גלגלי מנוע לאופניים: מה הם ואיך לבחור?

כיום, רוכבי אופניים שלא שמים גלגל מנוע על האופניים נקראים יותר ויותר רטרוגרדים. "רק הרוח, רק הדוושות, רק הקיצוניות" - הערעור הזה פחות ופחות רלוונטי. צרכן עירוני מפונק שרגיל לנהוג במכונית, גם אם ירכוש אופניים, יטה בקרוב להרכיב עליו גלגל מנוע, במיוחד שמכשירים כאלה הולכים וזולים משנה לשנה.

מנוע גלגל אופניים עובד באותו אופן. לא משנה אם מדובר בתיבת הילוכים ישירה (ישירות מהרוטור) או עם הילוכים (הורדת מהירות המנוע ביחס העברה). כל מנוע חשמלי לאופניים כולל סטטור ורוטור. מגנטים מחוברים לרוטור. השדה שלהם, באינטראקציה עם השדה האלקטרומגנטי של סלילי הסטטור, גורם לסיבוב הרוטור.

הסטטור עצמו הוא סליל שנפצע במרווחים של מסגרת פלדה. לרוב, לוחות אלה עשויים מפלדת חשמל או שנאי. למבנה הסטטור יש צורה של מסגרת מצולעת עם קורות המתכנסות במרכז.

הפיתולים הם סלילים מלופפים מחוטי אמייל נחושת. הנחושת היא המוליך הטוב ביותר. מספר הסלילים הוא עד כמה עשרות, אבל מספר זה הוא כפולה של 3. גלגל המנוע דומה למנוע תלת פאזי, למעשה זה המצב: לסיבוב יציב בכוח מסוים, פולסים מתחלפים הדומים ל- משתנים תלת פאזיים מוחלים על הסלילים המרוחקים זה מזה במתח שלבים. למעשה, זה לא אות חשמלי סינוסואיד, אלא רצף של פולסים מלבניים של מתח קבוע. הם, בתורם, נוצרים על ידי דרייבר - לוח בקר שמשתמש באנרגיה של מקור כוח (סוללה).

הקביעות והיעילות של סיבוב הרוטור מובטחות על ידי שלושה חיישני הול. עבודתם מאורגנת באופן הבא:

• תיקון מיקום הרוטור ביחס לסטטור;
• תפיסת השדה המגנטי ממגנטים;
• העברת אות לנהג;
• היווצרות דחפים על הנהג עבור סלילי הסטטור.

היתרונות של שימוש במנוע גלגל הם כדלקמן.

• יעילות מוגברת - לא פחות מ-90%. לא לכל מנוע חשמלי יש מקדם כזה - למשל, עבור מנועי אספן, שעבורם מספיק זרם ישר לא מומר, היעילות נמוכה מ-70%.
• קלות ביצוע, אמינות.
• אין חלקי שפשוף (למשל טבעות ומברשות) - המנוע יכול לעבוד עשרות שנים אם היצרן לא יחסוך באיכות החומרים.
• יכולת רכיבה מהירה: גלגל מנוע של חצי קילוואט מספק כוח סיבובי, שבמהלכו מושגת מהירות אופניים של עד 45 קמ"ש בכבישים ללא שיפוע.
• היכולת, במידת הצורך, להסיר את הערכה, לתת לאופניים את הערכה המקורית. כאשר תתקין מחדש את ערכת המנוע, מראה האופניים לא ישתנה באופן משמעותי - המנוע מותקן רק על הגלגל עצמו.
• קלות משמעותית של רכיבה במעלה הרוח ובמעלה הרוח.
• פעולה חלקה וחלקה של המנוע תספק הסתגלות מהירה למהירויות חדשות ותאוצה חלקה.
• פעולה שקטה לחלוטין של גלגל המנוע.

להגדרה הזו יש גם כמה חסרונות.

• מומנט נמוך - פחות מנועים מסוגים וזנים אחרים.
• חוסר יכולת ליצור עיצוב קומפקטי יותר מבוסס על מנוע כזה.
• משקל מוגבר... כמה מנועים אחרים, למשל, לכל אותם מנועי אספן, יש משקל נמוך משמעותית - פי 1.5 או יותר.

כל הערכות המוכנות, הכוללות גלגלי מנוע, מושלמות עם בקר וסוללה. עם זאת, מי שלא מתקין את מנוע הגלגל שלם עם שאר החלקים מזמין את כל רכיבי המערכת בנפרד: מנוע הגלגל עצמו, הסוללה והבקר עם מקל המצערת.

