Кареточный мотор или мотор колесо что лучше

Кареточный мотор vs Мотор-колесо

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.

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.

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:

Преимущества

Высокий крутящий момент. Хорошие тяговые характеристики. Уверенное преодоление подъемов.

Ограниченная мощность – до 1000 Вт.

Экономичность. Высокий КПД.

Износ шестерен редуктора.

Свободный накат, в т.ч. при выключенном моторе.

Меньший срок службы – около 8000 км.

Комфорт использования системы PAS.

Скорость в пределах 40 км/ч.

Компактность. Легкий вес.

Шумнее МК с прямым приводом, сложнее конструкция – меньше надёжность.

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:

Преимущества

Широкий диапазон мощности.

Сопротивление качению, которое препятствует свободному накату и вращению педалей при выключенном моторе.

Высокая надежность и долговечность.

Вес и размеры – больше, чем у редукторных моделей.

Возможность получения высоких скоростных характеристик – вплоть до 100 км/ч и выше, если фактически нужен электромотоцикл.

КПД – меньше, особенно на малых скоростях. Крутящий момент – ниже.

Допустимость нагрузок в 4 раза выше номинальной мощности с малым риском поломки – за счет повышения напряжения.

Необходимость установки аккумуляторов высокой емкости и крепкой рамы с усиленными дропаутами.

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.

Двигатели для электровелосипеда. Кареточный и мотор колесо. Что быбрать?

Двигатель прямого привода для мотор колеса электровелосипеда:

Двигатель прямого привода, отличается низкой стоимостью и самой простой конструкцией. Это самый надежный двигатель, самый дешевый, но и самый энергозатратный. Он не имеет в своей конструкции ничего кроме статора, ротора, трех датчиков холла и 2 х подшипников. Низкая цена достигается за счет простой конструкции. Однако не редко можно столкнуться с низким качеством изготовления, поскольку ориентирован он на самый дешевый сегмент рынка.

Двигатель прямого привода – самый расточительный двигатель с точки зрения расхода энергии аккумуляторной батареи. Его энергозатраты как минимум на 30% больше чем у редукторных двигателей для мотор колеса электровелосипеда. Это обусловлено большим расходом энергии при разгоне и движении на малых скоростях. О тсутствие свободного вращения без потребления электроэнергии создает ряд неудобств при эксплуатации электро велосипеда . Езда на велосипеде с таким двигателем в режиме «только на педалях» довольно затруднительна, из-за отсутствия свободного вращения обесточенного двигателя. Обесточенный двигатель подтормаживает движение. Поэтому он в течение всего движения должен потреблять энергию батареи.

Такой двигатель можно оборудовать дорогим контроллером с рекуперацией, что позволит вернуть в лучшем случае до 3% энергии в батарею. Однако в этом случае он уже теряет привлекательность с точки зрения стоимости.

Этот двигатель мотор колеса может быть целесообразен только в двух случаях:

Кареточный двигатель (центральный, миддрайв):

Кареточный двигатель в первую очередь отличается самой высокой стоимостью, поскольку для тихой работы тут по необходимости применен более дорогой синусный контроллер, сам мотор достаточно надежный и по надежности сопоставим с редукторным мотор-колесом. Кареточный мотор, как и редукторное мотор-колесо имеет в конструкции редуктор для повышения крутящего момента. Примечательной стороной кареточного двигателя является то, что сам двигатель устанавливается в каретку велосипеда, и вся тяга идет через цепь. Велосипедист остается с традиционной «родной» трансмиссией. Казалось бы, это хороший вариант под любые поездки. Однако на деле все далеко не так однозначно. Нужно помнить, что элементы конструкции рамы обычного велосипеда, рассчитаны на нагрузки адекватные усилиям велосипедиста. В самом лучшем случае, прочность рамы рассчитана на нагрузки, которые способен создать тренированный спортсмен. А тренированный спортсмен способен развивать кратковременно мощность до 500 Вт. Ту же мощность способен выдать в постоянном режиме кареточный двигатель номинальной мощностью в 250 Вт.

Можно себе представить каким нагрузкам будет подвергаться рама и все элементы трансмиссии такого электровелосипеда с кареточным двигателем в 500-750 Вт + вращение педалей самим велосипедистом!

