Что такое мотор колесо для велосипеда

Обновлено: 19.04.2025

Много людей выбирают для использования электровелосипеды, ведь они помогают ездить против встречного ветра и взбираться на высокую горку. Собрать своими руками электрический велосипед сейчас может каждый, благодаря множеству наборов, привезённых из Китая.

Но электрический велосипед лишь увеличивает силу человека, а не заменяет её полностью. Таким образом, нажимать на педали при поездке на электробайке всё равно потребуется, и особенно это необходимо при движении вверх по склону.

В отличие от другого моторизированного транспорта, на котором предусмотрен лишь двигатель для толкания машины вперед, электрический велосипед объединяет работу мотора с силой всадника. Машины, которые соединяют мощности от разных источников (например, мотора и человека) называются гибридными.

Когда человек неуверен в том, что конкретный набор с электромотором поможет взобраться на вершину какого-то холма, он теряется в раздумьях: вдруг горка будет еще более крутой или длинной. И естественно, что каждый хочет приобрести самый мощный комплект для электрического велосипеда. Тем не менее, во многих случаях самый мощный электромотор будет излишним, и вы, в конечном счёте, потратите слишком много денег, к тому же будете возить с собой гораздо больший вес, чем это действительно необходимо.

Взобраться на невысокий холм можно практически с любым мотор-колесом для велосипеда. А если при этом слабо нажимать на педали, то можно легко взойти на крутой холм, даже при тяжелых условиях – сильном встречном ветре и большом весе ездока. В сравнении с обычными велосипедами, электровелики вас приятно удивят.

Специализация электромоторов

Электрическое мотор-колесо для велосипеда может быть специально разработано для лучшего подъема в горку или оптимизировано для повышенной дальности или увеличенной скорости поездки. Двигатели с большой номинальной мощностью имеют высокую способность к преодолению холмов (крутящий момент), но они снижают дальность путешествия (быстро садят батарею).

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя по мощности не является постоянным, он имеет максимальное значение при определенной скорости. Также его величина зависит от того, растёт скорость или снижается.

Крутящий момент

При переключении передачи всегда теряется крутящий момент. Поэтому желательно всегда начинать восхождение в гору на соответствующей передаче или делать при подъеме как можно меньше переключений.

Даже мотор с редуктором подвержен влиянию переключения передач. После смены передачи велогонщиком любой двигатель должен будет поменять обороты. В этом случае будет лучше, если велосипедист даст дополнительный толчок через педали после переключения передачи.
Переднее моторколесо также теряет крутящий момент вместе с гонщиком при смене скорости, поскольку они объединены в одну и ту же систему передач.

Спуск с горки

После каждого подъёма следует спуск с горки – это просто как круговорот веществ в природе. На спуске, при регенеративном торможении, электродвигателем можно зарядить аккумулятор и расширить дальность поездки на электровелосипеде. Электрический двигатель конструкции В.В. Шкондина может при генерации вернуть максимальную часть той энергии, которая была потрачена на подъём в гору.

Генерация энергии замедляет велосипед, так что установка двигателя Шкондина будет хорошей идеей, если вы хотите ограничить максимальную скорость велосипеда на спуске, естественно, без использования тормозов.

Кроме регенеративного сопротивления, каждый электродвигатель имеет внутреннее трение, так что любой привод на электрическом байке в какой-то степени снижает максимальную скорость при накате в сравнении с обычным велосипедом.

Анализ разных электронаборов

Есть два возможных варианта электрических наборов для велосипедов:

Мотор, установленный в колесо. Эта система не использует преимущества велосипедной системы передач.
Двигатель, вставленный в каретку (такой как у системы Optibike MBB), который параллельно можно вращать ногами. Эта система задействована через цепную передачу велосипеда.

В первом случае цепная система передач остается незадействованной, и вы можете не надеяться на максимальную эффективность двигателя при подъеме в горку. Во втором случае вы, конечно, немного потеряете на трении в цепной передаче, но сможете оптимизировать КПД двигателя при изменении скорости движения.

Обычное моторколесо или редукторное?

Неважно, подсоединен электромотор через цепную передачу (приводы в каретке) или нет (переднее, заднее моторколесо, фрикционные передачи), велосипедная система скоростей всё равно будет задействована.

Редукторное моторколесо позволяет двигаться с использованием пониженного передаточного отношения. Оно может помочь велогонщику взобраться на очень крутой холм, если использовать мотор с сильно понижающим планетарным редуктором. При этом двигатель будет работать близко к высшей точке КПД, так как он сохранит высокие обороты. Но всё-таки потеря эффективности у мотора с редуктором будет, поскольку такие системы являются сложными и в них неизбежны некоторые траты на трение.

Системы без редуктора не понижают обороты двигателя. Следовательно, КПД двигателя в них не является постоянным, а очень часто зависит от скорости велосипеда. Но такие системы просты, поэтому их суммарный КПД выше по сравнению с редукторными моторами.

Как видите, существует проблема выбора между электромоторами с редуктором и без него. С одной стороны, первые могут поддерживать один и тот же КПД двигателя в широком диапазоне скоростей, тогда как вторые имеют неизбежные потери при снижении скорости. С другой стороны, электромоторы без редуктора обладают большим суммарным КПД.

Однако можно с уверенностью сказать, что в других условиях катания мотор без занижающей передачи будет справляться со своей работой лучше (особенно в частых дальних поездках), чем чрезмерно сложные системы с редуктором.

Примеры из реальных жизненных ситуаций

Возьмем для первого примера стандартный мотор с предельной мощностью в 250 Вт при 10 км/ч и велогонщика, который может тоже внести 250 Вт (не сильно стараясь) для поддержания заданной скорости. Вместе они выдадут одну впечатляющую мощность в 500 Вт.
Со скоростью в 10 км/ч гонщику под силу взобраться на холм с уклоном 17,5% при 500 Вт совместной мощности.

