E-sykler er mer populære enn noen gang og tilgjengelig på nesten hver prisklasse. Hvis du tenker på å kjøpe en, sjansene er du har noen spørsmål om den elektriske motoren som driver deg over åser og leverer umulig Strava KOMs. Det gjorde vi også, så vi forsket pokker ut av den voksende e-sykkel industrien for å finne ut alt vi kan om motorer og måten de samhandler med e-sykkel og rytter.,
ved å gjøre det, vi snakket med eksperter som Justin Lemire-Elmore, grunnlegger og eier av Smil, Technologies, en Vancouver-baserte ingeniørselskap som har spesialisert seg på DIY e-sykkel-kits. Pontus Malmberg, grunnlegger av Blix Sykler og co-designer av SpinTech hub-drive motorer, og Jonathan Weinert, salgs-og markedssjef for Bosch eBike Systems, har også bidratt med sin ekspertise.,
I Denne Håndboken
I det følgende explainer, vi gjennom disse e-sykkel motorer emner:
Hvordan E-Sykkel Motorer Arbeid
Hvordan Motorer Jobbe Med Resten av E-Bike
De Forskjellige Typer Motorer
Mid-Drive Motorer vs Hub Motorer
Direct-Drive-Hub Motorer vs Rettet Hub Motorer
Hva Makt Rangeringer Bety
Hva Annet å Se Etter
– Vi håper du vil stikke av med en bedre forståelse av teknologien, hvis bare for å tilfredsstille dine kuriositeter om sykler som går whirrrrr.,
Hvordan E-Sykkel Motorer Arbeid
Fundamentalt sett, elektriske motorer oversette elektrisk energi til mekanisk energi. E-sykler bruk børsteløse DC-motorer, eller BLDC motorer, noe som betyr at de ikke bruker børster til alternative retning av strøm flyter til motoren, som eldre elektriske motorer gjorde. De børster laget motorene mindre effektiv, og hadde en tendens til å slites ut over tid, så børsteløse motorer har blitt standarden for mer enn et tiår.,
– >
Åpne opp en BLDC motoren og du vil se en haug med ledninger tvinnet rundt en sirkulær serien av polakker. Det er statoren, det blir en elektromagnet når motorstyring trekker strøm fra batteriet inn i ledninger. Du vil også se en sirkulær serien av permanente magneter, enten direkte på innsiden eller utsiden av statoren., Orienteringen av magneter i forhold til statoren er avhengig av BLDC motor, men uansett, det er rotoren.
å Gripe samspillet mellom rotor og stator er avgjørende for å forstå hvordan e-sykkel motorer arbeid. Når strømmen går gjennom statoren er electromagnets i en sirkulær rekkefølge, de electromagnets frastøter og tiltrekker den permanente magneter på rotoren, forårsaker den til å spinne. Statoren er festet til en aksel. På en mid-motor, akselen spinn for å generere dreiemoment, og at dreiemoment gir deg syklet hjelp via en liten krankdrev koblet til akselen., På hub motorer, akselen blir aksel og derfor ikke spinn. I stedet, rotoren seg selv spinn, noe som gjør at hele motoren (hub) for å spinne, og dermed skape moment for å snurre foran eller bak rattet.
Hvordan Motorer Jobbe Med Resten av E-Bike
I tillegg til motoren, blir alle e-sykler har motorkontrollere og batterier. Kontrollerne modulere mengden strøm som flyter til motoren, som benytter deres innspill til å overføre ønsket mengde strøm fra batteriet i motoren., «Hva gjør en e-sykkel en e-sykkel er opplevelsen av hvordan makt blir delt ut,» Lemire-Elmore sier. Pedal-assistert e-sykler kan bruke en hastighet (en.k.a. cadence) sensor, som regulerer e-bistå ved å oppdage den rider ‘ s syklet tråkkfrekvens, eller dreiemoment sensorer som merker hvor mye dreiemoment rytteren er å sette inn i pedalene. Noen e-sykler har throttles som tillater deg å bruke motor uavhengig av din syklet, selv om regionale lover definere hvor du kan og ikke kan bruke gass-utstyrt med e-sykler.,
De Forskjellige Typer Motorer
til Tross for deling av de samme grunnleggende tech, motorene du vil se på dagens e-sykler kommer i tre grunnleggende varianter. Mid-drive-motorene er plassert i midten av sykkelens ramme, der du vanligvis finner den nedre braketten. Hub-drevne e-sykler har motorer i det fremre eller bakre hub, og det er to typer av hub-motorer. Direct-drive-hub-motorer, bortsett fra sine lagre, har ingen bevegelige deler: motoren bare spinner rundt akselen, som er festet til rammen er frafall., Rettet hub motorer bruker en serie av planetgir for å redusere motorens RPM og økt dreiemoment og effekt. Du vil også finne ettermarkedet e-sykkel kits som tillater deg å utstyre en standard sykkel med en mid-stasjon eller en hub motor, og blant ettermarkedet kits, det er friksjon stasjoner, som bruker et roterende hjul som kontakter bak dekk for å skape fremdrift.