Как результат, цепи и звездочки начинают выходить из строя уже через 300-500км езды по не сильно пыльным дорогам. А для электро велосипеда 300 км не круг, и порой преодолеваются за 3-4 поездки. По опыту эксплуатации в первую очередь умирают самые маленькие звезды и цепь в трансмиссии электровелосипеда. И цепь просто начинает перескакивать по зубцам еще на вид совсем новой и не дешевой звезды.

Казалось бы, миддрайв идеален для полноподвесных электровелосипедов, поскольку уменьшает неподрессоренные массы. Однако на деле он в короткий период времени выводит из строя всю подвеску, и зачастую ломает перья рамы.

Еще одним значительным недостатком кареточного мотора является то, что он подвешен снизу, куда летит вся грязь, а зимой соль. Это способствует быстрому износу трансмиссии и частым поломкам, кроме того, его вполне реально разбить зацепившись на скорости за бордюр т.к. реальный клиренс электровелосипеда значительно уменьшается. Кроме того, к выбору кареточного двигателя нужно подходить тщательно с учетом размеров каретки имеющегося велосипеда донора. Здесь есть ряд подводных камней. Не каждый кареточный двигатель просто станет на конкретно имеющийся велосипед. Тщательно контролируйте установочные размеры и возможность установки миддрайва на Вашу модель велосипеда.

Комфотность поездок на электро велосипеде с кареточным двигателем по всем параметрам уступает велосипеду оснащенному мотор-колесом. Очень часто, после нескольких поездок на электровелосипеде с миддрайвом, и сравнении с электровелосипедом оснащенного мотор колесом, приходит решение избавиться от центрального двигателя и установить мотор колесо.

Тут возникает резонный вопрос, для чего же был создан такой двигатель? И здесь следует обратить внимание на страны, в которых такой двигатель получил наибольшее распространение.

В большинстве стран Евросоюза запрещены велосипедные двигатели мощностью более 250 Вт. И чтобы добиться от электровелосипеда большей скорости или при езде по крутым подъемам большего крутящего момента, как вариант, многие велосипедисты устанавливают кареточный двигатель, компенсируя переключением передач недостаток мощности двигателя или вращающего момента.

Выбирая миддрайв для электровелосипеда, лучше брать его наименьшей мощности, и трансмиссия целее будет и укомплектовать такой мотор можно легкой и не дорогой аккумуляторной батареей.

Редукторное мотор-колесо для электровелосипеда:

Редукторное мотор-колесо находится в среднем ценовом диапазоне и по праву занимает лидирующие позиции и имеет максимальное число сторонников именно такого привода электровелосипеда. Практически 98% серийно выпускаемых электровелосипедов оснащаются редуктроным двигателем.И для этого есть целый ряд причин: 1. Редукторное мотор-колесо обладает большим крутящим моментом при небольших габаритах, за счет наличия в конструкции надежного планетарного редуктора; 2. Не подтормаживает движение ‘электро велосипеда при обесточенном двигателе, за счет наличия в конструкции двигателя специальной обгонной муфты; 3. Высокая экономичность — по меньшей мере экономичнее двигателя прямого привода на 30%; 4. Не подвергает дополнительному износу другие компоненты велосипеда, а наоборот, разгружает трансмиссию велосипеда; 5. Редукторный двигатель имеет огромный ресурс, доходящий до 100 тыс км. После чего заменив шестерни и подшипники можно продолжить его эксплуатацию; 6. Весит как правили в два раза меньше двигателя прямого привода; 7. Намного удобнее и надежнее в эксплуатации чем миддрайв.

Редукторные двигатели выпускаются мощностью от 150 до 1000 Вт в номинале, реальная же выдаваемая мощность может достигать 1500 Вт, в сочетании с высоким крутящим моментом.

Единственным недостатком редукторных мотор-колес называют риск поломки самого редуктора. Однако на деле такой мотор — не так то просто повредить. А поломка, как правило, может быть вызвана только двумя причинами. Либо электровелосипед не был оснащен необходимыми для него ручками тормозов с датчиками отключения двигателя, либо в редуктор заложили неподходящую смазку, хотя в обслуживании редуктор не нуждается в течение всего срока эксплуатации. Повреждение сателлитов планетарного редуктора не означает гибель самого мотора, и лечится за копеечную цену, заменой 3 шт. шестерненок — сателлитов планетарного редуктора.

Что же касается комфотности самой езды на электро велосиеде с редукторном мотором, то при равной мощности, редукторное мотор-колесо имеет сравнимую динамику разгона и наката с кареточным двигателем. Однако при этом редукторное мотор-колесо значительно выигрывает в комфорте и удобстве передвижения по целому ряду причин.

Как правило хорошего 250 ватного двигателя с рабочим напряжением в 48 Вольт, более чем достаточно для езды на скоростях до 35 км/час, и подъема в гору в пределах наших относительно равнинных местностей.

Редукторное мотор колесо проигрывает разве что в шуме, его слышно чуть лучше, чем кареточный мотор. А вот прямой привод работает совсем едва слышно, а с синусным контроллером так и вовсе звук отсутствует в принципе. Однако в любом случае речь идет о шумах значительно более тихих, чем шумит протектора колес при езде по асфальту.

Мотор-Колесо для велосипеда — как выбрать и установить

В этой теме речь пойдёт о центральных электродвигателях (mid-drive motor), которые являются будущим электрического велотранспорта. Почему эксперты так считают? Дело в том, что такая разновидность двигателей для электробайков обладает существенными преимуществами перед, относительно популярными на данный момент мотор-колёсами, поэтому знать о них должен любой уважающий себя пользователь. Ну а я лично, постараюсь предложить в этой теме максимальное количество информации о мид-драйвах, которая, безусловно, пойдёт вам только на пользу.

Cуть кареточного мотора

Если вы зайдёте в солидный современный веломагазин, то шансы того, что встретите там велик оборудованный МК — не велики. Да и серьёзные производители электрифицированных велосипедов, оборудуют свои изделия в основном двигателями mid-drive.

Почему девайсы называются «кареточными»? Тут всё просто — они заменяют традиционную каретку велосипеда. На просторах Всемирной паутины можно встретить и другие названия этого совершенного приспособления: «подвесной» (отличается способом монтажа), «центральный», «мид-драйв».

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:

Преимущества

Недостатки

Высокий крутящий момент. Хорошие тяговые характеристики. Уверенное преодоление подъемов.

Ограниченная мощность – до 1000 Вт.

Экономичность. Высокий КПД.

Износ шестерен редуктора.

Свободный накат, в т.ч. при выключенном моторе.

Меньший срок службы – около 8000 км.

Комфорт использования системы PAS.

Скорость в пределах 40 км/ч.

Компактность. Легкий вес.

Шумнее МК с прямым приводом, сложнее конструкция – меньше надёжность.

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:

Преимущества

Недостатки

Широкий диапазон мощности.

Сопротивление качению, которое препятствует свободному накату и вращению педалей при выключенном моторе.

Высокая надежность и долговечность.

Вес и размеры – больше, чем у редукторных моделей.

Возможность получения высоких скоростных характеристик – вплоть до 100 км/ч и выше, если фактически нужен электромотоцикл.

КПД – меньше, особенно на малых скоростях. Крутящий момент – ниже.

Допустимость нагрузок в 4 раза выше номинальной мощности с малым риском поломки – за счет повышения напряжения.

Необходимость установки аккумуляторов высокой емкости и крепкой рамы с усиленными дропаутами.

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).

Классификация кареточных моторов

Эта разновидность моторов для электробайков продаётся комплектом, в состав которого входит силовой агрегат со встроенным блоком управления и некоторые дополнительные компоненты. Самый большой ассортимент предлагает китайский изготовитель Bafang.

Все кареточные движки можно разбить на три группы:

1. АГРЕГАТЫ ДЛЯ СТОРОННИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ВЕЛОСИПЕДОВ

Такую продукцию выпускают Brose, Bosch, Impulse, Yamaha, Shimano, Bafang и предназначена она для рам, созданных специально для этих устройств. Эти высокотехнологичные велики можно заполучить в личное пользование заплатив минимум 1300 €.

В отношении такой аппаратуры, нужно запомнить один момент — в большинстве случае — это «закрытые системы». Чем сулит юзеру такая неприступность? Ничем хорошим — сплошное разочарование! Взять к примеру двигатели производства Bosch — у вас не будет возможности влезть в программные настройки данного агрегата. Кроме того, вы не сможете использовать АКБ и дисплеи сторонних брендов.

2. ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЕЙ ДЕЛАТЬ ВСЁ СВОИМИ РУКАМИ

Такие «игрушки» предлагают Bafang, Tongsheng, GNG, Cyclone, Pendix. Для российских велосипедистов отдающих предпочтение электрическим байкам — это самый выгодный вариант. Почему? Объясню дальше!

Многие из нас преследуют финансовую выгоду и вариант, когда сам устанавливаешь девайс — вполне может сэкономить вам некоторое количество денег.

Имеется ввиду тот случай, когда у вас уже есть велосипед, либо его можно прикупить за деньги, которые не будут большой потерей для среднестатистического пользователя. Далее, приобретаем соответствующий электродвигатель, аккумулятор и электрифицируем велик собственными руками.

Скажу сразу — на красоту не рассчитывайте! Ваше произведение технического искусства будет выглядеть не так привлекательно, как продукция от популярного бренда со встроенным в раму силовым агрегатом и АКБ. Но в то же время, по характеристикам «самоделка» не будет уступать фабричной машине, а при надлежащем подходе, может даже превзойти её по возможностям.

Силовая механика от Bafang и Tongsheng, отличается ремонтопригодностью, а запчасти для этих гаджетов можно приобретать на всенародно любимом AliExpress. Но в принципе, возможны и другие варианты — китайские интернет-магазины можно встретить сейчас на каждом шагу.

Власти предержащие разных стран, уделяют большое внимание безопасности своих граждан поэтому позволяют устанавливать на велики электродвижки мощность которых не превышает 250-350 Ватт. Что касается скорости, то она, сдерживается электроникой на уровне 25-30 километров в час. Большая часть двигателей для собственноручной электрификации вела, не ограничена ни по мощности, ни по скорости, что даёт возможность доморощенным технарям воплотить в жизнь свои самые смелые фантазии.

В случае с моторами для сборки электровело собственными силами, юзер получает доступ к программным настройкам. Кроме того, велосипедист может внедрить в машину дисплеи и источники энергии от сторонних разработчиков.

3. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ СОЗДАННЫЕ КАК КОМПОНЕНТЫ СВОИХ ФИРМЕННЫХ E-BIKE

Все, завоевавшие всемирную славу бренды, Bosch, Panasonic и т. д., в какой-то момент начали внедрять информационные шины типа CAN для связи двигателя и АКБ. По этой причине, велорайдеры вынуждены покупать оригинальные электронакопители, на которые изготовитель устанавливает солидный ценник.

Ну что же, с понятиями разобрались, теперь перейдём непосредственно к производителям кареточных моторов.

Производители электродвигателей на велосипед

В основном кареточные движки предлагаются в комплекте со всем необходимым — конроллер, встроенный в мотор, специальная система, провода и т.д.

Подвесные электрические движки для велосипедов можно условно поделить на несколько типов:

• Специальные агрегаты, предназначенные для установки в велики определенных фирм (Bosch, Impulse, Yamaha, Shimano). То есть на простой двухколесный транспорт их поставить не получится.
• Универсальные моторы, монтаж которых можно осуществить на любом велосипеде.
• Моторы, сразу встроенные в байк.

Bosch Centerdrive

Представленная компания занимает лидирующую позицию в сфере вело- и мотостроения. Выпускают моторы с шестернями, в которых насчитывается до 20 зубчиков. Отличаются более сильным разгоном и надежностью. Предлагают к приобретению два типа кареточных движков — до 32км в час и до 45км в час.

Производитель активно применяет инновационную технологию, помогающая в педалировании. Система учитывает частоту кручения педалей и скорость колеса в задней части. Это позволяет полностью и мгновенно контролировать двигатель. Помимо этого, была внедрена система, отслеживающая состояние цепи, а именно — ее сдвиг. Такая функция полезна и значительно увеличит ее эксплуатационный срок, включая звезды.

Двигатель запускается автоматически, когда велосипедист начинает крутить педали со скоростью 20 оборотов в 60 сек.

Panasonic

Панасоник начал выпускать кареточные движки для велосипедов еще в 1996 году.

На данный момент предлагаются два типа:

Также предусмотрено несколько различных батарей, среди которых. Сами движки отличаются надежностью, демонстрируют хорошие скоростные результаты. Из минусов выделяют малый заряд батареи.

BAFANG

Производят два различных вида электромоторов, которые устанавливаются лишь на специальные рамы.

Первый вариант — модель MM G520.250 подразумевает мощность в 250в. Крутящий момент достигает 95Нм. Вес не более трех килограмм.

Второй — MM G521.500. Предлагается на выбор с мощностью 350в или 500в. Крутящий момент — 120Нм. Масса не отличается от вышеописанной модели.

При этом уровень шума не превышает 55дБ.

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.