Велосипед с двигателем лифан своими руками
В прошлой статье про контроллеры мы уже отмечали, что для электровелосипедов используются трёхфазные асинхронные двигатели, и частично затронули их разновидности.
Напомним: двигатели для электровелосипедов, за редким исключением, бывают двух типов: центральные (кареточные) моторы и мотор-колёса.
Первые устанавливаются в кареточный узел и имеют встроенный контроллер, вторые заспицовываются в обод на место втулки и устанавливаются на место заднего (реже переднего) колеса.
В чём же основные эксплуатационные отличия данных двигателей и в каких случаях стоит выбрать тот или иной вариант?
Центральный мотор
Как я уже сказал, он устанавливается в кареточный узел, то есть вместо каретки. Технически процесс установки выглядит следующим образом: снимаются шатуны с педалями, выкручивается каретка, вставляется двигатель, закручиваются фиксирующие гайки, подключается проводка.
На первый взгляд, ничего сложного, и нужно просто найти съёмник шатунов и ключ для каретки. Но на самом деле при установке центрального мотора стоит учесть несколько важных факторов.
Подводные камни при установке
Очевидно, что производители рам для велосипедов не рассчитывают на то, что на раму будет устанавливаться мотор. В связи с этим, установке мотора на место могут помешать сварные швы, перья и даже просто гидролинии, проложенные под нижней трубой.
И если гидролинии можно пустить в другом месте, то стачивать сварные швы рамы крайне нежелательно. По-первых, это скажется на её прочности, во-вторых - приведёт к потере гарантии.
С перьями ещё интереснее: если звезда мотора упирается в перо, можно поступить двумя способами, каждый из которых не лучшим образом скажется на качестве готового результата.
Первый - изготовить проставочное кольцо на кареточную ось. Однако следует учесть, что если оно будет достаточно широким, может не хватить резьбы для крепления двигателя с обратной стороны.
Также в этом случае, скорее всего, исказится линия цепи (Chainline). Дело в том, что линия, проведённая от звезды мотора к центру кассеты, должна быть перпендикулярна задней оси. Если это правило нарушить, цепь будет перекошена, и при работе двигателя или кручении педалей станет перескакивать по кассете. В результате, кроме неудобств при эксплуатации, значительно возрастёт износ цепи и кассеты.
Второй способ - изготовить новую звезду мотора, меньшего диаметра. Задача творческая и достаточно серьёзная. Нужно подобрать правильный металл, рассчитать размеры и проконтролировать качество. Но очевидно, что уменьшение звезды приведёт к снижению максимальной скорости.
Есть ещё пара важных обстоятельств, которые необходимо учесть, если вы выбрали центральный мотор.
При старте мотор будет стараться провернуться и упереться в нижнюю трубу рамы, независимо от того, насколько сильно затянуты гайки. Поэтому необходимо предусмотреть проставочный элемент между мотором и рамой.
Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.
Часто случается, что при переключении передач цепь соскакивает со звезды мотора . Для решения этой проблемы необходимо, во-первых, установить датчик переключения, чтобы двигатель отключался в момент переключения передач.
И во-вторых, организовать уловитель цепи - либо заблокировав в нужном положении передний переключатель, либо изготовить отдельный уловитель цепи самостоятельно.
Производители центральных моторов
Крупнейшими, да и, по сути, единственными производителями центральных моторов на сегодняшний день являются Bafang и Tongsheng.
Особенности работы на двухподвесах
На велосипедах с задним амортизатором (так называемых двухподвесах) использование мощных центральных моторов может привести к изгибанию велосипеда.
Это происходит из-за того, что при работе двигателя передняя звезда, установленная на моторе, как бы притягивает к себе кассету, то есть велосипед стремится сложиться вправо.
Данный эффект заметен настолько сильно, насколько надёжно и точно изготовлены подшипники перьев. Чем больше люфт и чем выше мощность, тем больше велосипед будет скручивать.
На хардтейлах (велосипедах без заднего амортизатора) перья приварены к раме, поэтому эффект скручивания практически отсутствует.
Мотор-колесо
В соответствии со своим названием, мотор-колесо представляет собой колесо с мотором, заспицованным на место втулки, и теперь давайте рассмотрим виды двигателей, которые заспицовываются в мотор-колёса.
Двигатель прямого привода (Direct Drive, DD)
Это самый тяжёлый двигатель из тех, что устанавливаются в мотор-колёсах. Я сразу сделал акцент на вес потому, что чем он больше, тем сильнее мы смещаемся от понятия велосипед к понятию мотоцикл.
Двигатель прямого привода не имеет редуктора, следовательно, частота вращения колеса совпадает с частотой вращения ротора. И здесь скрыты как свои преимущества, так и свои недостатки данной реализации.
Отсутствие редуктора, с одной стороны, говорит нам о повышенной надёжности, поскольку нет лишних шестерёнок, которые могут выйти из строя при перегреве и неправильной эксплуатации.
С другой стороны, это означает пониженный момент на старте двигателя при той же мощности. Иными словами, для того, чтобы получить приемлемое ускорение на старте, нам нужно больше мощности, чем в случае с редукторным мотором.
Вес мотор-колеса с двигателем прямого привода достигает 10 кг и более, из-за чего требуется применение более толстых спиц и более крепкого обода. А далее, по цепочке, более крепкой рамы, более мощной батареи, более надёжных тормозов и так далее.
Просто представьте, что в центре заднего колеса велосипеда разместилась 10-килограммовая гиря, которая увеличивает инерционность всего велосипеда в целом. При эксплуатации это серьёзно скажется на манёвренности.