Со скоростью в 8 км/ч велосипедист может взобраться на холм с уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 80% моторе в 200 Вт.
Со скоростью в 6 км/ч велосипедист может вскарабкаться на горку с таким же уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 60% моторе в 125 Вт.

На первый взгляд, эти результаты могут показаться целиком неточными, потому что идёт на спад вместе со скоростью лишь эффективность электромотора, и кажется, будто велогонщику всё равно под силу взобраться на один и тот же крутой склон.

Эта неточность будет решена, когда мы поймём, насколько человек важен для работы электровелосипеда. Понаблюдаем, что бы произошло, если бы велосипедист вообще не нажимал на педали и все 500 Вт (как в примере выше) приходили от мотора.

Со скоростью в 10 км/ч велосипедист смог бы взобраться на горку с уклоном 17,5% только при работающем на 100% двигателе в 500 Вт.
Со скоростью в 8 км/ч ездок может взобраться на горку уже с меньшим уклоном 17% при работающем на 80% моторе в 400 Вт.
Со скоростью в 6 км/ч ездок может выехать на холм с уклоном 14,5% при работающем лишь на 50% моторе в 250 Вт.

Эти результаты взяты с e-bike calculator при следующих вводных: суммарный вес — 100 кг; площадь лобового сопротивления — 0,4 метра кв; коэффициент трения — 0,7; длина подъема — 100 м; скорость встречного ветра — 10 км/ч и коэффициент сопротивления качению — 0,007.

Гонка по городу на собранном своими руками электровелосипеде с моторколесом:
Сила велогонщика наиболее значима, когда нужно поддержать скорость на электровелосипеде, потому что с её падением сильно снижается КПД двигателя. Анализируя это, вы сможете понять, насколько электровелосипед отличается от любого другого моторизированного транспорта и почему установка редукторных моторов не всегда является лучшим выбором. В переднее колесо лучше вовсе не ставить мотор с редуктором, ведь оно должно иметь свободный накат.

Большинство людей, обратив внимание на зависимость мощности и скорости, сделают вывод, что лучше всегда использовать мотор с большой мощностью (хороший, свыше предельных 250 Вт). Но анализируя реальные отзывы людей, которые проверили разные моторы на практике, приходишь к мысли о том, что имеет смысл лишь запасённая скорость. И на деле, чаще всего, моторколесо мощностью в 250 Вт будет лучшим выбором.

Городские, дорожные, горные электровелосипеды быстро доставят к месту назначения, не заставят стоять в пробках, не потребуют затрат на заправку двигателя маслом и топливом. Люди, решившие приобрести новомодное транспортное средство или самостоятельно переоборудовать свой байк в электрический, задаются вопросом: какое мотор колесо выбрать для велосипеда, чтобы не ошибиться. Одни без труда поднимут в гору, не замечая встречного ветра. Другие ориентированы на максимальный пробег и скорость. Каждый вид имеет как достоинства, так и недостатки. Постараемся информативно помочь с правильным выбором.

Виды электроколес для велосипеда

Производители предлагают новичкам и опытным пользователям байки, на которых вместо обычных колес установлены электродвигатели. Они напоминают большую велосипедную вилку, заспицованную в обод колеса. Тип электродвигателя подбирают по требованиям к тяге и скорости, условиям эксплуатации. Моторы, которые устанавливаются в колесо, подразделяются на три вида:

редукторные;
прямо-приводные;
каретные.

Выбранные модели колес должны соответствовать техническим параметрам (напряжение, мощность, вес, защита от влаги и пр.). Например, электроколесо, встроенное в каретку, допускает одновременное вращение педалей.

Популярностью пользуются мотор колеса с редуктором. Устройство повышает крутящий момент, что обеспечивает свободный накат при отключенном электродвигателе. Редукторные мотор колеса характеризуются небольшим весом и размером.

Простая прямо-приводная конструкция состоит без вспомогательных передаточных деталей; вырабатывает энергию, поступающую к аккумулятору электровелосипеда; при торможении работает в режиме генератора.

Редукторное

Легкий моторчик не мешает крутить педали.
Велосипедист свободно преодолевает резкие подъемы.
Электродвигатель вместе с планетарной передачей установлен в ступице колеса.
Шестеренки выполнены из пластмассы.
Установлена обгонная муфта, передающая момент только в одном направлении (от двигателя).
При обратном ходе передачи электромотор отключается и не мешает вращению колеса.

Редукторные электроколеса бывают двух видов. Скоростные достигают максимальных показателей при медленном разгоне. Тяговые колеса − наоборот.

Например, самые легкие велосипеды Bafang (вес мотора 2 кг) работают в режиме 350-500Вт. Байк за 10 секунд разгоняется до 35км/ч. Колесо для велосипеда фирмы MAC, разработанное по заказу американцев, весит 4,4 кг. При мощности 1000Вт байк развивает скорость до 55 км/ч.

Преимущества и недостатки

К положительным характеристикам редукторных мотор колес относят:

лучший КПД при большом скоростном диапазоне;
небольшой вес и размеры;
свободный накат;
низкий расход энергии;
легкое преодоление подъемов;
нет сопротивления движению при педалировании.

стандартная комплектация не дает развить большую скорость, получить мощность более 1000Вт;
недостаточная надежность мотор колеса;
пластиковые шестеренки, у которых легко срезаются зубья;
при порче обгонной муфты придется работать только педалями.

Прямоприводное

Мотор этого типа легко установить на колесо, превратив рядовой байк в электрический. Дорогие модели выпускают со встроенными двигателями с полной комплектацией. Моторколесо прямого хода не имеет редукторной передачи, характеризуется повышенным сроком эксплуатации в сравнении с другими видами. Простое устройство, состоящее из ротора и статора, устанавливают на переднее, заднее или на оба колеса одновременно. Мощность используют для достижения высоких скоростей. Показатель связан с видом МК и аккумулятора, имеет разбег от 150 до 2000Вт. Например, динамику электродвигателя на 1500Вт сравнивают со скутером. Мотор колесо быстро разгоняется до скорости 50км/ч, что на 50% выше мотора на 1000Вт. На всех моделях установлены датчики холла.

