E-bikes zijn populairder dan ooit en verkrijgbaar tegen bijna elke prijs. Als u denkt over het kopen van een, is de kans groot dat u een aantal vragen over de elektromotor die je voortstuwt over heuvels en levert onmogelijke Strava KOMs. Dat deden we ook, dus we deden onderzoek naar de groeiende e-bike-industrie om alles te weten te komen wat we konden over de motoren en de manier waarop ze communiceren met e-bike en rider., hierbij spraken we met experts zoals Justin Lemire-Elmore, oprichter en eigenaar van Grin Technologies, een in Vancouver gevestigd ingenieursbureau dat gespecialiseerd is in Doe-het-zelf E-bike kits. Pontus Malmberg, oprichter van Blix Bikes en medeontwerper van SpinTech hub-drive motoren, en Jonathan Weinert, sales and marketing manager bij Bosch eBike Systems, droegen ook hun expertise bij.,
In Deze Handleiding
In de volgende toelichting, we beoordelen deze e-bike motoren onderwerpen:
Hoe E-Bike Motoren
Hoe Motoren Werken Met de Rest van de E-Bike
De Verschillende Soorten Motoren
Mid-Drive Motoren vs Hub Motoren
Direct-Drive Hub Motoren vs Gericht Hub Motoren
Wat vermogens Gemiddelde
Wat Anders te Kijken Naar
Wij hopen dat u zult lopen met een beter begrip van de technologie, als alleen om te voldoen aan uw curiositeiten over fietsen die gaan whirrrrr.,
Hoe E-Bike motoren werken
in principe vertalen elektromotoren elektrische energie in mechanische energie. E-bikes gebruiken borstelloze DC-motoren, of BLDC-motoren, wat betekent dat ze geen borstels gebruiken om de richting van de stroom naar de motor af te wisselen, zoals oudere elektromotoren deden. Die borstels maakten de motoren minder efficiënt en slijten in de loop van de tijd, dus borstelloze motoren zijn de standaard voor meer dan een decennium.,
Open een BLDC-motor en je ziet een stel draden rond een cirkelvormige reeks Polen. Dat is de stator; het wordt een elektromagneet wanneer de Motorregelaar stroom van de batterij in de draden trekt. U ziet ook een cirkelvormige reeks permanente magneten, zowel direct binnen als buiten de stator., De oriëntatie van de magneten ten opzichte van de stator hangt af van het type BLDC motor, maar hoe dan ook, dat is de rotor.het begrijpen van de interactie tussen de rotor en de stator is cruciaal om te begrijpen hoe e-bike motoren werken. Wanneer de stroom door de elektromagneten van de stator loopt in een cirkelvormige volgorde, stoten die elektromagneten af en trekken ze de permanente magneten aan op de rotor, waardoor deze draait. De stator is bevestigd aan een schacht. Op een mid-drive motor, de as draait om het genereren van koppel, en dat koppel geeft u trapondersteuning via een klein kettingblad aangesloten op de as., Bij naafmotoren wordt de as de as en draait dus niet. In plaats daarvan draait de rotor zelf, waardoor de hele motor (naaf) te draaien, waardoor koppel om het voor-of achterwiel te draaien.
hoe motoren werken met de Rest van de E-Bike
naast de motor hebben alle e-bikes motorregelaars en accu ‘ s. De controllers moduleren de hoeveelheid stroom die naar de motor stroomt, die uw input gebruikt om de gewenste hoeveelheid stroom van de batterij naar de motor over te brengen., “Wat van een e-bike een e-bike maakt, is de ervaring van het uitdelen van stroom”, zegt Lemire-Elmore. Pedal-assisted e-bikes kunnen gebruik maken van een snelheid (a.k.a. cadans) sensor, die e-assist reguleert door het detecteren van de rijder trapfrequentie, of koppel sensoren, die aanvoelen hoeveel koppel de rijder zet in de pedalen. Sommige e-bikes hebben gashendels waarmee u de motor onafhankelijk van uw trappen kunt gebruiken, hoewel regionale wetten bepalen waar u wel en niet met gashendels uitgeruste e-bikes kunt gebruiken.,
de verschillende typen motoren
ondanks het delen van dezelfde basistechnologie, zijn de motoren die je op de e-bikes van vandaag ziet er in drie basisvarianten. Mid-drive motoren zijn geplaatst in het midden van het frame van de fiets, waar je normaal zou vinden de trapas. Naaf-aangedreven e-bikes hebben motoren in de voor-of achternaaf, en er zijn twee soorten naafmotoren. Naafmotoren met directe aandrijving hebben, afgezien van hun lagers, geen bewegende delen: de motor draait gewoon om de as, die is bevestigd aan de uitval van het frame., Geared naafmotoren gebruiken een reeks planetaire tandwielen om het toerental van de motor te verlagen en het koppelvermogen te verhogen. U vindt ook aftermarket e-bike kits waarmee u een standaard fiets uit te rusten met een mid-drive of naafmotor, en onder aftermarket kits, zijn er wrijving aandrijvingen, die gebruik maken van een spinnewiel dat contact maakt met de achterband om voortstuwing te creëren.