Случается, что значительный вес, в комплексе с неквалифицированной установкой, приводит к поломке оси мотора прямого привода. Для изготовления новой оси придётся найти качественного токаря с доступом к качественным материалам. А затем заново протягивать кабель внутри новой оси.
Одним из основных преимуществ моторов прямого привода считается возможность использования рекуперации , то есть обратного преобразования кинетической энергии движения в электрическую.
Основное её применение - торможение без использования тормозных колодок. Но не стоит отказываться от колодок совсем - при возникновении неисправности электропроводки велосипед невозможно будет остановить.
Второе назначение рекуперации - заряд батареи при торможении . Многие скажут, что это более важная функция, чем рекуперативное торможение, и её следует поставить на первое место.
Но дело в том, что заряд батареи при торможении актуален исключительно в горной местности, так как невысокий КПД не позволит сколь-нибудь ощутимо зарядить батарею на относительно коротких спусках.
Редукторный двигатель
В противовес двигателям прямого привода, в качестве мотор-колеса на электровелосипеды устанавливаются редукторные моторы, у которых один оборот колеса соответствует определённому количеству оборотов ротора, в соответствии с коэффициентом редукции.
Чаще всего на Aliexpress встречаются моторы с одноступенчатым редуктором, реже - с двухступенчатым. Цена вторых, соответственно, выше. Количество ступеней редукции лучше сразу уточнить у продавца при заказе.
Очевидно, что у мотора с 2-ступенчатым редуктором момент на старте будет выше, поскольку для выполнения одного оборота колеса потребуется больше оборотов ротора, а значит вращать ротор будет легче.
Кроме высокого момента на старте, редукторные моторы имеют ещё одно преимущество перед моторами прямого привода - они весят в разы меньше (около 2 кг). Соответственно, ниже нагрузка на спицы, на обод, ниже вес готового электровелосипеда, выше манёвренность.
Конечно, редукторные моторы также не лишены недостатков, основной из которых - срезание зубьев шестерней . Обычно это происходит в результате перегрева мотора в сочетании с неправильной эксплуатацией.
Для того, чтобы не перегреть мотор, придётся либо постоянно следить за его температурой, либо просто использовать контроллер с термозащитой, как это реализовано, например, у electronbikes .
Второй недостаток редукторного мотора - невозможность использования рекуперации. Это обусловлено, собственно, наличием редуктора. Но давайте разберёмся - так ли уж важна рекуперация ?
Если мы рассматриваем тяжёлое средство передвижения, такое, как, например, троллейбус, трамвай, электровоз, электромобиль или тяжёлый электровелосипед (скорее даже электромотоцикл), то да, это экономия тормозных колодок и подзарядка батареи.
Но если речь идёт об электровелосипеде общим весом около 20 килограмм , с лёгким редукторным мотором, то смысл в рекуперации отпадает. Этому есть несколько причин.
Во-первых, гораздо эффективнее экономить энергию батареи путём использования ассистентного режима (помощь при педалировании), поскольку степень помощи (а следовательно, и расход батареи) определяет сам велосипедист.
Во-вторых, для лёгкого электровелосипеда достаточно использования хороших дисковых тормозов, в отличие от тяжёлого электромотоцикла.
В-третьих, как я уже писал выше, использование рекуперации в целях подзаряда батареи целесообразно только в горной местности, с затяжными спусками.
Особенности монтажа мотор-колеса
Если центральный мотор при работе упирается в нижнюю трубу рамы, то мотор-колесо упирается осью в дропауты, и если не применить дополнительного усиления дропаутов, ось мотора провернётся даже при небольшой мощности.
Чтобы этого избежать, на всех мотор-колёсах (за исключением совсем маломощных в сочетании со стальной рамой) используются так называемые торкармы (torque arm, моментный рычаг), или усилители дропаутов.
Торкармы изготавливаются из стали, надеваются на ось мотора и крепятся к раме. Для маломощных двигателей применяют один торкарм, для мощных - два, по одному с каждой стороны мотора.
Вроде всё понятно и просто, но и здесь есть свои нюансы .
Во-первых, важное значение имеют толщина и марка стали, из которой изготавливаются торкармы. Если металл недостаточно твёрдый, а двигатель мощный, ось может провернуться.
Во-вторых, точность изготовления. Чем плотнее торкарм сидит на оси мотора, тем ниже вероятность его проворачивания, и, соответственно, выше допустимая нагрузка.
В-третьих, торкармы при установке должны быть строго перпендикулярны оси мотора. Если допущен перекос, при затягивании гайки возникнет напряжение, которое может привести либо к выскакиванию оси из дропаута, либо к её поломке.
В-четвёртых, торкарм должен быть надёжно прикручен к дропауту или перу рамы. Самый лучший вариант - использование резьбовых отверстий, предназначенных для установки багажника или крыльев.
Недостаточно жёсткое крепление торкарма (некоторые любители крепят его сантехническим хомутом) приведёт к его расшатыванию и поломке такого крепления, а как следствие - проворачиванию оси, повреждению кабеля и, скорее всего, к его замене (перепротяжке).
Особенности подключения мотор-колеса
В связи с тем, что разные производители далеко не всегда придерживаются общего стандарта в производстве моторов, лучше всего приобретать мотор в комплекте с контроллером , так как фазировка, или цветовая схема разъёмов, может отличаться.
Также следует обратить внимание на длину кабеля , выходящего из мотора. Если мотор мощный, то излишне длинный кабель будет добавлять сопротивление к сопротивлению обмоток двигателя. Соответственно, часть энергии будет уходить на нагрев кабеля, особенно если силовые провода в нём недостаточного сечения.
Кроме этого, длинный кабель нужно будет где-то прокладывать и закреплять, а при возникновении необходимости снять колесо оно потянет за собой демонтаж этих креплений по всей длине до разъёма.
