Электровелосипед своими руками - все виды компоновки

Для чего это вам нужно?

Прежде всего вы должны подумать, для чего будет использоваться велосипед, получивший оснащение в виде электродвигателя. Он станет тяжелее, на нем нельзя будет заниматься кросс-кантри и даунхиллом, потому что центр тяжести системы повышается, вес увеличивается, да к тому же падать на таком байке не стоит. Это может привести к поломке электродвигателя и потребовать его замены.

Как правило, велосипед с электроприводом требуется для следующего:

запаса хода «на всякий случай», при усталости, для резерва. Это очень хорошее решение для велосипедистов-любителей в возрасте, а также для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, ожирением. Это позволяет выезжать на спокойные прогулки без опасности выбиться из сил на обратном пути, в том случае, если не получается их правильно рассчитать;
постоянное использование для подъема в горку, в виде подключения на сложных участках маршрута. Для этого электровелосипед должен иметь возможность движения сразу на двух источниках энергии: мускульной силе и двигателе.

На пересеченной местности электробайк лучше не использовать. Его удел – это проселочные тропинки, асфальтовое покрытие. Также электровелосипед не любит прыжков.

Самое простое решение – мотор-колесо

Для любителей облегченной езды на велосипеде производители предлагают еще один вариант, в котором электродвигатель и колесо конструктивно скомпонованы в один узел, так называемое, мотор-колесо.

Преимущества
такой системы очевидны:

При установке данного привода велосипед не подвергается каким-либо значимым доработкам, не изменяется значительно и его внешний вид. Единственное – установка органов управления на руле и аккумуляторного отсека – на раме.
Установка не требует каких-либо существенных знаний и умений – при правильном подборе колеса-мотора она доступна, наверное, всем.
Работа двигателя практически бесшумна.
При желании велосипед легко трансформируется обратно в обычный.

Есть, конечно, и ряд недостатков
:

Колесо с размещенным в ним приводом – достаточно тяжелая конструкция (6 и более килограмм), увеличивающая общую массу транспортного средства. Опытные велосипедисты рекомендуют устанавливать усиленную переднюю вилку.
Существуют определенные ограничения по мощности привода.
Превышение установленной производителем скорости может дать обратный эффект – двигатель превращается в генератор и самопроизвольно тормозит движение.

Продаваемые комплекты представляют собой собранный в ступице колеса бесколлекторный электродвигатель мощностью от 200 до 1000 Вт.

Как правило, в продажу поступают готовые конструкции – со спицами и колесным ободом, однако для любителей подходить к делу обстоятельно реализуются и просто двигатели. В этом случае выбор и установка необходимых спиц и обода ложится на хозяев транспорта. Так сказать, мотор-колесо своими руками.

В комплект обязательно входит контроллер, обеспечивающий правильную работу привода, механизмы управления, аккумуляторные батареи с блоком подзарядки.

В зависимости от предпочтений, можно выбрать как переднее, так и заднее ведущее колесо. Некоторые велосипедисты решают задачу «одним махом» — делают свою «машину» полноприводной.

Наиболее популярными среди поклонников электропривода считаются моторы-колеса «Polariss», «Yamasaki», «Electra», «Golden motor»
. Приобрести их можно как через специализированные магазины, так и заказав через интернет.

Реально оценив свою потребность в электровелосипеде, финансовую состоятельность и техническую подготовленность для выполнения собственноручного монтажа, можно сделать выбор в пользу той или иной модели.

Монтаж электрооборудования

После сборки механической части электровелосипеда, установки и крепления двигателя, аккумулятора и контроллера, необходимо произвести сборку электрической схемы.

Обычно эта операция затруднений не вызывает, а ее трудоемкость зависит от выбранных комплектующих

Особое внимание необходимо уделить надёжности контактных соединений, исключив их искрение и нагревание

Желательно дополнительно установить электрический сигнал, который повысит безопасность движения, а также обеспечить питание фары и подсветки велобайка от основного аккумулятора. Многие энтузиасты устанавливают на колеса светодиодную подсветку, которая повышает безопасность движения в темное время суток.