Mid-Drives
Mid-drive motoren bevinden zich tussen de cranks van een e-bike. Een elektromotor genereert koppel dat een schacht draait die verbonden is met een kettingblad. De motor vult daarom uw trapvermogen aan binnen de kettingaandrijving van de fiets, in plaats van een extra krachtbron toe te voegen. Er zit ook een tandwielreductiesysteem in het motorpakket., Bosch mid-drive motoren draaien honderden keren per minuut – veel sneller dan je zou kunnen trappen—dus de interne versnelling van de motor vermindert het toerental op de as, waardoor de prestaties van het systeem worden geoptimaliseerd tot een rijdervriendelijke cadans van 50 tot 80 RPM, zegt Weinert van Bosch. Alle, behalve de laagste-end mid-drive systemen omvatten versnellingssensoren die de stroom naar de motor snijden terwijl u versnelt om te voorkomen dat het breken van de ketting terwijl de fiets is niet in de versnelling.,
Direct-Drive Naafmotoren
direct-drive naafmotoren zijn de eenvoudigste e-bike motoren. De as van de motor wordt de achteras. Omdat de as op zijn plaats is bevestigd, draait de motor (ook wel de naaf genoemd) rond de as, waardoor je naar voren wordt gedreven., Direct-drive motoren hebben de neiging om groter in diameter dan geared naafmotoren, Grin Technologies’ Lemire-Elmore zegt, omdat grotere naven betekenen meer hefboomwerking en een hoger koppel uitgangen, die nodig is om voldoende vermogen te leveren bij lagere rpm. Direct-drive e-bikes kunnen ook elektrische energie opwekken tijdens het remmen in een proces dat regeneratief remmen wordt genoemd. “Motoren zijn perfect bidirectioneel”, zegt Lemire-Elmore. “Ze kunnen met evenveel efficiëntie vooruit en achteruit gaan.,”Als je op de remmen drukt, vertelt een uitschakelaar de Motorregelaar om een generator te worden, en de weerstand genereert elektrische energie. De energie die wordt teruggewonnen door regeneratief remmen is minimaal—YouTuber Tom Stanton vond een gemiddelde range toename van 3,5 procent met zijn regeneratief systeem, hoewel de energiewinst toeneemt op heuvelachtige routes—maar het belangrijkste voordeel is rembesparende stopkracht op lange afdalingen, omdat de remenergie elektronisch wordt geabsorbeerd in plaats van door wrijving.,
motorreductoren
tandwielmotoren werken als naafmotoren met directe aandrijving, behalve dat er in de naaf een elektromotor is die met een veel hoger toerental draait. De as van die motor sluit aan op een reeks planetaire tandwielen die aansluiten op de naaf, waardoor de naaf met een lagere snelheid draait., Deze methode genereert meer koppel, maar minder top-end snelheid. Geared naaf motoren hebben de neiging om kleiner in diameter dan direct-drive motoren, omdat ze niet zo groot van een motor nodig om dezelfde hoeveelheid koppel op het wiel te genereren, maar de planetaire tandwielen maken ook de naven breder. De motoren hebben ook een freewheel: dat betekent dat er geen potentieel is voor regeneratief remmen, maar ze zullen vrij kunnen rijden in plaats van kleine weerstand te creëren wanneer ze niet onder stroom staan, waardoor e-bikes met naaf-Motor meer rijden als traditionele fietsen.,
Frictiemotoren
frictie-aangedreven e-bikes lijken archaïsch in vergelijking met die met moderne naafmotoren en Midden-aandrijfsystemen, maar het goedkope ontwerp heeft voordelen voor fietsers die een traditionele fiets met minimale inspanning willen ombouwen. Een bout-op motor drijft een klein wiel dat contact maakt met de band, meestal onder de achterkettingen of boven de stoel blijft, hoewel sommige kits hechten aan de vork rem mount. Het wiel van de motor draait de band en drijft je vooruit. De wrijving betekent verhoogde bandenslijtage, maar het voordeel is dat de kits gemakkelijk verwisselbaar zijn tussen fietsen., U zult geen frictie aandrijvingen vinden op nieuwe e-bikes omdat ze vaak omslachtig en minder efficiënt zijn, maar alles-in-één kits zoals deze van Alizeti behoren tot de makkelijkste manieren om een standaard fiets te elektrificeren.