На фото мотора прямого привода, которое я привёл выше, силовые провода выведены отдельно от проводов с датчиков положения и скорости. Это неудобно, так как при монтаже и демонтаже возникает необходимость отсоединения каждого провода по отдельности.
Более того, такое соединение является негерметичным , в отличие от ситуации на фото с редукторным мотором - там все провода, включая силовые, объединены в одном герметичном разъёме. Такой вариант, очевидно, более предпочтителен. Главное, чтобы разъём был рассчитан на тот ток, который будет подаваться на мотор контроллером.
Измерение температуры двигателя
Для того, чтобы велосипедист мог при необходимости посмотреть температуру мотора на дисплее, необходимо соблюдение нескольких условий. Во-первых, очевидно, дисплей должен иметь такую функцию.
Во-вторых, в кабеле двигателя должен быть соответствующий провод (как правило, белого цвета). И, в-третьих, конечно же, в моторе должен быть установлен сам датчик температуры.
Производитель мог проложить белый провод в кабеле двигателя для измерения скорости, но не установить датчик температуры. В таком случае, это можно сделать самому, как я уже описывал в одной из своих прошлых статей.
Какой мотор выбрать
Центральный мотор, по сути, берёт на себя функцию велосипедиста - вращение педалей, то есть момент силы передаётся на колесо через цепь, и ему, как и велосипедисту, легче работать на нижней передаче заднего переключателя и тяжелее на высокой.
Такой мотор очень удобен при прохождении трассы с крутыми подъёмами - переключил на пониженную и он тебя спокойно затягивает наверх, вышел на горизонтальный участок, переключил на повышенную - и разогнался.
Кроме этого, велосипед с центральным мотором имеет более правильную развесовку, благодаря чему обладает повышенной манёвренностью. Это сильно ощутимо при участии в соревнованиях, подобных веломарафону "Самарская лука" .
Однако мотор-колесо имеет свои преимущества , благодаря которым успешно конкурирует с центральным мотором.
Во-первых, мотор-колесо проще установить, достаточно убедиться что рама имеет не осевое крепление, а QR (quick release, быстросъёмное, с эксцентриком). Хотя и для осевого крепления можно сделать переходники .
Во-вторых, на мотор-колесе можно продолжить движение даже при выходе из строя цепи или заднего переключателя. А при эксплуатации, соответственно, ниже износ данных компонентов.
В-третьих, мотор-колесо с двухступенчатым редуктором имеет достаточно высокий момент, чтобы въезжать в довольно крутые подъёмы, так что в повседневной эксплуатации практически не уступает центральному мотору.
На этом пока всё, если понравилось - подписывайтесь, чтобы не пропустить новые статьи.
Использование велосипеда в качестве транспорта имеет ряд очевидных преимуществ. Он недорог, экологически чист, позволяет поддерживать хорошую физическую форму. С ним любая поездка превращается в приятную прогулку. Ежедневный маршрут из дома на работу и обратно приносит лишь удовольствие, ведь байк позволяет избежать пробок в часы пик и избавляет от необходимости штурмовать переполненные вагоны метро или салоны автобусов.
Но если ваш офис находится в другом конце города, рельеф которого представляет собой сплошные подъёмы и спуски, то лёгкая прогулка превращается в тяжёлый труд, а каждый пройденный метр напоминает вам о муках первых христиан. Когда же, наконец, вы попадаете на работу, то чувствуете себя усталым и измождённым. Ваше тело требует отдыха, а ведь впереди ещё целый трудовой день. Перспектива того, что вечером придётся проделать весь путь в обратном направлении, тоже не способствует поднятию настроения. Если к тому же отсутствует возможность принять душ, то весь день вас будет сопровождать стойкий запах пота.
Что же делать, если расставаться с байком не хочется, но искать работу поближе к дому тоже как-то не с руки? В этом случае можно приобрести велосипед с моторчиком или установить двигатель на уже имеющийся. Промышленно изготовленный вариант не требует доработок, но стоит довольно дорого и часто имеет не слишком привлекательный дизайн. Чтобы снизить себестоимость, производители используют в этих велосипедах дешёвые комплектующие и рамы из хайтена. В результате такой байк весит более 20 кг, и если двигатель по какой-либо причине откажет, передвигаться на нём с помощью педалей будет очень нелегко.
Электровелосипеды Apollo
Самодельный велосипед с мотором лишён этих недостатков. В прошлом подобные аппараты были довольно неуклюжими и использовались в основном подростками, но сейчас рынок предлагает широкий спектр решений, с помощью которых можно своими руками превратить обычный байк в высокотехнологичное транспортное средство. Такая переделка не потребует каких-либо серьёзных технических знаний, поэтому стоит остановить свой выбор именно на этом варианте.
Двигатели для велосипедов
Перед началом работ следует определиться с типом силового агрегата, который вы собираетесь использовать. При выборе следует руководствоваться такими критериями, как вес и предпочтительный вид используемого топлива. Основных видов всего два, так что сильно ломать голову не придётся:
- Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Долгое время бензиновый моторчик оставался единственно возможным решением, доступным для установки на велосипед. Чаще всего это были переделанные бензопилы и газонокосилки. Сейчас найти подходящий малогабаритный двигатель не составит труда.
- Электродвигатель. Ещё совсем недавно он был явным аутсайдером, но появление компактных аккумуляторных батарей высокой ёмкости позволило ему отодвинуть бензиновый мотор на задний план.