Преимущества и недостатки

Плюсы мотор колеса:

упрощенная конструкция;
легкий монтаж;
незаметное положение на велосипеде;
бесшумная работа;
повышенный КПД;
возможность разогнаться до 60 км/ч на ровной дороге;
надежная конструкция не требует проведения ТО.

большой вес (до 6 кг и выше) и размеры мотор колеса;
при поломке хотя бы одного из трех датчиков мотор колесо перестает работать;
плохой КПД на низких скоростях и при подъемах;
использование слабого контроллера и зарядного устройства снижает силу двигателя;
присутствует сопротивление движению.

Мощности мотор колес

Выбирая электровелосипед, потребители прежде всего изучают характеристики модели, которые зависят от целей катания. При этом редукторные мотор колеса по мощности вдвое превышают прямоприводные. Двигатель нужной мощности подбирают по величине скорости и характеристикам тяги. Показатель имеет большой разбег (150-3000Вт) и выше. Например, компания Free Eco Energy выпустила мотор колесо Quanshun 3000Вт. Максимальная мощность двигателя в 3 раза превышает номинальную (9000). Величину определяет не мотор, а контроллер.

Стендовые замеры на тренажерах определили показатели, подходящие для целей катания.

Особенности передвижения	Мощность (Вт)
Преодоление крутых подъемов	220-290
Катание на скорости 20 км/час по хорошей асфальтированной дороге	110-140
Спокойное движение по ровной трассе со скоростью 12-18 км/час	40-60
Движение только на электродвигателе (без помощи педалей)	250
Езда по холмистому месту	500
Велопрогулки (скорость 25–30 км/ч)	250-350
Скоростная езда по шоссе	600
Катание на скорости 40-50 км/ч	800-1000
Горная местность с резкими подъемами	1000-1500

Параметры электроколес

Каждый производитель старается сделать электробайк надежным, качественным, доступным по цене. Скорость, бренд, мощность, вес мотора, диаметр оси колеса − главные показатели любой модели. Чем дороже велосипед, тем легче его вес. Например, для городских МК нормальным весом считается 23 кг. Для велосипедистов, катающихся по городу со скоростью 30 км/час, подходят компактные редукторные моторы с мощностью 350Вт. Технические параметры выбранной модели должны соответствовать:

особенностям эксплуатации;
номинальной мощности;
весу;
материалам изготовления мотор колеса;
типу установки;
особенностям дорожного покрытия.

Мотор колеса, зарядные устройства, особенности комплектующих деталей формируют вес электровелосипеда. Чем больше масса, тем выше мощность. Например, прямоприводные МК тяжелее редукторных при равной мощности. Вес электроколеса на 5000 Вт составляет более 13 кг, из-за чего увеличивается расход батареи. Альтернатива сверхмощным видам − электродвигатель на 1000–1500 Вт. Он весит 4-5 кг, предназначен для катания по горным или холмистым дорогам. Редукторный мотор Bafang 250 Вт весит всего 2 кг. Прямоприводные электродвигатели 1500Вт при весе 8-9 кг помогают достичь скорости 50км/час. Как же правильно подобрать модель по весу?

При езде по городу или пересеченному рельефу со скоростью 35км/час выбирайте двигатель весом от 4 кг и мощностью 250Вт.
Если решили трансформировать байк в электромопед, двигающийся 50км/час, покупайте МК, который весит более 12 кг (с учетом массы аккумулятора).
При скорости 90 км/ч мотор весит 35 кг и более.

максимально облегченные − 1,4 кг;
легкие − 2,5 кг;
средние − 5-6 кг;
тяжелые − 10 кг и более.

Диаметр оси

Габаритные размеры колеса − важный параметр при выборе электродвигателя. МК отличаются диаметром оси (12, 14, 16 мм), устанавливаются на байк с помощью шлиц или стандартной трещотки. Маленькое колесо снижает скоростное движение, но увеличивает тягу. На гору одинаково успешно доезжают и на 28 ободном велосипеде, и на редукторном двигателе на 350Вт с диаметром колес 15 дюймов. При размещении на байке добиваются оптимальной развесовки на осях.

Ширина под разные типы дропаутов

Необычным термином называют посадочные места под колеса (ушки). Дропауты разделяют на два типа:

Горизонтальные напоминают вытянутый гаечный ключ, запас расстояния на котором разрешает регулировать положение заднего колеса и натяжение цепи.
Вертикальные крепления присутствуют на скоростных байках, которые имеют систему переключения передач. При этом типе положение колеса и цепи не меняется.

Расстояние между ушками определяют по нижним концам и только в горизонтальном положении. Существуют стандарты ширины для разных видов дропаутов. Например, для односкоростных моделей − 110 мм. Велосипеды для экстремальной езды − 150 мм. Шоссейные байки − 126 и 130 мм. Для большинства моделей для установки мотор колеса передняя вилка составляет 100 мм, задняя − 135-145 мм.

Три важных момента:

Из-за большого веса, высоких скоростей, нагрузки на велосипедах с электрическим приводом разрушение дропаутов увеличивает риск тяжелых последствий. Поэтому для оснащения МК выбирают байки со стальной амортизационной вилкой спереди и прочными ушками сзади.
Для монтажа электродвигателя не подходят модели с тонкими задними посадочными местами под колеса.
Рекомендуется использовать усилители дропаутов, которые обеспечивают безопасное катание по бездорожью и ухабистым дорогам.