Doe-Het-Zelf-systemen
als u technisch geneigd bent en het niet erg vindt om uw handen vuil te maken, kunt u bijna elke fiets retrofit met een naafmotor of mid-drive-systeem. Kies de motor, de methode van pedaal assist, en de batterijgrootte om aan uw behoeften te voldoen met aftermarket e-bike kits., De Bafang G310 geared naafmotor is een favoriet onder e-bike fabrikanten, bijvoorbeeld, en de volledige DIY kit kost tussen de $405 en $1.056, afhankelijk van uw selectie van componenten (en niet met inbegrip van de batterij). Voor minder werk is er het Copenhagen Wheel, een direct-drive naafmotor en velg die recht in je achterste dropouts glijdt.
Mid-Drive motoren vs Naafmotoren
beslissen tussen een naaf-aangedreven of een mid-drive e-bike betekent het evalueren van uw prioriteiten in een fiets. Met dat in het achterhoofd, dit zijn de voors en tegens van elk ontwerp.,
Mid-Drive voors en tegens
in het algemeen beklimmen mid-drives steile hellingen efficiënter dan naaf-aangedreven e-bikes, omdat ze de bestaande aandrijflijn van de fiets kunnen gebruiken om te profiteren van een hogere versnelling reductie voor lage snelheid klimmen, in plaats van aan te vullen als een extra Niet-gerichte krachtbron. (Het efficiëntienadeel gebeurt wanneer een naafmotor niet draait bij het optimale toerental—een krachtige geared naafmotor moet net zo efficiënt zijn als een mid-drive.) Hun gecentreerde positie op de fiets zorgt ook voor een meer evenwichtige rit., Dat, gecombineerd met klimvoordeel, maakt hen de go-to motor voor e-mountainbikes. Het verwisselen van banden op mid-drive e-bikes is makkelijker omdat er geen bedrading is tussen het frame en de naaf, en dat stelt gebruikers in staat om elk wielstel te draaien.
het nadeel van het toevoegen van een Midden-aangedreven motor aan een ketting aangedreven fiets is verhoogde kettingslijtage., Respectabele e-bike fabrikanten zullen niet bezuinigen op keten kwaliteit, maar de toegevoegde koppel betekent dat je misschien wel vaker vervangen kettingen. Mid-drives zijn ook duurder omdat ze meer mechanische componenten bevatten en een hogere tandwielreductie, wat de kosten opdrijft.
voors en tegens
omdat naafmotoren buiten de kettingaandrijving van een fiets werken, slijten ze kettingen en tandwielen niet zoals mid-drives dat kunnen. Ze zijn ook goedkoper omdat ze in veel grotere hoeveelheden in massa worden geproduceerd en fabrikanten niet nodig hebben om een frame te veranderen om een specifieke motor te passen.,
Naafmotoren, vooral directe aandrijvingen, klimmen niet zo efficiënt als middenaandrijvingen. “Als je met lage snelheid bergop rijdt en de motor ook met lage snelheid draait, zet je veel van die kracht in warmte in plaats van voorwaartse beweging”, zegt Weinert. Het hogere wattage vereist door direct-drive naafmotoren betekent grotere motoren en batterijen, wat gewicht toevoegt., Gewichtsverdeling is ook niet zo gecentreerd, hoewel het effect op de rijeigenschappen van de fiets afhangt van het gewicht van de motor. Ten slotte, het veranderen van banden kan vervelend zijn, omdat je nodig hebt om de draden die de macht los te koppelen en de controle van de naafmotor.
Direct-Drive Naafmotoren vs Geared Naafmotoren
Als u een naaf-aangedreven e-bike overweegt, zoek dan uit of de motor is gericht of direct-drive. Elk ontwerp heeft zijn voor-en nadelen.