לפני בניית מערכת מתיחה חשמלית, מתחיל מתמודד עם גלגלי מנוע עם גיר וחסר הילוכים. תיבת ההילוכים משתמשת במנגנון הילוכים, כאשר מהירות הסיבוב (מספר הסיבובים) של המנוע החשמלי עצמו היא פי כמה - לפי יחס ההילוכים של תיבת ההילוכים - יותר מזו של הציר, שבסופו של דבר מסובב את הגלגל.

גלגל ההילוכים מגביר את המומנט, אך מפחית את מהירות רוכב האופניים ל-30 קמ"ש. ללא הילוכים - גלגל עם הנעה ישירה - אין את תיבת ההילוכים עצמה ואת ההפסדים הנלווים, מה שמשחרר את המנגנון משפשוף גלגלי שיניים, שזקוקים לשימון הרבה יותר מאשר מיסבי המנוע עצמם. המומנט נמוך משמעותית בהספק של עד 1500 W, אך ניתן להאיץ ל-50–100 קמ"ש, בהתאם להספק המנוע.

גלגל מנוע עם אפשרות להחזיר (להחזיר) חלק מהחשמל הנצרך מאפשר להחזיר אותו בכמות קטנה - כ-6% מהכוח הנצרך. מכיוון שהיעילות של מערכת כזו אינה יכולה להיות שווה לאחדות בגלל הפסדים טבעיים בחוטים, בפיתולים, בבקר ובסוללה, לא ניתן יהיה להסתדר ללא השקעה חיצונית של אנרגיה נוספת. ויש רק שתי דרכים לחדש את אספקת החשמל.

1. העבר את מנוע הגלגל למצב טעינת הסוללה. אז הדיווש יהיה קשה לפחות פי שניים - בגלל הבלימה שמפעיל העומס על הפיתולים.
2. מצא מקום שבו אתה יכול פשוט לטעון את הסוללות... האפשרות הטובה ביותר תהיה לשים פאנלים סולאריים על התרמיל והבגדים, כאשר הנסיעה על אופניים ממונעים היא אוטונומית לחלוטין.

כמו כן, גלגל המנוע יכול להיות אחורי - הוא מותקן על הגלגל האחורי. החלק הקדמי ממוקם באותו אופן. אז האופניים הופכים להנעה אחורית או קדמית, בהתאמה. לעלייה משמעותית במהירות, אתה יכול להפוך את האופניים להנעה לכל הגלגלים על ידי הנעת שני הגלגלים.

גודל מנוע הגלגל נקבע לפי קוטר החישוק. בין אם יש לך קוטר של 29, 26, 20 או 16 אינץ', המהירות והדחף תלויים בזה. ככל שקוטר החישוק גדול יותר, כך יותר מהירות, אך פחות דחף, ולהיפך. עם פחות אחיזה, אתה תאיץ זמן רב יותר. יש רק דרך אחת להוסיף אחיזה - לעזור למנוע עם הדוושות.

יתכן שניתן לשחזר גלגל מרכזת רגילה לרכזת מנוע, באמצעות למשל חישוק 28" עם חישורים מאופניים קונבנציונליים עם גלגלי 20". מי שלא יודע או לא רוצה להתעסק עם חזה מלא של חישורים, מומלץ להזמין מיד בסין גלגל מנוע מוכן עם סוג המנוע הנדרש.

החליטו בדיוק מה אתם רוצים מהאופניים שלכם.

• מהירות עד 35 קמ"ש ללא מאמץ רב וכל רמה מיוחדת של התפתחות גופנית. יחד עם זאת, האופניים שלך לא נפטרים מהפונקציות המקוריות שלהם - אתה תחזור לדווש עם הרגליים בכל עת. עדכון כזה עולה בסך הכל 350 דולר.
• 50 קמ"ש – ציוד אלקטרוטוסטוס. יחד עם זאת, ייתכן שלא תעבור באותה קלות לדיווש - מארז הסוללות, גלגל מנוע חזק יותר ואותו בקר שוקלים 5-10 קילוגרמים נוספים. עלות התיקון היא מ-$600.
• האופניים יהפכו לאופניים חשמליים - אופנוע חשמלי... אתה יכול להאיץ בקלות ל-90 קמ"ש. אבל זכור: במקרה זה, בהחלט תצטרך חישוקים ותותבים מחוזקים - אולי, כמו על אופני טנדם. העובדה היא שהמשיכה המוגברת דורשת גם עומס מוגבר. חישוקי אופני הכביש הדקים שלך פשוט יתעופפו ואתם עלולים להתרסק. המחיר של התאמה אישית של אופניים לאופנוע חשמלי יעלה לפחות 2300 דולר.