Компоненты для электрификации байка

Обычный велосипед становится электрическим при установке дополнительных устройств. Профессионалы рекомендуют использовать недорогие компоненты Volta bikes, которые получили высшую оценку в сравнении с серийными моделями. Для электрификации понадобятся следующие компоненты:

встроенный в колесо электромотор;
аккумуляторная батарея (источник питания);
контроллер, который подает ток на двигатель и поддерживает скорость движения;
ручка газа, регулирующая напряжение;
датчик тормозов;
велосипедный компьютер (по желанию).

На МК устанавливают двойные обода с толстыми спицами, которые компенсируют нагрузку при повышенном крутящем моменте.

Заключение

Производители предлагают большой выбор велосипедов, аксессуаров одежды, дизайна электроколес. Для контроля за скоростью в целях безопасности движения в Европе и Японии изготавливают МК мощностью не выше 250Вт. В США ограничение устанавливают только по скорости (30 км/час). Надеемся, что наша информация поможет вам подобрать электровелосипед с требуемыми характеристиками.

Мотор-колесо – бесщеточный синхронный электромотор постоянного тока, интегрированный в ступицу колеса. Электрические моторы данного типа не используют вспомогательных механизмов для передачи мощности от электродвигателя к колесу и лишены компонентов, подверженных трению, кроме подшипников в редукторных моделях. Электромотор, передаточный механизм и колесо объединены в общий узел, что придает ему высокую эксплуатационную надежность.

Типы мотор-колес

Ступичные электродвигатели предназначаются для монтажа в переднюю или заднюю вилку велосипеда (с различными размерами дропаута оси), бывают разной мощности, с выполненной заспицовкой в обод или без нее. В зависимости от внутреннего устройства они бывают:

Редукторные – с интегрированным планетарным редуктором. Такие модели компактны и легковесны, не создают сопротивление при езде с отключенным мотором, имеют отличные тяговые качества и обеспечивают уверенное преодоление подъемов. Но они производятся небольшой мощности – 250–500 Вт, поэтому высокие скорости развить не позволяют.
Прямого привода – безредукторные. Производятся мощностью от 500 В до нескольких киловатт и позволяют получить скорость вплоть до 100 км/ч и более. Но прямоприводные моторы уступают редукторным моделям по тяговым характеристикам, а в отключенном состоянии оказывают сопротивление при накате. Для комфортных поездок по холмистой местности мощность МК прямого привода должна составлять не менее 1500 Вт.

Различия в устройстве мотор-колес

При наличии планетарного редуктора возрастает крутящий момент мотор-колеса, но ограничиваются его скоростные возможности. При использовании редукторного МК вы сможете легко преодолевать подъемы, но при езде на прямолинейных участках скорость будет умеренной – в среднем до 30–35 км/ч.

У прямоприводных моделей все наоборот – доступны более высокие скорости, но крутящий момент ниже, т.е. тяговые характеристики у редукторного МК на 350 Вт и прямоприводного МК на 1500 Вт примерно одинаковы. По надежности редукторные модели немного уступают прямоприводным, т.к. в конструкции редуктора есть планетарная передача с 3 шестернями из пластика. Их примерный ресурс – 6000–9000 км пробега. Зато редукторные модели обеспечивают лучший накат и позволяют легче крутить педали при отключенном моторе.

Прямоприводные модели имеют предельно простую и надежную конструкцию без шестеренок, более высокий КПД и способность к рекуперации энергии. Внутри такого устройства находятся статор и ротор – жестко зафиксированная ось колеса с обмотками и втулка с мощными постоянными магнитами. Это традиционная схема 3-фазного двигателя переменного тока.

Как работает мотор-колесо?

Независимо от того, как устроено электроколесо – с редуктором или без него, принцип его работы одинаков. В статоре в виде многолучевой звезды из электротехнической стали появляется магнитное поле. При взаимодействии с постоянными магнитами оно инициирует вращение ротора. На лучах статора есть обмотки, и когда по ним идет ток, лучи превращаются в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты на роторе и инициируют вращение ротора.

Для получения нужной мощности и равномерного вращения колеса статор имеет несколько десятков обмоток. Но в результате они соединяются в 3 и чередуются по окружности: 1-2-3-1-2-3… На противоположной стороне на роторе есть магниты из редкоземельных материалов. Когда на обмотки поступают импульсы напряжения, происходит активизация их магнитных качеств, взаимодействие с магнитами и вращение ротора.

Импульсы поступают на обмотки поочередно и четко в нужные моменты времени. Определяют эти моменты находящиеся на статоре датчики Холла. Они отслеживают взаимное расположение ротора и статора, откликаются на магнитное поле и отправляют сигналы на контроллер. На основании полученных сведений контроллер своевременно подает на обмотки статора импульсы напряжения. Обмотки превращаются в электромагниты, вступают во взаимодействие с постоянными магнитами ротора и заставляют его вращаться. Наглядно принцип работы бесколлекторного электродвигателя представлен на картинке.

Элементы управления мотор-колесом

Интенсивность вращения ступичного электромотора регулируется рычагом газа. При смене его положения меняется число импульсов напряжения, подаваемых в единицу времени на обмотки. В результате меняется и скорость езды. В ручки тормоза также встроены датчики, которые в свою очередь отключают подачу питания на электрический двигатель при торможении.

В предыдущей статье блога VoltBikes рассказывается о том, какое напряжение лучше выбрать для электровелосипеда.

Многие сегодня приобретают новомодные транспортные средства, в действие которые приводит мотор колесо для велосипеда. С ними не нужно стоять в пробках и можно быстро добраться в нужное место, не вдыхая вредные газы и не тратясь на заправку маслом и топливом, получая от езды положительные эмоции, без труда поднимаясь в гору и не замечая встречного ветра.

Электровелосипед только увеличивает силу райдера, но не заменяет ее полностью. Значит, на педали все же придется нажимать, т.е. в этом мобильном транспорте объединены усилия человека и мотора в отличие от средств передвижения, в которых используется толкание конструкции вперед исключительно за счет двигателя.

