Motorwielen voor een fiets: wat zijn het en hoe te kiezen?

Tegenwoordig worden fietsers die geen motorwiel op hun fiets zetten steeds vaker retrogrades genoemd. "Alleen de wind, alleen de pedalen, alleen het extreme" - deze aantrekkingskracht is steeds minder relevant. Een verwende stadsconsument die gewend is auto te rijden, ook al koopt hij een fiets, zal al snel geneigd zijn om er een motorwiel op te zetten, vooral omdat dergelijke apparaten van jaar tot jaar goedkoper worden.

Een fietswielmotor werkt op dezelfde manier. Het maakt niet uit of het een directe overbrenging is (direct van de rotor) of een versnellingsbak (reductie van het motortoerental met een overbrengingsverhouding). Elke elektromotor voor een fiets bevat een stator en een rotor. Magneten zijn bevestigd aan de rotor. Hun veld, dat in wisselwerking staat met het elektromagnetische veld van de statorspoelen, laat de rotor draaien.

De stator zelf is een spoel die in de openingen van een stalen frame is gewikkeld. Meestal zijn deze platen gemaakt van elektrisch of transformatorstaal. De statorstructuur heeft de vorm van een veelhoekig frame met in het midden convergerende balken.

De wikkelingen zijn spoelen gewikkeld uit koperen emaille draad. Het is koper dat de beste geleider is. Het aantal spoelen loopt op tot enkele tientallen, maar dit aantal is een veelvoud van 3. Het motorwiel lijkt op een driefasenmotor, in feite is dit het geval: voor een stabiele rotatie met een bepaalde kracht, wisselende pulsen die lijken op een driefasige variabele worden toegepast op de spoelen op afstand van elkaar in fasenspanning. In feite is dit geen sinusvormig elektrisch signaal, maar een reeks rechthoekige pulsen met een constante spanning. Ze worden op hun beurt gevormd door een driver - een controllerkaart die de energie van een stroombron (batterij) gebruikt.

De constantheid en efficiëntie van de rotorrotatie wordt verzekerd door drie Hall-sensoren. Hun werk is als volgt georganiseerd:

• het fixeren van de positie van de rotor ten opzichte van de stator;
• waarneming van het magnetische veld van magneten;
• signaal doorsturen naar de bestuurder;
• vorming van impulsen op de driver voor de statorspoelen.

De voordelen van het gebruik van een wielmotor zijn als volgt.

• Verhoogde efficiëntie - niet minder dan 90%. Niet elke elektromotor heeft zo'n coëfficiënt - bijvoorbeeld voor collectormotoren, waarvoor een niet-omgezette gelijkstroom voldoende is, is het rendement minder dan 70%.
• Eenvoudige uitvoering, betrouwbaarheid.
• Er zijn geen wrijvende onderdelen (bijvoorbeeld ringen en borstels) - de motor kan tientallen jaren werken als de fabrikant niet bespaart op de kwaliteit van materialen.
• Het vermogen om snel te rijden: een motorwiel van een halve kilowatt zorgt voor een roterende kracht, waarbij een fietssnelheid tot 45 km / u wordt bereikt op wegen zonder helling.
• De mogelijkheid om, indien nodig, de kit te verwijderen, waardoor de fiets de originele kit krijgt. Wanneer u de motorkit opnieuw installeert, zal het uiterlijk van de fiets niet significant veranderen - de motor wordt alleen op het wiel zelf geïnstalleerd.
• Aanzienlijk gemak van upwind en upwind rijden.
• Een soepele en soepele werking van de motor zorgt voor een snelle aanpassing aan nieuwe snelheden en een soepele acceleratie.
• Volledig stille werking van het motorwiel.

Deze opstelling heeft ook enkele nadelen.

• Laag koppel - minder dan motoren van andere typen en variëteiten.
• Onvermogen om een ​​compacter ontwerp te maken gebaseerd op zo'n motor.
• Verhoogd gewicht... Sommige andere motoren, bijvoorbeeld allemaal dezelfde collectormotoren, hebben aanzienlijk minder - 1,5 keer of meer - gewicht.