Mid-Stasjoner
Mid-drive-motorene er plassert mellom en e-sykkel er skrur. En elektrisk motor som genererer moment som spinner i en sjakt som er koblet til en krankdrev. Motoren er derfor supplere krefter innen sykkel kjeden-stasjonen, heller enn å legge til en ekstra strømkilde. Det er også et tannhjul-reduksjon system innenfor motor pack., Bosch mid-drive motorer spinn hundrevis av ganger per minutt—mye raskere enn du kan pedal—så motoren interne gearing reduserer Turtall på akselen, og gir derfor å optimalisere systemets ytelse til en rytter-vennlig tråkkfrekvens på 50 til 80 RPM, Bosch er Weinert sier. Alle, men den laveste enden mid-stasjonen systemer inkluderer utstyr sensorer som kutter strømmen til motoren mens du er skifte gir for å unngå å bryte kjeden mens sykkelen ikke er i gear.,
Direct-Drive-Hub Motorer
Direct-drive-hub motorer er den enkleste e-sykkel motorer. Motorens aksel blir bakakselen. Fordi skaftet er festet på plass, motoren (en.k.a. hub) spinner rundt skaftet, bringer deg fremover., Direct-drive-motorene har en tendens til å være større i diameter enn rettet hub motorer, Glise Technologies’ Lemire-Elmore sier, fordi større huber bety økt innflytelse og høyere dreiemoment utganger, som er nødvendig for å levere tilstrekkelig effekt ved lavere Turtall. Direct-drive e-sykler kan også generere elektrisk energi under bremsing i en prosess som kalles regenerativ bremsing. «Motorer er perfekt toveis,» Lemire-Elmore sier. «De kan gå fremover og bakover, med lik effektivitet.,»Når du klemmer bremsene, en cutoff bytte forteller motorstyring til å bli en generator, og motstanden genererer elektrisk energi. Energi gjenvunnet fra regenerativ bremsing er minimal—YouTuber Tom Stanton fant en gjennomsnittlig rekkevidde økning på 3,5 prosent med sin regenererende-systemet, selv om energi gevinst økning på kupert ruter—men den primære fordelen er brems-lagre bremsekraft på lange utforkjøringer, som bremsing energi absorberes elektronisk snarere enn gjennom friksjon.,
Rettet Hub Motorer
Rettet hub motorer fungerer som direkte-stasjon hub-motorer, bortsett fra at i navet, det er en elektrisk motor som spinner på et mye høyere hastighet. At motorens aksel kobles til en serie av planetgir som er koblet til en hub, spinning huben på en lavere hastighet., Denne metoden genererer mer dreiemoment, men mindre topp-end hastighet. Rettet hub motorer har en tendens til å være mindre i diameter enn direct-drive motorer fordi de ikke behovet som så stort på en motor til å generere den samme mengden av dreiemoment på hjulet, men planetgir også gjøre nav mer omfattende. Motorene også inkluderer et friløp: det betyr At det er ingen potensial for regenerativ bremsing, men de vil coast fritt i stedet for å opprette mindre dra når de ikke er under strøm, noe som gjør rettet hub motor utstyrt med e-sykler ri mer som tradisjonelle sykler.,
Friksjon Motorer
Friksjon-drevne e-sykler synes arkaisk i forhold til de med moderne hub motorer og mid-stasjonen systemer, men lav-kost design har fortjeneste for syklister som ønsker å konvertere en tradisjonell sykkel med minimal innsats. En bolt-on-motor driver et lite hjul som kontakter dekket, som regel under chainstays eller over setet, opphold, selv om noen kits feste til gaffelen bremser fjellet. Motoren er hjulet spinner dekk, kjører du videre. Friksjon betyr økt dekkslitasje, men oppsiden er at pakkene er lett utskiftbart mellom sykler., Du vil ikke finne friksjon stasjoner på nye e-sykler fordi de har en tendens til å være tungvint og mindre effektiv, men alt-i-ett sett som dette fra Alizeti er blant de enkleste måtene å elektrifisere en standard sykkel.