Подобные средства передвижения, использующие мощность различных источников, называют гибридными.

Для того, чтобы подняться в горку подойдет даже не очень сильный мотор велосипедный, которому, в крайнем случае, можно помощь вращением педелей.

Другими словами, покупая экологичный и относительно недорогой велосипед электрический, важно выбрать мотор колесо для велосипеда оптимальной мощности.

Разновидности электромоторов

Мотор-колеса отдельно и в готовых комплектах до 4500W

Промышленность выпускает мотор-колеса разной специализации. Одни предназначены для преодоления подъемов, другие ориентированы на максимальный пробег или наибольшую скорость.

Моторы с высокой мощностью, отличаются значительным крутящим моментом и хорошо «идут» в гору. Но дальность поездки у них снижена из-за быстрой разрядки аккумулятора.

КПД мотора не является по мощности величиной постоянной. При некоторой скорости коэффициент полезного действия имеет максимальную величину, которая меняется при ускорении или замедлении.

Момент крутящий

Его величина снижается всегда при поездках в гору, поэтому переключать передачи в таких случаях нужно реже, а начинать подъем с соответствующей скорости.

Даже для двигателя с редуктором значение имеет переключение скоростей, ведь ему приходится менять обороты. Правильным будет, если после переключения скорости гонщик через педали даст дополнительный толчок.

Влияет переключение скоростей как на заднее мотор-колесо, так и на колесо переднее.

Спуски

Следующим участком пути, после подъема в гору, будет спуск, во время которого при регенеративном торможении есть возможность подзарядить батарею за счет электромотора, чтобы дальность поездки увеличить (порой на значительную величину).

Мотор электрический, сконструированный Шкондиным, позволяет возвращать во время регенерации практически всю энергию, затраченную на подъем.

У каждого двигателя электрического помимо сопротивления регенеративного присутствует трение внутреннее, поэтому наибольшая скорость также немного снижается при накате в сравнении с классическими велобайками.

Имеется два типа моторов:

Устанавливаемые в колесо – не используют достоинств системы скоростей велосипедов. Рассчитывать, поднимаясь в гору, на их максимальную эффективность в данном случае не приходится;
Встроенные в каретку и допускающие возможность одновременного вращения педалей. Задействована подобная система через цепную велосипедную передачу, из-за которой несколько снижается из-за трения эффективность, но есть возможность оптимизации КПД при переходе между передачами.

Мотор колесо встроенное в колесо

Что лучше: мотор колесо или редукторное?

Последнее дает возможность ехать с низким передаточным отношением, что райдеру поможет покорять подъемы. Мотор колесо, при этом, функционирует, приближаясь к максимальному значению КПД, поскольку функционирует на повышенных оборотах.

Но, поскольку потерь на трение сложной системе не избежать, незначительное снижение эффективности двигателя будет наблюдаться.

Безредукторная система не может понижать обороты мотора, поэтому у них не будет величиной постоянной коэффициент полезного действия. Он зависит сильно от скорости.

У столь простых систем, тем не менее, общее значение КПД выше, чем у двигателей редукторных.

Поэтому, решать, какой из моторов выбрать приходится каждому:

первые поддерживают КПД постоянным в широком диапазоне передач, а вторые- характеризуются большим КПД суммарным, хотя у них неизбежны потери при уменьшении скорости;
для тех, кому часто приходится подниматься на горки или перевозить тяжести важно знать, что в таких случаях отмечается снижение средней скорости, поэтому правильным выбором будет колесо редукторное;
в других ситуациях двигатель, не занижающий передачи, с работой справляется эффективнее.

Если говорить о том, в какое колесо правильнее ставить редукторный мотор, то переднее лучше не рассматривать вообще, поскольку ему нужно обеспечить свободный контакт.

Достаточно выбрать для ежедневных «покатушек» мотор, мощность которого 250 W.

Итог: Выбор колеса, как стало понятно, зависит от необходимо тяги и скорости, от условий эксплуатации.

Чтобы электрический велосипед наилучшим образом удовлетворял запросы пользователей, к его выбору подходить нужно серьезно. От характеристик средства передвижения напрямую зависит комфорт во время езды и продолжительность срока службы железного друга.

Лучшим образом подойдут редукторные моторы мощностью 250-350 Вт, если:

местность, по которой предполагается ездить, ровная, а величина встречающихся на пути уклонов не превышает 12 градусов;
масса райдера не более 90 кг;
скорость во время езды 25-30 км/ч;
используется параллельно электротяга и педалирование.

С прямым приводом мотор-колесо выбирают в ситуациях:

ездить предполагается на скорости 35 км/ч и необходима хорошая тяга (500-600 Вт);
катание на скорости 45 км/ч требует мотора с прямым приводом -800-1000 Вт;
по-прежнему необходима тяга, но ехать предполагается со скоростью 50 км/ч-1200-1500 Вт.

Важно знать, что, установив батарею и мотор, практически каждый велосипед, легко перевоплотить в электрический. Причем, чаще едет такая конструкция лучше многих серийных моделей с такими же техническими параметрами. Стоит же комплект мотора для велосипеда в разы меньше.

Очень привлекательны велосипеды электрически тем, что законодательством предусмотрена езда на них без регистрации.

Выбор колес для различных конструкций велосипедов

Помимо уже перечисленных моментов, при самостоятельном переоборудовании просто железного коня в электрический с помощью комплекта мотор колеса для велосипеда, можно говорить о выборе мотор-колеса. зависящем от велосипедной конструкции.

Вилки

Выбор двигателя для недорогих велобайков

У дешевых байков стоимостью до 150 долларов вилка прочностью не отличается, поэтому планируемое для установки впереди мотор-колесо не должно быть мощным:

редукторные – до 350 Вт;
прямоприводные – до 800 Вт.

