Много людей покупают электровелосипед, чтобы легче было ехать против встречного ветра или подыматься под горки. Электрический велосипед увеличивает силу человека, а не вытесняет ее. Поэтому, крутить педали во время езды на электровелосипеде нужно, а при езде под горку – даже необходимо.
Купить мощный электровелосипед может быть сконструирован конкретно для езди под уклоны, будучи оборудованным специальным контроллером и мотором. Есть электровелосипеды, на которых мотор и контроллер оптимизированы специально на дальность поездки или скорость.
КПД мотора не постоянное, так как двигатель сконструирован таким образом, чтобы наивысшее КПД достигалось при определенной скорости. КПД постоянно меняется, когда скорость падает или возрастает.
Мотор-колесо или двигатель с цепным приводом с переключением передач?
Не важно, приводится ваш электромотор через цепную передачу или нет (мотор-колесо или двигатель с фрикционным принципом), вы в любом случае используете систему переключения передач на велосипеде.
По сравнению с другими моторизированными транспортными средствами, где только двигатель используется для приведение в движение ТС, на электровелосипеде есть как электромотор, так и велосипедист, силой которых он приводиться в движение. По своей сути электровелосипед является гибридным транспортным средством, который движется благодаря человеческой силе и силе электромотора.
Но системы переключения скоростей на двигателе позволяют последнему приводить в действие и велосипед со встроенной системой передач. Это может помочь велосипедисту подыматься на крутые горы, используя силу двигателя на низких передачах самого велосипеда. При этом электромотор работает очень близко к своим граничным показателям КПД www.horzabike.ru.
Вы даже можете увидеть разницу между системами прямого (мотор-колесо) и непрямого (цепного) привода. С одной стороны, двигатель с непрямым приводом работает с тем же КПД при разных скоростях, а прямой теряет КПД при изменениях скорости движения. С другой стороны общее КПД двигателя с прямым приводом большее.
Пример из реальной жизни
Давайте испытаем стандартный мотор мощностью 250 Вт на скорости 10 км/ч при совместной работе мотора с ассистированием велосипедиста, который может задать скорость, как двигатель 250 Вт. Их суммарная мощность составляет 500 Вт.
- на скорости 10 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 17,5% (500 Вт смешанной мощности);
- на скорости 8 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 17,5% (250 Вт от велосипедиста и 80% КПД мотора - 200 Вт);
- на скорости 6 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 17,5% (250 Вт от велосипедиста и 60% КПД мотора - 125 Вт).
На первый взгляд, результат может показаться довольно странным, так как КПД двигателя снижается с уменьшением скорости, а велосипедист, не смотря на это, все равно может взобраться на такой крутой уклон.
Эта дилемма была разрешена, когда мы поняли, что отдача велосипедиста выступает очень важным фактором.
Давайте посмотрим, что было бы, если бы велосипедист вообще не крутил педали, а мощность 500 Вт поступала бы только от двигателя:
- на скорости 10 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 17,5% (0 Вт от велосипедиста и 100% КПД мотора – 500 Вт);
- на скорости 8 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 17% (0 Вт от велосипедиста и 80% КПД мотора – 400 Вт);
- на скорости 6 км/ч велосипедист может преодолеть уклон 14,5% (0 Вт от велосипедиста и 50% КПД мотора – 250 Вт).
Сила велосипедиста возрастает пропорционально, так как скорость снижается по причине снижения КПД двигателя. Так мы можем понять, чем отличается электровелосипед от остальных моторизированных транспортных средств и почему использовать двигатель через непрямой (цепной) привод не всегда является наилучшим и простейшим вариантом.
Много людей отдают приоритет мощности, не уделяя внимания скоростной кривой обеих систем, делая при этом заключение, что двигатель с цепным приводом лучше. Но анализ, который имеет весомое значение в практическом использовании в реальной жизни, должен принять во внимание скоростные характеристики. В таком ракурсе зачастую электромотор с прямым приводом (мотор-колесо) будет наилучшим вариантом рама для электровелосипеда.
Для двигателей с большей мощностью (более 250 Вт) выше упомянутое заключение не всегда будет иметь место.
Скорость движения
elektro-velosiped-na-goru-2Когда происходит переключение цепной передачи, скорость движения теряется. Поэтому всегда рекомендуется начинать движение под гору на нужной передаче и во время подъема переключать скорости как можно меньше.
Двигатель с прямым приводом (мотор-колесо) не имеет такого недостатка. Велосипедист может переключать передачи, и двигатель будет поддерживать скорость движения. Велосипедисту необходимо будет достичь нужную скорость заново, двигатель же будет вращаться не тех же оборотах.
Двигатель с цепным приводом потеряет скорость движения при переключении передач вместе с велосипедистом, так как они оба привязаны к одной цепной системе.
Есть возможность использовать систему непрямого привода с двумя цепными передачами вместо традиционной одной. Таким образом, оставив основную приводную (цепную) систему нетронутой, устанавливается второй привод на мотор, чтобы смягчить потери КПД. Немного усложнив систему (увеличив трение), можно получить на много лучшие результаты при подъемах на уклоны и при перевозке тяжелых грузов.
