Elektrotechnika bicyklov — Analýza dojazdu
Ako sa líši rozsah medzi motorom s nábojom a elektrobicyklom so stredným pohonom?
Detailný pohľad na efektívnosť krútiaceho momentu, výkon v teréne a skutočný počet najazdených kilometrov – a čo to vlastne znamená pre dojazd, ktorý získate pri ďalšej jazde.
Priama odpoveď: Motory v náboji vs. motory so stredným pohonom na dosah
Elektrobicykle s motorom so stredným pohonom zvyčajne poskytujú o 10 % až 30 % väčší dojazd ako elektrobicykle s nábojovým motorom pri použití rovnakej kapacity batérie , pretože využívajú prevody bicykla na efektívnejšie aplikovanie výkonu v premenlivom teréne. Na rovnom a konzistentnom teréne môže elektrobicykel s nábojovým motorom s 500Wh batériou prejsť 25 až 40 míľ, zatiaľ čo e-bike so stredným nájazdom s rovnakou batériou môže často prejsť 30 až 50 míľ za rovnakých podmienok. V kopcovitom alebo zmiešanom teréne sa medzera ďalej zväčšuje, pretože systémy stredného pohonu upravujú výstup krútiaceho momentu cez hnacie ústrojenstvo, zatiaľ čo motory v náboji používajú relatívne pevný krútiaci moment bez ohľadu na sklon.
Dojazd však nikdy nie je určený iba typom motora. Kapacita batérie, hmotnosť jazdca, úroveň asistencie, tlak vzduchu v pneumatikách a terén, to všetko spolupôsobí s architektúrou motora a vytvára konečné číslo. Tento článok presne rozoberá, prečo sa motory v náboji a motory so stredným pohonom správajú odlišne, aký skutočný rozsah od každého z nich môžete očakávať a ako si vybrať správne nastavenie pre vaše potreby jazdy – vrátane toho, kde ľahké ebike zapadajú do rovnice rozsahu.
Prečo typ motora mení rovnicu rozsahu
Nábojový motor je umiestnený vo vnútri predného alebo zadného kolesa a poháňa koleso priamo, nezávisle od prevodov bicykla. Poskytuje pomerne konštantné množstvo krútiaceho momentu bez ohľadu na rýchlosť alebo sklon, čo znamená, že musí pracovať tvrdšie – a odoberať viac prúdu – pri stúpaní do kopca alebo pri zrýchľovaní zo zastávky. Naproti tomu motor so stredným pohonom je namontovaný na kľuke bicykla a posiela energiu cez existujúci reťazový a prevodový systém. To umožňuje motoru vždy pracovať v najefektívnejšom rozsahu otáčok, podobne ako motor automobilu využíva prevodovku.
ľahké ebike
Motor so stredným pohonom nepohybuje len bicyklom – funguje s vlastným prevodom bicykla, teda spôsobom, akým prevodovka umožňuje motoru zostať v efektívnom rozsahu.
Účinnosť krútiaceho momentu a spotreba energie
Pretože motor so stredným pohonom dokáže znásobiť krútiaci moment prostredníctvom nižších prevodových stupňov pri stúpaní, nepotrebuje odoberať toľko surového prúdu, aby vytvoril rovnakú silu dopredu ako motor v náboji. Nezávislé testovanie účinnosti ukázalo, že systémy so stredným pohonom môžu byť o 15 % až 20 % energeticky účinnejšie ako motory s priamym pohonom na kopcovitých trasách. , čo priamo znamená viac míľ na jedno nabitie. Na rovnom teréne sa rozdiel účinnosti značne zužuje, pretože ani jeden typ motora nemusí pracovať proti gravitácii.
Rozloženie hmotnosti a valivý odpor
Nábojové motory pridávajú kolesu neodpruženú hmotnosť, čo môže mierne zvýšiť valivý odpor a znížiť celkovú efektivitu jazdy, najmä na nerovnom povrchu. Motory so stredným pohonom udržujú hmotnosť sústredenú v blízkosti spodnej konzoly bicykla, čím zlepšujú rovnováhu a znižujú stratu energie v dôsledku kolísania alebo vibrácií kolesa. Toto je jeden z mnohých dôvodov ľahké ebike v kategórii výkonu a dochádzky sú stále viac postavené na systémoch so stredným pohonom – centralizovaná hmotnosť podporuje lepšiu ovládateľnosť a predvídateľnejší dojazd.
Porovnanie rozsahu v reálnom svete podľa typu terénu
Údaje dojazdu sa značne líšia v závislosti od testovacích podmienok, takže tabuľka nižšie odráža typické skutočné výsledky pre e-bike strednej triedy s 500 Wh batériou, miernou úrovňou asistencie a jazdcom s hmotnosťou približne 70 kg (154 libier).
| Typ terénu | Rozsah motora náboja | Rozsah motorov so stredným pohonom |
|---|---|---|
| Ploché mestské cesty | 30-40 míľ | 35-50 míľ |
| Zmiešaný terén (zvlnené kopce) | 22-30 míľ | 28-38 míľ |
| Strmé kopce alebo horské chodníky | 15-22 míľ | 20-30 míľ |
| Vysokorýchlostná jazda len na plyn | 18-25 míľ | 22-28 míľ |
Všimnite si, že výhoda dojazdu motorov so stredným pohonom je najmenšia na rovinatom teréne a najväčšia na kopcovitých alebo horských trasách. Ak je vaše každodenné dochádzanie úplne ploché, praktický rozdiel medzi typmi motorov môže byť malý. Ak vaša trasa zahŕňa pravidelné stúpania, výhoda účinnosti systému so stredným náhonom bude oveľa významnejšia.
Ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú dojazd bez ohľadu na typ motora
Typ motora nastavuje základnú účinnosť, ale niekoľko ďalších premenných môže posunúť rozsah o 20 % alebo viac v oboch smeroch, bez ohľadu na to, ktorý motorový systém si vyberiete.
Úroveň asistencie a štýl jazdy
Jazda v režime nízkej asistencie a prispievanie väčšej sily pedálov môže predĺžiť dojazd o 30 % až 50 % v porovnaní s jazdou na maximálnu asistenciu alebo režim len na plyn. Platí to pre systémy s nábojom aj stredným pohonom, pretože vyššie úrovne asistencie vždy odoberajú viac prúdu z batérie bez ohľadu na to, ako efektívne sa tento prúd premieňa na pohyb vpred.
Info
Zníženie úrovne asistencie čo i len o jeden krok môže zmysluplne predĺžiť váš dosah bez zvýšenia fyzickej námahy na rovnom teréne.
Hmotnosť jazdca a zaťaženie nákladu
Každých ďalších 25 libier (asi 11 kg) hmotnosti jazdca alebo nákladu môže znížiť dojazd približne o 5 % až 10 %, pretože motor musí pracovať tvrdšie, aby udržal rovnakú rýchlosť a zrýchlenie. Tento efekt je o niečo výraznejší na systémoch nábojových motorov, ktoré nedokážu využiť redukciu prevodov na kompenzáciu pridanej záťaže tak efektívne, ako to dokáže motor so stredným pohonom.
Kapacita a vek batérie
Väčšia batéria, meraná vo watthodinách (Wh), priamo predlžuje dojazd bez ohľadu na typ motora. Batéria s kapacitou 750 Wh môže za rovnakých podmienok ponúknuť zhruba o 50 % väčší dosah ako batéria s kapacitou 500 Wh. Dôležitý je aj vek batérie: väčšina lítium-iónových batérií pre e-bicykle si po 500 až 800 cykloch plného nabitia zachová približne 70 % až 80 % svojej pôvodnej kapacity , čo znamená, že staršia batéria prirodzene poskytne menší dojazd, aj keď samotný motor zostane nezmenený.
Upozornenie
Ak sa dojazd vášho e-bicykla časom výrazne znížil, často je skutočnou príčinou starnúca batéria – nie motor.
Tlak v pneumatikách a valivý odpor
Podhustené pneumatiky zvyšujú valivý odpor a môžu znížiť dojazd o 5 % až 15 %. To platí rovnako pre oba typy motorov, pretože motor musí kompenzovať dodatočný odpor bez ohľadu na to, kde je na bicykli namontovaný.
Teplota okolia
Lítium-iónové batérie strácajú účinnosť v chladnom počasí a jazdci môžu vidieť pokles dojazdu o 10 % až 20 %, keď teploty klesnú pod 40 °F (asi 4 °C) v porovnaní s miernymi podmienkami pri izbovej teplote. Tento efekt je skôr chemický ako mechanický, takže sa vzťahuje rovnako na nábojový motor a elektrické bicykle so stredným pohonom. Uloženie batérie vo vnútri pred jazdou v chladnom počasí, namiesto toho, aby ste ju nechali cez noc vystavenú, môže pomôcť minimalizovať túto stratu.
Odolnosť voči vetru a rýchlosť jazdy
Vyššie rýchlosti dramaticky zvyšujú aerodynamický odpor a spotreba energie rastie približne so štvorcom rýchlosti. Konzistentná jazda rýchlosťou 20 mph namiesto 12 mph môže znížiť dojazd o 25 % alebo viac, jednoducho preto, že motor musí prekonať výrazne väčší odpor vetra, aby si udržal rýchlejšie tempo. Protivietor tento efekt ešte viac znásobuje, bez ohľadu na to, či bicykel používa motor s nábojom alebo stredným pohonom.
Kompromisy nákladov, hmotnosti a údržby medzi týmito dvoma systémami
Dosah je dôležitým faktorom, ale nemal by sa hodnotiť izolovane. Nábojové motory a motory so stredným pohonom sa tiež líšia počiatočnými nákladmi, celkovou hmotnosťou bicykla a potrebou dlhodobej údržby – to všetko ovplyvňuje celkový zážitok z vlastníctva.
- Elektrobicykle s nábojovým motorom sú vo všeobecnosti lacnejšie na výrobu a nákup, čo z nich robí bežnú voľbu pre cenovo dostupné modely na dochádzanie.
- Motory so stredným náhonom kladú dodatočný tlak na reťaz, kazetu a prehadzovačku, čo môže časom viesť k rýchlejšiemu opotrebovaniu hnacieho ústrojenstva a mierne vyšším nákladom na údržbu.
- Nábojové motory ponúkajú jednoduchšiu inštaláciu a opravu, pretože motor je samostatná jednotka v kolese.
- veľa ľahké ebike uprednostňujte systémy so stredným pohonom, pretože centralizovaná hmotnosť a efektívny prenos výkonu podporujú nižšiu celkovú hmotnosť bicykla bez obetovania schopnosti stúpania.
- Systémy so stredným pohonom vo všeobecnosti lepšie zvládajú strmý, technický terén, vďaka čomu sú bežnou voľbou pre trailové a horské e-bicykle.
Úspech
Prispôsobenie typu motora vášmu skutočnému terénu – namiesto naháňania sa za najvyšším inzerovaným rozsahom – je najspoľahlivejší spôsob, ako dosiahnuť počet najazdených kilometrov, ktorý očakávate.
Ako si vybrať na základe svojich priorít
Výber medzi motorom v náboji a motorom so stredným pohonom v konečnom dôsledku závisí od terénu, na ktorom najčastejšie jazdíte, a od toho, ako veľmi si ceníte maximálny dojazd oproti počiatočným nákladom a jednoduchosti.
- Ak je vaša cesta do práce alebo typická trasa rovná a predvídateľná, elektrický bicykel s nábojom môže ponúknuť takmer porovnateľný rozsah za nižšiu cenu.
- Ak vaša jazda pravidelne zahŕňa kopce, hory alebo zmiešaný terén, motor so stredným pohonom vo všeobecnosti zmysluplne predĺži váš dojazd a zníži zaťaženie batérie pri stúpaniach.
- Ak je prioritou minimalizácia celkovej hmotnosti bicykla, pozrite sa na systémy stredného pohonu, ktoré sú medzi nimi bežnejšie ľahké ebike určené na diaľkové alebo výkonnostné jazdenie.
- Ak najviac záleží na nízkej údržbe a jednoduchých opravách, motorový systém náboja môže lepšie vyhovovať vašim potrebám, najmä pre príležitostných alebo zriedkavých jazdcov.
- Ak často prevážate náklad alebo jazdíte so spolujazdcom, zvážte motor so stredným pohonom spárovaný s väčšou kapacitou batérie, aby ste kompenzovali vplyv pridanej hmotnosti na dojazd.
Nebezpečenstvo
Pri plánovaní trasy so skutočnou zmenou nadmorskej výšky sa nespoliehajte na jediný údaj o rozsahu rovnej cesty – výpadok v stúpaniach môže byť dostatočne významný na to, aby ste zostali uväznení.
V praxi ani jeden typ motora nie je univerzálne lepší – správna voľba závisí od prispôsobenia silných stránok systému vašim skutočným jazdným podmienkam. Jazdci, ktorí uprednostňujú stúpavosť, efektivitu v rôznom teréne a nižšiu celkovú hmotnosť bicykla, majú tendenciu priťahovať sa k motorom so stredným pohonom, zatiaľ čo tí, ktorí chcú jednoduchšie a cenovo dostupnejšie nastavenie pre rovné cesty do práce, často považujú motory nábojov za úplne postačujúce. Testovanie bicykla v podmienkach podobných vašej každodennej trase zostáva najspoľahlivejším spôsobom odhadu dojazdu, ktorý skutočne zažijete.
Tiež stojí za zváženie, ako sa môžu časom meniť vaše jazdecké návyky. Jazdec, ktorý začína dochádzať po rovinatých uliciach, môže neskôr chcieť preskúmať kopcovité trasy alebo dlhšie víkendové jazdy, v takom prípade by sa rozšírený dojazd a efektivita stúpania motora so stredným pohonom mohli z dlhodobého hľadiska ukázať ako cennejšie než počiatočné úspory nákladov na systém motora v náboji. Naopak, jazdec, ktorý potrebuje len krátke, ploché cesty do práce alebo na pochôdzky, môže zistiť, že motor v náboji pohodlne pokryje ich potreby bez toho, aby sa batéria približovala k jej limitu.
V konečnom dôsledku je porovnanie inzerovaných údajov o rozsahu vedľa seba iba východiskovým bodom. Pretože skutočný dojazd veľmi závisí od terénu, hmotnosti jazdca, úrovne asistencie a dokonca aj počasia, je najlepšie považovať odhady výrobcu za strop a nie za záruku. Požiadanie o údaje o dojazde testované v podmienkach blízkych vašim – kopcovité dochádzanie, náklad alebo jazda v chladnom počasí – vám poskytne oveľa presnejší obraz o tom, čo môžete očakávať, než len jeden údaj na plochej ceste.
Previous