Передняя вилка, если принято решение мотор устанавливать на нее, не может быть шириной меньше 100 мм.

Более прочной является вилка задняя с шириной 135-145 миллиметров, имеющая форму треугольника. Она выдержит 1000-ваттное редукторное колесо и 1500-киловатное прямоприводное.

Если у последних мощность превышает отметку 2000 Вт, устанавливать мотор-колесо целесообразно только сзади, предварительно усилив вилку.

Для вилки передней, на которую крепится редукторный мотор 500 и более ватт, усиление тоже обязательно.

Зависимость выбора от трансмиссии

На принятие решения о том, на какое из колес установить мотор, зависит, помимо качества вилки, от трансмиссии, имеющейся у байка:

планетарную заднюю втулку (если мотор планируется ставить сзади), необходимо снять;
кассету с трещоткой, звездочками заменяют кассетой с фривилом, оснащенную 6-7 звездами;
потребуется заменить подобную кассету с фривилом, имеющую от 8 до 10 звезд.

Размер колес

От диаметра колес, оказывается также зависит выбор, ведь, чем колеса меньше, тем ниже скорость с мотор-колесом, но выше тяга, поэтому на гору заехать можно на 28-ободном байке с киловаттным двигателем и редукторнике с 16-дюймовыми колесами (350 Вт) с одинаковым успехом.

Обода

Они отличаются высотой профиля, поэтому требуют спиц различной длины для крепления мотор-колеса в обода, имеющие идентичный размер, но отличную величину высоты профиля.

Ее конструкции определяет место для установки контроллера и аккумулятора:

на классическую раму (трапециевидной) формы, литий-ионный аккумлятор в корпусе из пластика (или маломощную свинцовую), установить возможно внутри ее, поместив их в специальную сумку;
для рам со смещенными вниз трубами, или с трубой одной, для размещения батареи подойдет багажник;
для конструкций без багажника, складных и двухподвесных, его располагают на подседельной трубе, поместив предварительно в защитный кожух, либо в сумке на рулевой стойке.

Помните: Размещая на велосипеде, электронабор, что развесовки на осях нужно добиться оптимальной!

Мотор колеса для велосипедов купить недорого предлагают:

Что такое мотор-колесо? Ну, поклонники индивидуального электротранспорта, естественно, знают что это такое, но, зачастую, только поверхностно. А вот на вопросы, чем разнятся между собой данные агрегаты, какое МК выбрать, где приобрести, какая цена — мало кто сможет ответить вразумительно. Прояснить ситуацию поможет эта тема, в которой я постараюсь дать вам максимальный объём информации о моторизированном колесе.

Содержание:

Что такое мотор-колесо (МК)?
Классификация мотор-колес.
Копенгагенский велосипедный двигатель.
Передние и задние МК.
Мощность МК.
Незаспицованные и заспицованные МК.
Тяговые мотор-колёса и МК предназначенные для высокой скорости.
Масса мотор-колеса.
Тип крепления тормоза.
Диаметр оси.
Задние МК под трещётку/кассету.
Ширина МК.
Подбор МК.
Датчики.
Усилители дропаутов.
Полноприводный e-bike.
За сколько можно приобрести мотор-колесо?
Где можно приобрести МК?
Обслуживание моторизированного колеса.

Что такое мотор-колесо (МК)?

Всем нам ещё со школы известно, что электромотор трансформирует электрическую энергию в механическую. МК же является весьма популярной разновидностью электромоторов для e-bike и самокатов на электрической тяге. Однако, что касается электровелосипедов, то МК постепенно вытесняется оттуда кареточными двигателями. Совсем по-другому обстоят дела с электросамокатами — для них на данный момент МК является лучшей разновидностью привода.

Итак, что же такое МК (Hub Motor) по сути? Это колесо оснащённое бесщёточным электродвижком, колёсным редуктором (он может и не присутствовать) и тормозным устройством (иногда).

Классификация мотор-колес

Перед тем как отдавать свои кровные, нужно определиться, какое именно оборудование вам требуется.

МК подразделяются на 2 типа:

прямого привода (Direct-Drive Hub Motor, он же директ-драйв, он же бесщеточный, он же безредукторный);
редукторные (Geared Hub Motor).

МК прямого привода

Прямоприводные агрегаты устроены проще не придумаешь. В такой конструкции изнашиваются только подшипники. Вал силового агрегата играет роль оси и поскольку он зафиксирован, электродвигатель крутится вокруг него, вращая колесо и двигая электробайк.

Такие девайсы могут порадовать своего обладателя высокой степенью надёжности, а их мощность составляет 500-3000 Ватт и выше. Весят гаджеты от 5,3 килограмм. Но есть у них и негативный момент: при движении по инерции и на педалях, райдер будет ощущать сопротивление двигателя.

Direct-Drive юзеры приобретают для оснащения ими электровеликов и электромотоциклов, рассчитанных на максималку от 40 км/ч. Прямоприводные девайсы, зачастую, обладают бОльшим диаметром чем редукторные вариации. Это помогает выдавать более солидный показатель тяги, что требуется для создания приемлемого уровня мощности на пониженных оборотах. Но даже такой технический ход не спасает: по причине посредственных тягловых возможностей, для пересечённой местности эта разновидность МК не годится.

Средства передвижения оборудованные прямоприводными МК могут генерировать электроэнергию во момент замедления — это называется рекуперативным торможением. Но в то же время, эффективность подзарядки накопителя энергии с помощью рекуперации настолько мала, что про неё просто забывают. Исключение может составлять лишь тот случай, когда велосипедист будет спускаться с Эвереста.

Редукторное МК

У этого типа имеется редуктор и обгонная муфта. Последняя, при езде по инерции и на педалях, исключает торможение силовым агрегатом. А вот что делает редуктор: понижает высокую частоту вращения электродвигателя и повышает тягу.

