На Токе заряженный портал
Мотор-колесо для электромобиля: устройство, плюсы, минусы, известные разработчики — На токе
Мотор-колесо для электромобиля: устройство, плюсы, минусы, известные разработчики
Идея использования электродвигателя интегрированного непосредственно в колесо электромобиля или гибрида, не нова, и уже давненько разработчики проявляют к ней повышенный интерес, естественно, не просто так. Тут всё дело в том, что подобная конструкция даёт электрокару очень большие возможности. В теме я хочу более подробно рассказать об этом, безусловно передовом изобретении, на которое ведущие производители просто не могут не обратить внимание, уж слишком много выигрышей даёт мотор-колесо электромобилю.
Содержание:
Устройство и преимущества мотор-колеса
1. Первое, что сразу начинает понимать более-менее разбирающийся в технике человек — мотор-колесу не требуется большое количество дополнительного оборудования. Отсутствует множество элементов, передающих тягу на ведущие колёса! Какие рядовой обладатель электрокара с мотор-колесом может получить выгоды от такой упрощённой и более совершенной конструкции?
Пониженная за счёт отсутствия ряда компонентов масса электрокара, позволит преодолевать на одном заряде больше километров. Не стоит забывать и о том, что в таком автомобиле будет и меньшее количество трущихся деталей, что также благоприятным образом отразится на пробеге. Подобная техника обойдётся при покупке дешевле и кроме того, её обслуживание и ремонт, также не отберут у хозяина много денег. Ещё чем может порадовать МК, так это надёжностью, ведь устройство электрокара в таком случае отличается простотой и всем давно известно, что чем проще механизм, тем он надёжнее. Отсутствие «лишних» агрегатов, позволило инженерам предоставить больше полезного места для пассажиров и перевозимой поклажи. Кроме того, это даёт возможность дизайнерам и конструкторам применять самые смелые решения.
2. Следующее, что нельзя не заметить — превосходная динамика электромобиля оборудованного мотор-колёсами. Компактные и легковесные электромоторы интегрированные в колёса, выдают максимальное значение крутящего момента с первых же оборотов. Показатель тяги может доходить до цифры 700 Нм.
3. Управляемые мотор-колёса делают транспортное средство ими оборудованное очень манёвренным. Причина данного обстоятельства проста: каждое МК может крутиться с разной частотой и в разных направлениях. Авто благодаря такой специфике может развернуться на 360 градусов, припарковаться в стеснённых условиях и практически мгновенно адаптироваться к состоянию дороги.
4. Значительно упрощается устройство очень важной для любого электрокара системы рекуперации.
5. Под МК практически идеально можно подстроить любую систему активной безопасности, которая сможет влиять на колёса индивидуально.
Недостатки мотор-колеса
Казалось бы, устройство практически идеальное — бери и ставь на поток, но, не так всё просто! Имеет место несколько не решённых на данный момент проблем. Основной из них является большое количество механизмов, которые нужно как-то разместить внутри обода. Высокооборотистые электрические двигатели, требуют наличия понижающего редуктора. Он должен обладать скромными габаритами и быть герметичным. Естественно, механизм добавит некоторое количество веса к общей массе мотор-колеса.
Солидная неподрессоренная масса, то есть, слишком тяжёлые колёса, могут негативно повлиять на комфорт и безопасность. К этому можно смело добавлять повышенный износ элементов подвески и передачу на кузов повышенного уровня вибраций. Оптимальная масса мотор-колеса без учёта резины, для среднеразмерного транспортного средства, должна варьироваться в пределах 10-30 килограмм. Вся проблема в том, что разработчикам весьма затруднительно войти в эти жёсткие ограничения.
Мотор-колесо Michelin
Данный французский бренд стал популярен во всём мире не только благодаря разработкам высококачественной резины, он ещё прославился тем, что его специалисты занимаются исследовательской деятельностью в области создания экономичного и экологически чистого транспорта. А самое главное, что касается нашей темы, Мишлен уже 15 лет занимается разработкой инновационных мотор-колёс предназначенных для электрокаров. Изделия «Michelin active wheel» в составе своей конструкции имеют тяговый электромотор, компоненты управления, элементы подвески, а также тормозной системы. Такие высокотехнологичные приспособления можно устанавливать как на передней оси электромобиля, так и на задней.
Общая масса такой конструкции не более 35 кг, что является вполне приемлемым результатом. Основной упор инженеры делали на миниатюрный электродвижок собственной разработки, который является сегодня на рынке самым компактным агрегатом подобного типа. Небывалое соотношение его мощностного потенциала к его весу, предоставляет конструкторам уникальную возможность снизить неподрессоренную массу ходовой части средства передвижения. В принципе, подобной затеей задавались и другие производители с мировым именем, к примеру Mitsubishi и Siemens, однако их проекты так и не дотянули до массового производства.
Мотор-колесо Protean Electric
Казалось бы, МК для электромобилей имеет все шансы стать массовым продуктом, предлагая потребителю большое количество преимуществ. Однако многие разработчики так не посчитали и столкнувшись с непреодолимыми конкретно для них техническими трудностями, решили отказаться от подобных проектов. Жаль конечно, но, остались и энтузиасты, например в лице американской фирмы Protean Electric, которая уже очень близко подошла к созданию практической конструкции.
Их система называется Protean Drive, она была успешно испытана на таких машинах как Volvo C30, Mercedes-Benz SLS AMG Coupe, Vaxhaull Vivaro, а также Ford F-150. В конце 2012-го года, авторитетное заокеанское издание Car and Driver, внесло изобретение Protean Drive в десятку самых перспективных технологий 2013-го года. По ходу работы над многообещающим проектом, было оформлено 23 патента! Рабочий образец инженеры показали в апреле 2013-го года.
МК Protean Drive предназначается для эксплуатации на электрокарах и гибридах. Технология может быть легко адаптирована к уже производимым моделям либо может применяться для переоборудования транспортных средств с ДВС в гибридные модификации. Система позволяет организовать автомобилю любой тип привода: передний, задний и на все четыре колеса. Комплект состоит из электродвигателя, инвертора и блока управления с ПО. Всё это богатство непринуждённо вмещается внутри обычного 18-24-дюймового колеса. Protean Drive даёт возможность повысить энергетическую экономичность больше чем на 30%, в зависимости от возможностей АКБ и режима движения.
Разработка Protean Electric предлагает весьма привлекательные показатели удельной мощности — 110 лошадиных сил и тяги — 800 Нм. При таких показателях, оборудование имеет массу всего 31 кг. Устройство превосходит другие разработки и по возможностям рекуперации: для подзарядки аккумулятора используется до 85% энергии торможения. Естественно, данное обстоятельство положительным образом влияет на дальность пробега на одном заряде, конкретно, речь идёт о 30-процентном увеличении преодолеваемой дистанции.
Отечественные разработчики мотор-колёс
Не обошла стороной данная идея и инженеров из России — Дуюнова и Шкондина. Оба уже наделали много шума в Интернете. Но к сожалению, не на техническом совершенстве их изобретений делают акцент пользователи (хвалят в основном они сами себя), а на попытках надуть народ. На форуме есть несколько статей этому посвященных:
Но как бы там не было, почитать о подвигах кулибинов интересно, тем более, что оба постоянно угрожают технической революцией.
Нельзя упустить из виду тот факт, что в 2017-ом году был представлен прототип компактного ситикара оборудованного двумя парами мотор-колёс Дуюнова. Концепцию мини-кара разработал сам Дмитрий Дуюнов и транспортному средству было дано два рабочих названия: Zetta и ElPanda. Каждое мотор-колесо выдаёт мощность 18,1 kW, итого, получается 72,4 kW, а в переводе на лошадиные силы — это 98 лошадок, что для такого автомобильчика весьма солидной цифрой является. Про крутящий момент и говорить нечего, он у этого маленького аппарата подобен суперкару оборудованному ДВС — в сумме 800 Нм! В качестве источника питания, выступают Li-ion аккумуляторы ёмкостью 10 кВт·ч, которых, если верить предоставленной разработчиками информации, должно хватить на обеспечение 200 км пробега на одном заряде.
Машина построена на масштабируемой архитектуре и может увеличиваться до любых размеров. Кузов представляет собой сварную раму, изготовленную из стеклопластиковых панелей. Масса авто составляет 820 килограмм, однако применение алюминия, позволит снизить вес до 555 килограмм.
В конце 2018-го года, во Всемирной паутине всплыли изображения новой версии, которая получила название «Zetta Модуль 2». Внешний вид миниатюрной машинки был преобразован, однако технические характеристики деятели оставили без изменений.
Ожидается, что электрокар будет поставляться потребителю в нескольких комплектациях пассажирской модификации. Компоновка возможна как переднеприводная, так и полноприводная. На данный момент проект находится на стадии опытно-промышленного производства и ожидает сертификацию. В год планируется выпускать более 10 тыс. единиц Zetta. Однако на территории РФ будет оставаться только половина этих электрокаров, остальная же партия предназначена для экспорта. Себестоимость продукции пока не разглашается.
Заключение
Простота и эффективность мотор-колеса для электромобиля не может не привлекать внимание разработчиков со всего мира, постоянно стремящихся сделать своё оборудование более совершенным. Конечно, как и любое оснащение, мотор-колесо имеет недостатки, но всё равно, некоторые специалисты делают на него ставку и в будущем, скорее всего эти минусы будут сведены к минимуму. При этом очень приятно, что в этой области преуспели и российские изобретатели. Глядишь, не сегодня-завтра, народ будет колесить по городским улицам на суперсовременных, высокотехнологичных и доступных для широких масс электромобилях отечественного производства!
Мотор колесо
Меню категорий
Filter Clear
Мотор колесо купить в России
Мотор-колесо представляет собой ведущее колесо с вмонтированным электродвигателем, силовой передачей и тормозной системой (в некоторых случаях). Питается агрегат от электрического аккумулятора.
Классификация электродвигателей
По конструкции мотор-колесо делится на 2 вида:
· Редукторное. Компактное и маловесное. Имеет высокий крутящий момент из-за планетарного редуктора. Редукторный мотор с мощностью 350 Вт может разогнать велосипед до 30 км/час, а 500 Вт – до 40 км/час. Используется в городских и прогулочных велосипедах;
· Безредукторное (бесщеточное) мотор. Моторы с прямым приводом. Имеют больший вес и габариты, но при этом значительно надежнее, и превосходят аналоги по КПД. Используется в скутерах и велосипедах с высокой грузоподъемностью.
Также мотор-колесо отличается по месту установки. Из-за простоты в установке, удобства в использовании, и равномерного распределения нагрузки, более популярен вариант переднего привода. Заднее мотор-колесо сложнее в установке из-за дополнительного крепления тормозных дисков, кассеты или трещотки со звездами, и прочих элементов трансмиссии. Еще один недостаток заднего привода – им гораздо сложнее управлять при заносе. К плюсам можно отнести надежность крепления, большую защищенность от влаги и улучшенную проходимость по снегу и рыхлому грунту.
Преимущества и недостатки мотор-колеса
Начнем с недостатки мотор-колеса, так как их гораздо меньше, и они не значительны:
· Стоимость. Ценник такого оборудования сравним с ценой на неплохой велосипед;
· Вес. Некоторые виды таких моторов имеют довольно большой вес (7-8 кг);
· Скорость заряда и замена аккумулятора. С каждый циклом заряда-разряда уменьшается емкость аккумулятора. Поэтому, рано или поздно, придется менять аккумулятор. Заряжаются они тоже достаточно долго – от 4-х до 8-ми часов. Есть, кончено, более новые и совершенные модели, но их стоимость значительно выше.
Плюсов у мотор-колеса больше:
· Простота в установке и обслуживании. Самостоятельно переоборудовать свой велосипед без специальных знаний можно за час-два. Обслуживать его не нужно вовсе, так как масло в электродвигателях не используется, и ремни менять не нужно;
· Хорошая динамика разгона;
· Низкая стоимость электроэнергии для зарядки аккумулятора. Зарядить его можно от обыкновенной розетки;
· Доступность. Вам не нужно иметь водительское удостоверение и регистрировать данный транспорт, так как после установки мотор-колеса, велосипед все равно останется велосипедом.
Мотор колесо с редуктором для автомобиля
Итак, выбор мотор-колеса (МК), чем руководствоваться и как выбирать.
Для того, чтобы правильно выбрать МК, надо знать, каких типов МК бывают и какие свойства (характеристики) важны при выборе. По типам МК делятся на два основных: Редукторные МК (Geared Hub Motor), и МК с прямым приводом (ДД, DD, Direct-Drive Hub Motor) Их конструкции отличаются тем, что у редукторного МК, как следует из названия, присутствует редуктор с отношением редукции обычно 1:4,1:5 и встроенный фривилл, который при накате позволяет вывешивать статор относительно ротора неподвижно, из за чего при движении накатом и на педалях ничто не мешает. У ДД мотора никаких промежуточных деталей нет, статор крепиться непосредственно к оси, ротор соединяется с крышкой, через которую и передается движение на колесо. Из за такой конструкции при движении накатом и на педалях возникает противоэдс (мотор как бы работает в режиме генератора) из за чего есть сопротивление вращению, получается хуже накат и небольшое сопротивление движению на педалях.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОТОР-КОЛЕСА:
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОБОИХ ТИПОВ МОТОРОВ
А теперь можно порассуждать о том, как лучше выбирать МК. Основной выбор, это конечно выбор между типами МК, редукторные или прямого привода (ДД).
Шестерни редукторного мотор-колеса
Основные преимущества редукторных мотор-колесо:
Недостатки редукторных мотор-колес:
Статор директ-драйв мотор-колеса
Достоинства МК прямого привода:
Недостатки МК прямого привода:
Ротор директ-драйв мотор-колеса
Итак, если вы собираетесь делать легкий электровел-ассистент, весом до 30 кг, скоростью до 45 км/ч и пробегом до 40 (60-80 в режиме помощника), то идеально подойдёт редукторный МК. Если нужен тяжелый «электропед», способный катить далеко и быстро, т.е. со скоростью выше 50 км/ч и на расстояние свыше 50 км (без педалей), то для этих целей хорошо подходит МК прямого привода (ДД).
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ ПОЕДЕТ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫБРАННОГО МОТОР-КОЛЕСА?
ГДЕ КУПИТЬ МОТОР-КОЛЕСО?
Что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель?
Для электрификации велосипедов используется 3 типа двигателей: кареточный электромотор, прямоприводное или редукторное мотор-колесо. Кареточный (подвесной, центральный) двигатель ставится в каретку и через трансмиссию передает крутящий момент колесам. Дополнительная тяга обеспечивается при вращении педалей райдером. Мотор-колеса ставятся на место штатной втулки и без посредников передают крутящий момент на ведущее колесо. В вопросе, что лучше, мотор-колесо или кареточный двигатель – ответ зависит от главных критериев оценки и условий предстоящей эксплуатации электровелосипеда.
Особенности редукторных мотор-колес
Наличие редуктора в конструкции ступичного электромотора повышает крутящий момент. Такой электромотор не сопротивляется вращению педалей и обеспечивает хороший накат при отключенном двигателе. На практике это выглядит так: при отпускании ручки газа электромотор не притормаживает, а свободно вращается и дальше. При одинаковом потреблении энергии редукторные МК выдают более высокую тягу. Они компактны и легковесны, но из-за ограниченного диапазона мощностей (до 1000 Вт) не позволяют развить скорость выше 40 км/ч.
Плюсы и минусы редукторных МК приведены в таблице:
Высокий крутящий момент. Хорошие тяговые характеристики. Уверенное преодоление подъемов.
Ограниченная мощность – до 1000 Вт.
Экономичность. Высокий КПД.
Износ шестерен редуктора.
Свободный накат, в т.ч. при выключенном моторе.
Меньший срок службы – около 8000 км.
Комфорт использования системы PAS.
Скорость в пределах 40 км/ч.
Компактность. Легкий вес.
Шумнее МК с прямым приводом, сложнее конструкция – меньше надёжность.
Особенности прямоприводных мотор-колес
Особенности прямоприводных мотор-колесМотор-колеса прямого привода имеют более простую конструкцию без шестерен, поэтому отличаются еще более высокой надежностью и долгим сроком службы. Диапазон мощностей у них шире – от 500 до 6000 Вт, что позволяет получать высокие скорости. Фактически при установке мощного прямоприводного МК велосипед превращается в электромопед.
Приведем сравнительную таблицу сильных и слабых сторон мотор-колес прямого привода:
Широкий диапазон мощности.
Сопротивление качению, которое препятствует свободному накату и вращению педалей при выключенном моторе.
Высокая надежность и долговечность.
Вес и размеры – больше, чем у редукторных моделей.
Возможность получения высоких скоростных характеристик – вплоть до 100 км/ч и выше, если фактически нужен электромотоцикл.
КПД – меньше, особенно на малых скоростях. Крутящий момент – ниже.
Допустимость нагрузок в 4 раза выше номинальной мощности с малым риском поломки – за счет повышения напряжения.
Необходимость установки аккумуляторов высокой емкости и крепкой рамы с усиленными дропаутами.
Особенности кареточных электромоторов
При установке центрального мотора обеспечивается оптимальная развесовка транспортного средства. Управляющий контроллер устанавливается в общем корпусе с электродвигателем и охлаждается при движении. При помощи переключения передач обеспечивается гибкое управление скоростью и крутящим моментом. Такой комплект можно установить на любой велосипед, сохранив при этом львиную долю родной трансмиссии. Это особенно актуально для дорогих байков и моделей с 27,5” колесами и 32 спицами (у МК 36 отверстий).
Кареточные моторы компактные и легкие, но стоят дороже аналогичного комплекта МК примерно на 30%. Эти модели рассчитаны на профессиональное использование. Они подвержены ударам, попаданию грязи и воды, ускоренному износу велосипедной трансмиссии, поэтому по надежности уступают мотор-колесам.
Выводы
Что лучше выбрать, мотор-колесо или кареточный мотор – зависит от назначения собираемого электровелосипеда. Для сборки городской модели оптимально подходит мотор-колесо, причем для спокойной езды со скоростью до 40 км/ч – редукторное, а для развития более высоких скоростей – электрический мотор прямого привода. Для езды по холмистой, горной или пересеченной местности, а также для агрессивного стиля катания, рекомендуется установить подвесной двигатель на каретку велосипеда.
Читайте в предыдущей статье блога VoltBikes о безопасной езде на электровелосипеде.
Мотор-колёса
Интернет-магазин Voltbikes предлагает различные варианты комплектующих для сборки электровелосипеда,передние или задние мотор-колёса для сборки удобного, комфортного и практичного электрического велосипеда. Большая мощность, отсутствие необходимости обслуживания и главное – экологическая чистота эксплуатации велосипеда с электроколесом – лишь малость тех преимуществ, которые вы получите.
Каталог нашего интернет-магазина позволяет вам выбрать мотор-колеса для велосипеда от компаний-лидеров по производству электрических двигателей. У нас вы найдете различные электроколеса, по мощности, напряжению, весу и другим параметрам, которые вас интересуют. Каждое электроколесо в каталоге имеет подробное техническое описание, и Вы всегда выберете только то, что действительно нужно. Самый просто способ собрать электровелосипед своими руками, это купить электроколесо.
Особенность строения мотор-колеса
Мотор-колесо для велосипеда уже оснащено электродвигателем, что не требует установки на раму подвесного мотора. Мотор-колеса стоят недорого и являются самым экономичным способом перемещения, бесшумными и экологичными. С помощью мотор-колеса вы сможете улучшить скоростные показатели велосипеда, а также расширить границы его функциональных особенностей.
Преимущества покупки в нашем магазине
Нюансы выбора
Для того чтобы получить помощь в подборке мотор-колес, вы можете позвонить лично по телефону и задать свой вопрос или написать нам на электронный почтовый ящик, указав вид велосипеда и ожидаемые от него характеристики. Если вы не желаете тратить свое время на сборку электровелосипеда, мы выполним все поставленные задачи, порадовав вас обновленной версией вашего старого велосипеда.
Почему стоит выбрать мотор-колесо в качестве привода?
Интернет-магазин Voltbikes предлагает большой выбор мотор-колёс. Прием заказов осуществляется 24 часа 7 дней в неделю. Если вы хотите задать вопрос лично менеджеру или консультанту, вы можете позвонить по нашему номеру. Мы принимаем звонки с 8:00 до 22:00 и без оформления вами анкеты оформим заказ. Действует доставка по Москве и России, а также самовывоз со склада ( г. Москва, ул. Зорге, д. 21 ст. 1).