המסה של סט לאופניים חשמליים - מנוע לכל גלגל (ללא מרווח גלגלים), ערכת סוללות ובקר - תהיה לפחות 4 ק"ג במשקל. זה מספיק לנהיגה רגילה בעיר או בכבישים כפריים. מנועים טובים למדי מיוצרים, למשל, על ידי חברה Bafang 8FUN... הספק ההפעלה של המנועים הוא 250–750 W, אך כאשר ההספק עולה על 350 W, מנוע כזה עלול להתחמם יתר על המידה, מה שיקצר מאוד את חיי השירות שלו.

משקל מנוע הגלגל (ללא גומי) הוא לפחות 2 ק"ג. הוא די מסוגל להגיע למהירויות של עד 35 קמ"ש עם משקל רוכב ממוצע של 90 ק"ג - הרוכב עצמו עלול שלא להתאמץ כלל לדווש. את אותו הדבר ניתן להשיג ללא מנוע, על ידי מעבר למהירות האחרונה מהדוושות ותוך כדי נסיעה ללא תנועה כלפי מעלה או מטה. ברכיבה בעלייה, תזדקק לעזרתו של רוכב אופניים דרך הדוושות - ייתכן שהמנוע לא יוכל להתמודד עם העלייה. בשילוב של השניים, אתה יכול לקבל את המהירות המועברת על ידי מנוע של קילוואט אחד, מופעל בהתחלה. הניידות והקלילות היחסית של האופניים מובטחת.

אין צורך בגלגל מנוע של חצי קילוואט - הוא עצמו שוקל לא 2, אלא 4–5 ק"ג, תוך שהוא לוקח כפול חשמל מהסוללה מאשר מקבילו ב-350 וואט. גלגל מנוע של 500 ... 600 וואט הוא "קב" שלא עבר את "הבחירה הטבעית" לא בפרויקטים ולא בפועל בקרב משתמשים: כמה רוכבי אופניים ציינו כי כתוצאה מכך, יש בו פחות הגיון מאשר ממכשיר של 300 וואט.

תצורה זו מאפשרת לא רק לקבל מהירות השווה לממוצע של 48 קמ"ש, אלא גם לכבוש בקלות כל טיפוס בתנאים של העיר ומדרונות ההרים. כדי להשיג תוצאות כאלה, יש צורך לבחור מנוע עם הספק של 1200-1500 וואט. לגלגל מנוע כזה יש מסה של 6-8 ק"ג (לא כולל גומי). מתן מנוע כזה עם אספקת אנרגיה רציפה יעזור יותר מארז סוללות כבד ויקר במשקל של לפחות 5 ק"ג.

אם אתה מסתכן בהגדלת המתח מ-48 ל-72 וולט, תקבל את המהירות המותרת לעיר - לא פחות מ-60 קמ"ש, אך יחד עם זאת המנוע יתחמם מהר יותר וחזק יותר, מה שמאלץ אותו להתניע רק לזמן קצר.

שינוי האופניים למשיכת מנוע, למשל, 3 קילוואט, יאלץ את הבעלים לחזק את המסגרת. ראשית, גם הערכה וגם הדחף עצמו, שנוצר על ידי המנוע בסדר גודל של כמה קילוואט, ידרשו עומס מוגבר. אחרת, הגלגלים יהיו הראשונים לסבול (על החישוקים יופיעו "שמיניות" ענקיות), ואז המסגרת עצמה תתחיל להתפרק - ערכת הגוף של הסוללות והבקר יוסיפו לפחות 15 ק"ג. העומס המרבי המותר הוא רק פי שניים מהנומינלי, זה הכלל הבסיסי עבור כל גלגלי המנוע.

כדי לספק סט מחוזק לאופניים חשמליים מקטגוריה III, צריך לחזק את הנשירה, לשנות לחלוטין או לצייד מחדש את נוצות המסגרת ולהתקין איזון מיוחד, ממש כמו באופנועים אמיתיים. למנוע הנומינלי של 3 קילוואט כבר יש מספיק כוח כדי לעוות את תומכות המסגרת עבור אופניים רגילים, גם כאשר אתה מפעיל אותם במצב נייח על ידי הרמת הגלגל שעליו מותקן המנוע על מתלה מיוחד.

מבלי לחזק את המסגרת בצורה מיוחדת, לא סביר שתוכל להשתמש במנוע עם הספק של עד כמה קילוואט. מהירות של יותר מ-40 קמ"ש כבר מחייבת בלימת זעזועים טובה - בלעדיה פשוט תיזרק מהאוכף אם תפגע בגבשושית קטנה או סדק מעבר לכביש. מזלג - מאופנוע או מאופני דאונהיל (לאחרונים יש מסה מרשימה והחוזק הגבוה ביותר, בלתי מושג לאופניים מסוגים וזנים אחרים). גם מארז הסוללות כאן שוקל החל מ-20 ק"ג.

למי שאוהב לרכוב קרוב יותר לסקי אקסטרים, מאסטרים מנוסים ממליצים להחזיר את הגלגל המנוע לאחור. הגלגל המנוע האחורי אוחז את הכביש טוב יותר מהקדמי - זה חשוב בפניות חדות, עבירות במהירות מוגברת.

עם זאת, כבישים חלקים פחות ניתנים לניהול בשל חלוקת המשקל הגרועה יותר. המצב מחמיר מהסוללה המחוברת לתא המטען. את המצב מתקנים מנוע-גלגל גיר, בעל משקל נמוך יותר, וסוללות ליתיום-יון, שהגדילו את האנרגיה הספציפית. חלופה - סוללות עופרת חומצה על הצינור האמצעי (הפנימי) של המסגרת. עם זאת, מנוע רכזת הגלגל האחורי תורם לחוזק הכולל של המבנה כולו.

אם אי אפשר לשלב את הגלגל המנוע עם קסטה מהירה (לדוגמה, 9 כוכבים), שנה את האחרון ל-5 כוכבים. כמוצא אחרון השאר רק כוכב אחד או הזיז את נוצות המסגרת במרחק של 2 ס"מ זה מזה. ייתכן שמסגרת האלומיניום האחרונה לא תחזיק מעמד - ניסוי על מסגרת פלדה.

החוט החשמלי לא צריך לצאת ימינה, במקום שבו פועל מנגנון העברת ההילוכים, אלא שמאלה. הברג את האומים המחזיקים את מנוע הגלגל והסר אותו. הרכיבו את מנוע הגלגל בהתאם להוראות ההרכבה. אם משהו לא לגמרי ברור לך, פנה לצוות התמיכה באתר החברה או החנות שמכרו לך את הגלגל המנוע. לרוב עדיף להיעזר במומחה מכיוון שהבקר יכול להישרף בקלות. ואתה לא תלך בלי בקר אם אין לך מנוע מוברש שלא צריך שום דבר מלבד DC.

לאחר ההרכבה, בדוק את מנוע הגלגל ללא עומס - הוא לא צריך להיות "שמונה". אם זה לא המקרה, הסר את ה"שמיניות" על השפה על ידי הידוק החישורים עם החישורים. נסה את הבקר ומקל המצערת. אם הכל עובד כמו שצריך, בצע נסיעת מבחן במהירות נמוכה.

התקנת מנוע רכזת הגלגל הקדמי קלה יותר. הגלגל הקדמי עצמו אינו מכיל גלגלי שיניים. פשוט אין מה להפריע לפעולת גלגל המנוע הקדמי. לא משנה אם ימינה או שמאלה - בכיוון הנסיעה - תובילו החוצה את כבל החשמל. גם הארכת המזלג לא תפגע בחוזק וביציבות האופניים.

הדבר היחיד - אל תבלבלו את כיוון התנועה של הגלגל: אם ההתקנה לא נכונה, אתה, מבלי לבדוק את פעולת המנוע, תלך פתאום לאחור, והאופניים יהפכו לרכב עם הגה אחורי. פרדוקסלי הוא המצב שבו מקל המצערת נתקע: אתה יכול להתנגש בעמוד או להתנגש במכונית שנוסעת מאחור, גם אם היא מאטה לפניך.

הגלגל המנוע המורכב מפחד מממטרים, משכשך בנהרות וביצות - אם הוא טובל במים או מוצף בסילוני מים, חיישני ההול עלולים להיכשל. יש להקפיד מראש על איטום - או לפחות כיסוי מסילוני מים ישירים - את פנים גלגל המנוע. לעתים קרובות, היצרנים עצמם מתקינים בולמים עגולים מיוחדים כדי להגן על הגלגל מפני התזה ישירה של מים ו/או לכלוך בזמן נסיעה - ודא שהם תואמים את חישורי הגלגל.

למידע כיצד לבחור מנוע גלגל לאופניים, ראה את הסרטון הבא.