Редукторная разновидность МК, которая обслуживает e-bike, электросамокаты и скутеры на электрической тяге, отличается скромными габаритами и массой, также, она может предложить достойные показатели тяги. По мощностным возможностям редукторные МК уступают прямоприводным. Как правило, для Geared Hub Motor 250-500 W являются пределом мечтаний и такие циферки дают возможность раскочегарить электрифицированное средство передвижения до 30-50 км/ч, что для многих юзеров, не слабым достижением является.

При покупке, отдавать предпочтение редукторному МК следует в том случае, если во главе угла стоит безмятежное передвижение по пересечённой местности. А вот скоростью к сожалению придётся пожертвовать — она не является козырем редукторного моторизированного колеса.

Копенгагенский велосипедный двигатель

Весьма продуманное устройство, а суть его заключается в том, что двигатель, блок управления и аккумулятор, расположены в едином корпусе.

Передние и задние МК

Фронтальное и заднее МК различаются между собой размерами оси. С передними МК проблем у юзера будет меньше, а внедрять их в конструкцию легче. Подходят они для электрификации вело различных типов.

По поводу недостатков: имеет место неважное сцепление с дорожной поверхностью. Поскольку передняя часть e-bike нагружена меньше чем задняя, передний привод может пробуксовывать, что трудно не заметить на подъёмах. Задние же МК, в противовес передним, гарантируют улучшенную тягу и сцепление с дорожным покрытием.

В распоряжении задних моторизированных колёс, обычно, на крышке имеется выступ с резьбой, для монтажа стандартной трещётки либо кассеты. На МК для передней оси, подобного технического решения вы не обнаружите.

У трещётки и кассеты крепления отличаются, на это нужно смотреть при выборе силового агрегата. БОльшая часть МК предназначенных для задней оси имеет крепление под трещётку. В то же время, крепление под кассету можно встретить не так часто и оно должно присутствовать в технических данных электродвигателя либо его названии.

При надобности, можно организовать и полноприводную модификацию, а не ограничиваться только передним или только задним двигателем.

Мощность МК

Классификация мотор-колёс по мощности несколько условна и выглядит она так:

низкий показатель — 250-350 Ватт;
средний показатель — 500-750 Ватт;
высокий показатель — от 1000 Ватт.

От показателя мощности напрямую зависит скорость электрифицированного вело.

Хотите понять, какое влияние номинальная мощность оказывает на ходовые качества e-bike? Скажу сразу — это занятие не для слабонервных! Затруднение в том, что этот параметр, приводимый некоторыми изготовителями, не равен ни фактической выходящей мощности, ни предельной. Фактическая выходящая мощность девайса имеет зависимость от нагрузки воздействующей на него в конкретный момент.

Некоторые разработчики электрифицированных колёс приводят пиковую мощность, но, как долго она будет себя проявлять? 5, 30, 60 сек? Никто точно вам этого не скажет!

Мощные движки маскируются ложными стикерами! Но тут нужно разуметь, что если вы отдаёте предпочтение экстремальной езде, не имеете при этом прав и вдобавок вас словят, стикер вряд ли поможет уйти от наказания. К сожалению, а может быть и к счастью, в большинстве стран законодательство предусматривает, что не имея прав можно кататься только на электробайках оснащённых движками мощностью не более 250 W.

Незаспицованные и заспицованные МК

Силовые агрегаты можно приобрести как уже внедрённые в колесо, так и отдельно. Естественно, первый вариант устанавливать на вело проще. Однако, если вы намерены пустить в ход уже имеющийся в вашем распоряжении обод, либо какой-то сверхпрочный, то берите МК отдельно и потом внедряйте в колесо.

Для проведения процедуры спицевания своими силами, можно приобрести специальное приспособление, оно же поможет вам расправляться с «восьмёрками».

Тяговые мотор-колёса и МК предназначенные для высокой скорости

Как узнать — тяговый электродвижок или скоростной? Показатель номинального RPM (об/мин) вам в помощь. Также учитывайте величину крутящего момента (Nm) и тут всё просто получается: чем больше Нм выдаёт двигатель, тем больше он тяговый.

Но в то же время, не стоит возиться с исследованием данного параметра, так как на веб-ресурсах достойных разработчиков, обычно объяснено, для каких целей предназначено МК. В крайнем случае, можно просто спросить. Говорят неправду только об использовании движков на e-MTB.

Нуждаетесь в электровело для горной либо холмистой местности? Тогда МК это не ваш выбор — здесь нужно отдать предпочтение кареточной разновидности электродвигателей.

Масса мотор-колеса

Никто это разделение всерьёз не воспринимает, но всё же не помешает быть в курсе общего положения дел.

Итак, МК по массе бывают такие (указана номинальная мощность):

сверхлёгкие: весят около 1,5 кило (250-350 Ватт);
лёгкие: вес 2-3 килограмма (250-500 Ватт);
средневесные: масса 4-6 килограмм (500-1500 Ватт);
тяжёловесные: затягивают на 6-10 кило и даже больше (1000-3000 Ватт и выше).

Тип крепления тормоза

Возьмём к примеру электродвижки от такого популярного китайского производителя как Bafang. Здесь просто нужно смотреть, какая буква стоит в конце названия изделия:

D — дисковый тормоз;
R — тормоз роллерного типа;
V – V-Brake.

Диаметр оси

У лёгких МК он составляет 12 мм, у массивных редукторных и прямоприводных — 14 миллиметров, у некоторых экземпляров имеет место 16-миллиметровый диаметр. Параметры разнятся, но несмотря на это, почти все МК для монтажа на электробайк обладают двухсторонней проточкой, под стандартные 10-миллиметровые велосипедные дропауты.

Задние МК под трещётку/кассету

Производители выпускают задние мотор-колёса под трещётку и под кассету. В технических характеристиках ответственные изготовители об этом сообщают.

