Как установить мотор колесо на велосипед
Когда человек начинает продумывать конструкцию электровелосипеда, одним из первых вопросов возникает: а куда пихать мотор-колесо? А может быть, поставить подкареточный двигатель? Давайте разбираться.
Мотор-колесо на велосипед можно поставить куда угодно: в вилку, в раму или сделать полный электропривод. Для начала нужно понимать то, что дропауты велосипеда не предназначены для работы с мотор-колесом и часто если не поставить усилитель, колесо своей осью поломает дропауты. Особенно касается вилок с магниевыми штанами!
Для начала можно обобщить, если на велосипеде стоит маломощное мотор-колесо до 250-350 Вт, то разницу вы, скорее всего, не почувствуете вообще. А вот после 500 Вт различия уже есть.
Передний привод. Чтобы установить мотор-колесо вперёд, нужна либо стальная жёсткая вилка, либо амортвилка со стальными ногами и стальными башингами. После 1-2 лет езды (около 10-20 тысяч км), моё мотор-колесо на 1кВт разбило пластиковые башинги в вилке RST Blaze. Аналог её Suntour XCM и прочее всё то, что около 5-6 тысяч рублей по стоимости (на 2019-2020 год). Вот поэтому я и говорю: стальные башинги и стальные ноги. Но, мотор-колесо довольно тяжёлая штука и аморт-вилка будет работать с ним крайне неадекватно: сжиматься, когда не надо, препятствия не будет отрабатывать. Однако, если на эту же вилку поставить сверху что-нибудь тяжёлое, типа ящика с аккумуляторами, тогда вилка заработает нормально. Обычная теория про подрессоренные и неподрессоренные массы тут видна на практике. Также, передние мотор-колёса не делают более 1кВт. А вперёд больше и не надо, вилку согнёте или стакан оторвёте!
Передний привод - проще не бывает. С двумя аккумуляторами и кручением педалей я проехал где-то 160 км.
Передний привод - проще не бывает. С двумя аккумуляторами и кручением педалей я проехал где-то 160 км.
Про недостатки поговорили. Теперь достоинства. В первую очередь, вперёд мотор-колесо всегда проще ставить. Не нужно ничего мудрить со скоростями или передвигать зонт. С вилки мотор-колесо быстрее снимается, чем с рамы. При движении стабилизация велосипеда происходит добавлением газа на колесо. И самое главное: переднее колесо тянет велосипед, оно разгребает всё рыхлое покрытие и цепляется за твёрдую землю под ним. Также, любителям ездить через бордюры понравится то, что колесо заезжает само, только поддай газку. А ещё можно покрутить педали и получить полный привод. На бездорожье эта штука очень выручает.
Задний привод. В первую очередь, выбирая задний привод, нужно понимать, будет ли у вас кассета на барабане или трещётка на резьбе. Большинство мотор-колёс оснащены именно резьбой под трещётку и часто вмещают не более 6 скоростей (при ширине между дропаутами 135 мм). Под кассету производятся чаще всего маломощные мотор-колёса, 500 Вт и меньше.
При езде с задним мотор-колесом, новичку будет очень легко переборщить с ручкой газа и мощный электровелик сбросит ездока. Почему так случается? Не знаю. Почему так случается сплошь и рядом? Хороший вопрос, напишите своё мнение в комментариях.
Все люди, которым я давал прокатиться свой электровелик, всегда говорил: ПЛАВНО КРУТИ ГАЗ! А как они урутили? Газу до отказу, колесо в пробуксовку (передний привод). А что такое газу до отказу при мощном 3 кВт колесе в раме велосипеда? Это довольно болезненно для того, кто сел и деньгозатратно для ремонта электровелосипеда.
Для чего хорош задний привод? В первую очередь для того, чтобы поставить мощное мотор-колесо и ехать более 50 км/ч. Задний треугольник – деталь очень жёсткая. Сцепление с дорогой лучше, чем у переднего колеса, меньше будет стираться покрышка (но это не точно). Электровелосипед мощно разгоняется, можно делать вили. Заднее мотор-колесо намного меньше заметно за звёздами и тормозным диском. А если на багажнике висят велоштаны, то и вообще не видно.
Преимущества заднего расположения мотор-колеса смогут оценить только опытные велосипедисты и мотоциклисты. Недостатки конечно же есть. В первую очередь никаких бордюров на скорости! Замучаетесь менять камеру и отучитесь от рефлекса запрыгивать на бордюр. Возможно, качественный двухподвес или пространственная рама в какой-то мере решат этот вопрос, но это не точно. Центр массы системы велосипед-велосипедист чаще всего сосредоточен именно ближе к заднему колесу, а вы его ещё желаете дополнительно утяжелить?
И вот, пришло время полного привода. Надо ли говорить, что 2 мотор-колеса – это большая масса, 2 усилителя дропаутов и более мощный аккумулятор, который также будет тяжелее? В первую очередь надо поставить два абсолютно одинаковых мотор-колеса. Это делается для того, чтобы при работе полным приводом работали именно два колеса, а не одно тащило другое. Конечно же полный привод имеет прекрасную проходимость, особенно на фэтбайке, особенно по песку, говнам и прочему тому, где ногами не пройти. Также на полном приводе ставят рекорды скорости, разгоняясь свыше 90 км/ч. Однако, одна ошибка – и вы инвалид. В лучшем случае.
Однако, не все полноприводные электровелосипеды такие уж тяжёлые. Существуют модели (и все они сделаны своими руками) с двумя мотор-колёсами по 250 или 350 Вт. На суммарные 500-700 Вт мощности тяжёлый аккумулятор не нужен. Проходимость таких аппаратов прекрасная, накат за счёт редукторных колёс как у обычного велосипеда. Надёжность, как ни крути, два колеса больше чем одно. Если одно захочет помереть прям в дороге, доедете на втором. Хотя, лучше крутите педали, для здоровья полезно
Имеет ли ставить полный привод для повседневной эксплуатации? Скорее нет, чем да. Если у вас дороги такие, как после бомбёжки в весеннюю распутицу, то может быть. Но не факт, что электровелосипед там вообще проедет.
Рассуждения закончены, так что определяйтесь. Я сменил 3 электровелосипеда и теперь, разобрав их, собираю четвёртый, учитывая все недостатки и детские болезни. И все они с передним приводом. Поставил именно передний привод именно из-за его преимуществ. Но выбор всегда за вами. Подписывайтесь на канал и оставляйте свои комментарии, следующая статья выйдет про электропривод, который нельзя отнести к мотор-колёсам: подкареточные, подвесные, набагажниковые двигателя и прочие конструкции орочьей сборки.
Шаг 1: комплект с мотор-колесом или внешний электродвигатель?
Для начала Вам необходимо определиться — для чего же все таки вам нужен электровелосипед? Если основное его предназначение; езда по горам, плохим лесным дорогам, сильной грязи, то Вам скорее подойдет внешний мотор с возможностью переключать передаточное соотношение при помощи цепи и обычной кассеты. Предложений по внешним электродвигателям не так много, цены на них гораздо выше, чем на мотор-колеса (далее МК), так что в пределах этой статьи внешние моторы мы рассматривать не будем. Во всех остальных случаях оптимальным решением станет МК;
Шаг 2: мотор-колесо — переднее или заднее?
Споры о том, какой привод; передний или задний возникли еще с появлением первых МК и не утихают до сих пор. При установке МК на переднее колесо мы имеем следующие недостатки:
— при интенсивном разгоне передняя часть электровелосипеда разгружается и переднее МК начинает буксовать, такая же ситуация возникает и при подъеме в крутую горку на грунтовой дороге или присыпанном песком асфальте;
Есть у переднего привода и плюсы:
— устанавливая мотор вперед вы получаете полный привод;
— сохраняете заднюю много скоростную трансмиссию или втулку; (на задние мотор-колеса обычно поддерживают установку трещоток с не более 8 передачами);
— обычно проще в установке на вилки со стальными штанами.
Шаг 3: Мощность мотор-колес
Мощность МК определяется требуемой долговременной скоростью передвижения. Известно, что сопротивление воздуха, а значит и мощность, требуемая на преодоление этого сопротивления, возрастает с увеличением скорости не линейно. Например, для движения по горизонтальному участку со скоростью 30км/ч достаточно 300Вт мощности, а для 60км/ч и 2000Вт может оказаться мало.
Для долговременных скоростей до 35км/ч достаточно МК мощностью 350-500Вт, от 35 до 50км/ч – 800-1000Вт, от 50 до 60 – 1,5-2кВт. Естественно это усредненные данные, сильно зависящие от KV мотор-колеса, настроек контроллера, от температуры окружающей среды и условий охлаждения электродвигателя.
Шаг 4: мотор-колесо – редукторное или прямой привод?