Alle kant-en-klare kits, inclusief motorwielen, worden aangevuld met: controller en batterij. Wie de wielmotor echter niet compleet met andere onderdelen monteert, bestelt alle systeemcomponenten apart: de wielmotor zelf, de accu en de controller met de gashendel.

Alvorens een elektrisch tractiesysteem te bouwen, wordt een beginner geconfronteerd met tandwielen met en zonder tandwieloverbrenging. De versnellingsbak maakt gebruik van een tandwieloverbrengingsmechanisme, waarbij de rotatiesnelheid (aantal omwentelingen) van de elektromotor zelf meerdere keren - per overbrengingsverhouding van het reductiemiddel - meer is dan die van de as, die uiteindelijk het wiel laat draaien.

Het tandwiel verhoogt het koppel, maar verlaagt de snelheid van de fietser tot 30 km/u. Een tandwielloze - een wiel met directe aandrijving - heeft niet de versnellingsbak zelf en de bijbehorende verliezen, die het mechanisme bevrijdt van wrijvende tandwielen, die veel vaker moeten worden gesmeerd dan de motorlagers zelf. Het koppel is aanzienlijk lager bij een vermogen tot 1500 W, maar het wordt mogelijk om te versnellen tot 50-100 km / u, afhankelijk van het vermogen van de motor.

Een motorwiel met de mogelijkheid om een ​​deel van de verbruikte elektriciteit te recupereren (retourneren) stelt u in staat om het in een kleine hoeveelheid terug te geven - ongeveer 6% van het verbruikte vermogen. Aangezien de efficiëntie van een dergelijk systeem niet gelijk kan zijn aan eenheid vanwege natuurlijke verliezen in draden, wikkelingen, controller en batterij, kan het niet zonder externe investering van extra energie. En er zijn maar twee manieren om de voorraad elektriciteit aan te vullen.

1. Schakel de wielmotor in de acculaadmodus. Dan zal het trappen minstens twee keer zo zwaar zijn - vanwege het remmen dat wordt uitgeoefend door de belasting op de wikkelingen.
2. Zoek een plek waar je de batterijen gewoon kunt opladen... De beste optie zou zijn om zonnepanelen op de rugzak en kleding te plaatsen, wanneer reizen op een gemotoriseerde fiets volledig autonoom is.

Het motorwiel kan ook achter zijn - het is op het achterwiel geïnstalleerd. De voorkant is op dezelfde manier geplaatst. Dan wordt de fiets respectievelijk achter- of voorwielaandrijving. Voor een flinke snelheidsverhoging kun je de fiets vierwielaandrijving maken door beide wielen te motoriseren.

De grootte van de wielmotor wordt bepaald door de diameter van de velg. Of je nu een diameter hebt van 29, 26, 20 of 16 inch, snelheid en stuwkracht hangen ervan af. Hoe groter de velgdiameter, hoe meer snelheid, maar minder stuwkracht en vice versa. Met minder tractie accelereert u langer. Er is maar één manier om tractie toe te voegen - door de motor te helpen met de pedalen.

Het is mogelijk dat je een wiel van een gewone naaf omspaakt naar een motornaaf, met bijvoorbeeld een 28" velg met spaken van een conventionele fiets met 20" wielen. Wie niet weet of wil sleutelen aan een volle spaken wordt geadviseerd om direct in China een kant-en-klaar motorwiel met het gewenste type motor te bestellen.

Bepaal precies wat u van uw fiets wilt.

• Snelheid tot 35 km/u zonder veel inspanning en enig speciaal niveau van lichamelijke ontwikkeling. Tegelijkertijd verliest uw fiets zijn oorspronkelijke functies niet - u schakelt op elk moment terug naar trappen met uw voeten. Zo'n revisie kost in totaal 350 dollar.
• 50 km/u – elektrische bromfiets apparatuur. Tegelijkertijd schakel je misschien niet zo gemakkelijk over op trappen - het batterijpakket, een krachtiger motorwiel en dezelfde controller wegen 5-10 kilogram meer. De kosten van revisie zijn vanaf $ 600.
• De fiets wordt een elektrische fiets - een elektrische motorfiets... Je accelereert gemakkelijk naar 90 km/u. Maar onthoud: in dit geval heb je zeker versterkte velgen en bussen nodig - misschien, zoals op een tandemfiets. Het feit is dat de verhoogde tractie ook een verhoogde belasting vereist. Je dunne racefietsvelgen vliegen gewoon uit elkaar en je zou kunnen crashen. De prijs van het aanpassen van een fiets voor een elektrische motorfiets kost minimaal $ 2300.