Бензиновый двигатель
Использование ДВС позволяет легко развивать значительную скорость, и это обстоятельство часто становится решающим фактором при выборе силовой установки. Однако не стоит забывать, что велосипед остаётся всё тем же велосипедом, и его узлы не рассчитаны на такие высокие нагрузки. Необходимо постоянно следить за его техническим состоянием, иначе он может попросту развалиться в самый неподходящий момент.
Велосипед с бензиновым двигателем объёмом 80 куб. см
Обычно бензиновый мотор устанавливается на багажник или крепится к раме. В обоих случаях для сообщения крутящего момента от двигателя к колесу потребуется передача того или иного вида, что увеличивает сложность и массу конструкции. Не стоит забывать и о весе самого двигателя, а также запаса топлива, который придётся возить с собой. При выходе мотора из строя езда на таком велосипеде с помощью одних педалей будет весьма непростым занятием.
Велосипед с мотором от бензопилы
Использование бензина в качестве топлива убивает саму идею о недорогом и экологически чистом виде транспорта. Во время прогулки вместо пения птиц вы будете слышать только треск мотора, а если надумаете хранить велосипед дома, то в вашей квартире всегда будет пахнуть, как на бензоколонке.
Ещё один аспект, который требует пристального внимания, относится не к технической, а правовой стороне вопроса. Во многих странах использование велосипедов, оснащённых ДВС, требует регистрации и наличия прав соответствующей категории.
Совокупность всех этих обстоятельств позволяет смело исключить бензиновый мотор из рассмотрения. В самом деле, зачем в очередной раз «изобретать велосипед» (или мотоцикл), если на рынке и без того полно доступных скутеров и мопедов. Поэтому стоит оставить ДВС в стороне и перейти к рассмотрению второго варианта, который сейчас является приоритетным.
Электрический велосипед
Хотя идея сделать велосипед с электрическим приводом появилась ещё в конце XIX века, уровень развития электротехники не позволял в полной мере использовать её на практике. В начале 90 годов прошлого века произошёл всплеск интереса к подобным устройствам. С тех пор электрический байк занял прочные позиции среди городских видов транспорта, а его популярность с каждым годом только растёт.
Электровелосипед в Эстонии
Для переоборудования велосипеда понадобятся электродвигатель, аккумуляторная батарея, контроллер, а также приспособления для управления. Всё это можно легко приобрести в магазине или через интернет. Однако перед установкой следует решить, какой вид привода лучше поставить на байк.
Первым делом следует исключить из рассмотрения двигатель с фрикционной передачей, так как его низкая надёжность и недостаточная эффективность не позволяют достичь при его использовании сколько-нибудь приемлемых результатов. Остаётся два варианта: подвесной двигатель и мотор-колесо, и оба имеют свои плюсы и минусы.
Подвесной мотор
У подвесных велосипедных двигателей есть ряд преимуществ. Они поставляются в виде готового комплекта, установка которого своими руками не вызывает никаких затруднений; двигатели легко крепятся на раму или прямо на каретку, имеют небольшие габариты и вес. Существуют также варианты электромотора, интегрированного в кареточный узел. Многие из них позволяют переключать передачи, используя уже имеющуюся велосипедную трансмиссию. В конструкции некоторых двигателей заложена опция рекуперации энергии, существенно экономящая заряд аккумулятора. Мощность таких электродвигателей колеблется в диапазоне от 250 до 2 тыс. Вт, что даёт возможность развивать довольно приличную скорость.
Серийный подвесной электродвигатель
Но у этого решения помимо многочисленных достоинств есть один огромный недостаток – высокая цена, сравнимая по величине со стоимостью заводского электровелосипеда. Если добавить сюда затраты на приобретение аккумуляторной батареи, контроллера и прочих запчастей, то выгода данного варианта становится совсем неочевидной.
Дешёвый транспорт превращается в весьма дорогой, и далеко не каждый согласится пойти на подобные издержки.
Велосипедный двигатель фирмы BOFEILI
Альтернативой заводскому комплекту может стать сборка силового агрегата из доступных запчастей. Часто для этих целей используются двигатели от различной бытовой техники или электроинструментов. Установка такого мотора своими руками может стать нетривиальной задачей, особенно для людей, не обладающих навыками механика. Некоторые из проблем уже упоминались при рассмотрении бензинового двигателя. Во-первых, это увеличенные нагрузки на узлы велосипеда, вызванные повышенной скоростью. Во-вторых, необходимость использования ременной или цепной передачи, что усложняет конструкцию и увеличивает вес.
Самодельная передача
Трудно посоветовать что-то конкретное тем, кто решился самостоятельно взяться за подобный проект, так как каждый случай индивидуален и зависит от множества факторов. Можно привести лишь несколько общих соображений.
- Для начала следует выбрать подходящий по мощности и габаритам двигатель. Если он должен лишь помогать крутить педали и снижать физическую нагрузку, то подойдёт небольшой моторчик мощностью 200–250 Вт. Если же вы стремитесь к высоким скоростям, то придётся подыскать модель на 350 Вт и выше.
- Затем нужно тщательно продумать крепление двигателя, выбрать для него подходящее место, правильно рассчитать параметры передачи, длину цепи или ремня. Используйте уже известные, хорошо зарекомендовавшие себя решения. Это убережёт вас от серьёзных ошибок, сэкономит время и деньги.
- Не стоит чрезмерно увлекаться и пытаться сделать революцию в технике. Для некоторых людей важен сам процесс технического творчества. Они проводят массу времени, постоянно что-то переделывая и улучшая. Можно с почти стопроцентной уверенностью сказать, что их агрегат, собранный из самых невероятных компонентов, никогда не будет завершён. Такие «франкенштейны» обречены провести всю свою жизнь в гараже, а если и покидают его для испытаний, то едут недалеко и недолго, сразу ломаются и возвращаются в мастерскую для доработки и усовершенствования.
