Ruedas de motor para bicicleta: ¿que son y como elegir?

Hoy en día, los ciclistas que no ponen una rueda de motor en su bicicleta se llaman cada vez más retrogrados. “Solo el viento, solo los pedales, solo el extremo”: este atractivo es cada vez menos relevante. Un consumidor urbano mimado que está acostumbrado a conducir un automóvil, incluso si compra una bicicleta, pronto se inclinará a ponerle una rueda de motor, especialmente porque tales dispositivos son cada año más baratos.

El motor de una rueda de bicicleta funciona de la misma manera. No importa si se trata de una transmisión directa (directamente desde el rotor) o de engranajes (reduciendo la velocidad del motor en una relación de transmisión). Cada motor eléctrico de una bicicleta incluye un estator y un rotor. Los imanes están unidos al rotor. Su campo, interactuando con el campo electromagnético de las bobinas del estator, hace girar el rotor.

El estator en sí es una bobina enrollada en los huecos de un marco de placa de acero. La mayoría de las veces, estas placas están hechas de acero para transformadores o eléctricos. La estructura del estator tiene la forma de un marco poligonal con vigas que convergen en el centro.

Los devanados son bobinas de alambre de cobre esmaltado. El cobre es el mejor conductor. El número de bobinas es hasta varias decenas, pero este número es un múltiplo de 3. La rueda del motor se asemeja a un motor trifásico, de hecho, este es el caso: para una rotación estable con una cierta fuerza, pulsos alternos que se asemejan a un Las variables trifásicas se aplican a las bobinas separadas entre sí en fases de voltaje. De hecho, esta no es una señal eléctrica sinusoidal, sino una secuencia de pulsos rectangulares de voltaje constante. Estos, a su vez, están formados por un controlador, una placa controladora que utiliza la energía de una fuente de alimentación (batería).

La constancia y eficiencia de la rotación del rotor está garantizada por tres sensores Hall. Su trabajo está organizado de la siguiente manera:

• fijar la posición del rotor en relación con el estator;
• percepción del campo magnético de los imanes;
• reenvío de señales al conductor;
• formación de impulsos en el driver para las bobinas del estator.

Las ventajas de utilizar un motor de rueda son las siguientes.

• Mayor eficiencia: no menos del 90%. No todos los motores eléctricos tienen tal coeficiente; por ejemplo, para los motores de colector, para los que una corriente continua no convertida es suficiente, la eficiencia es inferior al 70%.
• Facilidad de ejecución, fiabilidad.
• No hay partes que se froten (por ejemplo, anillos y cepillos): el motor puede funcionar durante décadas si el fabricante no ahorra en la calidad de los materiales.
• La capacidad de conducir rápido: una rueda de motor de medio kilovatio proporciona una fuerza de rotación, durante la cual se alcanza una velocidad de bicicleta de hasta 45 km / h en carreteras sin pendiente.
• Posibilidad, si es necesario, de retirar el kit, dándole a la moto el kit original. Cuando reinstale el kit de motor, la apariencia de la bicicleta no cambiará significativamente: el motor se instala solo en la rueda.
• Gran facilidad de navegación en ceñida y ceñida.
• El funcionamiento suave y uniforme del motor proporcionará una rápida adaptación a nuevas velocidades y una suave aceleración.
• Funcionamiento completamente silencioso de la rueda del motor.

Esta configuración también tiene algunos inconvenientes.

• Par bajo - menos que los motores de otros tipos y variedades.
• Incapacidad para crear un diseño más compacto. basado en tal motor.
• Aumento de peso... Algunos otros motores, por ejemplo, todos los mismos motores de colector, tienen un peso significativamente menor (1,5 veces o más).

Todos los kits prefabricados, que incluyen ruedas motrices, se completan con controlador y batería. Sin embargo, aquellos que no instalan el motor de la rueda completo con otras piezas, solicitan todos los componentes del sistema por separado: el motor de la rueda en sí, la batería y el controlador con el acelerador.

Antes de construir un sistema de tracción eléctrica, un principiante se enfrenta a un motor-ruedas con engranajes y sin engranajes. La caja de cambios utiliza un mecanismo de transmisión de engranajes, donde la velocidad de rotación (número de revoluciones) del motor eléctrico en sí es varias veces, según la relación de transmisión del reductor, más que la del eje, que finalmente hace girar la rueda.

La rueda dentada aumenta el par, pero reduce la velocidad del ciclista a 30 km / h. Una sin engranajes, una rueda con transmisión directa, no tiene la caja de cambios en sí y las pérdidas asociadas, lo que libera al mecanismo del roce de los engranajes, que necesitan lubricación con mucha más frecuencia que los propios cojinetes del motor. El par es significativamente menor con una potencia de hasta 1500 W, pero es posible acelerar a 50-100 km / h, dependiendo de la potencia del motor.

Una rueda de motor con la posibilidad de recuperar (devolver) parte de la electricidad consumida le permite devolverla en una pequeña cantidad, alrededor del 6% de la potencia consumida. Dado que la eficiencia de dicho sistema no puede ser igual a la unidad debido a pérdidas naturales en cables, bobinados, controlador y batería, no será posible prescindir de una inversión externa de energía adicional. Y solo hay dos formas de reponer el suministro de electricidad.