De massa van een set voor een elektrische fiets - een motor per wiel (zonder wielafstand), een batterijpakket en een controller - zal minimaal 4 kg per gewicht bedragen. Dit is voldoende voor normaal rijden in de stad of op landwegen. Vrij goede motoren worden bijvoorbeeld door een bedrijf geproduceerd Bafang 8FUN... Het bedrijfsvermogen van de motoren is 250-750 W, maar wanneer het vermogen de 350 W overschrijdt, kan een dergelijke motor merkbaar oververhitten, wat de levensduur aanzienlijk verkort.

Het gewicht van de wielmotor (zonder rubber) is minimaal 2 kg. Hij is heel goed in staat om snelheden tot 35 km / u te bereiken met een gemiddeld berijdersgewicht van 90 kg - de berijder mag zelf helemaal geen inspanning leveren om te trappen. Hetzelfde kan worden bereikt zonder motor, door vanaf de pedalen naar de laatste snelheid te schakelen en tijdens het rijden zonder een opwaartse of neerwaartse beweging. Als u bergop rijdt, heeft u de hulp van een fietser nodig via de pedalen - de motor kan de stijging mogelijk niet aan. Door de twee te combineren, kunt u de snelheid krijgen die wordt geleverd door een motor van één kilowatt, die aan het begin is ingeschakeld. De mobiliteit en relatieve lichtheid van de fiets is gegarandeerd.

Er is geen motorwiel van een halve kilowatt nodig - het weegt zelf niet 2, maar 4-5 kg, terwijl het twee keer zoveel elektriciteit uit de batterij haalt als zijn tegenhanger van 350 watt. Een motorwiel van 500 ... 600 watt is een "kruk" die de "natuurlijke selectie" niet heeft doorstaan, noch in projecten, noch in de praktijk bij gebruikers: sommige fietsers merkten op dat Daardoor heb je er minder zin in dan van een 300 watt.

Deze configuratie maakt het niet alleen mogelijk om een ​​snelheid te behalen die gelijk is aan een gemiddelde van 48 km / u, maar ook om gemakkelijk eventuele beklimmingen in de omstandigheden van de stad en berghellingen te overwinnen. Om dergelijke resultaten te bereiken, is het vereist om een ​​motor te selecteren met een vermogen van 1200-1500 watt. Zo'n motorwiel heeft een massa van 6-8 kg (exclusief rubber). Door zo'n motor ononderbroken van energie te voorzien, helpt dat meer zwaar en duur batterijpakket met een gewicht van minimaal 5 kg.

Als u het risico loopt de spanning te verhogen van 48 naar 72 volt, krijgt u de snelheidslimiet voor de stad - niet minder dan 60 km / u, maar tegelijkertijd zal de motor sneller en sterker oververhit raken, waardoor deze slechts voor een korte tijd moet starten.

Als de fiets wordt aangepast voor motortractie, bijvoorbeeld 3 kW, wordt de eigenaar gedwongen het frame te versterken. Ten eerste zullen zowel de kit als de stuwkracht zelf, gecreëerd door de motor in de orde van enkele kilowatts, een verhoogde belasting vereisen. Anders zullen de wielen het eerst lijden (er verschijnen enorme "achten" op de velgen), dan begint het frame zelf uit elkaar te vallen - de bodykit van de batterijen en de controller zullen minstens 15 kg toevoegen. De maximaal toelaatbare belasting is slechts tweemaal de nominale waarde, dit is de basisregel voor alle motorwielen.

Om een ​​verstevigde set voor een e-bike van categorie III te leveren, moet je de uitvaleinden verstevigen, de frameveren volledig veranderen of opnieuw uitrusten en een speciale balancer installeren, net als bij echte motorfietsen. De nominale motor van 3 kW heeft al genoeg kracht om de framesteunen te vervormen voor een gewone fiets, zelfs als je hem stationair laat draaien door het wiel waarop de motor is gemonteerd op een speciale ophanging op te tillen.

