Vše o motorových kolech a elektromotorech pro jízdní kola

Všechno níže popsané se týká především horských kol, která se používají ve městě a někdy i v náročném terénu, ale ne v extrémních podmínkách. Mnoho tipů je vhodných pro silniční cyklisty. Pro sportovce, kteří se věnují enduru, foxcrossu nebo downhillu, není tento článek zcela relevantní.

Mějte na paměti, že pokud máte kolo s dvojitým odpružením, nemá smysl ho vylepšovat bez výměny rámu. Při jízdě na hladkém asfaltu nebo udusaném povrchu se zadní tlumič kývá a snižuje námahu při šlapání. Musíte buď okamžitě vyměnit rám za hardtail, nebo si koupit kolo s hardtailem.

Počáteční úleva.

Čím lehčí je kolo, tím rychlejší jede. Nejprve odstraňte všechny nepotřebné věci – stojánek, odrazky, osvětlovací zařízení, blatníky, cyklocomputer, nosič zavazadel, držáky pumpiček, lahve a brašny.

Kola

Pryž.

Začněte odlehčením pneumatik, ty jsou největší brzdou rychlosti, ale jejich výměna není tak drahá jako výměna kol, vidlice nebo rámu.

Kromě hmotnosti je důležité vybrat pneumatiky se správným dezénem. Pro vysoké rychlosti existují dvě hlavní možnosti:

1. Slicky jsou hladké pneumatiky, které téměř nemají vzorek, s výjimkou úzkých drážek pro odvod vody. S takovými pneumatikami na hladkém asfaltu bude vaše kolo znatelně rychlejší, protože slicky mají minimální valivý odpor.
2. Semi-slick pneumatiky s nízkým dezénem (asi 2-4 mm), jsou vhodnější pro vysoké rychlosti na zhutněném povrchu. Na takovém povrchu může slick při nabírání rychlosti, zejména ve stoupání, prokluzovat. Kromě toho může slick v zatáčce vyklouznout. Obzvláště nebezpečné je, pokud vyklouzne přední kolo, je obtížnější ho vrátit do trajektorie.

Kompromisem mezi rychlostí a bezpečností na hladkém povrchu je hladká zadní a polokluzká přední pneumatika.

Čím užší je pneumatika a čím více je nahuštěna, tím výše se kolo odvaluje na rovném povrchu. Úzké pneumatiky však hůře absorbují nerovnosti a mohou se propíchnout, pokud je povolíte a pojedete po ne tak rovném úseku. Je důležité znát maximální a minimální tlak, pro který jsou vaše pneumatiky navrženy. Tyto informace jsou uvedeny na boku.

Výměna trubek za lehčí také zvýší rychlost kola.

Pokud hodně jezdíte v terénu s nízkým nebo středním tlakem, můžete nasadit bezdušové pneumatiky. Tím se zvýší rychlost kola, protože mezi duší a pneumatikou už nebude vznikat tření. U bezdušových pneumatik je velmi žádoucí mít ráfek určený pro použití s bezdušovými pneumatikami.

Dvojkolí.

Pokud vám úbytek hmotnosti na pneumatikách nestačí a jste připraveni investovat do odlehčení kovové části kol (dvojkolí), pak nejprve zvažte výměnu ráfků za lehčí, případně karbonové. Důležité je nešetřit a koupit ráfky od osvědčeného výrobce, který je na trhu již delší dobu. Je to drahé, ale může vám to zachránit život při rychlostech 70-110 km/h, při kterých nekvalitní karbonové ráfky mohou jednoduše prasknout od nejmenšího kamínku.

Můžete trochu zhubnout na drátech a niplech drátů, ale vše záleží na vaší váze. Ani těm nejlehčím jezdcům se nedoporučuje používat dráty o průměru menším než 1,8 mm. Dobrou volbou jsou ploché (aero) dráty. Díky nim je kolo tužší, zvyšuje se účinnost šlapání a mají lepší aerodynamiku, což je důležité při vysokých rychlostech.

U drátkových niplů je vše jednoduché – hliníkové jsou lehké, ale křehké a náchylné ke korozi; mosazné jsou pevné a nepodléhají korozi, mají průměrnou hmotnost; ocelové jsou pevné, těžké a náchylné ke korozi.

Pokud máte ráfkové brzdy a vážíte 60 kg nebo méně, pak na předním kole místo standardního trojkřížového vázání můžete udělat radiální vázání, pro toto vázání se používají kratší a lehčí drátky. Ztratíte sice trochu hmotnosti, ale také ztratíte pevnost a tuhost. Radiální vázání můžete udělat pouze na jedné straně.

Radiální šněrování má pouze dvě výhody: nižší hmotnost a vzhled. Ale ta druhá je velmi subjektivní.

Pokud vážíte 75 kg nebo méně, pak by dobrou volbou bylo provázat obě kola do dvou křížů. Budou poměrně lehká, pevná a tuhá. Téměř nikdo si nevšimne rozdílu v tuhosti oproti provázání do tří křížů.

Odlehčení nábojů povede k malému nebo žádnému nárůstu rychlosti, proto tuto možnost zvažte až jako poslední možnost.

Dalším důležitým kritériem, které umožní jízdu na kole rychleji, jsou rovná kola a správné napnutí drátů. Maximální napnutí drátů by ve většině případů mělo mít hodnotu 100-120 kgf na drát. Je však lepší si ujasnit povolené napnutí pro ráfek a náboj zvlášť, někdy jsou tyto informace na oficiálních stránkách výrobců. Kromě napnutí je velmi důležité sledovat rovnoměrnost natažení, aby se nestalo, že jeden drát je natažen na 120 kgf a sousední na 70 kgf. Na to existuje speciální zařízení – tenziometr. Čím tužší a rovnoměrnější je kolo nataženo, tím méně se při šlapání ohýbá a tím rychleji můžete kolo zrychlit. Drahé karbonové ráfky od známých výrobců jsou obvykle hladší a umožňují rovnoměrnější natažení.

Větší průměr kol vám umožní získat větší rychlost, ale zpomalí zrychlení. Pro silnice s hladkým povrchem jsou optimální kola o průměru 28 palců, pro hladké půdy – 29. Rozdíl mezi průměrem 26 a 27,5 palce je ve skutečnosti menší než mezi 27,5 a 29. Faktem je, že se nejedná o přesné, ale přibližné údaje a často do rámu určeného pro 26palcová kola můžete umístit 27,5palcová kola s užšími a nižšími pneumatikami.

Vidlice.

Pokud máte tlumicí vidlici bez aretace, nevyhnutelně ztratíte rychlost, protože při šlapání se úsilí vynakládá na kývání vidlice, nikoli na otáčení zadního kola. Rychlejší akcelerace se dá dosáhnout ve dvou případech:

1. Nainstalujte pevnou vidlici. Tato vidlice se vůbec nehoupá a váží jen velmi málo. Vynikající volba, pokud jezdíte pouze po hladkém asfaltu a zhutněném povrchu.
2. Nainstalujte měkkou vidlici se zámkem. Zámek nebude úplný a vidlice se bude stále houpat o 1-2 milimetry, ale je to kompromisní možnost, pokud jezdíte nejen po dobrém asfaltu, ale i v lehkém terénu.

Při jízdě přes hrboly buďte opatrní se zámkem, při silném nárazu se může zámek zlomit. Existují však technologie, které zlomení zabraňují, například ABS+ ve vidlicích Manitou.

Přistání.

Čím více je vaše tělo vodorovně, tím menší odpor vzduchu budete cítit při vysokých rychlostech.

Existuje několik způsobů, jak dosáhnout závodního horizontálního přistání:

1. Zvedněte sedlo co nejvýše. Je důležité, aby při co nejvyšším zvedání sedla byla noha mírně pokrčená v poloze, kde pedál, na kterém stojí vaše chodidlo, bude dole. Kořen palce by měl být nad středem pedálu.