DIY-Systemer
Hvis du er teknisk interessert og ikke har noe imot å få hendene skitne, kan du ettermontere nesten hvilken som helst sykkel med en hub motor eller mid-drive-systemet. Velg motor, metode pedal hjelpe, og batteri størrelse til å passe dine behov med ettermarkedet e-sykkel-kits., Den Bafang G310 rettet hub motor er en favoritt blant e-sykkel produsenter, for eksempel, og hele DIY kit koster mellom $405 og $1,056, avhengig av ditt valg av komponenter (og ikke inkludert batteri). For mindre arbeid, det er den København Hjulet, en direct-drive-hub motor og rim som glir rett inn i de bakre avbrudd.
Mid-Drive Motorer vs Hub Motorer
velge mellom en hub-drevet eller en mid-stasjon e-sykkel betyr å vurdere prioriteringer i en sykkel. Med det i tankene, disse er fordeler og ulemper med hver design.,
Mid-Stasjonen Fordeler og Ulemper
Generelt -, midt-stasjoner klatre i bratte bakker mer effektivt enn hub-drevne e-sykler fordi de kan bruke sykkel til eksisterende rettet drivverk for å dra nytte av høyere gir reduksjon for lav hastighet, stigning, snarere enn å supplere det som en ekstra ikke-rettet strømkilde. (Effektivitet ulempe som skjer når en hub motor er ikke spinne på sitt optimale RPM—en kraftig rettet hub motor skal være like effektiv som en mid-stasjonen.) Sine midtstilt posisjon på sykkelen skaper også en mer balansert tur., Det, kombinert med klatring fordel, gjør dem go-til motor for e-mountain sykler. Skifte dekk på midten av stasjonen for e-sykler er enklere fordi det er ingen ledninger mellom rammen og hub, og som tillater brukere å kjøre noen wheelset.
– >
ulempen med å legge til en mid-motor til en kjede-drevet sykkel er økt kjede slitasje., Respektabel e-sykkel produsenter vil ikke skimp på kjede kvalitet, men den ekstra dreiemoment betyr at du kan erstatte kjeder oftere. Mid-stasjoner er også dyrere, fordi de inneholder mer mekaniske komponenter og høyere gir reduksjon, som driver opp kostnadene.
Hub-Stasjonen Fordeler og Ulemper
Fordi hub motorer operere utenfor en sykkel kjededrift, at de ikke slites ned kjeder og hjul som mid-stasjoner kan. De er også billigere fordi de er masseprodusert i mye større mengder, og ikke krever produsenter å endre en ramme for å passe en bestemt motor.,
– >
Hub motorer, særlig direkte-stasjoner, ikke klatre så effektivt som mid-stasjoner. «Hvis du er cruising oppoverbakke på lav hastighet, og motoren roterer med på lav hastighet, så vel, du er å snu mye på at det er strøm til varme i stedet for fremover bevegelse,» Weinert sier. Den høyere wattstyrke kreves ved direkte-stasjon hub motorer betyr større motorer og-batterier, som legger vekt., Vekt fordelingen ikke er så sentrert, heller, selv om effekten på motorsykkelens kjøreegenskaper avhengig av vekten av motoren. Til slutt, skifte dekk kan være kjedelig fordi du trenger for å koble fra ledninger som makt og kontroll hub motor.
Direct-Drive-Hub Motorer vs Rettet Hub Motorer
Hvis du vurderer en hub-drevne e-sykkel, finne ut om motoren er rettet eller direkte-stasjon. Hver design har sine fordeler og ulemper.