- Уделите особое внимание прочности конструкции. Именно от неё зависит ваше здоровье, особенно если вы собираетесь поставить мощный двигатель.
Самодельный электровелосипед
Мотор-колесо для велосипеда
Самая популярная и доступная разновидность электродвигателя для велосипеда – мотор-колесо. Это устройство лишено многих недостатков, присущих подвесным моторам. Оно представляет собой электродвигатель постоянного тока, вмонтированный прямо в ступицу. Его мощность колеблется в самых широких пределах, что позволяет легко подобрать версию, соответствующую вашим запросам. Оно гораздо дешевле и практически не меняет внешний вид байка. Установка моторколеса не занимает много времени, и с ней легко справится любой, кто умеет читать инструкцию, а для остальных существует большое количество рисунков и видеороликов, детально иллюстрирующих процесс.
Комплект с неоспицованным мотор-колесом
Как правило, производитель предлагает два вида поставки: неоспицованный мотор и готовое колесо со спицами и двойным ободом. Первый вариант позволяет вставить двигатель в уже имеющееся колесо, а второй полностью готов к использованию, недостаёт только покрышки с камерой. Обычно в набор также входят контроллер, ручки газа и тормоза, соединительные провода, крепёж и зарядное устройство. Аккумуляторную батарею чаще всего приходится покупать отдельно.
Велосипед с установленным впереди мотор-колесом
При выборе моторколеса следует обратить внимание на соответствие размеров его втулки расстоянию между ногами вилки или перьями рамы. Если её длина будет больше, то их придётся раздвигать, что крайне нежелательно.
Трансформация простого велосипеда в электрический обычно занимает всего полчаса. Мотор-колесо легко устанавливается как спереди, так и сзади. Можно использовать сразу два двигателя и получить в итоге полноприводный байк. Далее подключается контроллер, батарея закрепляется на раме или подседельной трубе, на руле размещаются ручки газа и тормоза. Затем все эти компоненты соединяются при помощи проводов. Каждый из них имеет индивидуальный разъём, так что ошибиться невозможно. Вот и всё, можно садиться на велосипед и отправляться в путь.
В рамках одной статьи трудно ответить на все вопросы, которые могут возникнуть в процессе установки двигателя на ваш любимый байк. Каждый из перечисленных вариантов переделки имеет свои преимущества и недостатки. Можно лишь отметить, что по таким параметрам, как цена и простота установки, бесспорным лидером является мотор-колесо. Приложите немного усердия и смекалки, и у вас непременно всё получится. В конце концов, вы собираете не машину времени, а всего лишь велосипед с мотором.
Изучив рынок электровелосипедов, я пришел к выводу, что у большинства дешевых серийных электробайков от китайских производителей очень плохое качество: ломается буквально все, а заявленные характеристики не соответствуют реальным. Поэтому я решил собрать электровелик своими руками. Пришлось немного заморочиться, но результат стоит того.
В детстве, как и многие мальчишки, я мечтал о мотоцикле. Когда в 12 лет мне достался маленький двигатель внутреннего сгорания с бензобаком для установки на обычный велосипед, я решил сделать веломопед и с огромным энтузиазмом принялся за работу. Взял переднюю вилку от «Аиста», переднее колесо от «Салюта» и заднее от «Камы». В общем, сборная солянка из того, что было у меня в сарае на даче.
В итоге получился очень забавный веломопед. Он был немного уродливый, с большим количеством недостатков, с неработающим сцеплением и без тормозов. Заводил я его «с толкача». Также у него не было тумблера выключения зажигания, поэтому я привязал к бронепроводу веревку: когда надо было затормозить, я дергал за нее, провод соскакивал со свечи зажигания, и я останавливался.
В идеале мой веломопед должен был выглядеть как на заглавной картинке, но все было намного хуже. К сожалению, фотографии не сохранилось. Несмотря на все недостатки этого агрегата, я с большим удовольствием отъездил на нем целый сезон, после чего он скоропостижно скончался.
Прошли годы, и как-то в интернете мне встретился видеоролик об электровелосипедах. Тема меня очень заинтересовала, и я решил собрать подобный агрегат — но сначала полюбопытствовал, что сейчас представлено на рынке. Оказалось, что в продаже есть огромное количество модификаций электровелосипедов. Стоимость серийных изделий варьируется от 50 тысяч до 5 млн рублей.
Электромотор — его сердце. Контроллер — его мозг. Аккумулятор — еда. Ручка газа регулирует подачу напряжения на двигатель. Датчик тормоза ставится опционально, если есть рекуператор энергии. На дисплей можно вывести рабочее напряжение, заряд батареи, текущую скорость и так далее. Но электровелосипед можно собрать и без него, потому что основной параметр заряда батареи дублируется на аккумуляторе.
Еще одна опция — pass assist, помощник при педалировании. В зависимости от частоты вращения педалей он дозированно подает энергию на электродвигатель. В основном эти помощники работают очень плохо, и большинство людей с опытом езды на электровелосипедах не ставят их вовсе.
Далее мне надо было определиться, какой электровелосипед мне нужен, по каким критериям я буду подбирать основные компоненты.
Во-первых, мне нужен был запас хода около 50 километров — это дорога от дома до работы и обратно. Для меня было важно, чтобы велосипед был легким, чтобы я мог спокойно запихнуть его в машину, перевезти в общественном транспорте и занести в квартиру. Не менее важен был и внешний вид, чтобы из велосипеда не торчали провода, чтобы он выглядел аккуратно.
Многие электровелосипеды делают излишне быстрыми. Я для себя определил, что он должен ездить чуть быстрее, чем если бы на нем крутил педали обычный велосипедист. Наконец, общая стоимость велосипеда обязательно должна была быть низкой.