По большому счету без разницы. Это напрямую зависит от требуемой Вам мощности. Пример: требуется прогулочный электровелосипед со скоростью передвижения до 35км/ч, следовательно, Вам нужен редукторное мотор-колесо номинальной мощностью 350Вт. Такой электромотор при малом весе и небольшой мощности будет обладать достаточным крутящим моментом, чтобы заехать в 99% дорожных подъемов. Мотор-колеса прямого привода для электровелосипедов такой номинальной мощности практически не встречаются, т.к. обладают малым крутящим моментом, в основном они используются в электротранспорте с малым диаметром колес – электросамокатах. Для передвижения со скоростью более 40км/ч предпочтительней мотор-колеса прямого привода.
Шаг 5: Выбор контроллера для мотор-колеса
Выбирайте контроллер с номинальной мощностью равной номинальной мощности вашего двигателя. Обычно номинальная мощность указана на самом контроллере, если она не указана, то ее можно посчитать, умножив номинальное напряжение батареи на силу тока, указанную на контроллере. Для электроколес прямого привода предпочтительней синусный контроллер, для редукторного – меандр т.к. на редукторных электроколесах синусный контроллер часто приводит к снижению его эффективности. Существует широкий выбор контроллеров управления с различными дополнительными функциями с ценами, рассчитанными на разный бюджет.
Шаг 6: Выбор аккумуляторной батареи для мотор-колеса
Выбирайте батарею, которая сможет длительно отдавать ток, потребляемый Вашим контроллером. Напряжение полностью заряженной батареи не должно превышать максимально допустимое напряжение контроллера.
Емкость батареи должна обеспечивать требуемый пробег на требуемой средней скорости. Правильно измерять емкость батареи в ватт-часах (Вт *ч). Глядя на график, приведенный в шаге №3легко определить, что например, для скорости в 30км/ч расход электрической энергии составит около 12Вт*ч/км. Если Вам необходимо проехать с такой скоростью 30км на одном заряде, то минимальная емкость батареи составит 12Вт*ч/км*30км=360Вт*ч. Теперь легко определить емкость батареи в ампер-часах (А *ч), эта емкость зависит от напряжения батареи и считается как емкость в ватт-часах, деленная на номинальное напряжение батареи. Например, если номинальное напряжение батареи 36В, то ее емкость составит 360Вт*ч/36=10Ач, а при 48В – 360Вт*ч/48=7,5Ач.
Современные литий-ионные батареи бывают различных типов, это тема для отдельной статьи.
Любая батарея обязательно должна быть оборудована системой управления батареей (BMS – Battery Management System, далее БМС), рассчитанной на номинальный ток, потребляемой контроллером.
БМС постоянно контролирует уровень напряжение каждой ячейки батареи и измеряет ток, протекающей через БМС от батареи к контроллеру. БМС отключает ток при слишком низком/высоком напряжении на ячейках, при превышении тока разряда или коротком замыкании на выходе. Использование батареи без БМС может привести как минимум к выходу батареи из строя, а в некоторых случаях к возгоранию батареи с различными последствиями. БМС бывают симметричными – с одним вводом/выводом для заряда и для разряда батареи и ассиметричными – с раздельными вводом для зарядки и выводом на контроллер. Предпочтительнее использовать симметричные БМС, т.к. в последствии к батарее с таким типом БМС возможно будет подключить параллельно аналогичную батарею для увеличения емкости/пробега.
Чтобы установить электромотор в задней части велосипеда, вначале убедитесь в соответствии выбранного вами электроколеса размерам штатного колеса и вилки. Если электродвигатель со звездочкой или трещоткой не проходит между перьями рамы, попробуйте взять трещотку с уменьшенным числом звезд или даже немного разогнуть дропауты.
Порядок подключения мотор-колеса сзади достаточно прост. Нужно:
Как подключить мотор-колесо спереди?
Мотор-колеса для монтажа спереди зачастую рассчитаны на ширину вилки порядка 100 мм. Проводка в таких моделях выходит из полой оси справа. Для оснащения велосипеда электроприводом необходимо иметь мотор-колесо с подходящим размером обода. Перед монтажом внешние крышки электродвигателя рекомендуется отвинтить и загерметизировать с применением жароустойчивого водонепроницаемого герметика.
Процесс монтажа электродвигателя спереди предельно прост. Нужно:
- Открутить и демонтировать переднее колесо.
- Установить взамен ему мотор-колесо. Закрепить его с использованием фигурных шайб и гаек.
- Согласно схеме, соединить все составляющие комплекта для оснащения велосипеда электроприводом.
- Удостовериться в нормальной работе электродвигателя.
- Зажать двигатель. Он должен быть надежно закрепленным, беспрепятственно вращающимся и расположенным на равном удалении от колодок тормоза и элементов вилки. В случае дисбаланса свыше 1,5 мм необходимо устранить его регулировкой спиц.