Zonder het frame op een speciale manier te versterken, is het onwaarschijnlijk dat u een motor met een vermogen tot enkele kilowatts kunt gebruiken. Een snelheid van meer dan 40 km/u vereist al een goede schokabsorptie - zonder deze word je gewoon uit het zadel geslingerd als je een kleine hobbel of scheur over de weg raakt. Een vork - van een motorfiets of van een downhill-fiets (de laatste heeft een indrukwekkende massa en de hoogste sterkte, onbereikbaar voor fietsen van andere typen en variëteiten). Ook hier weegt het accupakket vanaf 20 kg.

Voor degenen die graag dichter bij extreem skiën willen, adviseren ervaren meesters om het motorwiel terug te plaatsen. Het achterste motorwiel heeft meer grip op de weg dan het voorste - dit is belangrijk in scherpe bochten, die met hogere snelheid begaanbaar zijn.

Gladde wegen zijn echter minder beheersbaar door de slechtere gewichtsverdeling. De situatie wordt verergerd door de batterij die aan de kofferbak is bevestigd. De situatie wordt gecorrigeerd door een reductiemotorwiel, dat een lager gewicht heeft, en lithium-ionbatterijen, die meer specifieke energie hebben. Alternatief - loodaccu's op de middelste (binnen)buis van het frame. Toch draagt ​​de achterwielnaafmotor bij aan de algehele sterkte van de hele constructie.

Als het onmogelijk is om het motorwiel te combineren met een hogesnelheidscassette (bijvoorbeeld 9 sterren), verander dan de laatste in een 5-sterrencassette. Als laatste redmiddel laat slechts één ster of verplaats de frameveren 2 cm uit elkaar. Dat laatste aluminium frame houdt het misschien niet vol - experimenteer op een stalen frame.

De elektrische draad mag niet naar rechts gaan, waar het schakelmechanisme werkt, maar naar links. Draai de moeren los waarmee de wielmotor vastzit en verwijder deze. Monteer de wielmotor volgens de montage-instructies. Als er iets niet helemaal duidelijk voor je is, neem dan contact op met het ondersteunend personeel op de website van het bedrijf of de winkel die je het motorwiel heeft verkocht. Vaak is het het beste om de hulp van een specialist in te schakelen, omdat de controller gemakkelijk kan worden doorgebrand. En je zult niet zonder een controller gaan als je geen brushed motor hebt die alleen maar gelijkstroom nodig heeft.

Test na montage de wielmotor onbelast - deze mag geen "acht" zijn. Als dit niet het geval is, verwijder dan de "achten" op de velg door de spaken met de spaken aan te spannen. Probeer de controller en de gashendel. Als alles naar behoren werkt, maak dan een proefrit op lage snelheid.

Het installeren van de voorwielnaafmotor is eenvoudiger. Het voorwiel zelf bevat geen tandwielen. Er is gewoon niets dat de werking van het voorste motorwiel hindert. Het maakt niet uit of u naar rechts of naar links - in de rijrichting - de stroomkabel naar buiten leidt. Zelfs het verlengen van de vork doet geen afbreuk aan de sterkte en stabiliteit van de fiets.

Het enige is - verwar de bewegingsrichting van het wiel niet: als de installatie niet correct is, gaat u, zonder de werking van de motor te testen, plotseling achteruit en verandert de fiets in een voertuig met een achterstuur. Paradoxaal is de situatie waarin de gashendel vast komt te zitten: je kunt tegen een paal botsen of in aanrijding komen met een achter je rijdende auto, ook als die voor je afremt.

Het gemonteerde motorwiel is bang voor regenbuien, wadend door rivieren en moerassen - als het wordt ondergedompeld in water of wordt overspoeld met waterstralen, kunnen de Hall-sensoren falen. Zorg ervoor dat u de binnenkant van het motorwiel vooraf afdicht - of in ieder geval afdekt tegen directe waterstralen. Vaak installeren fabrikanten zelf speciale ronde dempers om het wiel tijdens het rijden te beschermen tegen direct opspattend water en/of vuil - zorg ervoor dat ze overeenkomen met de wielspaken.

Zie de volgende video voor informatie over het kiezen van een wielmotor voor een fiets.