in het algemeen zijn motorreductoren beter voor toepassingen met een laag toerental en een hoog koppel, en motoren met directe aandrijving zijn beter voor toepassingen met een hoog toerental., “kan de helft zijn van het gewicht van een direct-drive motor met hetzelfde koppel,” zegt Lemire-Elmore, vanwege het hogere interne toerental van de motorreductor. Echter, omdat ze zijn neergeschakeld voor koppel, motorreductoren moeite om dezelfde topsnelheid als direct-drive systemen, die hogere snelheden en meer vermogen kunnen verwerken zonder overbelasting te bereiken. Motorreductoren coast met minder weerstand dan direct-drive motoren, hoewel de toegevoegde vrijloop weerstand van een direct-drive motor is minimaal; het is gelijk aan het toevoegen van een andere set banden, zegt Lemire-Elmore.,
Direct-drive motoren zijn meestal groter en zwaarder omdat ze meer magnetisch materiaal nodig hebben om een koppel bij een laag toerental te genereren, maar dat extra vermogen en mechanische eenvoud helpen ze goed te werken bij hogere snelheden., Ze hebben ook de neiging om stiller dan motorreductoren, hoewel nieuwere motorreductoren met spiraalvormige versnellingen (in plaats van rechte versnellingen) zijn bijna onhoorbaar ook. Directe aandrijvingen kunnen ook profiteren van een bescheiden extra bereik en verminderde remslijtage door regeneratief remmen.
wat vermogenswaarden betekenen
een poging om de vermogenswaarden van e-bike te vergelijken is een geweldige manier om je verstand te verliezen. Dat komt omdat “nominaal vermogen”, de metriek die sommige fabrikanten gebruiken, niet gelijk is aan het werkelijke vermogen van een motor of het maximale potentiële vermogen., “Het werkelijke vermogen van een motor hangt volledig af van hoe zwaar hij in een bepaalde situatie wordt belast en van het maximale elektrische vermogen dat de controller in de motor laat stromen,” zegt Lemire-Elmore. “Het heeft weinig tot niets te maken met een rating overal.”
het vermogen kan aangeven hoeveel vermogen je krijgt voor een bepaalde tijd, hoewel er geen universele standaard is voor piek-of nominale vermogensduur. “Dat kan 10 Seconden of 30 seconden zijn”, zegt Weinert. “Sommige motoren citeren piekvermogen bij 750 watt, maar je kan alleen in staat zijn om dat te krijgen voor 1 tot 2 seconden.,”
Hier is hoe te ontleden fabrikant jargon. “Macht” is een maat voor hoe snel het werk wordt gedaan. Koppel, een metriek die door sommige fabrikanten wordt vermeld, is een rotatiemeting van kracht. Om het vermogen van een motor in watt te bepalen, moet je weten hoe snel hij draait: koppel vermenigvuldigd met rotatiesnelheid is gelijk aan vermogen. Het vermogen van een motor pieken daarom bij een specifieke hoeveelheid omwentelingen per minuut, en zelfs als je wist de RPM voor piekvermogen (succes met het krijgen van dat cijfer), zou je niet doen dat wiskunde midride.,
u kunt een idee krijgen van hoeveel maximaal vermogen u daadwerkelijk zult voelen als een fabrikant de spanning en (continue) stroomsterkte van een e-bike batterij van de motorcontroller vermeldt. Dat is een betere indicator dan de motor rating omdat ratings zijn willekeurig, maar met betrekking tot elektrische energie, kunt u vermenigvuldigen volt door versterkers om watt te krijgen. Bijvoorbeeld, de Juiced Bikes CrossCurrent X wordt gewaardeerd op 750 watt, a. k. a. 1 pk. De batterij heeft een vermogen van 52 volt en de motorcontroller levert 20 ampère stroom., Daarom, 52V x 20A = 1.040 W, maar je gaat niet voelen 1.040 Watt omdat BLDC motoren zijn niet 100 procent efficiënt. “Het is waarschijnlijk 75 procent efficiënt,” zegt Lemire-Elmore over de bafang motor. Als de motor is 75 procent efficiënt, de wiskunde zegt dat je voelt een maximum van 780 watt piekvermogen, dat is vrij dicht bij de 750-watt motor rating. Ter vergelijking: de Blix Bikes Vika Travel folding e-bike heeft een motor met een vermogen van 250 (continu) watt, terwijl de accu een vermogen heeft van 36 Volt en de motorcontroller 18 ampère bevat., Zelfs als de motor 25 procent van het ingangsvermogen verliest aan inefficiëntie, moet het theoretische maximale uitgangsvermogen 486 watt zijn, wat bijna het dubbele is van de 250 watt rating. Cruciaal, Blix merkt op dat de fiets van 250 watt zijn continu, terwijl Juiced fietsen niet zeggen hoe lang zijn 750-watt figuur kan worden gehandhaafd.
koppel is minder subjectief., Als een fabrikant de piek of het aanhoudende koppel van een e-bike in newton meter vermeldt, ga daar dan mee akkoord. Beter nog, percentages van de ondersteuning (zoals Bosch lijsten) vertellen u hoeveel hulp de motor geeft u op een bepaald niveau van e-assist. Anders, als je graag wilt weten hoeveel kracht je fiets kan produceren voor een langere periode, raden we aan om contact op te nemen met de fabrikant en te vragen naar de Betekenis van het vermogen van de fiets voordat je koopt.
