Motorräder für ein Fahrrad: Was sind sie und wie wählt man sie aus?

Fahrradfahrer, die ihr Fahrrad nicht mit einem Motorrad versehen, werden heute zunehmend als Retrograde bezeichnet. „Nur der Wind, nur die Pedale, nur das Extrem“ – dieser Appell wird immer weniger relevant. Ein verwöhnter Großstadtkonsument, der es gewohnt ist, Auto zu fahren, auch wenn er sich ein Fahrrad kauft, wird bald dazu neigen, ein Motorrad darauf zu setzen, zumal solche Geräte von Jahr zu Jahr billiger werden.

Ein Fahrradradmotor funktioniert auf die gleiche Weise. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um ein Direktgetriebe (direkt vom Rotor) oder ein Getriebe (Reduzierung der Motordrehzahl um eine Übersetzung) handelt. Jeder Elektromotor für ein Fahrrad besteht aus einem Stator und einem Rotor. Am Rotor sind Magnete befestigt. Ihr Feld, das mit dem elektromagnetischen Feld der Statorspulen interagiert, bewirkt, dass sich der Rotor dreht.

Der Stator selbst ist eine Spule, die in die Lücken eines Stahlblechrahmens gewickelt ist. Meistens bestehen diese Platten aus Elektro- oder Transformatorenstahl. Die Statorstruktur hat die Form eines polygonalen Rahmens mit in der Mitte zusammenlaufenden Balken.

Die Wicklungen sind aus Kupferlackdraht gewickelte Spulen. Kupfer ist der beste Leiter. Die Anzahl der Spulen beträgt bis zu mehreren zehn, diese Zahl ist jedoch ein Vielfaches von 3. Das Motorrad ähnelt einem Drehstrommotor, tatsächlich ist dies der Fall: für eine stabile Drehung mit einer bestimmten Kraft wechselnde Impulse ähnlich einem dreiphasigen variablen werden an die Spulen im Abstand voneinander in Phasen Spannung angelegt. Tatsächlich handelt es sich hierbei nicht um ein sinusförmiges elektrisches Signal, sondern um eine Folge von Rechteckimpulsen konstanter Spannung. Sie wiederum werden von einem Treiber gebildet - einer Controllerplatine, die die Energie einer Stromquelle (Batterie) nutzt.

Die Konstanz und Effizienz der Rotordrehung wird durch drei Hallsensoren sichergestellt. Ihre Arbeit ist wie folgt organisiert:

• Fixieren der Position des Rotors in Bezug auf den Stator;
• Wahrnehmung des Magnetfeldes von Magneten;
• Signalweiterleitung an den Fahrer;
• Impulsbildung am Treiber für die Statorspulen.

Die Vorteile der Verwendung eines Radmotors sind wie folgt.

• Erhöhte Effizienz - nicht weniger als 90%. Nicht jeder Elektromotor hat einen solchen Koeffizienten – zum Beispiel bei Kollektormotoren, für die ein nicht gewandelter Gleichstrom ausreicht, liegt der Wirkungsgrad unter 70 %.
• Einfache Ausführung, Zuverlässigkeit.
• Es gibt keine scheuernden Teile (zum Beispiel Ringe und Bürsten) - der Motor kann jahrzehntelang arbeiten, wenn der Hersteller nicht an der Qualität der Materialien spart.
• Die Fähigkeit, schnell zu fahren: Ein Halb-Kilowatt-Motorrad sorgt für eine Drehkraft, bei der auf Straßen ohne Steigung eine Fahrradgeschwindigkeit von bis zu 45 km / h erreicht wird.
• Die Möglichkeit, das Kit bei Bedarf zu entfernen, gibt dem Fahrrad das Original-Kit. Wenn Sie das Motorkit wieder installieren, ändert sich das Aussehen des Fahrrads nicht wesentlich - der Motor wird nur am Rad selbst installiert.
• Erhebliche Leichtigkeit des Upwind- und Upwind-Fahrens.
• Der reibungslose und reibungslose Betrieb des Motors ermöglicht eine schnelle Anpassung an neue Geschwindigkeiten und eine sanfte Beschleunigung.
• Völlig geräuschloser Betrieb des Motorrades.

Dieses Setup hat auch einige Nachteile.

• Niedriges Drehmoment - weniger als Motoren anderer Typen und Sorten.
• Unfähigkeit, ein kompakteres Design zu erstellen basierend auf einem solchen Motor.
• Erhöhtes Gewicht... Einige andere Motoren, zum Beispiel alle gleichen Kollektormotoren, haben deutlich weniger - das 1,5-fache oder mehr - Gewicht.

Alle vorgefertigten Bausätze, die Motorräder enthalten, sind komplett mit Controller und Akku. Wer den Radmotor jedoch nicht komplett mit anderen Teilen verbaut, bestellt alle Systemkomponenten separat: den Radmotor selbst, den Akku und die Steuerung mit dem Gasgriff.

Vor dem Bau eines elektrischen Antriebssystems wird ein Anfänger mit einem Getriebe und getriebelosen Motorrädern konfrontiert. Das Getriebe verwendet einen Zahnradgetriebemechanismus, bei dem die Drehzahl (Anzahl der Umdrehungen) des Elektromotors selbst - pro Übersetzung des Untersetzungsgetriebes - um ein Vielfaches höher ist als die der Welle, die letztendlich das Rad dreht.

Das Zahnrad erhöht das Drehmoment, reduziert aber die Geschwindigkeit des Radfahrers auf 30 km/h. Ein getriebeloses - ein Rad mit Direktantrieb - hat nicht das Getriebe selbst und die damit verbundenen Verluste, was den Mechanismus von schleifenden Zahnrädern befreit, die viel häufiger geschmiert werden müssen als die Motorlager selbst. Das Drehmoment ist bei einer Leistung von bis zu 1500 W deutlich geringer, aber je nach Leistung des Motors wird es möglich, auf 50–100 km / h zu beschleunigen.

Ein Motorrad mit der Möglichkeit, einen Teil des verbrauchten Stroms zurückzugewinnen (zurückzuführen), ermöglicht es Ihnen, diesen in geringer Menge zurückzugeben - etwa 6% der verbrauchten Leistung. Da der Wirkungsgrad eines solchen Systems aufgrund natürlicher Verluste in Drähten, Wicklungen, Regler und Batterie nicht gleich Eins sein kann, wird auf externe Investitionen von zusätzlicher Energie nicht verzichtet werden können. Und es gibt nur zwei Möglichkeiten, die Stromversorgung wieder aufzufüllen.

1. Schalten Sie den Radmotor in den Batterielademodus. Dann wird das Treten mindestens doppelt so hart - aufgrund der Bremswirkung durch die Belastung der Wicklungen.
2. Finden Sie einen Ort, an dem Sie die Batterien einfach aufladen können... Die beste Option wäre, Sonnenkollektoren auf den Rucksack und die Kleidung zu legen, wenn das Reisen mit einem motorisierten Fahrrad völlig autonom ist.

Das Motorrad kann auch hinten sein - es ist am Hinterrad montiert. Die Vorderseite wird auf die gleiche Weise platziert. Dann wird das Fahrrad mit Heck- bzw. Frontantrieb. Für eine deutliche Steigerung der Geschwindigkeit können Sie das Fahrrad Allradantrieb machen, indem Sie beide Räder motorisieren.

Die Größe des Radmotors wird durch den Durchmesser der Felge bestimmt. Ob Sie einen Durchmesser von 29, 26, 20 oder 16 Zoll haben, Geschwindigkeit und Schub hängen davon ab. Je größer der Felgendurchmesser, desto mehr Geschwindigkeit, aber weniger Schub und umgekehrt. Mit weniger Traktion beschleunigen Sie länger. Es gibt nur eine Möglichkeit, die Traktion zu erhöhen - dem Motor beim Treten zu helfen.

Es ist möglich, dass Sie ein Laufrad von einer normalen Nabe zu einer Motornabe umspeichen können, indem Sie beispielsweise eine 28-Zoll-Felge mit Speichen von einem herkömmlichen Fahrrad mit 20-Zoll-Rädern verwenden. Wer nicht weiß, wie oder nicht an einer vollen Speichenbüste basteln möchte, dem sei geraten, in China gleich ein fertiges Motorrad mit dem gewünschten Motortyp zu bestellen.

Entscheiden Sie genau, was Sie von Ihrem Fahrrad erwarten.

• Geschwindigkeit bis 35 km/h ohne große Anstrengung und besondere körperliche Entwicklung. Gleichzeitig verliert Ihr Fahrrad seine ursprünglichen Funktionen nicht – Sie können jederzeit wieder auf das Treten mit den Füßen umsteigen. Eine solche Überarbeitung kostet insgesamt 350 US-Dollar.
• 50 km/h – Elektromoped-Ausrüstung. Gleichzeitig kann es sein, dass Sie nicht so leicht auf das Treten umsteigen - der Akku, ein stärkeres Motorrad und der gleiche Controller wiegen 5-10 Kilogramm mehr. Die Kosten für die Überarbeitung betragen 600 US-Dollar.
• Aus dem Fahrrad wird ein E-Bike – ein E-Motorrad... Sie können problemlos auf 90 km/h beschleunigen. Aber denken Sie daran: In diesem Fall benötigen Sie auf jeden Fall verstärkte Felgen und Buchsen – vielleicht wie bei einem Tandem. Tatsache ist, dass die erhöhte Traktion auch eine erhöhte Belastung erfordert. Ihre dünnen Rennradfelgen fliegen einfach auseinander und Sie könnten stürzen. Der Preis für die Anpassung eines Fahrrads für ein Elektromotorrad beträgt mindestens 2300 US-Dollar.

Die Masse eines Sets für ein Elektrofahrrad - ein Motor pro Rad (ohne Radabstand), ein Akkupack und ein Controller - beträgt mindestens 4 kg. Das reicht für den normalen Stadtverkehr oder auf Landstraßen. Ganz gute Motoren werden zum Beispiel von einer Firma hergestellt Bafang 8FUN... Die Betriebsleistung der Motoren beträgt 250–750 W, aber wenn die Leistung 350 W überschreitet, kann ein solcher Motor merklich überhitzen, was seine Lebensdauer stark verkürzt.

Das Gewicht des Radmotors (ohne Gummi) beträgt mindestens 2 kg. Er kann bei einem durchschnittlichen Fahrergewicht von 90 kg durchaus Geschwindigkeiten von bis zu 35 km / h erreichen - der Fahrer selbst darf sich beim Treten überhaupt nicht anstrengen. Dasselbe kann ohne Motor, durch Umschalten auf die letzte Geschwindigkeit von den Pedalen und während der Fahrt ohne Auf- oder Abwärtsbewegung erreicht werden. Wenn Sie bergauf fahren, benötigen Sie die Hilfe eines Radfahrers durch die Pedale - der Motor ist möglicherweise nicht in der Lage, die Steigung zu bewältigen. Wenn Sie beides kombinieren, erhalten Sie die Geschwindigkeit, die ein Ein-Kilowatt-Motor liefert, der beim Start eingeschaltet wird. Die Mobilität und relative Leichtigkeit des Fahrrads ist garantiert.

Ein Halb-Kilowatt-Motorrad braucht es nicht – es wiegt selbst nicht 2, sondern 4–5 kg und nimmt dabei doppelt so viel Strom aus der Batterie wie sein 350-Watt-Pendant. Ein 500 ... 600-Watt-Motorrad ist eine "Krücke", die weder in Projekten noch in der Praxis bei den Benutzern die "natürliche Selektion" bestanden hat: Das haben einige Radfahrer festgestellt Infolgedessen macht es weniger Sinn als bei einem 300-Watt-Modell.

Diese Konfiguration ermöglicht es nicht nur, eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 48 km / h zu erreichen, sondern auch alle Anstiege unter den Bedingungen der Stadt und der Berghänge problemlos zu bewältigen. Um solche Ergebnisse zu erzielen, muss ein Motor mit einer Leistung von 1200-1500 Watt ausgewählt werden. Ein solches Motorrad hat eine Masse von 6–8 kg (ohne Gummi). Die unterbrechungsfreie Energieversorgung eines solchen Motors hilft mehr schwerer und teurer Akku mit einem Gewicht von mindestens 5 kg.

Wenn Sie riskieren, die Spannung von 48 auf 72 Volt zu erhöhen, erhalten Sie die Geschwindigkeitsbegrenzung für die Stadt - nicht weniger als 60 km / h, aber gleichzeitig überhitzt der Motor schneller und stärker, was ihn zum kurzzeitigen Anlaufen zwingt.

Eine Änderung des Fahrrads für die Motortraktion z. B. 3 kW zwingt den Besitzer, den Rahmen zu verstärken. Erstens erfordern sowohl der Bausatz als auch der vom Motor erzeugte Schub in der Größenordnung von mehreren Kilowatt eine erhöhte Last. Andernfalls leiden zuerst die Räder (riesige "Achter" erscheinen auf den Felgen), dann beginnt der Rahmen selbst zu zerfallen - das Bodykit der Batterien und des Controllers fügt mindestens 15 kg hinzu. Die maximal zulässige Belastung beträgt nur das Doppelte der Nennlast, das ist die Grundregel für alle Motorräder.

Um ein verstärktes Set für ein E-Bike der Kategorie III zu liefern, müssen Sie die Ausfallenden verstärken, die Rahmenfedern komplett wechseln oder umrüsten und einen speziellen Balancer einbauen, genau wie bei echten Motorrädern. Der nominelle 3 kW-Motor hat bereits genug Kraft, um die Rahmenstreben für ein normales Fahrrad zu verformen, auch wenn Sie es im stationären Modus betreiben, indem Sie das Rad anheben, an dem der Motor an einer speziellen Aufhängung montiert ist.

Ohne den Rahmen auf besondere Weise zu verstärken, ist es unwahrscheinlich, dass Sie einen Motor mit einer Leistung von bis zu mehreren Kilowatt verwenden können. Eine Geschwindigkeit von mehr als 40 km/h erfordert bereits eine gute Stoßdämpfung – ohne wird man einfach aus dem Sattel geschleudert, wenn man eine kleine Unebenheit oder einen Riss quer über die Straße trifft. Eine Gabel - von einem Motorrad oder von einem Downhill-Bike (letzteres hat eine beeindruckende Masse und die höchste Festigkeit, die für Fahrräder anderer Typen und Sorten unerreichbar ist). Auch hier wiegt der Akkupack ab 20 kg.

Für diejenigen, die dem Extremskifahren näher kommen möchten, raten erfahrene Meister, das Motorrad zurückzulegen. Das hintere Motorrad greift die Straße besser als das vordere - das ist wichtig in scharfen Kurven, die mit erhöhter Geschwindigkeit befahrbar sind.

Allerdings sind rutschige Straßen aufgrund der schlechteren Gewichtsverteilung weniger beherrschbar. Verschärft wird die Situation durch die am Kofferraum befestigte Batterie. Abhilfe schaffen ein Getriebemotorrad mit geringerem Gewicht und Lithium-Ionen-Batterien mit erhöhter spezifischer Energie. Alternative - Blei-Säure-Batterien am mittleren (Innen-) Rohr des Rahmens. Der Hinterradnabenmotor trägt jedoch zur Gesamtfestigkeit der gesamten Struktur bei.

Wenn es nicht möglich ist, das Motorrad mit einer Hochgeschwindigkeitskassette zu kombinieren (z. B. 9 Sterne), ändern Sie das letzte durch ein 5-Stern. Als letztes Lassen Sie nur einen Stern oder verschieben Sie die Rahmenfedern 2 cm auseinander. Der letztgenannte Aluminiumrahmen hält möglicherweise nicht stand - experimentieren Sie mit einem Stahlrahmen.

Das elektrische Kabel sollte nicht nach rechts, wo der Schaltmechanismus funktioniert, sondern nach links austreten. Lösen Sie die Muttern, die den Radmotor halten, und entfernen Sie ihn. Montieren Sie den Radmotor gemäß der Montageanleitung. Wenn Ihnen etwas nicht ganz klar ist, wenden Sie sich an den Support auf der Website der Firma oder des Ladens, der Ihnen das Motorrad verkauft hat. Oft ist es am besten, die Hilfe eines Spezialisten in Anspruch zu nehmen, da die Steuerung leicht ausgebrannt werden kann. Und Sie werden nicht auf einen Controller verzichten, wenn Sie keinen Bürstenmotor haben, der nur Gleichstrom benötigt.

Testen Sie nach der Montage den Radmotor ohne Last - er sollte nicht "acht" sein. Ist dies nicht der Fall, entfernen Sie die „Achter“ an der Felge, indem Sie die Speichen mit den Speichen festziehen. Probieren Sie den Controller und den Gashebel aus. Wenn alles richtig funktioniert, machen Sie eine Probefahrt mit niedriger Geschwindigkeit.

Der Einbau des Vorderradnabenmotors ist einfacher. Das Vorderrad selbst enthält keine Ritzel. Es gibt einfach nichts, was den Betrieb des vorderen Motorrades stört. Egal ob rechts oder links - in Fahrtrichtung - Sie führen das Stromkabel heraus. Selbst das Ausfahren der Gabel wird die Festigkeit und Stabilität des Fahrrads nicht beeinträchtigen.

Das einzige - verwechseln Sie nicht die Bewegungsrichtung des Rads: Wenn die Installation nicht korrekt ist, fahren Sie, ohne die Funktion des Motors zu testen, plötzlich rückwärts und das Fahrrad wird zu einem Fahrzeug mit einem Hinterradlenkrad. Paradox ist die Situation, wenn der Gasknüppel stecken bleibt: Man kann gegen einen Pfosten prallen oder mit einem nachfahrenden Auto kollidieren, auch wenn es vor einem langsamer wird.

Das montierte Motorrad hat Angst vor Regenstürmen, Waten durch Flüsse und Sümpfe - wenn es in Wasser getaucht oder mit Wasserstrahlen überflutet wird, können die Hall-Sensoren ausfallen. Achten Sie darauf, die Innenseiten des Motorrades vorher abzudichten - oder zumindest vor direktem Wasserstrahl abzudecken. Oftmals verbauen Hersteller selbst spezielle Runddämpfer, um das Rad während der Fahrt vor direktem Spritzwasser und/oder Schmutz zu schützen - Stellen Sie sicher, dass sie zu den Radspeichen passen.

Informationen zur Auswahl eines Radmotors für ein Fahrrad finden Sie im nächsten Video.