2. Experimentujte s představcem. Vyzkoušejte delší představec nebo jej otočte dnem vzhůru, pokud má úhel stoupání. Můžete zkusit posunout podložky pod představcem nahoru, abyste představec a řídítka snížili ještě níže. V budoucnu je můžete vrátit na místo nebo upravit sloupek vidlice, abyste shodili o pár gramů více.

Pedály.

Instalace kontaktních pedálů výrazně zvýší váš výkon. Toho dosáhnete nejen tlačením, ale i tahem nahoru. Nezapomeňte si vybrat speciální cyklistické boty pro kontaktní pedály.

Přenos.

Pokud máte vpředu tři hvězdičky, je čas nainstalovat převodovku se dvěma nebo jednou hvězdičkou vpředu. Stručně o výhodách a nevýhodách:

• Jeden rychlostní stupeň vpředu a 8-12 rychlostních stupňů vzadu. Maximálního odlehčení se dosáhne odstraněním přesmykače, řadicí páky a lanek s pouzdrem. Takové převodovky ale nemají příliš velký rozsah převodových poměrů.
• Dva rychlostní stupně vpředu a 8-12 rychlostních stupňů vzadu. Širší rozsah převodových poměrů, ale ne nejjednodušší možnost.

Ve skutečnosti je zde obrovské množství kombinací, musíte začít s převodovými poměry. Řekněme, že máte vzadu kazetu 11-32 a vpředu tři hvězdice 22-32-42. A i když jste kolo odlehčili, po provedení všech operací popsaných v předchozích bodech, nemáte dostatečnou rychlost na rychlostním stupni 3 (vpředu) / 8 (vzadu), to znamená, že při otáčení na maximální rychlostní stupeň máte velmi vysokou kadenci a nohy nedrží krok s pedály. V tomto případě určitě potřebujete hvězdici se 46-48, a možná i 52 zuby vpředu.

Nebo možná jiný případ – máte také kazetu 11-32 a tři hvězdy vpředu 22-32-42, ale nikdy jste nezařadili rychlostní stupeň 3 (vpředu) / 6 (vzadu), protože jste neměli dostatek síly to roztočit na požadovanou kadenci. V tomto případě zjevně potřebujete méně než 42 zubů na největší (nebo jediné) přední hvězdě. Možná vám bude vyhovovat varianta 36, nebo i 30 zubů. Můžete si podobné kolo půjčit nebo od přátel. Určitě byste to měli zkusit.

Převodovky závodní úrovně jsou lehčí a řadí znatelně rychleji. I mechanické Shimano XTR řadí velmi rychle. Elektronické Shimano XTR DI2 řadí ještě rychleji. To vše ale bude dobře fungovat pouze tehdy, pokud máte odpovídající řadu pastorků a řetězu. V ideálním případě by se mělo shodovat vše – značka, počet převodů, pro které jsou pastorky určeny, řetěz a přehazovačka/přehazovačky. Přehazovačky by měly odpovídat počtu zubů na kazetě nebo systému předního převodníku. Různé značky mohou mít mírně odlišné tvary zubů, což může ovlivnit srozumitelnost řazení, pokud používáte řetěz a přehazovačky jiné značky nebo skupiny. V některých obchodech se převodovky prodávají ve skupinových sadách – jedná se o sady komponentů, které jsou vzájemně kompatibilní. A sledujte opotřebení pastorků, řetězu a kladek. I řetěz opotřebovaný na 30-40 % neřadí tak srozumitelně jako nový.

Rama.

Výměna rámu za lehčí a tužší může vaše kolo znatelně zrychlit. Čím tužší rám, tím méně energie vynaložíte na jeho ohýbání při šlapání. Pokud máte silniční, krosové nebo gravel kolo, karbonové rámy jsou pro vás skvělou volbou. Totéž platí pro ostatní díly. Jedinou otázkou je zde cena.

Služby.

Dbejte na to, abyste si kolo včas udrželi v chodu. Pokud hodně jezdíte, měli byste si ho nechat servisovat nebo alespoň zkontrolovat 1–3krát ročně.

Elektromotory. Motorová kola. Pojďme pochopit složitosti charakteristik motorů pro elektrická kola!

Dnes existuje velké množství elektromotorů pro jízdní kola. Rozhodli jsme se, že vám pomůžeme pochopit celou tuto rozmanitost. Elektromotory mají řadu základních parametrů a dělí se na více typů podle provedení a umístění. Každý z nich má své výhody a nevýhody.

Základní parametry elektromotorů

Moc

Jedním z hlavních parametrů elektromotoru je výkon. Měří se ve wattech, označovaných W nebo W (anglicky). Jednoduše řečeno, jde o množství práce, kterou motor vykoná za jednotku času. Maximální rychlost elektrokola závisí na výkonu. Výkon také ovlivňuje spotřebu energie baterie – čím výkonnější motor, tím větší kapacitu baterie vyžaduje.

Moment

Každý elektromotor má indikátor točivého momentu nebo momentu síly. To je síla, kterou je schopen působit na osu rotace. Dynamika (zrychlení) a schopnost stoupání do kopce závisí na točivém momentu. Točivý moment lze zvýšit nebo snížit pomocí převodovky, obětováním rychlosti nebo naopak. Zejména točivý moment závisí na poloměru kola.

Účinnost

Účinnost elektromechanického systému není konstantní. Záleží na parametrech motoru, dodávaném výkonu a požadovaném točivém momentu. Při dodání určitého výkonu je maximální hodnota účinnosti u moderních elektromotorů mírně vyšší než 90 %. Tato hodnota se nazývá jmenovitý výkon motoru. Tento výkon si motor dokáže udržet po dlouhou dobu bez přehřátí. Elektromotor je schopen krátkodobě dodat špičkový výkon výrazně vyšší než jmenovitý, ale účinnost je nižší, což vede k zahřívání. Účinnost také klesá, když je nutné použít vysoký točivý moment při nízkých otáčkách.

Typy motorů pro elektrokola:

Typy motorů pro elektrokola

Elektromotory pro jízdní kola se dělí do dvou velkých kategorií: kolové motory a vozíkové (centrální) motory. Motorová kola se zase dělí na elektromotory s přímým pohonem a převodové motory. Pojezdové motory jsou všechny s převodovkou. Dostáváme tak 3 hlavní typy pohonu pro elektrokolo.

1. Motorová kola s přímým pohonem, bez převodů

Nejprve si všimneme, že přímý pohon může mít pouze motor kola. Elektromotor je umístěn přímo v ose kola a otáčí jím bez přídavných převodových mechanismů. To na jedné straně zjednodušuje konstrukci a snižuje údržbu motoru na minimum. Absence jakýchkoli převodů činí tento typ motoru jedním z nejúčinnějších. Při zatížení při nízkých otáčkách však účinnost velmi klesá, což vede k zahřívání motoru. Pro vytvoření potřebného točivého momentu se používají velké magnety, díky čemuž je bezpřevodový motor kola poměrně těžký. Přítomnost drátu v ose motoru komplikuje montáž pneumatiky. Pokud dojde k odpružení, neodpružená hmota motoru zhoršuje jeho výkon a dále namáhá pneumatiky. Mezi výhody tohoto provedení si všimnu také funkce dynama a rekuperace, brzdění motorem s výrobou elektřiny. Je zde však vedlejší efekt: při šlapání vytváří motor kola s přímým náhonem odpor a čím je motor výkonnější, tím je znatelnější.

2. Ozubená motorová kola

Tento typ motoru se vyznačuje přítomností mechanismu, který převádí převodový poměr – převodovka. Navíc je tento mechanismus zabudován přímo do samotného motorového kola a skládá se z planetových převodů (zobrazeno na fotografii 1). To umožňuje vyšší točivý moment a účinnost při nízkých otáčkách. Důsledkem je snížení hmotnosti takového motorového kola díky použití menších magnetů. Přítomnost mechanických prvků poněkud snižuje účinnost a také ukládá určitá omezení jeho maximálního výkonu. Drát v ose motoru může zkomplikovat montáž pneumatiky, nicméně moderní kvalitní motory s ozubenými koly jsou většinou vybaveny odnímatelným portem, který tento problém řeší. Pokud je odpružení, neodpružená hmota motoru poněkud zhoršuje jeho výkon a dále namáhá pneumatiky. Při šlapání nebo doběhu motor s ozubeným kolem neroztáčí rotor, takže valivý odpor ve srovnání s motorem s přímým pohonem je mnohem nižší, i když ne zcela chybí. Rekuperační brzdění není u tohoto typu motoru možné.

3. Pojezdové a středové motory

Motor spodní konzoly je externí elektrický motor, který je namontován na spodní konzole jízdního kola. Tento typ motoru je vždy s převodovkou, protože má systém přenosu kol. Vozový motorový systém je nejsložitější, protože. kombinuje dva zdroje energie: samotný motor a pedály. Obtížnost vzniká v důsledku rozdílu mezi rychlostí otáčení motoru a kadencí (rychlostí šlapání). K vyřešení tohoto problému je obvykle do motoru zabudován redukční převod. To umožňuje použít pro motor převodový systém jízdního kola. Řetěz jízdního kola zároveň omezuje výkon a zvyšuje se také jeho opotřebení. V některých případech má motor samostatný pohon na osu kola, což umožňuje toto omezení obejít. Takový motor se nazývá centrální, protože není připojen k vozíku. Celkově se jedná o systém nejnáročnější na údržbu. Nemá však nevýhody motorových kol: chybí neodpružená hmotnost a valivý odpor. Rekuperační brzdění na motoru vozíku je nemožné kvůli rohačce jízdního kola, ale na centrálním motoru se samostatným pohonem je možné. Valivý odpor však v tomto případě bude ještě vyšší než u přímého pohonu.

Umístění motoru

Jaký je přesně rozdíl mezi umístěním motoru vzadu, vpředu nebo uprostřed? Co ovlivňuje, za jakých podmínek se používá? Pojďme na to přijít.

Elektrokolo s pohonem zadních kol

Pohon zadních kol je považován za klasický a používá se u všech tradičních jízdních kol. To není překvapivé – za prvé tvoří asi 70% hmotnosti a za druhé je snadné uspořádat řetězový pohon z pedálů. Pokud jde o elektrická kola, existují dvě zásadně odlišná schémata instalace motoru pro dosažení klasického pohonu zadních kol:

1. Motor zadního kola

Toto je nejběžnější uspořádání elektromotoru. Vše je jednoduché a logické. Motor kola je umístěn na místě zadního náboje. Umožňuje montáž ozubených kol pro tradiční přehazovačku. Instalace planetového řazení nebo variátoru do zadního náboje je nemožná. Stojí za zmínku, že u výkonných elektrokol ztrácí přeřazení na významu – motor přebírá funkci nízkého převodového stupně. Ovládání je možné jak plynovou rukojetí, tak pedálovým senzorem. Umožňuje získat nejvýkonnější konfiguraci elektrokola.

2. Centrální elektromotor

Docela složité a drahé řešení. Centrální elektromotor ukazuje své nejlepší stránky při instalaci na dvojité zavěšení, protože nepřidává neodpruženou hmotnost kola. Schopnost organizovat systém přepínání rychlosti nejen pro pedály, ale také pro motor vám umožňuje rozšířit rozsah točivého momentu motoru: zvýšit rychlost nebo stoupat do strmých kopců v závislosti na zvoleném rychlostním stupni. Je možné použít buď tradiční přepínač otáček nebo planetový náboj či variátor. Většina modelů nemá plynovou rukojeť – motor je ovládán pouze pedálovým senzorem. Výkon většiny modelů je omezen přípustným zatížením systému řazení.

Elektrokolo s pohonem všech kol

3. Motor předního kola

Toto je druhé nejoblíbenější uspořádání elektromotoru. Nejjednodušší způsob, jak vyrobit kolo podmíněně s pohonem všech kol, pokud vezmete v úvahu pedály. Motor kola je umístěn na místě předního náboje. Při použití odpojitelného vodiče umožňuje rychle odpojit motor. Výkon je limitován pevností vidlice a nízkým zatížením přední nápravy. Vidlice na jízdní kola nejsou navrženy pro umístění motorů, takže instalace bude často vyžadovat dodatečné výztuhy, aby se zabránilo otáčení osy motoru. Mějte na paměti, že přídavná hmotnost předního kola ztíží skákání na obrubníky. Manipulace se také poněkud zhorší. Obecně doporučujeme instalovat pouze kola s převodovým motorem dopředu.

4. Pohon všech kol

Řešení pro vysoce výkonná elektrokola i elektrická terénní vozidla. Instalace dvoukolových motorů je jedinou možností pro skutečně plně elektrický pohon. Na kole jsou namontována dvě motorová kola najednou, místo předního a zadního náboje. Stojí za to vzít v úvahu všechny vlastnosti instalace pohonu předních kol a motorových kol obecně. Ovládání je možné společnou plynovou rukojetí nebo samostatnými rukojeťmi pro každé kolo. Snímač točivého momentu pedálu u takových modelů je obvykle instalován na jednom z motorů. Lze jej realizovat jak na dvou ozubených motorových kolech, tak v hybridní verzi se zadním motorovým kolem s přímým pohonem.

bruslení

Dost teorie, pojďme se bavit o praktické aplikaci. Pokud jste si pozorně přečetli část o typech motorů a vlastnostech jejich instalace, pak již máte přibližnou představu o tom, kde lze tyto motory použít. Pojďme si však výše uvedené shrnout a pochopit, co to v praxi znamená.

Tak. Motor s přímým pohonem kol je nejvhodnější pro jízdu po silnici a vysokou rychlost. Tento typ motoru je nejlepší pořídit do rovinatého terénu. Špatně se hodí pro extrémní sporty a skákání kvůli vysoké neodpružené hmotě a zvýšenému zatížení pneumatik. Při šlapání bude znatelný odpor motoru. Tento bod stojí za zvážení, pokud neplánujete používat elektrický pohon neustále a rádi aktivně šlapete.

Motory s převodovým nábojem jsou dobré pro elektrifikaci jízdních kol s relativně nízkým výkonem. Je možné použití na silnici i v terénu. Přítomnost drátu v nápravě snižuje její pevnost, takže takové motory nejsou vhodné pro skákání a extrémní sporty. Jediné kompetentní řešení pro implementaci pohonu předních kol. Při šlapání se projevuje jemný odpor mechanismu převodovky, což je obecně považováno za přijatelné řešení šlapání.

Pojezdové motory jsou považovány za nejvhodnější pro sportovní bruslení. Nemají nevýhody motorových kol spojené s neodpruženou hmotou. Vhodné pro extrémní bruslení a skákání. Nejlépe fungují na dvojitém zavěšení. Při šlapání nebude oproti běžnému kolu absolutně žádný rozdíl, až na jeho váhu. Nejnáročnější na údržbu.

Stát

Na závěr si povíme něco o cenách. Dalo by se říci, že motor s přímým pohonem kol je cenově nejvýhodnějším řešením z hlediska ceny za výkon. Tečka. Zde však musíte pochopit, že za prvé, na trhu jsou motory každého typu s různým výkonem. Za druhé, náklady na motor a náklady na systém nejsou totéž. Musíte také zvážit cenu ovladače a baterie. Výkon bezpřevodových motorových kol pro elektrokola začíná od 1000 W. To znamená, že budete muset investovat do poměrně drahé baterie.

Z hlediska minimální ceny celého systému je na prvním místě převodový motor-kolo, protože Výkon těchto motorů začíná od 250 W. Tím ušetříte značné množství na ovladači a baterii. Tito. pokud potřebujete relativně lehký systém bez rychlosti, vezměte si motor s převodovkou.

Klikový motor je to poslední, na co byste měli myslet, pokud chcete ušetřit. Nejenže stojí více kvůli složitosti systému, ale je také nejnáročnější na údržbu.

c) Ilja Vlasov. Při kopírování jakékoli části textu je vyžadován odkaz na originál.