Нужен ли вам электрический велосипед? Давайте разберемся вместе

Когда я впервые услышал об электрических велосипедах, я подумал, что это вещь стоящая и со всех сторон классная. Они позволяют ездить относительно быстро, без хлопот с общественным транспортом, заниматься спортом, не сильно потеть, добираться из пункта А в пункт Б, не тратя денег на бензин и содержание автомобиля. Будучи заядлым велосипедистом еще с детства (хобби у меня такое спортивное), я решил проверить, что это за зверь такой – электробайк. Нужен ли он лично мне, какие реальные преимущества он дает и какие объективные минусы можно в нем найти. Вот какие выводы были мной сделаны в итоге:

Применение электрогенератора

А где можно применить велосипедный электрогенератор в нашей обычной жизни? Можно, например, заряжать телефон занимаясь спортом по утрам. Ну и правда, почему бы не тренироваться и экономить электроэнергию в то же время? Замерьте, сколько времени потребуется, чтобы зарядить свой сотовый. Попробуйте запомнить время и пытаться побить его в будущем. Можно совместить, так сказать приятное с полезным — посмотрите, сможете ли вы генерировать столько энергии, сколько потребляет блендер. Тогда вы сможете приготовить себе спортивный коктейль.

Если у вас есть технически смелый ребёнок, то почему бы ему не заняться воплощением этой идеи в жизнь просто ради опыта. Включите свою фантазию и может вам придут в голову ещё какие-то забавные идеи.

Не исключено, что вы захотите воплотить свои задумки в жизнь. Что для этого понадобиться?

Велосипед. Для этих целей отлично подойдёт старый, давно не используемый или валяющийся без дела.
Двигатель на 12V постоянного тока.
Клиновой ремень, для соединения заднего колеса с двигателем.
Брус для подставки 100*50 мм.
Диод.
Аккумулятор 12V.
Инвертор, преобразующий постоянный ток 12V в переменный 220V.

ЭЛЕКТРОМОТОР ДЛЯ ВЕЛОСИПЕДА: ОСНОВНЫЕ ВИДЫ

В данной статье мы рассмотрим основные виды такого прибора, как электромотор для велосипеда. Итак, стоит сказать, что моторы, которые устанавливаются на электрические велосипеды, существуют таких типов:

мотор-колесо;
подвесной двигатель;
двигатель на фрикционной передаче.

МОТОР-КОЛЕСО

Мотор-колесо – это самый распространённый на сегодня тип электромотора. Стоит отметить, что этот тип электродвигателя обычно устанавливают, когда переоборудуют обычный городской велосипед в велосипед с электромотором.

Что касается внешнего вида и дизайна велосипеда, то они почти не меняются, так как мотор-колесо практически незаметно. Этот двигатель монтируется как к передней, так и к задней ступице, но иногда бывает, что ставят по мотору на каждое колесо.

Велосипед считается полностью переоборудованным, когда завершен монтаж аккумулятора и ручки «газа». Часто мотор-колесо продается со спицами, которые уже смонтированы к ступице.

Мотор-колеса обладают мощностью в пределах 150 — 2000 Вт.. Отметим так же, что мотор-колеса имеют три основные варианта исполнения: на 24, 36 и 48 В. И на каждый из этих типов требуется свой аккумулятор.

Велосипед, на котором установлено мотор-колесо, способен разогнаться до 60-70 км/час и обладает запасом хода примерно 40-50 км. Естественное, если вы двигаетесь в гору, эти показатели существенно снижаются.

Чтобы увеличить мощность и скорость электровелосипеда, некоторые экспериментаторы увеличивают питание до 72 В. Но, это достаточно рискованная затея, ведь можно повредить установленный на байк электромотор.

ПОДВЕСНОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Подвесной двигатель является самостоятельным узлом, крепящийся к каретке или нижней трубе байка. Обязательным моментом является то, что на электромотор и цепную передачу устанавливается специальный защитный кожух.

Двигатель передает усилие на заднюю звезду через цепную передачу. Питание двигателя осуществляется аккумуляторной батареей, которая крепится внизу несущей платформы байка.

Расходуемая мощность и скорость велосипеда регулируется специальным электронным контроллером. Контроллер управляется ручкой руля (по аналогии с ручкой «газ» у мотоцикла).

Если сравнивать данную конструкцию с мотор-колесом, то общая масса велосипеда немного увеличится. Однако, скорость электробайка возрастет существенно, и даже может достичь 120 км/час.

Так же как и мотор-колесо, электропривод рассмотренного типа может устанавливаться почти на любой велосипед.

ДВИГАТЕЛЬ НА ФРИКЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧЕ

Электропривод, в основе которого лежит фрикционный механизм, работает благодаря следующему принципу. Передача крутящего момента от вала электродвигателя производится непосредственно к покрышке колеса транспортного средства.

Данный тип передачи крутящего момента с двигателя к колесу считается малоэффективным, так как имеет ряд вполне весомых минусов, а именно:

очень невысокий КПД;
значительно уменьшает срок службы колеса;
требует постоянно контролировать давление в колесе;
при мокрой погоде передаточный ролик ощутимо проскальзывает.

Единственное, что оправдывает допустимость применения электродвигателя такого типа, это то, что его можно просто установить, не разбирая при этом велосипед.

Они не дешевые

Да, электровелосипед значительно дешевле автомобиля, но также он прилично дороже любого дорожного велосипеда без моторчика. Добавьте 30, 40, а то и 50 тыс. рублей сверху (суммы могут быть значительно более внушительными. Вот модель за 700 тыс. рублей: Haibike Xduro FullSeven Carbon 9.0) при покупке велосипедов одного класса и вы поймете, что выгоднее все же взять старый добрый байк на обычном цепном приводе.

Добавьте к этому стоимость страховки (ага, есть люди, страхующие их), хорошего замка (чтоб не угнали), фонаря, шлема и других аксессуаров и задайтесь вопросом: «Вы собираетесь ездить на этом велосипеде достаточно, чтобы окупить его стоимость?»

Хотя, как мы говорили ранее, есть и достаточно бюджетные и непритязательные модели, позволяющие за несколько лет начать реально экономить. Правда, их минусами остается:

Большой вес (30 кг и даже более, при том, что более дорогие велобайки весят чуть более 20 кг);

Малая внешняя привлекательность;

Возможны проблемы с надежностью у недорогих моделей.

Колеса

Размер колес

Обычно размеры колеса зависят от типа байка, на который они устанавливаются. Соответственно, что у каждой разновидности свой стандарт. На горные велики обычно устанавливаются колеса 26″, на шоссейники — 28″, на BMX — 20″, а городские могут быть укомплектованы всеми указанными ранее размерами.

Если руководствоваться законами физики то можно сказать, что чем больше диаметр колеса тем больше его накат, но чтобы развить высокую скорость вам потребуется приложить больше усилий на старте. Также большой диаметр колеса делает велосипед неповоротливым.

Покрышки

Покрышки как и все подбирается в первую очередь по типу и характеру использования.

По размеру уже имеющегося у вас обода. На обод большего диаметра маленькая покрышка попросту не наденется.

Говоря о протекторе покрышки то прослеживается следующая тенденция — чем выразительнее и агрессивнее протектор, тем более проходимыми качествами обладает шина. Наиболее гладкий протектор устанавливается на шоссейники и трековые, а наиболее грубый, естественно, на горные велосипеды. По размеру покрышки среди внедорожников образовался подтип, так называемых, фэт-байков имеющих максимально утолщенные покрышки

Обода

Представлены на современном рынке в трех разновидностях: Одинарные, двойные, тройные. Самыми оптимальными являются двойные т.к достаточно универсальны и долговечны при использовании как по бездорожью, так и по ровным поверхностям.

Обода изготавливаются в основном из стали, алюминия и карбона. Здесь все примерно также как при выборе рамы. Стальные имеют больший вес и уже уходят в прошлое, оставшись только на самых дешевых и примитивных моделях, однако они все также прочны… Алюминиевые, конечно же, имеют сравнимую со сталью прочность но при этом обладают низким весом. Используются сейчас на большинстве велосипедов. Карбоновые обода еще легче алюминиевых, однако устанавливаются в основном на спортивные, предназначенные для эксплуатации на ровной дороге или треке, т.к. имеют достаточно низкую ударную прочность и абсолютно неремонтопригодны.

Фрикционная передача

Эта разновидность электропривода, хотя и встречается в продаже, но не пользуется особой популярностью. Принцип ее – немудреный. Двигатель устанавливается прямо у ведущего колеса, передача крутящего момента происходит непосредственно с вала статора на покрышку. Казалось бы – все просто и очевидно. Но то, что, может быть, применимо для детских электрических машинок и велосипедов, малопригодно в реальном использовании транспорта.

Посудите сами:

Нет никаких передаточных звеньев, то есть исключается возможность увеличения угловой скорости колеса за счет использования редукторов;
Крайне низкий КПД;
Даже незначительное падение давления в камере колеса резко уменьшит эффективность такого привода.
Постоянное трение между фрикционом двигателя и протектором покрышки резко снижает ее долговечность.
В условиях сырой погоды, грязной дороги, мороза коэффициент трения существенно уменьшится, фрикцион будет пробуксовывать, что снизит и без того невысокую энергоотдачу привода.

Единственным плюсом этой системы является простота ее установки, которая не потребует каких-либо глубоких переделок велосипеда.

Нет, если планировать переделку с реальными повышениями эксплуатационных качеств велосипеда, от подобной схемы лучше сразу отказаться.

Монтаж электрооборудования

После сборки механической части электровелосипеда, установки и крепления двигателя, аккумулятора и контроллера, необходимо произвести сборку электрической схемы. Обычно эта операция затруднений не вызывает, а ее трудоемкость зависит от выбранных комплектующих

Особое внимание необходимо уделить надёжности контактных соединений, исключив их искрение и нагревание

https://youtube.com/watch?v=PdCjfM1hYrg

Цепной электропривод для электровелосипеда

Набор для электровелосипеда с цепным приводом

Самостоятельная переделка обычного велосипеда в электровелосипед в этом случае будет более трудоемка. Хотя этот вариант электропривода является более эффективным чем мотор-колесо. При меньшем весе и мощности, электровелосипеды с цепной передачей разгоняются до больших скоростей.

Желающие сделать электровелосипед своими руками по этой схеме могут немного сэкономить на комплектующих, если удастся найти подходящий электромотор, так как можно приспособить двигатель из какой-либо бытовой или автотехники. Некоторые умельцы используют электродвигатели из стиральных машин, стеклоочистителей автомобиля и даже из электродрели.

Так же существуют наборы из серии «Сделай сам» для переделки велосипеда в электровелосипед. Большую популярность в мире завоевали наборы от тайваньской компании Cyclone. В их линейке продуктов представлены комплекты с электродвигателями от 200 до 1500 Вт, а набор из двух моторов по 1,5кВт разгоняет электровелосипед до 120 км/ч !!!

Преимущества цепного электропривода

меньший вес двигателя и аккумуляторов, рассчитанных на меньшее напряжение;
более высокая максимальная скорость;
возможность использовать систему переключения передач велосипеда, что повышает КПД.

Недостатки цепного электропривода

более сложная установка комплекта и необходимость использования специального инструмента;
шумы, издаваемые электродвигателем и цепью;

Цены на такие наборы начинаются от 400$.

Педали

От выбора правильного типа педалей зависит комфорт передвижения на байке в целом. Существует 3 основных разновидности.

Платформенные педали

Самый распространенный тип педалей состоящий непосредственно из платформы закрепленной на оси с подшипниками

Здесь нужно обратить внимание на качество используемых подшипников, а также на материал самой платформы: либо это качественный и прочный металл, либо недолговечный и низкосортный пластик

Контактные педали

Представляют собой педали с креплением для специальной обуви. Что-то вроде крепления лыжных ботинок к лыжам. За счет постоянного контакта ноги и педали достигается высокая эффективность педалирования. Сфера применения — профессиональный спорт.

Вы получите больше

По итогу месяца владения e-bike’ом я пришел к выводу, что данный вид транспорта, возможно, может подойти людям, которые хотят заняться спортом (любым любительским спортом), но на это им не хватает силы воли, поскольку первые три месяца для начинающего спортсмена самые сложные. Нужно привыкнуть, как говорится, и душой, и телом. Эту привычку как раз и может незаметно дать электровелосипед с педальным приводом, где вам все же придется крутить педали. Нагрузка будет распределяться равномерно, а мышцы – тренироваться постепенно.

На следующий сезон вы уже легко сможете дополнить свои покатушки обычным велосипедом, повышая свой навык и тренированность. Дальше все будет зависеть исключительно от вашего желания – захотите ли вы прогрессировать и стать настоящим спортсменом или продолжите кататься в свое удовольствие на быстром, маневренном электробайке.

Двигатель

Самый бюджетный рабочий вариант – редукторное моторколесо с номинальной мощностью 250 Вт.

Моторколесо редукторное – по этой ссылке есть выбор:

переднее/заднее под трещотку/заднее под кассету
мощность 250/350/500 Вт
номинальное напряжение 36В

Стоимость 250 Вт на момент публикации без скидок 6314 р.

Кассеты и трещотки подходят стандартные на 6-10 звезд, которые ставятся на обычные колёса. Для себя я покупал задний двигатель под трещотку мощьностью 250 Вт. Тяги у такого двигателя вполне хватает и на старте и в движении. На местности без затяжных подъемов можно ездить вообще без педалей. Заехать например с лесной грунтовки на трассу с углом подъема в 30о с общей массой повозки до 90 кг также получается без помощи педалей. Но для частых длительных подъёмов (если не хотите крутить педали) лучше выбирать мотор мощнее. Такой будет перегреваться.

Максимальная скорость зависит от диаметра колеса, номинального напряжения мотора и от напряжения батареи. На 26-ых колесах с батареей 36 Вольт максимальная скорость будет около 25 км/ч, (~210 об/мин), с батареей 48 В 33-35 км/ч (~280 об/мин).

Мотор колёса обычно сделаны под 36 спиц. Диаметр окружности на которой в двигателе располагаются спицы – 124 мм, этот размер нужен для расчёта длины спиц. Крутящий момент моторов до 250 Вт не велик и их можно спицевать обычными спицами с толщиной от 2,32 мм (13G, 12G). Если Вам говорят, что спицы должны быть минимум 3 мм – Вам просто очень хотят продать эти спицы. При расчете длины спиц нужно учитывать, что жесткость колеса и нагрузка на спицы будет зависеть от схемы спицевания (количества перекрестий). Чем больше крестов, тем легче спице переносить удары судьбы. Оптимальным будет спицовка в 3-4 креста. Обод колеса обязательно должен быть двойным.

Велостанок для бегунов

Большую пользу может принести велостанок и бегунам. Кроме сугубо прикладной функции развития общей выносливости на таких устройствах, к примеру, ведущие мировые трейлраннеры отрабатывают бег в гору, выставляя большое сопротивление и, соответственно, снижая каденс до значений, похожих на горовосхождение.

Велостанок активно используют как замену восстановительным беговым тренировкам

Безударность нагрузки вместе со включением других мышц хорошо работает на травмобезопасность и позволяет разнообразить тренировочный процесс, что особенно важно при больших объёмах пробежек

Таким образом, занятия на велостанке постепенно вырастают в самостоятельный тип тренировок, который можно легко вписать в режим и ритм жизни современного жителя мегаполиса. Пандемия, обилие ограничений, климатические условия, на большей территории нашей страны не слишком подходящие для тренировок на открытом воздухе круглый год, – всё это только усиливает тенденцию к устойчивому интересу спортсменов к велостанкам и занятиям дома или в ином помещении.

Естественно, ни один даже самый совершенный станок полностью не заменит вам тренировок на шоссе, не даст навык езды в группе. Однако продвинутые современные модели способны воссоздать ощущения, максимально приближенные к «боевым», помочь улучшить технику, сосредоточиться на установках тренера и целевых показателях, не отвлекаясь на дорожную ситуацию, погоду и качество асфальта, при этом значительно экономя время и усилия на логистику.

Удержать от покупки велостанка может только его довольно высокая цена, особенно это касается продвинутых моделей. Но тут всё зависит от уровня спортивных амбиций и подготовки атлета. Для простых тренировок вполне будет достаточно бюджетных устройств.

Мотор-колесо

Это очень распространенный набор привода, предлагаемый покупателям. В данном устройстве бесколлекторный двигатель устанавливается в ступице колеса.Система мотор-колесо. Достоинств у мотор-колес в достатке:

Устанавливать мотор-колесо просто. Его комплектация минимальна;
Есть возможность сделать полноприводный велосипед, если поставить второй комплект мотор-колеса;
Работу такого двигателя не портит сильный шум;
Мотор-колесо на велосипеде выглядит более красиво, чем укрепленный на раме электродвигатель;
Скорость его регулировать проще, так как регулятор скорости очень удобный.

На основании опыта использования мотор-колеса можно выделить следующие замечания. Устанавливать мотор-колесо, напряжение которого – больше 1000 Вт, на вилку из алюминия не рекомендуется. Это может привести к поломке вилки и потере управления. Не стоит прокручивать мотор-колесо, когда провода, которые выходят из него, соединены. Ведь в момент начала работы каждый электромотор начинает производить электрический ток. В двигателе от статора отходят три проводка и два – от датчика. Когда при вращении мотор-колеса эти провода замкнутся, образуется искра, которая может испортить датчик.

Устанавливать мотор-колесо надо следующим образом: чтобы провода, которые отходят от ступицы, находились на левой стороне. В этом случае ось начнет вращение в правильном направлении.

В ряде стран принято ограничение скорости движения велосипеда –30 км/ч. С этой целью контроллер блокирует увеличение скорости. Сильнее разгоняться не удастся, даже с помощью педалей. Когда контроллер выключит электродвигатель, он станет работать в качестве тормоза.

В продаже есть большое количество наборов, в комплект которых входят: уже готовое колесо – его мощность 1000 Вт, блок управления, аккумуляторы, зарядное устройство, контроллер. Действует бесплатная доставка. Существует возможность купить и дешевле комплект мотор-колеса, в котором отсутствует аккумулятор, также в него входит не полностью готовое колесо, но просто втулка и отдельно мотор. Доставка таких заказов до покупателей производится в течении недели. Наиболее востребованные мотор-колеса выпускаются фирмами: Electra, Goldenmotor, Polariss, Yamasaki.

Оснастите свой велосипед электрическим приводом

Для чего это вам нужно?

Самое простое решение – мотор-колесо

Рекомендации по использованию

Монтаж электрооборудования

Нужен ли вам электрический велосипед? Давайте разберемся вместе

Применение электрогенератора