Моторы для электровелосипедов можно условно разделить на три категории:
- малой мощности, способные разогнать велосипед до 40 км/ч;
- средней мощности — до 60 км/ч;
- высокой мощности, когда велосипед летит со скоростью до 100 км/ч и выше.
Какие типы моторов применяются на велосипедах?
Кареточный ставится на каретку педалей. Этот тип моторов довольно сложный, у них имеется обгонная муфта, но при этом есть большой недостаток — мотор дает дополнительную нагрузку на весь цепной привод, из-за чего очень быстро изнашиваются звездочки и цепь. Второй недостаток — высокая стоимость: за китайскую версию просят от 30 тысяч рублей.
Мотор прямого хода довольно громоздкий и тяжелый. Такие моторы относятся к категориям средней и высокой мощности. Единственное преимущество — долговечность из-за отсутствия шестеренок. Цена — от 15 тысяч рублей в зависимости от мощности. Из недостатков: на малых оборотах мотор имеет слабый крутящий момент.
Редукторный мотор. Внутри него установлен планетарный редуктор с шестернями, он очень легкий и компактный. Цена ниже, чем на остальные. Такие моторы относятся к категории малой мощности
Я решил, что мне вполне хватит скорости до 40 км/ч, поэтому выбрал редукторный мотор.
Редукторные моторы часто устанавливаются на передний привод. Это самый простой способ установки, трудозатраты минимальны. Но, поскольку нагрузка на переднюю ось велосипеда невелика, очень часто возникает пробуксовка переднего колеса, ухудшается маневренность, при этом колесо может пойти юзом, что приведет к потере равновесия.
Задний привод — классический вариант. Основная нагрузка в велосипеде приходится на заднюю ось, и все недостатки переднего привода сразу исключаются.
Можно сделать и полный привод, когда ставится два мотора. Так делают для езды по бездорожью, снегу, песку, грязи. Но процесс создания полноприводного электровелосипеда очень трудоемкий. Сложнее всего синхронизировать работу моторов, а стоимость всего проекта получается немалой. После взвешивания всех «за» и «против» я выбрал задний привод.
Сделать электровелосипед своими руками достаточно просто. Доступны качественные готовые комплекты для конверсии вашего велосипеда с добавлением мотора, аккумулятора и контроллера.
Я предлагаю подборку ссылок на готовые комплекты для конверсии и проверенные электромоторы различных типов, аккумуляторы для монтажа на раму или в багажник, контроллеры и экраны для настройки и управления, а также на аксессуары для электровелосипеда.
Сразу обращаю внимание: для выбора конкретного комплекта следует определиться с типом конверсии. Будет ли это мотор-колесо, или же мотор, устанавливаемый на заднюю каретку или центральную ось. Сразу же нужно определиться с напряжением и компоновкой сборки тягового аккумулятора. Ну и в завершение — выберете контроллер (экран) для управления электровелосипедом.
Мотор-колесо
Один из самый продвинутых вариантов конверсии в электровелосипед — это установка мотор-колеса с сопутствующей электрификацией. Рекомендую обратить внимание на полный конверсионный комплект мотор-колеса на 1500 Вт от Bafang. В комплекте есть все необходимое, за исключением аккумулятора (ссылки на аккумуляторы ниже). В лоте на выбор варианты на 500W/750W/1000W/1500W, соответственно подбираем аккумулятор на 36V/48V.
Центральный мотор (комплект)
Один из самых мощных вариантов — конверсионный комплект для установки центрального мотора с креплением в раму Bafang G510. Доступная мощность двигателя — 1 кВт. Напряжение для аккумулятора — 48 Вольт. Подойтет для всех типов электровелосипедов, в том числе для MTB, для карго-карго велосипеда.
Комплекты электромоторов на каретку велосипеда
Недорогой комплект для установки кареточного/центрального мотора — BAFANG BBS01B (разрешенные 250 Вт), это быстрый способ выполнить конверсию вашего велосипеда. Чуть подороже обойдется мощный комплект BAFANG BBS02B (750 Вт). Оба варианта имеют хорошее соотношение масса/цена/мощность и подойдут в большинстве случаев. Есть модель еще дешевле — это простой DIT мотор, который подойдет для начинающих.
Список материалов:
- мотор от автомобильных дворников 12В;
- аккумуляторная батарея (нужно 12В);
- стальной уголок;
- профильные трубы;
- маленькая велосипедная звездочка;
- листовая сталь;
- контроллер оборотов и дроссельная ручка;
- гнездо для подключения зарядного устройства;
- переключатель, светодиод, предохранитель.
Процесс изготовления самоделки:
Шаг первый. Подготавливаем мотор
Первым делом нужно отключить от моторчика дворников все ненужные провода, нам понадобится лишь два провода, которые идут на питание двигателя.
Далее на вал мотора нужно установить маленькую велосипедную звездочку. Вам понадобятся гайки и другие детали, которые позволят отцентрировать звездочку. В завершении прихватываем звездочку сваркой, включаем мотор и проверяем, нет ли биений. В завершении все можно хорошо сварить.
Шаг третий. Батарейный блок
Изготавливаем блок для батарей, для начала привариваем две профильные трубы в задней части, где обычно находится багажник. К этим трубам приваривается стальной короб, который автор сварил из тонкой листовой стали.
В емкости располагается три аккумулятора, а также контроллер оборотов.
На батарейном блоке есть переключатель, который включает режим зарядки и езды. Также не лишним будет сделать предохранитель или автоматический выключатель на случай замыкания. На корпусе автор также расположил светодиод, который показывает, идет ли зарядка, ну и есть гнездо для подключения зарядного устройства.