Wat moet u verder zoeken
er zijn nog een paar dingen te weten over e-bikes die uw lange rijervaring beïnvloeden., Hier is wat je nog meer moet noteren.
sensortype
E-bikes gebruiken sensoren om de pedaalassistent te bepalen op basis van de input van de rijder. Er zijn snelheidssensoren, ook wel cadanssensoren genoemd, die e-assist uitdelen op basis van de cadans van je trappen. Blix Bikes ‘ Malmberg zegt dat de sensoren betaalbaar, onderhoudsarm zijn en een ontspannen rijervaring bieden die veel fietsers waarderen. “Als je sneller wilt gaan, trap dan sneller, niet harder”, zegt Malmberg. Versnellen is daarom zo eenvoudig als het verhogen van uw cadans, ongeacht hoeveel inspanning je inzet., Snelheidssensoren zijn gebruikelijk op naafgedreven e-bikes.
Koppelsensoren bepalen daarentegen de juiste hoeveelheid motorkoppel door te meten hoeveel Koppel u op de pedalen toepast. Om sneller te gaan, moet je harder trappen. De ervaring is meer verwant aan het rijden op een traditionele fiets. Koppel sensoren zijn populair in mid-drive fietsen, vooral e-mountainbikes, omdat ze bieden rijders meer controle over de toepassing van e-assist: u wilt niet ton van de macht in een keer bij het onderhandelen over een lastig gedeelte van de trail.,
om al dan niet te Gas geven
sommige e-bikes worden geleverd met gashendels waarmee rijders toegang kunnen krijgen tot de e-assist van de fiets zonder te trappen. Throttles zijn een kwestie van rijder voorkeur, hoewel ze worden vooral handig op naaffietsen als uw aandrijflijn breekt midride. Ze zijn ook een kwestie van legaliteit: sommige staten definiëren e-bikes per klasse. Een klasse 1 e-bike heeft alleen pedal-assist en tops out op 20 mph, een klasse 2 e-bike heeft pedal-assist en een gashendel en tops out op 20 mph, en een klasse 3 e-bike heeft pedal-assist die kan top out op 28 mph., Of klasse 3 e-bikes throttles kunnen hebben hangt af van wie je het vraagt: Aventon ‘ s Pace 500 heeft throttle-assist tot 20 mph en pedal-assist tot 28 mph. Met andere woorden, controleer uw lokale wetten voor het kopen van een e-bike met een gashendel (of een met e-assist die meer dan 20 mph).
kwaliteitsproblemen en garanties
naarmate de prijs van een e-bike daalt, wordt het steeds belangrijker om de garantie-informatie te controleren voordat u koopt. (Het is altijd een goed idee, eigenlijk. Hier is een reden: lagere e-bikes hebben mogelijk geen thermische terugrol, een functie die de interne temperatuur van de motor meet om oververhitting te voorkomen. Zie het als de toerenbegrenzer op de verbrandingsmotor van een auto., “hedge hun wedden dat de meeste mensen niet proberen te klimmen over een bergpas met de motor op volle kracht,” Lemire-Elmore zegt. “Stel dat je een trailer omhoog trekt met twee kinderen, dan kan het systeem zichzelf vernietigen.”
wanneer een motor te heet wordt, kan het beschermende emaille rond de statordraden smelten., Simpel gezegd, te veel aanhoudende, lage snelheid klimmen kan een motor te frituren zonder thermische rollback, en de afwezigheid van een fiets is niet iets fabrikanten zullen gemakkelijk onthullen (hoewel nieuwe e-bikes zonder thermische rollback hebben meestal motoren die meer vermogen dan fabrikanten spec hen aan kunnen). Toch is er veel documentatie rond het Internet van e-bike motoren oververhitting. Dat is slechts een van de vele dingen die mis kunnen gaan met een motor, batterij, of motor controller, dus het is cruciaal om te weten wat je krijgt in voordat je koopt.,
We hopen dat u nu beter uitgerust bent om de juiste e-bike voor u te kopen. Als u aanvullende vragen hebt die we nog niet hebben behandeld, laat ze vallen in de opmerkingen en we zullen ons best doen om dit artikel bij te werken met alle relevante informatie die u moet weten over e-bike motoren.