Редук­тор­ное или пря­мой при­вод? Выби­ра­ем мотор-колесо.

Когда вы соби­ра­е­тесь сде­лать свой пер­вый элек­тро­ве­ло­си­пед, у вас в первую оче­редь воз­ни­ка­ет вопрос какое мотор-коле­со уста­но­вить: редук­тор­ное или пря­мой при­вод. В дан­ной ста­тье мы рас­смот­рим пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки обе­их конструкций. 

Редук­тор­ное мотор-колесо

Плю­сы редук­тор­но­го мотор-колеса

Диа­метр самых попу­ляр­ных колес вело­си­пе­да нахо­дит­ся в пре­де­лах от 26 до 29 дюй­мов, а рас­сто­я­ние от цен­тра коле­са до покрыш­ки, образ­но, явля­ет­ся обрат­ным рыча­гом при­ло­же­ния сил к непо­движ­но закреп­лён­ной в дро­па­у­тах оси мотор-коле­са. Здесь и нужен пла­не­тар­ный редук­тор, что­бы повы­сить кру­тя­щий момент отно­си­тель­но неболь­шо­го, но обо­ро­ти­сто­го элек­тро­мо­то­ра. Это осо­бен­но акту­аль­но в город­ских усло­ви­ях, при частых стоп-стар­тах, и поз­во­ля­ет иметь хоро­шую дина­ми­ку и быст­ро выхо­дить на опти­маль­ные обо­ро­ты. На этих обо­ро­тах редук­тор­ное мотор-коле­со име­ет наи­выс­ший КПД поряд­ка 85–90%, что гово­рит о его энер­го­эф­фек­тив­но­сти.

Пла­не­тар­ный редук­тор поз­во­ля­ет сде­лать редук­тор­ное мотор-коле­со мак­си­маль­но ком­пакт­ным и лёг­ким, что­бы не пор­тить внеш­ний вид вело­си­пе­да. Самые лёг­кие редук­тор­ни­ки даже мож­но спу­тать с дина­мо-втул­кой. Вес наи­бо­лее попу­ляр­ных из них, мощ­но­стью 250–500Вт, нахо­дит­ся в пре­де­лах 2,7–3,6 кг.

К плю­сам редук­тор­но­го мотор-коле­са так­же отно­сит­ся лег­кость нака­та, т.к. внут­ри уста­нов­ле­на обгон­ная муф­та. При сев­шем акку­му­ля­то­ре, редук­тор­ное мотор-коле­со абсо­лют­но не будет мешать педалированию. 

Мину­сы редук­тор­но­го мотор-колеса

К мину­сам редук­тор­ни­ка мож­но отне­сти невоз­мож­ность реку­пе­ра­ции. Одна­ко она име­ет смысл толь­ко в доста­точ­но хол­ми­стой местности. 

Так­же мину­сом, но весь­ма спор­ным, явля­ет­ся шум редук­то­ра. С дру­гой сто­ро­ны, абсо­лют­но бес­шум­ный элек­тро­ве­ло­си­пед неслы­шен пеше­хо­дам. Шум редук­то­ра пре­ду­пре­жда­ет пеше­хо­дов о при­бли­же­нии элек­тро­ве­ло­си­пе­да сза­ди, и води­те­лю элек­тро­ве­ло­си­пе­да не нуж­но посто­ян­но пода­вать зву­ко­вой сиг­нал. Спра­вед­ли­во­сти ради сто­ит ска­зать, что суще­ству­ют косо­зу­бые шестер­ни пла­не­тар­но­го редук­то­ра, у кото­рых шум прак­ти­че­ски отсутствует. 

Редук­тор­ное мотор-коле­со необ­хо­ди­мо пусть и ред­ко, но обслу­жи­вать. Это каса­ет­ся заклад­ки спе­ци­аль­ной смаз­ки и заме­ны ней­ло­но­вых шесте­ре­нок пла­не­тар­но­го редук­то­ра. Гово­рят неко­то­рые шестер­ни отха­жи­ва­ют запре­дель­ные для элек­тро­ве­ло­си­пе­да 30 тысяч км. Тем не менее нель­зя не отме­тить вопрос мень­шей надеж­но­сти редук­тор­ных мотор-колес, вслед­ствие нали­чия допол­ни­тель­ных дета­лей пла­не­тар­но­го редук­то­ра и обгон­ной муфты. 

По при­чине нали­чия допол­ни­тель­ных дета­лей, редук­тор­ное элек­тро­ко­ле­со сто­ит несколь­ко доро­же сво­е­го пря­мо­при­вод­но­го оппонента. 

Мотор-коле­со пря­мо­го привода

Плю­сы мотор-колес пря­мо­го при­во­да, во мно­гом про­ти­во­по­лож­ны мину­сам редук­тор­ных мотор-колес. Так­же как их мину­сы, про­ти­во­сто­ят плю­сам редукторников.

Плю­сы мотор-колес пря­мо­го привода

Мотор-коле­са пря­мо­го при­во­да (их еще назы­ва­ют директ-драйв) часто встре­ча­ют­ся на элек­тро­са­мо­ка­тах, гирос­ку­те­рах. Они так­же при­ме­ня­ют­ся на вело­си­пе­дах с малым диа­мет­ром колёс: 16–24 дюй­ма. Они попу­ляр­ны и на мощ­ных элек­тро­ве­ло­си­пе­дах, на элек­трос­ку­те­рах, элек­тро­мо­пе­дах, элек­тро­мо­то­цик­лах, для езды с высо­кой ско­ро­стью (свы­ше 40 км/​ч) на длин­ных пря­мых участ­ках дорог. Поэто­му пер­вым плю­сом запи­шем им высо­кую ско­рость.

Из плю­сов элек­тро­ко­лес пря­мо­го при­во­да мож­но отме­тить более про­стой кон­струк­тив (отсут­ствие пла­не­тар­но­го редук­то­ра), и как след­ствие более высо­кую надеж­ность и мень­шую цену. Они так­же прак­ти­че­ски бес­шум­ные, что как мы пом­ним, ино­гда может являть­ся мину­сом для без­опас­но­сти пешеходов.

Мотор-коле­са пря­мо­го при­во­да могут под­дер­жи­вать реку­пе­ра­цию энер­гии при тор­мо­же­нии и на спус­ках с воз­вы­шен­но­стей. Реку­пе­ра­ция осо­бен­но важ­на при тор­мо­же­нии с высо­ких ско­ро­стей — она не толь­ко вос­пол­ня­ет бата­рею, но и зна­чи­тель­но сни­жа­ет рас­ход тор­моз­ных коло­док. Одна­ко реку­пе­ра­ция будет рабо­тать толь­ко при нали­чии кон­трол­ле­ра с такой функ­ци­ей. Но боль­шин­ство бюд­жет­ных кон­трол­ле­ров не име­ют такой функ­ции, даже при уста­нов­ке в пару к мотор-коле­су пря­мо­го привода.

Мину­сы мотор-колес пря­мо­го привода

Мотор-коле­са пря­мо­го при­во­да, как пра­ви­ло, доволь­но тяжё­лые. Напри­мер, вес элек­тро­мо­то­ра пря­мо­го при­во­да на 500вт состав­ля­ет уже око­ло 6 кг, и он очень боль­шой по диа­мет­ру. Это выгля­дит ино­гда не очень эсте­тич­но — не по-вело­си­пед­но­му. На даже при таком весе, при диа­мет­рах обо­да 26–29 дюй­мов он будет иметь неболь­шой кру­тя­щий момент и будет потреб­лять доста­точ­но мно­го энер­гии.

Выво­ды

Итак, редук­тор­ное или пря­мой при­вод? Исхо­дя из нашей прак­ти­ки, несмот­ря на вну­ши­тель­ный каза­лось-бы спи­сок мину­сов, редук­тор­ные элек­тро­ко­ле­са наго­ло­ву раз­би­ли сво­их боль­ших и тяже­лых собра­тьев. Редук­тор­ни­ки при­ме­ня­ют­ся в боль­шин­стве ком­плек­тов для элек­тро­ве­ло­си­пе­дов в Бела­ру­си. По нашей ста­ти­сти­ке про­даж, редук­тор­ные мотор-коле­са встре­ча­ют­ся более чем в 99% слу­ча­ях само­сто­я­тель­ной построй­ки элек­тро­ве­ло­си­пе­да. Это объ­яс­ня­ет­ся тем, что как гово­ри­лось в нача­ле ста­тьи, основ­ные диа­мет­ры колес мас­со­вых вело­си­пе­дов — это 26–29 дюй­мов. Во вто­рых, в Бела­ру­си доста­точ­но рав­нин­ная мест­ность и необ­хо­ди­мость в реку­пе­ра­ции не суще­ствен­на. В тре­тьих, боль­шин­ство вело­си­пе­дов хра­нит­ся в квар­ти­рах, и допол­ни­тель­ный вес труд­но под­ни­мать на этаж.

Тре­тий вид — гибрид

Так­же суще­ству­ет тре­тий вид элек­тро­ко­лес — как гибрид из пер­вых двух видов. Это редук­тор­ные мотор-коле­са без обгон­ной муф­ты. Они взя­ли ком­пакт­ность, лег­кость и энер­го­эф­фек­тив­ность от редук­тор­ных мотор-колес, но име­ют воз­мож­ность реку­пе­ра­ции как мотор-коле­са пря­мо­го при­во­да. Что­бы сде­лать такое мотор-коле­со сво­и­ми рука­ми, вы може­те взять свар­ку, и зава­рить обгон­ную муф­ту редук­тор­ни­ка. При этом жела­тель­но исполь­зо­вать редук­тор­ное мотор-коле­со, кото­рое име­ет в сво­ем соста­ве пря­мо­зу­бые шестерни.