Ширина МК

Для обычных великов цифры такие: 90-93/100-105/135 — самая распространённая/145 мм. Для фэтбайков: 175 и 190 миллиметров.

Подбор МК

Здесь нужно сразу определиться, какая именно разновидность электрифицированного вело вам нужна: для города, пригорода, горных поездок, туристический, грузовой?

Затем ищите в интернете обзоры силовых агрегатов нужного назначения и выбирайте из них наиболее подходящий вам вариант. Если жалеете денег на двигатели от известных брендов, то придётся обратить внимание на так называемые «no name» изделия либо на продукцию не популярного китайского производителя. Если повезёт, то в ваше распоряжение может достаться вполне себе приемлемый экземпляр.

Городские электровелосипеды

МК разработанные для городских электровело, предназначены для размеренного движения по ровному дорожному покрытию. Стоят они не дорого и если их правильно эксплуатировать, то можно рассчитывать на продолжительную безотказную работу.

Электробайки для езды в пригороде

Силовое оборудование для такой техники, как правило, обладает чуть лучшими показателями тяги и при преодолении умеренного подъёма оно вряд ли вас разочарует.

Трекинговые электровелосипеды

Электрические двигатели для таких аппаратов рассчитаны на использование на маршрутах с большой протяжённостью и в холмистой местности.

Горные велики на электрической тяге

Для горных электробайков производители не выпускают МК, по той простой причине, что для таких условий передвижения они просто не пригодны. В движение e-MTB должны приводить двигатели кареточного типа, которые имеют очевидные преимущества над моторизированными колёсами.

Однако имеют место и такие производители, которые хитрят, в рекламных целях так сказать. Обычно, эти МК демонстрируют достойную тягу, что даёт возможность без особых проблем эксплуатировать их на пересечённой местности.

❗Нюансы

Если вы поклонник спокойной езды, скоростной режим которой не превышает 25-30 км/ч, то добрую службу вам может сослужить мотор мощностью 250-350 Вт. А вот если вы лихой райдер, постоянно жаждущий острых ощущений, то приобретайте движок на 500 Вт. Такой, позволит разгоняться до вполне опасных 40-45 км/ч, так что, не стоит забывать и про специальную экипировку, призванную уберечь вас от неприятных травм.

Датчики

Как правило, МК оснащены датчиками скорости либо датчиками частоты вращения педалей, сообщающих блоку управления, насколько задействовать электродвижок в зависимости от частоты вращения педалей.

Датчики тяги отслеживают не частоту вращения, а усилие, прикладываемое наездником к педалям. Это создаёт ощущение больше похожее на обычный велик без электротяги. Такие датчики применяются в основном в движках кареточного типа установленных на e-MTB.

Усилители дропаутов

Думаете, установите моторизированное колесо и всё, дело сделано, можно обмывать? К сожалению, ещё имеют место неприятные моменты, которые придётся учитывать. Точки крепления МК к раме, так называемые «dropout», по причине возросшей нагрузки могут попросту разрушиться! Чем это чревато для здоровья райдера — догадаться не трудно. Во избежание подобного недоразумения, применяют усилители дропаутов.

Dropout отличаются по конструкции: для силовых агрегатов с невысокой мощностью, сгодятся относительно лёгкие детали, а для высокомощных и массивных Direct-Drive, предназначены более серьёзные, увесистые изделия. Естественно, такие приспособления нужно устанавливать — так надёжней будет!

Полноприводный e-bike

Велосипед можно оборудовать двумя мотор-колёсами одновременно, сделав его таким образом полноприводным. У подобного решения есть как свои плюсы, так и свои минусы, но, по утверждениям специалистов, недостатков всё-таки больше.

За сколько можно приобрести мотор-колесо?

Если прошерстить ассортимент популярного интернет-магазина Aliexpress, то можно наткнуться к примеру на ценник 6,2 тыс. руб. Столь символическую сумму с вас просят за 250-ваттный незаспицованный электромотор от «no name» производителя. Самый недорогостоящий комплект для превращения обычного велосипеда в электрический, с заспицованным МК мощностью 350 Вт, также от безымянного разработчика, обойдётся экономному юзеру в 16,5 тыс. руб.

Если есть желание приобрести популярные силовые агрегаты, то нужно готовить от 8 тыс. руб. К примеру, МК Shengy для заднего колеса, затянуло на 9,9 тыс. руб. Заслуживший доверие пользователей редукторный двигатель Bafang для электрифицированного фэтбайка, был оценён в 15,27 тыс. руб., Direct-Drive с показателем мощности 1500 Вт — 11,6 тыс. руб.

Где можно приобрести МК?

Неблагоразумно переплачивать, покупая двигатель или полный набор у продавцов из России. Все МК изготавливаются в Китае и ценники там на них, в основном более скромные. Но, имеют место и исключения: случается такое, что российские и китайские цены совпадают либо же в РФ даже дешевле получается. Это вполне реально, только вот случается такое исключительно с продукцией мало распространённых брендов.

Зачастую, наиболее выгодный вариант можно найти на Aliexpress, Alibaba и других интернет-магазинах китайского происхождения. Однако бОльшую часть МК в розничной продаже отыскать не удастся.

Обслуживание моторизированного колеса

Данное устройство не нуждается в обслуживании, пока не пройдёт 10 тыс. километров. Но, обратить на себя внимание оно может и раньше, например, если вы умудрились его утопить.

Заключение

Вот такое оно, мотор-колесо — простое, доступное, популярное. Как правило, у пользователей не возникает проблем ни с его установкой, ни с его эксплуатацией, тем более, что к оборудованию всегда прилагаются соответствующие инструкции. Остаётся только одно, не пожалеть денег и приобрести действительно стоящее изделие, которое будет доставлять вам исключительно положительные эмоции на протяжении всего срока службы.

Читайте также: