Как выбрать мотор-колесо для велосипеда

Особенности переднемоторных велосипедов

В переднемоторных велосипедах электродвигатель расположен в середине переднего колеса. Установка проводов и аккумулятора в передних велосипедах относительно проста. Как правило, в переднемоторном велосипеде, двигатель тянет велосипедиста вперед.

Основные особенности и преимущества электровелосипедов с фронтальной установкой двигателя следующие:

• Установка и конфигурация электровелосипедов с фронтальной установкой двигателя относительно проще по сравнению с велосипедами с задним приводом. Это связано с тем, что на электровелосипедах с фронтальной установкой двигателя, как правило, отсутствует система передач.
• Двигатели с передним приводом помогают распределить общую нагрузку между передним и задним колесами е-байка. Переднее колесо принимает на себя вес двигателя, а вес человека в основном переносится на заднюю часть электровелосипеда.
• Кроме того, передняя система расположения электродвигателя изолирована от остальных частей велосипеда. Такое отдельное расположение облегчает обслуживание велосипеда, не затрагивая двигатель.

Ниже перечислены некоторые из ограничений электровелосипедов с передним приводом:

• Одно из ограничений велосипедов с передним мотором состоит в том, что они обычно поставляются с невысокой мощностью двигателя, например  250 Вт или 350 Вт.
• Это связано с тем, что, в отличие от велосипеда с задним мотором, в передней вилке велосипеда отсутствует структурная платформа, которая необходима для поддержки мощного двигателя. Следовательно, ваш выбор становится ограниченным в выборе мощности двигателя.
• Электровелосипеды с передним двигателем, как правило, могут иметь проблемы со сцеплением на низких скоростях. Это связано с распределением веса в моделях с передним двигателем.

Что такое мотор-колесо

Электроколесо – это деталь для велосипеда, которая позволяет приводить его в движение не за счет вращения педалей, а с помощью электродвигателя. Вся конструкция состоит из нескольких элементов:

• непосредственно колесо, внутри оси в данном случае устанавливается двигатель;
• аккумулятор для питания мотора;
• ручка газа, которая позволяет регулировать скорость;
• мини-компьютер (управляет работой двигателя);
• соединительные элементы.

Как и у любого другого устройства, у электрического колеса есть свои достоинства и недостатки. Зная их, можно сделать выводы о целесообразности проведения апгрейда своего двухколесного транспорта.

• выше скорость движения;
• велосипедист практически не устает, так как его задача — контролировать движение, но крутить педали не требуется;
• аккумулятор легко зарядить от любой розетки 220 Вт;
• если батарея сядет, то можно продолжить езду просто крутя педали, то есть велосипед не становится бесполезным;
• установка электроколеса для езды не требует получения прав для водителя.

• вес велосипеда вырастает, что усиливает нагрузку, если велосипедист все же сам крутит педали;
• в своем большинстве аккумуляторы не рассчитаны на длительные расстояния, запас хода составляет около 60 км, то есть для передвижения по городу это хороший вариант, но при дальних поездках нет;
• длительная зарядка батареи (в среднем 6 часов);
• аккумулятор садится быстрее, если на улице холодно, то есть зимой его использование может быть вообще не актуальным;
• высокая цена устройства.

Скорость и манера движения тоже влияют на время работы. Если скорость набирается плавно, то батарея садится не быстро, если велосипедист часто комбинирует быстрое и медленно движение, то она разрядится быстро (такая манера езды характерна для передвижения по городу).

Производители электродвигателей на велосипед

В основном кареточные движки предлагаются в комплекте со всем необходимым — конроллер, встроенный в мотор, специальная система, провода и т.д. Подвесные электрические движки для велосипедов можно условно поделить на несколько типов:

• Специальные агрегаты, предназначенные для установки в велики определенных фирм (Bosch, Impulse, Yamaha, Shimano). То есть на простой двухколесный транспорт их поставить не получится.
• Универсальные моторы, монтаж которых можно осуществить на любом велосипеде.
• Моторы, сразу встроенные в байк.

Ниже вы сможете ознакомиться с наиболее популярными и надежными производителями, выпускающих кареточные моторы. Стоит отметить, что некоторые компании, среди которых Бош или Панасоник, перешли на так называемые информационные шины CAN, из-за чего необходимо покупать оригинальные батареи по завышенным ценникам.

Bosch Centerdrive

Представленная компания занимает лидирующую позицию в сфере вело- и мотостроения. Выпускают моторы с шестернями, в которых насчитывается до 20 зубчиков. Отличаются более сильным разгоном и надежностью. Предлагают к приобретению два типа кареточных движков — до 32км в час и до 45км в час.

Производитель активно применяет инновационную технологию, помогающая в педалировании. Система учитывает частоту кручения педалей и скорость колеса в задней части. Это позволяет полностью и мгновенно контролировать двигатель. Помимо этого, была внедрена система, отслеживающая состояние цепи, а именно — ее сдвиг. Такая функция полезна и значительно увеличит ее эксплуатационный срок, включая звезды.

Двигатель запускается автоматически, когда велосипедист начинает крутить педали со скоростью 20 оборотов в 60 сек.

Недостаток — повышенный шум.

Панасоник начал выпускать кареточные движки для велосипедов еще в 1996 году. На данный момент предлагаются два типа:

Также предусмотрено несколько различных батарей, среди которых. Сами движки отличаются надежностью, демонстрируют хорошие скоростные результаты. Из минусов выделяют малый заряд батареи.

BAFANG

Производят два различных вида электромоторов, которые устанавливаются лишь на специальные рамы.

Первый вариант — модель MM G520.250 подразумевает мощность в 250в. Крутящий момент достигает 95Нм. Вес не более трех килограмм.

Второй — MM G521.500. Предлагается на выбор с мощностью 350в или 500в. Крутящий момент — 120Нм. Масса не отличается от вышеописанной модели.

При этом уровень шума не превышает 55дБ.

Мотор включается также автоматически, отслеживая кручение педалей. В основном их продают сразу в наборе, где велосипедист сможет найти множество вспомогательных электронных деталей и механических элементов, необходимых для установки.

Impulse

Компания Derby Cycle выпустила в свет свои первые кареточные движки под названием Impulse относительно недавно — в 2011 году. Агрегаты предназначены для байков фирмы Raleigh, Kalkhoff или Focus. По сравнению с моторами фирмы Bosch, Impulse работают намного тише. На данный момент вы можете приобрести следующие модели:

• Impulse 2.0. Мощность равно 250в. Максимальная скорость достигает 25 километров в час. В комплекте можно выбрать аккумуляторную батарею.
• Evo. Имеет 250в мощности. Предлагается в двух видах, отличающихся между собой максимальной скорость — 25 километров в час или 45. Также можно выбрать себе определенный аккумулятор.
• Evo RS. Максимальная мощность составляет 350в. Может развивать скорость до 45 километров в час. Может устанавливаться только на E-Trekking, E-Mountainbike.

Yamaha

Является самым молодым производителем кареточных велосипедных движков. Отличаются доступной стоимостью, в сравнении с Bosch. Несмотря на это, специалисты и велолюбители поставили не совсем высокую оценку представленным моделям. Они объяснили это тем, что агрегат имеет недостаточно хорошую отзывчивость.

На данный момент выпускаются следующие версии движков — PW-X и PWseries SE. Первый вариант имеет следующие характеристики:

Второй:

Shimano STEPS

Производитель показал в свет первые свои движки в 2015 году. Особенность их кареточных моторов заключается в более тихой работе, показатель опережает модели Bosch и Yamaha. Отличаются наиболее меньшей мощностью, но показывают хорошие результаты в отзывчивости и контролировании крутящего момента.

Вес достигает всего 3,2 килограмма. Популярны в велосипедах городского типа. Встроена специальная система охлаждения. Мощность двигателя достигает 250в. Крутящий момент достигает 70Нм.

Brose

Можно установить на модели великов Specialized Turbo Levo и Bulls. Обладает тихим звуком, компактностью. Мощность равна 250в, развивает скорость до 45 км в час.

Как устроен электровелосипед?

В комплектацию электрического велосипеда входит стандартный комплект деталей.

Электродвигатель, который встроен в колесо, так называемое «мотор колесо». Электродвигатель может иметь мощность 1000 Вт, 500 Вт,380 Вт, 250 Вт. Двигатель можно устанавливать на любое колесо или на оба колеса сразу. От мощности зависит скорость. Естественно, что велосипед, двигатель которого имеет мощность 1000 Вт, может развить скорость быстрее и больше, чем велосипед, который имеет двигатель меньшей мощности.

Аккумулятор или аккумуляторная батарея. Чаще всего крепится к раме или к багажнику. Лучшими среди аккумуляторов считаются литий-фосфатные. Такой аккумулятор можно долго эксплуатировать, он недорогой, очень быстро заряжается.

Очень важная часть – контроллер. Его главная функция – это контроль подачи тока от аккумулятора к колесу. При этом скорость движения, которая была задана, должна быть сохранена. То есть контроллер несет ответственность за весь механизм

При покупке всегда обращайте внимание на то, чтобы контроллер находился в корпусе, который защищен от проникновения влаги

Регулятор скорости. Он изменяет силу тока, которая подводится к мотор колесу. От него будет зависеть, с какой мощностью будет работать колесо.

Дополнительные материалы (аналог «ручки тормоз», различные провода, жгуты и предохранители).

Что такое мотор-колесо для велосипеда и как его выбрать

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.

Редукторное

Редуктор устанавливается в мотор велосипеда для увеличения крутящего момента колеса, что обеспечит лёгкий подъём в гору, но наряду с этим преимуществом значительно снизится предельная скорость велосипеда до 30 км/ч.

Такие мотор-колёса обладают мощностью 250–350 Вт, а в некоторых моделях до 500 Вт.

Редукторное велоколесо с мотором

Его особенностями являются:

• Вес и габариты намного меньше, чем у двигателя с прямым приводом. Благодаря этому не каждый заметит, что на вашем велобайке установлен мотор, размерами он ненамного больше втулки велосипедного колеса.
• Тяга (велосипед с гораздо большей мощностью двигателя с прямым приводом не сможет так же легко подниматься в гору).
• Отсутствие сопротивления при передвижении с выключенным двигателем.
• Экономия электроэнергии. В связи с развитием небольшой скорости заряда электроэнергии хватит на долгое время.
• Цена у редукторного мотор-колеса значительно ниже.

Незначительным недостатком такого мотора может быть износ шестерней, изготовленных из пластика, так как со временем в процессе пользования они стираются и требуют замены. Однако заменить их не составляет большого труда и вложения денежных средств.

Установка готового комплекта

Приобрести комплект для установки электроколеса можно в многочисленных оффлайн магазинах или у продавцов из Китая. Цены у последних немного дешевле. На интернет площадках из Поднебесной стоимость комплекта начинается приблизительно от 20 тысяч рублей. Отзывы указывают, что качество запчастей, купленных посредством пересылки из Китая, не уступают тем, что продаются в отечественных магазинах.

Установка двигателя на заднем колесе осуществляется следующим образом.

Снимается родное колесо.
Колесо с мотором устанавливается вместо снятого, при этом важно учесть, что провода от двигателя должны быть слева, так как на правой стороне расположена цепь и переключение передач.
Устройство устанавливается по схеме, которая прилагается к комплекту, но при этом не фиксируется намертво, чтобы была возможность проверить работоспособность и при необходимости выполнить корректировку.
Контроллер устанавливается в месте, где попадание воды минимизировано.
Устанавливается ручка газа и аккумулятор.
Подключаются провода согласно схеме установки.
Устанавливается цепь.
Выполняется центрирование колеса (с целью отрегулировать натяжение цепи и выровнять колесо относительно корпуса).
Проверяется работа электромотора. При нажатии на газ он должен плавно набирать обороты.
Если все работает корректно, то осуществляется конечная фиксация всех креплений.

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.

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

Редукторное

Главные фирмы, выпускающие велосипедные моторы, находятся в Китае. В рейтинге лучших производителей присутствуют бренды Bafang, MXUS, Golden Motor, Pasion eBike. Особенности редукторных электроколес:

1. Легкий моторчик не мешает крутить педали.
2. Велосипедист свободно преодолевает резкие подъемы.
3. Электродвигатель вместе с планетарной передачей установлен в ступице колеса.
4. Шестеренки выполнены из пластмассы.
5. Установлена обгонная муфта, передающая момент только в одном направлении (от двигателя).
6. 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.

Минусы:

• 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.

Минусы МК:

• 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.

Мотор-колесо на велосипед – описание

Ключевой особенностью мотор-колеса можно назвать то, что ось колеса выполняет роль оси статора электрического двигателя. Появление современных литьевых аккумуляторов стало своим образом толчком для развития этой сферы, так как они могут выдерживать большое количество циклов перезарядки.

Основные эксплуатационные характеристики определяют применение мотор-колеса при создании велосипедов и мопедов, а также другого легкого транспорта. При этом устройство имеет свои достоинства и недостатки.

Принцип работы

Распространенный мотор-колесо практически ничем не отличается от безколекторного синхронного двигателя.

Его особенности следующий:

1. Вращающееся магнитное поле, которое является движущейся силой, создается двигателем путем переключения обмотки специальным ключом контроллером.
2. От скорости вращения колеса зависит и показатель частоты переключения.
3. При создании конструкции применяется довольно большое количество постоянных магнитов.
4. Конструкция не имеет щеток и других трущихся элементов, кроме подшипника на оси. За счет этого повышается показатель КПД до 90% и снижается степень износа конструкции.

Именно принцип работы во многом определяет распространение мотор-колеса. Высокий КПД позволяет эффективно использовать энергию батарей.

Преимущества и недостатки

Мотор-колесо характеризуется определенными достоинствами и недостатками, которые должны учитываться. При этом стоит учитывать разновидность этого элемента.

Основными плюсами назовем следующее:

• Высокий показатель КПД. Приведенная выше информация указывает на то, что КПД составляет не менее 90%. Это значение свойственно не многим электродвигателям.
• Конструкция характеризуется простотой и надежностью. Отсутствие изнашиваемых узлов определяет длительный эксплуатационный срок.
• Устройство способно обеспечить высокую скорость перемещения транспорта. Распространенные варианты исполнения при мощности 500 ватт способны развивать скорость около 45 км/час.

Есть и несколько существенных недостатков. Они следующие:

• Незначительный крутящий момент. Электрический двигатель других типов характеризуется более высоким показателем крутящего момента.
• Довольно большой размер. Это не позволяет использовать мотор-колесо при создании компактных и эффективных конструкций.
• Большой вес. Если сравнивать с другими моторами, рассматриваемый обладает существенным весом.

Выделяют два типа мотор-колеса, оба обладают своими определенными качествами, которые учитываются при выборе.

Параметры электроколес

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

Вес

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?

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

Весовые категории:

• 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:

1. Горизонтальные напоминают вытянутый гаечный ключ, запас расстояния на котором разрешает регулировать положение заднего колеса и натяжение цепи.
2. 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:

1. 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.
2. Для монтажа электродвигателя не подходят модели с тонкими задними посадочными местами под колеса.
3. Рекомендуется использовать усилители дропаутов, которые обеспечивают безопасное катание по бездорожью и ухабистым дорогам.

Редукторное мотор-колесо

Редукторное мотор-колесо укомплектовано планетарным редуктором и муфтой свободного хода, в отличие от приводного колеса. Данная конструкция более сложная, соответственно и дорогая. Тяга редукторного мотор-колеса увеличена за счет встроенного планетарного редуктора, однако обороты у электродвигателя несколько ниже. Устройства обладают большим крутящим моментом в сравнении с приводным колесом.

Переднее редукторное мотор-колесо для велосипеда

Преимущества редукторного мотор-колеса

• наличие высокого крутящего момента, исходя из единицы мощности;
• легкая, компактная конструкция;
• великолепный накат обеспечивается муфтой свободного хода.

Недостатки

• из-за сложности конструкции пропорционально возрастает цена;
• в сравнении с прямоприводным мотор-колесом оно менее надежно и долговечно;
• показатели скорости уступают прямоприводным аналогам такой же мощности.

Типы мотор-колес

Выделяют два различных мотор-колеса, которые могут применяться при создании велосипедов и другого транспорта.

Редуктор

Его мощность колеблется в пределе от 250 до 350 Вт.

Ключевые особенности этого устройства следующие:

1. Редуктор предназначен для увеличения крутящего момента, что становится причиной снижения скорости передвижения примерно до 30 км/час. Однако, за счет этого существенно упрощается подъем в гору, требуется прикладывать меньше усилий. Достигнуть схожего крутящего момента при прямом приводе можно только при увеличении мощности до 1500 Вт.
2. Конструкция редуктора представлена сочетанием нескольких шестерен. Срок службы подвижных элементов во многом зависит от режима эксплуатации и правильности обслуживания.
3. Во время работы шестерни становятся причиной возникновения шума или гула. Кроме этого, из0за возникающего трения конструкция может сильно нагреваться.
4. Основными отличительными признаками можно назвать относительно небольшой вес и компактность. Современные технологии позволяют сделать устройство, диаметр которого суть больше диаметра втулки.
5. Отрицательная сторона заключается в том, что максимальная мощность около 500 ватт.

Сегодня подобные механизмы весьма распространены по причине привлекательных характеристик. Однако в некоторых случаях больше подходят моторы с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом

Мотор-колесо с прямым приводом характеризуется наличием двух основных элементов: статора и ротора.

Их особенностями назовем следующее:

1. Ротор представлен осью колеса с обмоткой. Он закрепляется к раме велосипеда.
2. Статор напоминает втулки с мощным магнитом постоянного действия. К ней проводится крепление спиц и обода, во время движения она вращается вокруг оси.
3. Рассматриваемая конструкция довольно проста и надежна, так как трущиеся элементы отсутствуют.
4. Достоинством можно назвать то, что мощность может достигать показателя 5000 ватт. Кроме этого, максимальная скорость передвижения составляет 100 км/час.
5. Показатель КПД намного выше, если сравнивать с редуктором.

Однако у механизма с прямым приводом есть несколько существенных недостатков, к примеру, на момент движения возникает трение. Поэтому крутить педали станет намного тяжелее. Кроме этого, для достижения требуемого уровня мощности нужно устройство с большими габаритными размерами.

Классификация мотор-колёс по конструкции

Редукторные

Такие приспособления имеют в своём распоряжении шестерни, расположенные непосредственно в корпусе устройства. Характерной особенностью подобной разновидности является малый вес (2-2,5 кг), а также скромные размеры. Планетарный редуктор даёт легковесному электродвигателю высокое значение тяги, что влечёт за собой возможность достойно соперничать с более мощными безредукторными движками. Редукторные мотор-колёса по КПД переигрывают прямоприводные изделия, а вот по износоустойчивости уступают им. Из-за наличия обгонной муфты, редукторные вариации предлагают весьма низкий коэффициент трения и кроме того, наблюдается экономный расход электроэнергии.

Электробайки оснащённые редукторными мотор-колёсами могут предложить ограниченную до 30-40 км/ч максималку, это что касается стандартных комплектов. Тут всё дело в том, что при езде на высоких скоростных режимах, будет срываться смазывающий материал с шестерен планетарного редуктора. Как следствие, повышенный износ и сокращение ресурса агрегата. Так что, если вам не требуются сверхскорости электрического байка и не нужна избыточная масса велосипеда, данная разновидность мотор-колеса является оптимальным вариантом.

Каким разновидностям электровелосипедов больше всего подходит редукторное мотор-колесо? Чаще всего его устанавливают на серийные городские, прогулочные, а также спортивные электровелосипеды. Мотор-колесо на 500 W, может разогнать электровело до 40 км/ч.

Безредукторные (бесщёточные)

Это прямоприводные движки, отличающиеся великолепной надёжностью и долговечностью, простотой конструкции, нулевым люфтом, тихоходностью и повышенной жёсткостью при нагрузках. Вдобавок, данные модификации могут функционировать как генератор, при замедлении. Они вырабатывают рекуперативную энергию, которая рассеивается в приводе и снова поступает к аккумуляторной батарее. Однако в этом случае имеет место и немаловажный нюанс: для задействования функции рекуперативного торможения, требуется чтобы контроллер предоставлял возможность выполнения такой функции электромотором. Редукторные модификации, в роли генератора к сожалению выступать не могут.

Но в то же время, девайсы имеют не малую массу и габариты. Так, масса прямоприводных мотор-колёс в сравнении с редукторными, может быть в два раза большей при одной и той же мощности. Куда ставят безредукторные вариации? Чаще всего они находят своё место на электровеликах повышенной грузоподъёмности, скоростных модификациях, а также скутерах.

Параметры мотор-колеса

Самым важным параметром электрического двигателя является его мощность. Когда колесо соприкасается с дорожной поверхностью, крутящий момент на оси преобразовывается в тяговую силу.

Соответствующие характеристики моторизированного колеса подбираются в зависимости от специфики эксплуатации, переносимой нагрузки, требуемого значения предельной скорости, а также специфики ландшафта

В любом случае, помимо мощности нужно обращать внимание и на такие параметры как номинальное напряжение, эффективность, масса, класс защиты от влаги, рекомендуемая нагрузка, материалы из которых изготовлен гаджет

Что касается особенностей поставки мотор-колёс, то они могут предлагаться как заспицованными в обод, так и отдельно. Первый вариант обойдётся вам подороже.

Какой тип мотор колеса выбрать?

В качестве электродвигателей в комплекте мотор-колесо используются двигатели с редуктором и обгонной муфтой и двигатели прямого привода. Все двигатели мотор колес являются бесщеточными вентильными двигателями. Управление такими двигателями возможно только с помощью специального контроллера переключающего обмотки статора двигателя по сигналам внешних органов управления. Контроллер – это мини компьютер, запрограммированный на решение задачи управления электродвигателем по сигналам внешних датчиков и органов управления.

Преимущества редукторных двигателей для мотор-колеса с обгонной муфтой:

малый вес – меньше 3 кг; малые габариты – чуть больше большой звездочки заднего колеса; невысокая цена в с равнении с двигателем прямого привода; отличный накат велосипеда с отключенным двигателем. Если у вас закончился запас энергии  в аккумуляторе вы можете продолжать движение как на обычном велосипеде. Мотор колесо не подтормаживает вращение колеса; большая экономичность двигателя – 30% в сравнении с двигателем прямого привода. Это значит вы сможете преодолеть расстояние на треть больше чем с двигателем прямого привода; большой вращающий момент на низких оборотах

Важно для движения на малых скоростях по лесным, проселочным дорогам, преодоления крутых подъемов

Недостатки редукторных двигателей с обгонной муфтой:

• скорость велосипеда не выше 30 км/час;
• считается, что редукторные двигатели обладают несколько меньшим ресурсом из-за наличия редуктора. Однако следует учитывать, что этот тип двигателя хорошо освоен в массовом отлаженном производстве и им оснащается около 96% всех выпускаемых электровелосипедов. Надежность его чрезвычайно высока, т.к. редуктор и обгонная муфта полностью защищены от попадания пыли и воды, а сам редуктор изготовлен из износостойких материалов.

Недостатки двигателей прямого привода для мотор-колеса:

• вес более 6 кг;
• большие габариты;
• большая стоимость;
• на 30% больший расход энергии аккумулятора в сравнении с редукторным двигателем;

Мотор-колесо можно устанавливать и на переднее и на заднее колесо.

Установка мотор колеса спереди проще, чем установка сзади, однако при движении по мокрой грунтовой дороге в гору возможно проскальзывание колеса из-за недостаточной нагрузки на переднее колесо.

Заключение

Подвесные (кареточные) моторы являются прекрасной альтернативой мотор-колесу. Устройства встречаются на готовых моделях велосипедов, а также могут приобретаться отдельно, для установки своими руками.

Электрификация велосипеда осуществляется довольно просто. Кареточные варианты не требуют замены спиц или колеса. Работа производится в домашних условиях.

При желании приобрести подвесной мотор изучите отзывы на модели. Ознакомьтесь с техническими характеристиками. Сверьте параметры модели с размерами деталей вашего велосипеда.

Выводы

Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.

У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо).  А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.

Электрификация обычного велосипеда за час — полное руководство
Электровелосипед — физическая модель
Кареточный мотор vs Мотор-колесо
Плюсы и минусы электровелосипеда
Электровелосипед за час. Практика
Установка двигателя Bafang на велосипед
E-bike или как электрифицировать велосипед