подготавливают его для заднего хода. Передний мотор-редуктор оставляет заднее колесо без изменений, что упрощает замену камер и шин.

Меньший вес на переднем колесе велосипеда означает, однако, меньшее сцепление с дорогой, поэтому более мощные передние ступичные двигатели могут иногда вызывать перегорание при нажатии педали газа. Кроме того, передние вилки не такие прочные, как задние дропауты, и, таким образом, мощный двигатель передней ступицы может даже повредить вилку с течением времени, хотя это можно уменьшить, установив устройство, известное как моментный рычаг. Мощные ступичные двигатели мощностью 750 Вт и более обычно лучше всего размещать в задней части велосипеда.

Задние мотор-колеса имеют преимущества лучшего сцепления и более прочного крепления рамы.

Они также не создают немного странного гироскопического эффекта при рулении на более высоких скоростях.

Возможно, мне больше всего нравится в мотор-колесах с задним расположением моторов то, что они дают вам больше ощущения толчка мотоцикла, чем ощущения тяги переднего мотора.

Как только вы достигаете постоянной скорости и движетесь по прямой линии, разница между передним и задним мотором почти незаметна.

Преимущества промежуточного двигателя электровелосипеда

Двигатели среднего привода были разработаны для улучшения ряда недостатков, обнаруженных у ступичных двигателей.

Самым большим преимуществом промежуточных двигателей по сравнению с мотор-колесами является их передаточное число. Они позволяют водителю приводить в движение заднее колесо с помощью той же цепи и набора передач, что и педали, а это означает, что можно выбрать пониженную передачу для включения крутых подъемов или ускорения с места с большим крутящим моментом. Двигатель среднего привода на пониженной передаче может подниматься по более крутым склонам, чем мотор-колесо аналогичной мощности, и может подниматься по холмам дольше, чем мотор-колесо, который может перегреваться при длинных крутых подъемах.

Двигатель среднего привода также обычно меньше и легче, чем двигатель-втулка аналогичной мощности. Bafang недавно представила новую линейку двигателей среднего привода для гоночных велосипедов, которые весят всего 5 фунтов (2,3 кг). Меньшие и легкие двигатели среднего привода часто более незаметны, потому что их можно встроить непосредственно в раму велосипеда. Многие люди даже не понимают, что среднемоторный велосипед — это электрический велосипед, просто взглянув на него.

Заменить шину на электровелосипеде со средним приводом намного проще, поскольку вам не нужно иметь дело с тяжелым ступичным двигателем. Вы просто меняете его, как на обычном педальном велосипеде. Кроме того, поскольку вы можете использовать обычные велосипедные колеса, вы можете использовать любые колеса, шины и кассеты, которые пожелаете.

Наконец, двигатели среднего привода позволяют использовать датчики истинного крутящего момента для систем помощи педалям, которые регулируют мощность двигателя в зависимости от того, насколько сильно вы нажимаете на педали, что измеряется на кривошипе. Втулочные двигатели часто полагаются на датчики частоты вращения педалей для помощи педалям, которые регулируют скорость двигателя только в зависимости от скорости педали и могут вызывать рывки или неловкую синхронизацию двигателя, особенно при подъеме на холм или движении велосипеда вокруг препятствий.

Недостатки среднего двигателя электровелосипеда

Конечно, у этой медали есть и вторая сторона. Двигатели среднего привода могут быть жестокими по отношению к вашей системе привода, что, возможно, является их самым большим недостатком.

Здоровый человек может довольно долго выдавать мощность 100 Вт, а мощность 250 Вт во время жесткого спринта вполне приемлема. Но двигатели среднего привода могут непрерывно выдавать 250-750 Вт мощности . Это как если бы профессиональный велосипедист целыми днями крутил вам педали. У дешевой велосипедной цепи просто нет шансов. Щелчок!

Розничные электровелосипеды со средним приводом обычно поставляются с модернизированными велосипедными цепями именно по этой причине, поскольку обрыв цепи, вероятно, является проблемой №1 при обслуживании электровелосипедов со средним приводом. И поскольку и двигателю, и педалям нужна цепь для привода колеса, езда на электровелосипеде со средним двигателем с защелкнутой цепью — это строгое занятие по спуску.

Один из способов полностью смягчить проблему с цепью — выбрать электровелосипед со средним приводом и ременным приводом, но при этом учитывать и дополнительную цену.

Из-за увеличения количества движущихся частей в двигателе среднего привода существует больше точек отказа. Если двигатель выходит из строя, и это двигатель, встроенный непосредственно в раму велосипеда, его замена может быть дороже, чем просто замена ступичного двигателя.

На самом деле, двигатели среднего привода в целом также дороже, чем проверенные и серийно выпускаемые мотор-колеса, которые можно найти на многих электронных велосипедах.

Есть еще один недостаток двигателей среднего привода, о котором многие люди не задумываются, пока не остановятся в первый раз. Вы не можете переключиться, если велосипед не движется (за исключением велосипедов с задними втулками с внутренним зацеплением, которых меньшинство). Это означает, что если вы ехали по улице на высшей передаче, но затем вынуждены остановиться на красный свет, вам следует не забыть переключиться на более низкую передачу перед остановкой. В противном случае вы застрянете на высшей передаче, пытаясь уйти от света, и ваше ускорение пострадает.

И даже не думайте о переключении передач под нагрузкой. Это лучший способ разорвать цепь на две части. В электродвигателе просто слишком большой крутящий момент, и дополнительная нагрузка может легко сломать цепь, когда она находится между зубьями. У более качественных электронных велосипедов среднего класса есть прерыватели переключения передач, которые ненадолго отключают дроссель при переключении передач. Но многим электронным велосипедам не хватает этой функции, поэтому водитель должен не забывать расслаблять дроссельную заслонку при переключении передач. Никаких бабушек!

Итак, каков вердикт?

Самый раздражающий ответ: зависит!

Промежуточные приводы имеют множество улучшений по сравнению со старой технологией мотор-колес, но у них есть свои уникальные проблемы. Есть причина, по которой ступичные двигатели существуют так долго — они работают.

Основными преимуществами среднего привода являются меньший вес и улучшенное использование передач, что делает их более подходящими для использования на бездорожье и при движении по холмистой местности.

Втулочные двигатели, с другой стороны, довольно пуленепробиваемы и не требуют особого обслуживания, поэтому обычно лучше подходят для пассажиров и тех, кому нужен простой и надежный электровелосипед с минимальным обслуживанием.