Шаг четвертый. Испытания
Все собрав, автор отправился в путь, тянет мотор отлично, можно переключать скорости на заднем блоке. Недостаток в том, что нет щитка напротив ведущей звездочки, может зажевать штанину.
После езды автор подключает зарядное устройство, ничего не разбирая.
Придумывать различные самоделки из мотоблока своими руками любят люди, чей бюджет скромен и не дает возможности приобретать фирменные навесы и приставки. В базовой комплектации эта техника имеет ограниченные возможности. Но даже самый простой агрегат представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который можно использовать как источник энергии для множества мобильных устройств. На базе мотоблока можно собрать и стационарные установки, такие как водокачка, электрогенератор и мульчер. Подсоединив к агрегату электродвигатель, можно сделать универсальный станок для обработки древесины. Самодельная пилорама на своем дворе станет отличным подспорьем в хозяйстве.
Что можно сделать из двигателя от мотоблока
Самоделка с двигателем от мотоблока может существенно сэкономить семейный бюджет, а также облегчить различные работы на участке.
Из мотоблока можно сделать следующие изобретения:
- Транспортные средства (мини-трактор, вездеход, квадроцикл, мотоцикл, снегоход, мотобуксировщик)
- Стационарное оборудование (пилорама, электрогенератор, насос, токарный станок)
- Сельхоз техника (погрузчик, снегоуборщик)
Транспортные средства, сделанные на базе мотоблока или его двигателя не пригодны для использования на трассах и других оживленных дорогах, предназначаются для перевозки грузов по участку, а также для передвижения по сельской местности. Максимальная скорость таких устройств – 60 км/ч.
Основание транспортного средства (рама) и колеса должны быть приспособленными к большим нагрузкам, а сам двигатель подбирается из расчета общего веса устройства, веса грузов и цели оборудования, например, для велосипеда достаточно мотора до 5 л.с., для снегохода мощность двигателя должна быть выше (7 л.с.).
Создание стационарного оборудования и сельхоз техники может быть сложнее, однако легко найти видео с подробными инструкциями.
Модернизация транспортных средств
Если сломался старый велосипед, скутер или мотоцикл, не стоит сдавать технику на металлолом. Также не нужно спешить с покупкой нового мотора. Его можно заменить на силовую установку от легкого мотокультиватора. Есть только 1 ограничение: на такой машине нельзя передвигаться по дорогам общего пользования. Но мотороллер Муравей с двигателем от мотоблока можно использовать на даче для поездок на поле или речку. Двигателя мощностью 5-6 л.с. вполне хватит для того, чтобы разогнать мопед до скорости 50-60 км/ч. Перед монтажом движка на велосипед необходимо установить на это средство передвижения усиленные колеса, способные выдержать вес до 100 кг.
Для того чтобы собрать мотороллер с двигателем от мотоблока, потребуются такие инструменты и материалы:
- сварочный аппарат;
- болгарка с дисками по металлу;
- электрическая дрель;
- гаечный ключ;
- отвертка;
- плоскогубцы;
- уровень;
- молоток;
- краска.
Для того чтобы поставить силовой агрегат на Муравей, потребуется создать для него раму.
Делается это в такой последовательности:
- Составляются чертежи, делаются точные расчеты конфигурации каркаса и мест крепления. Рекомендуется проверить расчеты на мягких полосах алюминия.
- Сваривается крепежный кронштейн. Проводится его обработка средствами против коррозии, просверливание отверстий для болтов.
- Двигатель аккуратно водружается на кронштейн и фиксируется болтами. Проверяется точность установки, выполняется корректировка положения.
- Мотор соединяется с ходовой частью транспортного средства с помощью ремня или цепи. Закрепляются тросы переключения передач, рычаги управления.
- Проверка работоспособности транспортного средства. Созданная самоделка нуждается в обкатке, чтобы все детали притерлись друг к другу. На это нужно потратить 6-8 часов при работе мотора на средних оборотах.
При наличии опыта обращения с бытовыми инструментами и знаний в электротехнике можно собрать электрический экскаватор своими руками. Для этого потребуются швеллеры, шарниры, тросы и исправный электрический мотор. Ковш изготавливается из листовой стали, которую можно недорого купить в пунктах приема металлолома.
Трактор из мотоблока
Процесс многочасового хождения по полю за агрегатом мало кому понравится. Намного проще косить траву, пахать или окучивать грунт, сидя на удобном стульчике, закрепленном на прицепной тележке. В торговых точках представлено множество фирменных адаптеров, прицепов и тележек. Но они имеют немалую стоимость, которая многим не по силам. Сделать мини-трактор из мотоблока Нева можно практически бесплатно, воспользовавшись теми инструментами и материалами, которые есть под рукой.
Необходимы такие приспособления и материалы:
- дифференциал от легкового автомобиля;
- колеса от малолитражки;
- звездочки и цепи от мотоцикла;
- шестигранный полнотелый стальной профиль;
- стальные уголки 50 мм;
- жесть для изготовления крыльев.
Сборка мини-трактора проводится в такой последовательности:
Во время ходовых испытаний проверяются устойчивость и проходимость самоделки. Если ведущие колеса теряют сцепление с грунтом, то они или корпус мотоблока нагружаются утяжелителями.
Снегоход из мотоблока
Зимой передвигаться по местности становится значительно сложнее, а покупка даже подержанного снегохода сопряжена со значительными финансовыми затратами. Решением проблемы является переделка мотоблока в снегоход. Все необходимое для этого можно найти на ближайшей свалке или в пункте приема металлолома. При наличии достаточной суммы приобретаются модульные гусеницы, устанавливаемые вместо колес на полуось.
