Μετατροπές: Σχεδιασμός του συστήματος υποβοήθησης
Ο συνδυασμός αεροδυναμικής απόδοσης με μετρίως υποβοηθούμενη, ελεγχόμενη ηλεκτρικά ροπή δημιουργεί ένα από τα πιο οικονομικά σε ενέργεια προσωπικά οχήματα που έχουν κατασκευαστεί ποτέ. Η επιτυχία εξαρτάται από το να αντιμετωπίζετε τη ροπή του κινητήρα, την τοποθέτηση της μπαταρίας, τη θερμότητα των φρένων και την προστασία των κελιών ως ενιαίο σύστημα και όχι ως εξαρτήματα που απλώς βιδώνονται.
Αντιστοίχιση τοπολογίας κινητήρα με το αεροδυναμικό φορτίο
Τα αεροδυναμικά ποδήλατα έχουν επιπλέον βάρος στις ανηφόρες, όπου κυριαρχεί η βαρύτητα, ενώ χρειάζονται πολύ λίγη ισχύ για να κρατήσουν τα 25 km/h στην ισοπεδη. Η επιλογή ανάμεσα σε κινητήρα μεσαίας θέσης στο κέντρο βάρους, σε κινητήρα πλήμνης με εσωτερικό κιβώτιο και σε κινητήρα πλήμνης άμεσης κίνησης καθορίζει πόσο αποδοτικά τα χάλκινα πηνία μετατρέπουν τις αμπερόωρες σε πρόσθια ανάβαση χωρίς υπερθέρμανση σε κλίσεις 10%.
Οι κινητήρες μεσαίας θέσης (όπως οι Tongsheng TSDZ2 με αισθητήρα ροπής ή οι αρχιτεκτονικές Bafang BBS ρυθμισμένες στα νόμιμα συνεχή όρια) λειτουργούν μέσω του πίσω γρανάζιου, διατηρώντας τις στροφές του κινητήρα κοντά στον πλατώ απόδοσης 78%–82% στις απότομες ανηφόρες, ενώ συγκεντρώνουν τη μάζα χαμηλά στο κέλυφος του κέντρου βάρους. Οι κινητήρες πλήμνης άμεσης κίνησης προσθέτουν μη αναρτημένη μάζα στον πίσω τροχό και ελαφρά αντίσταση από το cogging όταν κυλάτε, ωστόσο επιτρέπουν ομαλό ηλεκτρικό φρενάρισμα ανάκτησης σε μακριές κατηφόρες, εξοικονομώντας τακάκια σε βαρύτερα αεροδυναμικά πρωτότυπα.
Ο περιορισμός του ρεύματος φάσης του ελεγκτή σε συνδυασμό με κινητήρα μεσαίας θέσης 250 W με αισθητήρα ροπής και ένα αεροδυναμικό τσαντάκι πλαισίου και κάλυμμα πίσω τροχού αυξάνει την πραγματική αυτονομία ανά Wh κατά περισσότερο από 20%.
Καταγεγραμμένο μέσω ενσωματωμένου μετρητή watt-hour με shunt (όπως ο Cycle Analyst V3): η κατανάλωση πέφτει από 11,4 Wh/km σε όρθια θέση σε 8,6 Wh/km σε μικτό αγροτικό οδόστρωμα.
Αξιολόγηση τοπολογιών μετατροπής και κανονιστικών ορίων
Πριν παραγγείλετε εξαρτήματα, διαπιστώστε αν το πρωτότυπό σας θα κυκλοφορεί σε δημόσιους δρόμους και ποδηλατοδρόμους. Σύμφωνα με τους βρετανικούς κανονισμούς EAPC και το ευρωπαϊκό πρότυπο BS EN 15194, τα ποδήλατα με υποβοήθηση πεντάλ πρέπει να απαιτούν πεντάλ για την ενεργοποίηση της υποβοήθησης, να διακόπτουν ομαλά την ισχύ του κινητήρα στα 25 km/h (15,5 mph) και να έχουν κινητήρα με ονομαστική συνεχή ισχύ όχι μεγαλύτερη από 250 W. Η υπέρβαση αυτών των ορίων κατατάσσει το όχημα ως μοτοποδήλατο που απαιτεί έγκριση τύπου, ταξινόμηση, ασφάλιση και προστατευτικό εξοπλισμό μοτοσικλετιστή.
| Τύπος κίνησης | Τοποθέτηση μάζας | Φθορά κινηματικής μετάδοσης | Καταπόνηση ακροβάθρου / πλαισίου | Ηλεκτρικό φρενάρισμα ανάκτησης |
|---|---|---|---|---|
| Μεσαίας θέσης με αισθητήρα ροπής | Κεντρική και χαμηλά στο στροφαλοφόρο | Μεγαλύτερο φορτίο αλυσίδας και γρανάζι· απαιτεί προσεκτική χρήση ταχυτήτων | Περιστροφική αντίδραση πάνω στον κάτω σωλήνα | Όχι (ελεύθερη κίνηση στο στροφαλοφόρο) |
| Πλήμνη πίσω τροχού με εσωτερικό κιβώτιο | Πίσω τροχός (~2,8–3,4 kg) | Ανεξάρτητη από την αλυσίδα· λειτουργεί ακόμη κι αν σπάσει η αλυσίδα | Μέτρια αντίδραση άξονα· απαιτεί βραχίονα ροπής σε πλαίσια από κράμα | Σπάνια (εσωτερικός συμπλέκτης ελεύθερης κίνησης) |
| Πλήμνη πίσω τροχού άμεσης κίνησης | Βαρύ μη αναρτημένο πίσω μέρος (~5,5 kg) | Καμία επιπλέον φθορά αλυσίδας | Αντίστροφη ανάκτηση και ροπή κίνησης· υποχρεωτικοί διπλοί βραχίονες ροπής | Ναι· ανακτά 5%–10% σε λοφώδη εδάφη και προστατεύει τις ζάντες |
Αντιδράσεις ροπής άξονα, rivnuts και φροντίδα κελιών
Τα τυπικά ακροβάθρα ποδηλάτου είναι σχεδιασμένα να συγκρατούν έναν στρογγυλό άξονα 10 mm υπό συμπίεση, όχι να αντέχουν τα 40 Nm της στρεπτικής αντίδρασης σε δύο επίπεδες πλευρές των 10 mm. Η τοποθέτηση οποιουδήποτε κινητήρα πλήμνης σε αλουμινένιες ή ανθρακονήματινες πιρούνες αποτελεί κλασικό τρόπο αστοχίας: οι επίπεδες πλευρές ανοίγουν τις γνάθους του ακροβάθρου μέσα σε εκατοντάδες χιλιόμετρα. Να αγκυρώνετε πάντα βραχίονες ροπής από ανοξείδωτο χάλυβα 304 πάχους 4 mm, κομμένους με λέιζερ, σε μάτι του πλαισίου ή σε στήριγμα σφιγκτήρα σωλήνα σε χαλύβδινα ή αλουμινένια πίσω σκέλη· και ποτέ μην τοποθετείτε κινητήρες πλήμνης σε ανθρακονήματινες ή αναρτημένες μπροστινές πιρούνες.
Εξίσου κρίσιμη είναι η τοποθέτηση της μπαταρίας. Δύο τυπικά rivnuts M5 για μπιτόνι, πιεσμένα σε κάτω σωλήνα πάχους 0,9 mm, σχεδιάστηκαν για μπιτόνι 750 g και όχι για πακέτο ιόντων λιθίου 3,6 kg που δονείται πάνω από σιδερένια πλέγματα. Κατανείμετε τα φορτία της βάσης της μπαταρίας μέσω ζωνών πλαισίου με επένδυση σε όλη την περίμετρο ή μέσω ράγας τριπλού σφιγκτήρα CNC που καλύπτει τουλάχιστον τρία σημεία στερέωσης.
Πρωτόκολλο ελέγχου ηλεκτρικού συστήματος και φρένων
- Πιστοποιημένα κελιά και BMS: Χρησιμοποιήστε πακέτα συναρμολογημένα από ανιχνεύσιμα κελιά πρώτης κατηγορίας (Samsung, Panasonic, Molicel, LG) που διαχειρίζονται από Σύστημα Διαχείρισης Μπαταρίας με παρακολούθηση θερμοκρασίας, πιστοποιημένο κατά UL 2271 ή EN 50604-1.
- Ασφάλειες και συνδετήρες: Τοποθετήστε κατάλληλα βαθμονομημένη ασφάλεια DC τύπου λεπίδας ή MIDI κοντά στον θετικό πόλο εκφόρτισης και χρησιμοποιήστε συνδετήρες XT90-S ή Anderson Powerpole με αντιεσπινάρισμα και ανακούφιση καταπόνησης με συρρικνούμενο σωλήνα.
- Αυξημένη θερμική ικανότητα πέδησης: Αναβαθμίστε σε δίσκους υδραυλικών φρένων 180 mm ή 203 mm με σιντεροποιημένα ή ημιμεταλλικά τακάκια όταν η συνολική μάζα του συστήματος αυξάνεται πάνω από 6 kg.
- Βρόχοι αποστράγγισης και ελαστικά παρεμβύσματα: Σχηματίστε βρόχους καλωδίων αποστράγγισης προς τα κάτω κάτω από τις εισόδους του ελεγκτή, ώστε το νερό της βροχής να κυλάει και να μην διαπερνά τον μανδύα του δέματος και να φτάνει στους συνδέσμους.