1. Cambie el motor de la rueda al modo de carga de la batería. Entonces, el pedaleo será al menos el doble de duro, debido al frenado ejercido por la carga en los devanados.
2. Encuentre un lugar donde pueda simplemente cargar las baterías... La mejor opción sería poner paneles solares en la mochila y en la ropa, cuando viajar en bicicleta motorizada es completamente autónomo.

Además, la rueda del motor puede ser trasera, está instalada en la rueda trasera. El frente se coloca de la misma manera. Luego, la bicicleta se convierte en tracción trasera o delantera, respectivamente. Para un aumento significativo de la velocidad, puede hacer que la bicicleta sea de tracción total motorizando ambas ruedas.

El tamaño del motor de la rueda está determinado por el diámetro de la llanta. Ya sea que tenga un diámetro de 29, 26, 20 o 16 pulgadas, la velocidad y el empuje dependen de ello. Cuanto mayor sea el diámetro de la llanta, más velocidad, pero menos empuje, y viceversa. Con menos tracción, acelerarás más. Solo hay una forma de agregar tracción: ayudar al motor con los pedales.

Es posible que pueda volver a radiar una rueda de un buje normal a un buje de motor, utilizando, por ejemplo, una llanta de 28 "con radios de una bicicleta convencional con ruedas de 20". Se recomienda a aquellos que no saben cómo o no quieren jugar con un busto completo de radios que soliciten inmediatamente en China una rueda de motor lista para usar con el tipo de motor requerido.

Decide exactamente lo que quieres de tu bicicleta.

• Velocidad hasta 35 km / h sin mucho esfuerzo y ningún nivel especial de desarrollo físico. Al mismo tiempo, su bicicleta no se deshace de sus funciones originales: volverá a pedalear con los pies en cualquier momento. Tal revisión cuesta un total de $ 350.
• 50 km / h – equipos electromoped. Al mismo tiempo, es posible que no cambie tan fácilmente a pedalear: la batería, una rueda motriz más potente y el mismo controlador pesan entre 5 y 10 kilogramos más. El costo de la revisión es de $ 600.
• La bicicleta se convertirá en una bicicleta eléctrica, una motocicleta eléctrica.... Puede acelerar fácilmente a 90 km / h. Pero recuerde: en este caso, definitivamente necesitará llantas y casquillos reforzados, tal vez, como en una bicicleta tándem. El hecho es que la mayor tracción también requiere una mayor carga. Las delgadas llantas de su bicicleta de carretera simplemente se romperán y usted podría estrellarse. El precio de personalizar una bicicleta para una motocicleta eléctrica costará al menos $ 2300.

La masa de un conjunto para una bicicleta eléctrica, un motor por rueda (sin espacio entre ruedas), un paquete de baterías y un controlador, será de al menos 4 kg de peso. Esto es suficiente para una conducción normal en la ciudad o en carreteras rurales. Por ejemplo, una empresa produce motores bastante buenos Bafang 8FUN... La potencia operativa de los motores es de 250 a 750 W, pero cuando la potencia supera los 350 W, dicho motor puede sobrecalentarse notablemente, lo que acortará en gran medida su vida útil.

El peso del motor de la rueda (sin goma) es de al menos 2 kg. Es bastante capaz de alcanzar velocidades de hasta 35 km / h con un peso medio del ciclista de 90 kg; es posible que el ciclista no haga ningún esfuerzo en pedalear. Lo mismo se puede obtener sin motor, cambiando a la última velocidad desde los pedales y mientras se conduce sin un movimiento hacia arriba o hacia abajo. Cuando conduzca cuesta arriba, necesitará la ayuda de un ciclista a través de los pedales; es posible que el motor no pueda soportar la subida. Combinando los dos, puede obtener la velocidad proporcionada por un motor de un kilovatio, encendido al principio. La movilidad y relativa ligereza de la bicicleta está garantizada.

No se necesita una rueda de motor de medio kilovatio; en sí misma no pesa 2, sino entre 4 y 5 kg, y consume el doble de electricidad de la batería que su contraparte de 350 vatios. Una rueda de motor de 500 ... 600 vatios es una "muleta" que no ha pasado la "selección natural" ni en los proyectos ni en la práctica entre los usuarios: algunos ciclistas señalaron que Como resultado, tiene menos sentido que uno de 300 vatios.

Esta configuración permite no solo obtener una velocidad igual a un promedio de 48 km / h, sino también conquistar fácilmente cualquier ascenso en las condiciones de la ciudad y las laderas de las montañas. Para lograr tales resultados, es necesario seleccionar un motor con una potencia de 1200-1500 vatios. Una rueda motriz de este tipo tiene una masa de 6 a 8 kg (sin incluir el caucho). Proporcionar un motor de este tipo con un suministro ininterrumpido de energía ayudará a más paquete de baterías pesado y costoso que pesa al menos 5 kg.

Si corre el riesgo de aumentar el voltaje de 48 a 72 voltios, obtendrá el límite de velocidad para la ciudad, no menos de 60 km / h, pero al mismo tiempo, el motor se sobrecalentará más rápido y con más fuerza, lo que lo obligará a arrancar sólo durante un breve período de tiempo.

Alterar la bicicleta para la tracción del motor, digamos, 3 kW, obligará al propietario a reforzar el cuadro. En primer lugar, tanto el kit como el empuje en sí, creado por el motor del orden de varios kilovatios, requerirán una mayor carga. De lo contrario, las ruedas serán las primeras en sufrir (aparecerán "ochos" enormes en las llantas), luego el marco comenzará a desmoronarse: el kit de carrocería de las baterías y el controlador agregarán al menos 15 kg. La carga máxima permitida es solo el doble de la nominal, esta es la regla básica para todas las ruedas motrices.

Para suministrar un conjunto reforzado para una bicicleta eléctrica de Categoría III, debe reforzar las punteras, cambiar completamente o volver a equipar las plumas del cuadro e instalar un equilibrador especial, como en las motocicletas reales. El motor nominal de 3 kW ya tiene suficiente fuerza para deformar los soportes del cuadro de una bicicleta normal, incluso cuando se ejecuta en modo estacionario levantando la rueda en la que está montado el motor en una suspensión especial.

Sin reforzar el marco de una manera especial, es poco probable que pueda utilizar un motor con una potencia de hasta varios kilovatios. Una velocidad de más de 40 km / h ya requiere una buena absorción de impactos; sin ella, simplemente saldrá disparado del sillín si golpea un pequeño bache o grieta en la carretera. Una horquilla: de una motocicleta o de una bicicleta de descenso (esta última tiene una masa impresionante y la mayor resistencia, inalcanzable para bicicletas de otros tipos y variedades). El paquete de baterías aquí también pesa desde 20 kg.

Para aquellos a los que les gusta acercarse más al esquí extremo, los maestros experimentados aconsejan poner la rueda del motor hacia atrás. La rueda motriz trasera se agarra mejor a la carretera que la delantera; esto es importante en curvas cerradas, transitable a mayor velocidad.

Sin embargo, las carreteras resbaladizas son menos manejables debido a la peor distribución del peso. La situación se ve agravada por la batería adherida al maletero. La situación se corrige con un motor-rueda de engranajes, que tiene un peso menor, y baterías de iones de litio, que tienen mayor energía específica. Alternativa: baterías de plomo-ácido en el tubo central (interior) del cuadro. Sin embargo, el motor del cubo de la rueda trasera contribuye a la resistencia general de toda la estructura.

Si es imposible combinar la rueda del motor con un cassette de alta velocidad (por ejemplo, 9 estrellas), cambie el último por uno de 5 estrellas. Como último recurso deje solo una estrella o mueva las plumas del marco a 2 cm de distancia. Es posible que el último marco de aluminio no se sostenga; experimente con un marco de acero.

El cable eléctrico no debe salir hacia la derecha, donde funciona el mecanismo de cambio de velocidades, sino hacia la izquierda. Desatornille las tuercas que sujetan el motor de la rueda y retírelo. Monte el motor de la rueda siguiendo las instrucciones de montaje. Si algo no está completamente claro para usted, comuníquese con el personal de soporte en el sitio web de la empresa o tienda que le vendió la rueda de motor. A menudo es mejor solicitar la ayuda de un especialista, ya que el controlador se puede quemar fácilmente. Y no se quedará sin un controlador si no tiene un motor cepillado que no necesita nada más que CC.

Después del montaje, pruebe el motor de la rueda sin carga; no debe ser "ocho". Si este no es el caso, quite los "ochos" de la llanta apretando los radios con los radios. Prueba el mando y la palanca del acelerador. Si todo funciona correctamente, haga una prueba de manejo a baja velocidad.

La instalación del motor del cubo de la rueda delantera es más fácil. La rueda delantera en sí no contiene piñones. Simplemente no hay nada que interfiera con el funcionamiento de la rueda motriz delantera. No importa si hacia la derecha o hacia la izquierda, en el sentido de la marcha, sacará el cable de alimentación. Incluso extender la horquilla no comprometerá la resistencia y estabilidad de la bicicleta.

Lo único: no confunda la dirección del movimiento de la rueda: si la instalación es incorrecta, sin probar el funcionamiento del motor, retrocederá repentinamente y la bicicleta se convertirá en un vehículo con volante trasero. Paradójica es la situación en la que la palanca del acelerador se atasca: puede chocar contra un poste o chocar con un automóvil que circula detrás, incluso si reduce la velocidad frente a usted.

La rueda de motor ensamblada teme a las tormentas de lluvia, vadeando ríos y pantanos; si se sumerge en agua o se inunda con chorros de agua, los sensores Hall pueden fallar. Tenga cuidado antes de sellar, o al menos cubrir de chorros de agua directos, el interior de la rueda del motor. A menudo, los propios fabricantes instalan amortiguadores redondos especiales para proteger la rueda de las salpicaduras directas de agua y / o suciedad durante la conducción. asegúrese de que coincidan con los radios de la rueda.

Para obtener información sobre cómo elegir un motor de rueda para una bicicleta, vea el siguiente video.