Generelt sett, rettet mot motorer er bedre for lav fart, høy dreiemoment programmer, og direct-drive-motorene er bedre for høyhastighets bruker., «kan være halve vekten av en direct-drive-motor som har samme dreiemoment,» Lemire-Elmore sier, på grunn av den rettet motor er høyere intern RPM. Imidlertid, fordi de er rettet nedover for moment, rettet mot motorer kamp for å oppnå samme fart som direkte-stasjon systemer, som kan håndtere høyere hastigheter og mer makt uten å bli overarbeidet. Rettet motorer kysten, med mindre motstand enn direct-drive motorer, selv om det er lagt til kystfart motstand av en direct-drive-motor er minimal; det tilsvarer å legge til et annet sett med dekk, sier Lemire-Elmore.,
– >
Direct-drive-motorene har en tendens til å være større og tyngre, fordi de krever mer magnetisk materiale for å generere lav hastighet, dreiemoment, men det er lagt til elektriske og mekaniske enkelhet som hjelper dem til å fungere bra ved høyere hastigheter., De har også en tendens til å være roligere enn rettet motorer, selv om nyere rettet motorer med helical-kuttet tannhjul (snarere enn rett-cut tannhjul) er nesten ikke hørbar så vel. Direkte-stasjoner kan også dra nytte av beskjeden lagt utvalg og redusert brems slitasje på grunn av regenerativ bremsing.
Hva Makt Rangeringer Bety
Forsøker å sammenligne e-sykkel makt rangeringer er en flott måte å miste forstanden. Det er fordi «nominell effekt,» beregningen noen produsenter bruker, ikke lik en motor faktiske effekt eller maksimal potensiell effekt., «Den faktiske effekt av en motor kommer helt an på hvor tungt den er lastet inn i en gitt situasjon, og maksimal elektrisk kraft at den behandlingsansvarlige kan strømme inn i motoren,» Lemire-Elmore sier. «Det har lite eller ingenting å gjøre med en vurdering hvor som helst.»
The power vurdering kan indikere hvor mye strøm du får for en bestemt tid, selv om det er ingen universell standard for topp eller nominell effekt varighet. «Det kan være 10 sekunder eller 30 sekunder,» Weinert sier. «Noen motorer sitat peak effekt på 750 watt, men du kan bare være i stand til å få den for 1 til 2 sekunder.,»
Her er hvordan å analysere produsenten sjargong. «Kraft» er et mål på hvor raskt arbeidet blir gjort. Dreiemoment, en metrisk oppført av noen produsenter, er en roterende måling av kraft. For å fastslå en motorens effekt i watt, må du vite hvor raskt det er å spinne: Dreiemoment multiplisert med rotasjonshastighet er lik makt. En motor er strømforbruket derfor topper på et bestemt antall omdreininger per minutt, og selv om du visste det Avgårde for toppeffekt (lykke til med å få figuren), du ville ikke gjøre at matematikk midride.,
Du kan få en idé om hvor mye maksimal effekt vil du faktisk føle hvis en produsent lister opp en e-sykkel batterispenningen og (kontinuerlig) strømstyrke fra motorstyring. Det er en bedre indikator enn motoren rating fordi rangeringer er vilkårlige, men med hensyn til elektrisk energi, kan du multiplisere volt ved forsterkere for å få watt. For eksempel, Juiced Sykler CrossCurrent X er vurdert på 750 watt, en.k.a. 1 hestekrefter. Batteriet er oppgitt til 52 volt og motorstyring leverer 20 ampere strøm., Derfor, 52V 20A x = 1,040 W, men du kommer ikke til å føle 1,040 watt fordi BLDC motorer er ikke 100 prosent effektiv. «Det er sannsynligvis 75 prosent effektiv ,» Lemire-Elmore sier av Bafang motor. Hvis motoren er 75 prosent effektiv, matematikk sier at du vil føle deg som et maksimalt 780 watt peak-effekt, som er ganske nær 750-watts motor rating. Ved sammenligning Blix Sykler Vika Reise folding e-sykkel har en motor som er klassifisert til 250 (kontinuerlig) watt, men batteriet er vurdert på 36 volt og motorstyring lister 18 forsterkere., Selv om motoren mister 25 prosent av inngangseffekt til ineffektivitet, den teoretiske maksimale utgangseffekt bør være 486 watt, noe som er nesten dobbelt 250-watts rating. Det som er avgjørende, Blix notater sykkelen er 250 watt er kontinuerlig, mens Juiced Sykler ikke si hvor lenge det 750 watt figur kan være vedvarende.