Если взять за основу уже изготовленный трактор, то для работы потребуются:
- старые широкие колеса от внедорожника;
- листовая сталь шириной не менее 40 см;
- транспортерная лента с кордовой основой.
Сделать снегоход можно разными способами. Выбор зависит от мастерства владельцев транспортного средства и наличия подручного материала.
Переделка может проводиться по таким направлениям:
- Замена штатных колес на более широкие, оказывающие минимальное давление на снег. При необходимости на колеса цепляются приспособления для увеличения сцепления (цепи, канаты).
- Закрепление колес в широких и легких грунтозацепах. Предварительно из камер выпускается воздух. Обода надеваются на колеса, которые накачиваются до предела.
- Установка транспортерной ленты на колеса. Чтобы лента не слетала, на ее краях с помощью заклепок закрепляются алюминиевые планки.
Самодельный снегоход из мотоблока не поставит рекорда скорости. Но для поездки в лес за дровами или на зимнюю рыбалку его возможностей будет вполне достаточно.
Как поставить двигатель от мотоблока на Муравей
Для некоторых владельцев мотоблоков легче поставить двигатель на мотороллер Муравей, чем модифицировать мотоблок, создавая адаптер или тележку.
Муравей способен перевозить грузы до 250 кг, поэтому двигатель должен быть соответствующим. Подойдет Лифан мощностью 11 л.с.
Перед началом работ необходимо «примерить» новый двигатель. Отечественные моторы меньшего размера, поэтому рама с креплением может не подойти для нового мотора. Необходимо произвести замеры, подкорректировать размеры креплений.
Отечественные и импортные двигатели имеют разное вращение – по часовой и против – поэтому необходимо установить двигатель так, чтобы он совпадал с вращением шкивов на редукторе, или переместить редуктор на противоположную сторону.
Ремень и тросик сцепления должны быть новыми. Закрепив двигатель, необходимо протянуть ремень, все детали должны быть смазаны для увеличения срока эксплуатации.
Мопед с двигателем от мотоблока
В Интернете есть много видео с процессом сборки самодельного мопеда или демонстрацией готового устройства, одно из таких видео:
Как поставить двигатель от мотоблока на велосипед
В зависимости от того, какой формы раму имеет велосипед, мотор крепится либо на саму раму (если треугольная), либо на заднее колесо.
Для установки двигателя на велосипед необходимо поменять заднюю звездочку на звезду большего диаметра. При ее установке обязательны две прокладки – одна между спицами, другая – поверх них.
Далее делается центровка звездочки, чтобы она вращалась равномерно: установить звезду на колесо, вращая, выделять моменты, когда она выступает больше, и подкручивать в тех местах гайки.
Также необходимо установить дроссель и рычаг сцепления на разных ручках руля. Двигатель соединить с рамой, установить цепь.
Мотоцикл с двигателем от мотоблока
Сделать мотоцикл с двигателем от мотоблока своими руками может каждый, кто разбирается в работе техники и имеет инженерные навыки.
Рамы изготавливаются из труб, колеса низкого давления, лучше большого размера (это увеличит проходимость). Звезду и цепь можно взять от мотоцикла, а можно изготовить самостоятельно по индивидуальным параметрам. Двигатель в этом случае устанавливается так же, как на велосипеде или мотороллере. В целом, конструкция очень схожа с велосипедом, но имеет особенности в виде веса и размера, поэтому лучше выбирать более мощные виды двигателей.
Самодельная пилорама с двигателем от мотоблока
Домашняя пилорама незаменима при строительстве. Сделать такое изобретение можно с помощью двигателя от мотоблока. Мотор должен иметь довольно большую мощность – от 13 л.с. Самостоятельно можно изготовить пилораму с ленточной пилой. Удобство такой конструкции в ее небольших размерах и мобильности, она легко собирается и разбирается.
Основой служит рама и 2 направляющие трубы, на которые устанавливается каретка. На нее крепятся рабочие колеса, одно из которых ведущее (на него устанавливается ременная передача). Двигатель также устанавливается на каретку. В самом конце производится натягивание ленточной пилы с помощью натяжителя.
Конструкция получается малогабаритной, но достаточно мощной. Толщина спила регулируется вручную. Главное преимущество самодельной пилорамы – ее цена.
Экскаватор своими руками из мотоблока
Небольшой экскаватор необходим во многих хозяйствах. С его помощью можно рыть котлован под фундамент, траншеи, использовать для погрузки земли, навоза и т.д.
Сделать экскаватор своими руками не только выгоднее финансово, но и более удобно, так как он будет очень миниатюрным, что повышает его функциональность. Такую самоделку удобно использовать в труднодоступных местах, куда большая техника не сможет проехать.
Можно найти множество вариаций экскаваторов из мотоблока, но в целом все они имеют примерно одинаковую конструкцию:
- Рама
- Стрела
- Ковш
Стрелу и ковш можно купить уже готовыми, что существенно сократит время на изготовление всего устройства. Рама изготавливается из швеллера, профилей или труб – зависит от доступности материалов.
Гидравлика на самодельном экскаваторе может сократиться до следующих частей: ковш, стрела, рукоятка. Поворотная платформа сильно усложнит конструкцию, и для большинства мелких работ она не нужна. Гидроцилиндры заимствуются от МАЗ, КАМАЗ. Насос может быть любой – шестеренный или аксиально-поршневый.
В свободном доступе есть множество чертежей всей конструкции и ее отдельных частей, например, ковша. Также легко найти пошаговые инструкции с фото или видео с процессом создания экскаватора из мотоблока.
Вы предпочитаете покупать готовое оборудование или делать его своими руками?
Читайте также: