E-cykler er mere populære end nogensinde og tilgængelige til næsten ethvert prispunkt. Hvis du tænker på at købe en, chancerne er du har nogle spørgsmål om den elektriske motor, der driver dig over bakker og leverer umulige Strava KOMs. Det gjorde vi også, så vi undersøgte pokker ud af den voksende e-cykelindustri for at finde ud af alt, hvad vi kunne om motorerne og den måde, de interagerer med e-cykel og rytter på.,
På den måde talte vi med eksperter som Justin Lemire-Elmore, grundlægger og ejer af Grin Technologies, et Vancouver-baseret ingeniørfirma, der specialiserer sig i DIY e-cykelsæt. Pontus Malmberg, grundlægger af stig lommer Cykler og co-designer af SpinTech hub-motorer, og Jonathan Weinert, salg og marketing manager for Bosch eBike Systems, også bidraget med deres ekspertise.,
I Denne Vejledning
I de følgende explainer, vil vi gennemgå disse e-cykel motorer emner:
Hvordan E-Cykel Motorer Arbejde
Hvordan kan Motorer Arbejde Med Resten af E-Cykel
De Forskellige Typer af Motorer
Mid-Motorer vs navmotorer
Direct-Drive-Hub Motorer vs Rettet navmotorer
Hvad Power Ratings Betyde
Hvad jeg Ellers skal Se Efter
Vi håber, at du vil gå derfra med en bedre forståelse af teknologien, hvis blot for at tilfredsstille dine kuriositeter om cykler, der går whirrrrr.,
Sådan fungerer E-cykelmotorer
grundlæggende omsætter elektriske motorer elektrisk energi til mekanisk energi. E-cykler bruger børsteløse DC-motorer eller BLDC-motorer, hvilket betyder, at de ikke bruger børster til at skifte strømretningen, der strømmer til motoren, som ældre elektriske motorer gjorde. Disse børster gjorde motorerne mindre effektive og havde tendens til at slides over tid, så børsteløse motorer har været standarden i mere end et årti.,
Åbn en BLDC-motor, så ser du en masse ledninger viklet omkring en cirkulær række poler. Det er statoren; det bliver en elektromagnet, når motorstyringen trækker strøm fra batteriet ind i ledningerne. Du vil også se en cirkulær serie af permanente magneter, enten direkte i eller uden for statoren., Magneternes orientering i forhold til statoren afhænger af typen af BLDC-motor, men uanset hvad er det rotoren.
forståelse af samspillet mellem rotoren og statoren er afgørende for at forstå, hvordan e-cykelmotorer fungerer. Når strømmen løber gennem statorens elektromagneter i en cirkulær rækkefølge, afviser disse elektromagneter og tiltrækker de permanente magneter på rotoren, hvilket får den til at dreje. Statoren er fastgjort til en aksel. På en midtdrevsmotor drejer akslen for at generere drejningsmoment, og det drejningsmoment giver dig pedalhjælp via en lille kædering, der er forbundet med akslen., På navmotorer bliver akslen akslen og spinder derfor ikke. I stedet drejer rotoren selv, hvilket får hele motoren (navet) til at dreje, hvilket skaber drejningsmoment til at dreje for-eller baghjulet.
Sådan fungerer motorer med resten af E-cyklen
ud over motoren har alle e-cykler motorcontrollere og batterier. Regulatorerne modulerer mængden af strøm, der strømmer til motoren, som bruger din indgang til at overføre den ønskede mængde strøm fra batteriet til motoren., “Det, der gør en e-cykel til en e-cykel, er oplevelsen af, hvordan strømmen bliver slukket,” siger Lemire-Elmore. Pedalassisterede Elcykler bruger muligvis en hastighedsføler (alias cadence), som regulerer e-assist ved at detektere rytterens pedalfrekvens eller momentsensorer, der fornemmer, hvor meget moment rytteren sætter ind i pedalerne. Nogle e-cykler har gasspjæld, der giver dig mulighed for at bruge motoren uafhængigt af din pedalering, selvom regionale love definerer, hvor du kan og ikke kan bruge gasudstyrede e-cykler.,
de forskellige typer motorer
På trods af at de deler den samme grundlæggende teknologi, kommer de motorer, du ser på dagens e-cykler, i tre grundlæggende varianter. Mid-drevmotorer er placeret i midten af cykelens ramme, hvor du normalt finder krankbeslaget. Navdrevne e-cykler har motorer inden for det forreste eller bageste nav, og der er to typer navmotorer. Navmotorer med direkte drev, bortset fra deres lejer, har ingen bevægelige dele: motoren drejer bare rundt om akslen, som er fastgjort til rammens frafald., Gearede navmotorer bruger en række planetgear til at sænke motorens omdrejningstal og øge dens drejningsmoment. Du vil også finde eftermarkedet e-bike kits, som giver dig mulighed for at udstyre en standard cykel med en mid-drev eller en hub motor, og blandt eftermarkedet kits, der er friktion drev, som bruger et roterende hjul, der kontakter den bageste dæk til at skabe fremdrift.
Mid-Drev
Midtdrevsmotorer er placeret mellem en e-cykels krumtap. En elektrisk motor genererer drejningsmoment, der drejer en aksel, der er forbundet til en kæderinge. Motoren supplerer derfor din pedalkraft inden for cyklens kædedrev, snarere end at tilføje en ekstra strømkilde. Der er også et gearreduktionssystem i motorpakken., Bosch mid-motorer spin hundredvis af gange per minut—langt hurtigere end du kunne pedal—så motorens indre gearing reducerer Omdrejninger på aksel, derfor at optimere systemets ydeevne til en rytter-venligt kadence på 50 til 80 RPM, Bosch ‘ s Weinert siger. Alle undtagen de laveste midterdrevssystemer inkluderer gearsensorer, der skærer strømmen til motoren, mens du skifter gear for at undgå at bryde kæden, mens cyklen ikke er i gear.,
Direct-Drive-Hub Motorer
Direkte drev navmotorer er de enkleste e-cykelmotorer. Motorens aksel bliver bagakslen. Fordi akslen er fastgjort på plads, drejer motoren (også navet) rundt om akslen og driver dig fremad., Direkte drevmotorer har en tendens til at være større i diameter end gearede navmotorer, siger Grin Technologies’ Lemire-Elmore, fordi større nav betyder øget gearing og højere drejningsmomentudgange, hvilket er nødvendigt for at levere tilstrækkelig strøm ved lavere omdrejninger. E-cykler med direkte drev kan også generere elektrisk energi under bremsning i en proces, der kaldes regenerativ bremsning. “Motorer er perfekt tovejs,” siger Lemire-Elmore. “De kan gå frem og tilbage med samme effektivitet.,”Når du klemmer bremserne, fortæller en afbryderkontakt motorstyringen at blive en generator, og modstanden genererer elektrisk energi. Den energi, der er genvundet fra regenerativ bremsning er minimal—YouTuber Tom Stanton fundet en gennemsnitlig rækkevidde stigning på 3,5 procent med hans regenerativ system, selv om energimæssige gevinster stigning på kuperede ruter—men den primære fordel er, bremse-besparelse bremseevne på lange nedkørsler, som bremser energi absorberes elektronisk snarere end gennem friktion.,
Gearet navmotorer
gearmotorer fungerer som direkte drev navmotorer, bortset fra at der inden for navet er en elektrisk motor, der drejer med en meget højere hastighed. At motorens aksel forbinder til en række planetgear, der forbinder til navet, spinning navet med en lavere hastighed., Denne metode genererer mere drejningsmoment, men mindre top-end hastighed. Gearmotorer har en tendens til at være mindre i diameter end direkte drevmotorer, fordi de ikke har brug for så stor en motor for at generere den samme mængde drejningsmoment på hjulet, men planetgear gør også Navene bredere. De motorer, der også omfatter en frihjul: det betyder, At der er ingen mulighed for regenerativ bremsning, men de vil kyst frit i stedet for at skabe mindre træk, når de ikke er i kraft, som gør rettet hub motor-udstyret e-cykler tur mere som traditionelle cykler.,
Friktionsmotorer
Friktionsdrevne e-cykler virker arkaiske sammenlignet med dem med moderne navmotorer og mellemdrevssystemer, men lavprisdesignet har fordele for cyklister, der ønsker at konvertere en traditionel cykel med minimal indsats. En bolt-on motor driver et lille hjul, der kommer i kontakt med dækket, normalt under kæderne eller over sædets ophold, selvom nogle sæt fastgøres til gaffelens bremsebeslag. Motorens hjul drejer dækket og kører dig fremad. Friktionen betyder øget dækslitage, men opadrettede er, at sætene let kan udskiftes mellem cykler., Du vil ikke finde friktion drev på nye e-cykler, fordi de har tendens til at være besværlige og mindre effektive, men alt-i-én-kits, som denne fra Alizeti er blandt de nemmeste måder at elektrificere en standard cykel.
DIY-systemer
Hvis du er teknisk tilbøjelig og ikke har noget imod at få dine hænder beskidte, kan du eftermontere næsten enhver cykel med en navmotor eller midtdrevssystem. Vælg motor, metode til pedalhjælp og batteristørrelse, der passer til dine behov med eftermarkedet e-bike kits., Den Bafang G310 rettet hub motor er en favorit blandt e-cykel producenter, for eksempel, og hele DIY kit koster mellem $405 og $1,056, afhængigt af dit valg af komponenter (og ikke inklusive batteriet). For mindre arbejde er der Copenhagen Wheelheel, en direkte drivnavmotor og fælg, der glider lige ind i dine bagudfald.
Mid-Drive Motors vs Hub Motors
beslutning mellem en navdrevet eller en mid-drive e-cykel betyder at evaluere dine prioriteter i en cykel. Med det i tankerne er disse fordele og ulemper ved hvert design.,
Mid-Drev-Fordele og Ulemper
Generelt, mid-drev forcere stejle bakker mere effektivt end hub-drevet e-cykler, fordi de kan bruge den cykel eksisterende rettet gearsystem til at drage fordel af et højere gear reduktion til lav hastighed, klatring, snarere end at supplere det som en ekstra ikke-gearet strømkilde. (Effektivitetsfejlen sker, når en navmotor ikke roterer ved sin optimale omdrejningstal—en kraftig gearet navmotor skal være lige så effektiv som et midtdrev.) Deres centrerede position på cyklen skaber også en mere afbalanceret tur., Det, kombineret med klatring fordel, gør dem go-to motor til e-mountainbikes. Det er lettere at skifte dæk på mid-drive e-cykler, fordi der ikke er ledninger mellem rammen og navet, og det giver brugerne mulighed for at køre ethvert hjulsæt.
ulempen ved at tilføje en midtdrevsmotor til en kædedrevet cykel er øget kædeslid., Respektable e-cykelproducenter skimp ikke på kædekvalitet, men det ekstra drejningsmoment betyder, at du muligvis udskifter kæder oftere. Mid-drev er også dyrere, fordi de indeholder mere mekaniske komponenter og højere gearreduktion, hvilket øger omkostningerne.
Hub-Drive fordele og ulemper
fordi navmotorer fungerer uden for en cykels kædedrev, slides de ikke kæder og tandhjul som mellemdrev kan. De er også billigere, fordi de er masseproduceret i meget større mængder og kræver ikke, at producenterne ændrer en ramme for at passe til en bestemt motor.,
Navmotorer, især direkte drev, klatrer ikke så effektivt som mellemdrev. “Hvis du kører op ad bakke med lav hastighed, og motoren også drejer med lav hastighed, forvandler du meget af den kraft til varme i stedet for fremadrettet bevægelse,” siger .einert. Den højere effekt, der kræves af direkte drev hub motorer betyder større motorer og batterier, som tilføjer vægt., Vægtfordeling er heller ikke så centreret, selvom effekten på cyklens håndtering afhænger af motorens vægt. Endelig kan skift af dæk være kedeligt, fordi du bliver nødt til at afbryde ledningerne, der styrer og styrer navmotoren.
direkte-drev Navmotorer vs gearet Navmotorer
Hvis du overvejer en navdrevet e-cykel, skal du finde ud af, om motoren er gearet eller direkte-drev. Hvert design har sine fordele og ulemper.
generelt er gearmotorer bedre til applikationer med lav hastighed, højt drejningsmoment, og direkte drevmotorer er bedre til højhastighedsbrug., “kan være halvdelen af vægten af en direkte drivmotor, der har det samme drejningsmoment,” siger Lemire-Elmore på grund af gearmotorens højere interne omdrejninger. Men fordi de er gearet til drejningsmoment, kæmper gearmotorer for at opnå den samme tophastighed som direkte drevsystemer, som kan håndtere højere hastigheder og mere kraft uden at blive overbelastet. Gearmotorer kysten med mindre modstand end direct-drive-motorer, selv om den ekstra friløb modstand af en direct-drive-motor er minimal; det svarer til at tilføje et andet sæt dæk, siger Lemire-Elmore.,
Direct-drive-motorer har en tendens til at blive større og tungere, fordi de kræver mere magnetisk materiale til at generere lav hastighed, drejningsmoment, men der tilsættes strøm og mekanisk enkelhed hjælper dem til at fungere ved højere hastigheder., De har også en tendens til at være mere støjsvage end gearmotorer, selvom nyere gearmotorer med spiralskårne Gear (snarere end lige-udskårne Gear) også er næsten uhørlige. Direkte drev kan også drage fordel af beskedent ekstra rækkevidde og nedsat bremseslid på grund af regenerativ bremsning.
hvad effekt Ratings betyder
forsøg på at sammenligne e-cykel po .er ratings er en fantastisk måde at miste din fornuft. Det skyldes, at “nominel effekt”, som nogle producenter bruger, ikke svarer til en Motors faktiske effekt eller maksimale potentielle effekt., “Den faktiske effekt af en motor afhænger helt af, hvor tungt den er indlæst i en given situation, og den maksimale elektriske effekt, som Controlleren lader strømme ind i motoren,” siger Lemire-Elmore. “Det har lidt at intet at gøre med en rating overalt.”
effektvurderingen kan indikere, hvor meget strøm du får i en bestemt periode, selvom der ikke er nogen universel standard for maksimal eller nominel effektvarighed. “Det kan være 10 sekunder eller 30 sekunder,” siger .einert. “Nogle motorer citerer spidseffekt ved 750 .att, men du kan muligvis kun få det i 1 til 2 sekunder.,”
Sådan analyserer du producentens jargon. “Po .er” er et mål for, hvor hurtigt der arbejdes. Drejningsmoment, en metrisk opført af nogle producenter, er en rotationsmåling af kraft. For at bestemme en Motors effekt i .att skal du vide, hvor hurtigt den roterer: Drejningsmoment ganget med rotationshastighed er lig med strøm. Minut, og selvom du vidste omdrejningstallet for spidseffekt (held og lykke med at få det tal), ville du ikke gøre det matematiske midride.,
Du kan få en ID.om, hvor meget maksimal effekt du faktisk føler, hvis en producent viser et e-cykelbatteris spænding og (kontinuerlig) strømstyrke fra motorstyringen. Det er en bedre indikator end motorvurderingen, fordi ratings er vilkårlige, men med hensyn til elektrisk energi kan du multiplicere volt med ampere for at få watatt. For eksempel er de Juiced Cykler CrossCurrent Cros normeret til 750 horsatt, også 1 hestekræfter. Batteriet er normeret til 52 volt, og motorstyringen leverer 20 ampere strøm., Derfor er 52V 20 20A = 1,040., men du vil ikke føle 1,040 .att, fordi BLDC-motorer ikke er 100 procent effektive. “Det er sandsynligvis 75 procent effektivt,” siger Lemire-Elmore om Bafang-motoren. Hvis motoren er 75 procent effektiv, siger matematikken, at du maksimalt vil føle 780 .att spidseffekt, hvilket er temmelig tæt på 750 motoratt motor rating. Til sammenligning har bli.Bikes Vika Travel folding e-bike en motor normeret til 250 (kontinuerlig) .att, men batteriet er normeret til 36 volt, og motorstyringen viser 18 ampere., Selv hvis motoren mister 25 procent af indgangseffekten til ineffektivitet, skal den teoretiske maksimale udgangseffekt være 486 .att, hvilket er næsten dobbelt så meget som 250 .att. Af afgørende betydning bemærker bli., at cyklens 250 .att er kontinuerlige, mens Juiced Bikes ikke siger, hvor længe dens 750 figureatt-figur kan opretholdes.
drejningsmoment er mindre subjektivt., Hvis en producent viser en e-cykels top eller vedvarende drejningsmoment i ne .ton meter, gå med det. Endnu bedre, procentdele af support (som Bosch lister) fortæller dig, hvor meget hjælp motoren giver dig på et givet niveau af e-assist. Ellers, hvis du dør for at vide, hvor meget strøm din cykel kan producere i en længere periode, vil vi anbefale at nå ud til producenten og bede om betydningen af cyklens effektvurdering, før du køber.
Hvad skal man ellers kigge efter
Der er et par flere ting at vide om e-cykler, der påvirker din langsigtede rideoplevelse., Her er hvad du ellers skal bemærke.
sensortype
E-cykler bruger sensorer til at bestemme pedalassistentniveauer baseret på rytterindgang. Der er hastighedssensorer, aka kadence sensorer, som uddele e-assist baseret på kadensen af din pedaling. Bli.Bikes’ Malmberg siger, at sensorerne er overkommelige, lav vedligeholdelse og giver en afslappet køreoplevelse, som mange cyklister sætter pris på. “Hvis du vil gå hurtigere, pedal hurtigere, ikke hårdere,” siger Malmberg. Fremskyndelse er derfor så simpelt som at øge din kadence, uanset hvor meget indsats du lægger i., Hastighedssensorer er almindelige på navdrevne e-cykler.
Momentsensorer bestemmer derimod den korrekte mængde motormoment ved at måle, hvor meget drejningsmoment du anvender på pedalerne. For at gå hurtigere skal du pedalere hårdere. Oplevelsen er mere beslægtet med at køre på en traditionel cykel. Moment sensorer, der er populære i midten af drevet, cykler, især e-mountain cykler, fordi de tilbyder ryttere mere kontrol over anvendelsen af e-assist: Du behøver ikke ønsker masser af power på en gang, når de forhandler en tricky sektion af sporet.,
til gashåndtering eller ej
nogle e-cykler leveres med gasspjæld, der giver ryttere adgang til cyklens e-assist uden at træde i pedalerne. Throttles er et spørgsmål om rytter præference, selv om de bliver særligt nyttige på hub-drevne cykler, hvis din drivetrain bryder ned midride. De er også et spørgsmål om lovlighed: nogle stater definerer e-cykler efter klasser. Et klasse 1-e-bike har kun pedal-hjælpe og topper ud på 20 mph, en klasse 2 e-cykel har pedal assist og en drossel og topper ved 20 km / h, og et klasse 3 e-cykel har pedal-assist, der kan toppen ud på den 28 km / h., Hvorvidt klasse 3 e-cykler kan have gasspjæld afhænger af, hvem du spørger: Aventons Pace 500 har gashåndtag op til 20 mph og pedalassistent op til 28 mph. Med andre ord, tjek dine lokale love, før du køber en e-cykel med en gasspjæld (eller en med e-assist, der overstiger 20 mph).
kvalitetsproblemer og garantier
da prisen på en e-cykel falder, bliver det stadig vigtigere at kontrollere garantioplysningerne, før du køber. (Det er faktisk altid en god ide.) Her er en grund: lo .er-end e-cykler har muligvis ikke termisk tilbagekaldelse, en funktion, der måler motorens indre temperatur for at forhindre overophedning. Tænk på det som rev limiter på en bils forbrændingsmotor., “afdække deres indsatser, at de fleste mennesker ikke forsøger at klatre over et bjergpas med motoren på fuld kraft,” siger Lemire-Elmore. “Sig, at du trækker en trailer op ad bakke med to børn, systemet kan selvdestruere.”
Når en motor bliver for varm, kan den beskyttende emalje, der omgiver statorledningerne, smelte af., Sætte simpelthen, for meget vedholdende, lav hastighed, klatring, kan stege en motor uden termisk rollback, og dens fravær fra en cykel er ikke noget, producenterne let vil afsløre (selv om nye e-cykler uden termisk rollback har typisk motorer, der kan håndtere mere magt end producenter spec dem på). Der er stadig masser af dokumentation på internettet af overophedning af e-cykelmotorer. Det er bare en af mange ting, der kan gå galt med en motor, batteri eller motorcontroller, så det er vigtigt at vide, hvad du får ind, før du køber.,
Vi håber, at du nu er bedre rustet til at købe den rigtige e-cykel til dig. Hvis du har yderligere spørgsmål, som vi ikke har dækket, smid dem i kommentarfeltet, og vi vil gøre vores bedste for at opdatere denne artikel med alle relevante oplysninger, du behøver at vide om e-cykel motorer.