– >
Dreiemoment er mindre subjektive., Hvis en produsent lister opp en e-sykkel ‘ s peak eller vedvarende dreiemoment i newton meter, gå med det. Bedre ennå, prosenter av støtte (som Bosch lister), fortelle deg hvor mye hjelp motoren gir deg på et gitt nivå av e-bistå. Ellers, hvis du er døende å vite hvor mye strøm sykkel kan produsere for en lengre periode, vil vi anbefale å nå ut til produsenten og be om betydningen av sykkel effekt før du kjøper.
Hva Annet å Se På
Det er noen flere ting å vite om e-sykler som påvirker langsiktige ridning erfaring., Her er hva du ellers bør være oppmerksom på.
Sensor Type
E-sykler bruker sensorer for å finne ut pedal-assist nivåer basert på rytter-inngang. Det er fart sensorer, en.k.a. cadence sensorer, som dole ut e-bistå basert på tråkkfrekvens av pedalene. Blix Sykler’ Malmberg sier sensorene er rimelig, lite vedlikehold, og gir en avslappet ridning opplever at mange syklister setter pris på. «Hvis du ønsker å gå raskere, pedal raskere, ikke hardere,» Malmberg sier. Påskynde er derfor så enkelt som å øke takten, uansett hvor mye innsats du legger i., Hastighet sensorer er vanlig på hub-drevne e-sykler.
Dreiemoment sensorer, derimot, finne den riktige mengden av motor dreiemoment ved å måle hvor mye dreiemoment du søker til pedalene. Å gå raskere, må du pedal hardere. Opplevelsen er mer beslektet til riding en tradisjonell sykkel. Dreiemoment sensorer er populære i midten av stasjonen sykler, spesielt e-mountain sykler, fordi de tilbyr ryttere mer kontroll over anvendelsen av e-assist: Du vil ikke tonnevis av strøm til alle på én gang når du forhandle frem en vanskelig delen av stien.,
Til Gass eller Ikke
Noen e-sykler kommer med throttles at ryttere for å få tilgang til sykkel e-bistå uten pedaltråkking. Throttles er et spørsmål om rider preferanse, selv om de har blitt spesielt nyttig på hub-drevne sykler hvis drivverk bryter ned midride. De er også et spørsmål om lovligheten: Noen stater angi e-sykler av klasser. Et klasse 1-e-sykkel har bare pedal-assist og topper ut på 20 km / t, en klasse 2 e-sykkel har pedal-assist og en gass, og topper ut på 20 km / t, og en klasse 3 e-sykkel har pedal-assist som kan fylle ut på 28 km / t., Om klasse 3 e-sykler kan ha throttles kommer an på hvem du spør: Aventon er Tempo 500 har gass-bistå opp til 20 km / t og pedal-assist opp til 28 km / t. Med andre ord, sjekk din lokale lover før du kjøper en e-sykkel med en gass (eller en med e-bistå som overstiger 20 km / t).
– >
Kvalitet Problemer og Garantier
Som prisen på en e-sykkel reduseres, er det i økende grad viktig å sjekke sin garanti informasjon før du kjøper. (Det er alltid en god idé, faktisk.) Her er en grunn: Lavere-end e-sykler er kanskje ikke har termisk tilbakeføring, en funksjon som måler motor intern temperatur for å holde det mot overoppheting. Tenk på det som rev limiter på en bil med forbrenningsmotor., «helgardering at de fleste folk ikke prøver å klatre over et fjellpass med motoren på full effekt,» Lemire-Elmore sier. «Si at du vil trekke en tilhenger oppoverbakke med to barn, systemet kunne self-destruct.»
Når motoren blir for varm, den beskyttende emalje rundt statoren ledninger kan smelte av., Enkelt sagt, for mye vedvarende lav hastighet klatring kan steke en motor uten termisk tilbakeføring, og dens fravær fra en sykkel er ikke noe produsenter vil lett avsløre (selv om nye e-sykler uten termisk tilbakeføring vanligvis har motorer som kan håndtere mer kraft enn produsenter spec dem på). Likevel, det er massevis av dokumentasjon rundt på Internett på e-sykkel motor overoppheting. Det er bare en av mange ting som kan gå galt med en motor, batteri, eller motorstyring, så det er avgjørende å vite hva du får inn før du kjøper.,
Vi håper du er nå bedre rustet til å kjøpe riktig e-sykkel for deg. Hvis du har ytterligere spørsmål som vi ikke har dekket, slipp dem i kommentarfeltet, og vi vil gjøre vårt beste for å oppdatere denne artikkelen med alle relevante informasjonen du trenger å vite om e-sykkel motorer.