- Выполнить монтаж остальных составляющих – контролера, аккумуляторной батареи, ручек газа и тормозов, PAS системы и панели управления.
- Настроить передний тормоз.
При отсутствии опыта выполнения таких работ вы можете воспользоваться профессиональными услугами по оснащению велосипедов электротягой в нашей мастерской.
Предлагаем вам также ознакомиться с нашим предыдущим материалом о форматах и типоразмерах литий-ионных аккумуляторов.
Если вы планируете оснастить свой велосипед электроприводом или купить электровелосипед, прежде всего вам нужно выбрать оптимальный привод мотор-колеса. В зависимости от конфигурации, электроколесо можно крепить на переднюю или заднюю ступицу. У каждого варианта привода есть свои достоинства и недостатки, а выбор оптимального варианта зависит от особенностей велосипеда и его предстоящего использования, стиля езды, индивидуальных предпочтений и других факторов.
Поскольку ступичный электродвигатель утяжеляет колесо, при выборе типа привода необходимо определиться, какой вариант предпочтителен для вас в плане комфорта передвижения. Примите во внимание размеры и мощность подходящего электродвигателя, планируемое расположение аккумуляторной батареи и распределение нагрузки. Чтобы уравновесить переднее электроколесо, аккумулятор обычно устанавливают на багажник, а при использовании заднего мотор-колеса АКБ традиционно размещают в треугольнике рамы.
Переднее мотор-колесо для электровелосипеда
Преимуществами передней установки ступичного электродвигателя являются:
- Простота монтажа – колесо спереди снимается, и вместо него устанавливается заспицованный в обод электродвигатель. Регулировщик скоростей и трансмиссия при этом не затрагиваются. Электроколесо крепится шайбами и гайками. Затем фиксируются рычаг газа, тормоза и другие комплектующие, устанавливаются контроллер и АКБ. В завершение, регулируются тормоза, и аккуратно закрепляются проводки.
- Универсальность – передние ступичные двигатели подходят к велосипедам всевозможных модификаций.
- Получение практически полноприводного средства передвижения – с передним электрическим и задним педальным приводом.
- Безупречная балансировка веса – при расположении электромотора впереди и батареи на багажнике. При удачном распределении массы обеспечивается максимальная эффективность торможения. Это особенно ощутимо, когда велосипед с передним мотор-колесом используется для езды по скользкой заснеженной поверхности. Существенный перевес, наоборот, приводит к непредсказуемому поведению транспортного средства.
- Достижение увеличенных значений крутящего момента.
- Возможность визуального контроля работы мотор-колеса и своевременной остановки при выявлении очевидных отклонений в его работе.
Заднее электро-колесо для велосипеда
Преимуществами установки ступичного электромотора сзади выступают:
- Максимально надежное крепление – без дополнительных внешних фиксаторов.
- Возможность установки мощного двигателя без использования дополнительного фиксирующего крепежа.
- Меньшая подверженность электродвигателя воздействию влаги и загрязнений – благодаря частичному прикрытию дисковым тормозом и кассетой звезд.
- Прекрасная динамика разгона, комфорт передвижения по холмистой местности, уверенное преодоление подъемов, эффективное сцепление с поверхностью.
- Высокая проходимость по снежному покрытию и рыхлому грунту.
К недостаткам установки электродвигателя на заднюю ступицу относится более сложный монтаж – дополнительно крепятся тормозные диски, кассета или трещотка со звездами и остальные элементы трансмиссии. Еще один недостаток – при заносе на дороге управлять заднеприводным электровелосипедом сложнее, чем переднеприводным. Обычно тяжелое заднее мотор-колесо для электровелосипеда используется в сочетании с аккумулятором, размещенным в велосумке или водонепроницаемом боксе в треугольнике рамного каркаса. Это позволяет равномерно распределить вес и улучшить управляемость.
О том, как переделать велосипед в электровелосипед и сделать поездки более легкими и комфортными, читайте здесь.
Если вы любите кататься на велосипеде, вам хорошо известно, что нередко становится лень вращать педали, появляется чувство усталости. Особенно часто это происходит, если вам приходится передвигаться по холмистой местности с частыми подъёмами. Чтобы облегчить своё передвижение, можно установить на велосипед специальный электродвигатель.
Существует несколько типов таких электродвигателей, но самый простой из них — это мотор-колесо. Давайте выясним, как можно сконструировать мотор-колесо для велосипеда своими руками.
Принцип действия
Мотор-колесо представляет собой электродвигатель постоянного тока. Он устанавливается на обод велосипеда, причём можно выбрать как переднее, так и заднее колесо (а можно сконструировать транспортное средство особой мощности и установить мотор на два колеса сразу). Мощность таких моторов может составлять 250, 500 или 1000 Ватт. Самый мощный позволяет развить скорость велосипеда до 60 километров в час. Установка мотор-колеса на велосипед не требует дополнительной регулировки или обслуживания, она выполняется за один раз.
Преимущества такой системы
- Велосипед не подвергается необратимым изменениям. Даже его внешний вид практически не страдает. Основная часть устройства устанавливается на колесо.
- Моторколесо работает практически бесшумно.
- Благодаря равномерной работе двигателя достигается плавное и при этом скоростное передвижение вашего двухколёсного средства. выполняется при минимальных усилиях.
- Устройство не имеет трущихся частей, поэтому срок его службы очень велик.
- Вы легко можете снять устройство и вернуть первоначальный функционал своего велосипеда.
Что вам понадобится?
Все необходимые комплектующие часто продаются в готовых наборах, но вы можете подобрать их и самостоятельно. Конечно, установка готового комплекта произойдёт гораздо проще и быстрее. Учитывайте, что после установки всех элементов ваш велик станет тяжелее на 8–10 кг, поэтому отдавайте предпочтение деталям с меньшим весом.
Готовый набор комплектующих
Его диаметр должен составлять от 20 до 28 дюймов. Вы можете использовать старое колесо, но оно должно быть в хорошем состоянии, без функциональных недостатков или поломок. И также оно должно быть хорошо отрегулировано для нормальной работы.
Сам мотор, который будет вращать колёса вместо вас.
Батарея, которая обеспечит необходимую мощность для перемещения вашего велосипеда.
Требуется для того, чтобы вы не улетели с трассы и могли контролировать свой скоростной режим.
Плата, регулирующая работу вашего мотор-колеса.
В них вы поместите аккумуляторную батарею и контроллер для их защиты от воздействий окружающей среды.
Устанавливаем мотор-колесо
Теперь выясним, как установить мотор-колесо на велосипед. Необходимо разработать схему подключения всех элементов. Если вы приобрели готовый набор, то схема тоже есть в наличии. Если вы создаёте схему сами, рекомендуем выбрать для установки мотора заднее колесо велосипеда, а батарею, которая является самой тяжёлой частью конструкции, установить на багажник. Регулятор скорости желательно вывести на руль, чтобы он был у вас под рукой.
Чтобы выполнить установку мотор-колеса на велосипед, можно использовать акустические провода, которыми подключают аудиоколонки. Это дешёвый вариант, который пропускает достаточное количество тока. В качестве разъёмов можно использовать RCA.
Не забудьте поместить аккумуляторную батарею в рюкзак и экранировать её от попадания дождя, песка и других видов влаги и загрязнений. А также нужно надёжно её закрепить, поскольку тяжёлая конструкция может легко вылететь из багажника на поворотах, особенно если вы разовьёте приличную скорость.
Во время сборки рассматривайте способ, который позволит вам снять установленный мотор для лёгкого возврата велосипеда к первоначальному состоянию. Обычно для этого достаточно сменить мотор-колесо на обычное колесо, снять чехол с батареей и провода — и велосипед приобретёт свой привычный вид.
Электроколесо для велосипеда
Заключение
Теперь вы имеете представление, как установить мотор-колесо на велосипед собственноручно. Особенно удобно использовать такой вид транспорта для смешанной езды: по ровной трассе ехать с помощью педалей, а при въезде на горку включать электропривод и наслаждаться тем, как велосипед сам выносит вас наверх. Но также можно включать его в тех случаях, когда вам нужно развить большую скорость — такую, достичь которой на велосипеде способны только профессиональные спортсмены. Таким образом, вы можете получить универсальный транспорт, в котором лёгкость, мобильность и простота конструкции велосипеда будут сочетаться с мощностью и скоростью устройства с электродвигателем.
Конструируем собственный велосипед с мотором, устанавливаем над задним крылом двигатель от бензопилы или бензокосы. Способы установки, а также готовые решения.
Установка планетарной втулки на велосипед своими руками не представляет особой сложности, по крайней мере, для тех, кто умеет держать в руках инструмент и представляет себе устройство байка.
Велосипед — непростой механизм, где ключевыми составляющими являются колёса. Корректное вращение переднего колеса в том числе зависит от втулки, соединяющей вращательный компонент с рамой. Вот почему важно разобраться, какие этапы подразумевает разборка и ремонт передней втулки велосипеда своими руками.
Читайте также: