Čo potrebujete na výrobu okruhu elektrického bicykla. Ako vyrobiť elektrický bicykel vlastnými rukami zo šrotu - pokyny krok za krokom

Elektrobicykle sú dnes v trende. Aj známe automobilky predstavia model futuristického bicykla budúcnosti, ktorého prevádzka je založená na čistej lacnej energii. Tejto téme sa nevyhýbajú ani tí, ktorí si radi vyrábajú veci vlastnými rukami. Navyše je jednoduchšie ako kedykoľvek predtým získať náhradné diely pre takéto zariadenia.
Chcete vidieť, ako vyzerá jeden z najúspornejších elektrických bicyklov? V tomto článku si to nielen ukážeme, ale aj povieme, ako to funguje a dokonca aj to, za koľko sa dajú kúpiť náhradné diely na tento zázrak techniky.
Tento model elektrického bicykla je taký jednoduchý, že ho zvládne zostaviť každý, dokonca aj začínajúci majster. Je to skvelá príležitosť otestovať svoju kreativitu a remeselné zručnosti. No odmenou vám bude úplne funkčný a praktický elektrobicykel vychádzajúci z bežného športového bicykla.

Zoznam materiálov

• Športový bicykel alebo bežný;
• Koleso pre nákladné vozíky alebo mobilné zariadenia, môžete si ho ľahko vyrobiť sami;
• Olovená batéria 12 V/12 A - 2 ks;
• Prepínacie tlačidlo;
• Hardware, elektroinštalácia a niektoré kovové časti.

Začnime s montážou elektrobicykla

Zvláštnosťou týchto bicyklov je absencia zadnej nožnej brzdy. Zabezpečujú manuálne brzdenie zadného kolesa pomocou gumených podložiek a dvoch viacsmerných oblúkových pák. K ich stlačeniu dochádza napnutím oceľového lanka pripojeného k rukoväti na volante. Princíp hnacieho modulu je založený na prenose krútiaceho momentu z motora na koleso bicykla cez pogumované pomocné koleso.

Príprava motora

Motor má pravidelný valcový tvar, na telo ktorého sú privarené dva kovové montážne uholníky. Na hriadeľ motora je potrebné pripevniť koleso, ktoré bude prenášať krútiaci moment pri kontakte s pneumatikou bicykla.
Vo veľkosti by nemal presahovať priemer telesa motora, aby nedošlo k jeho preťaženiu počas prevádzky. Môže to byť pogumované koleso pre nákladné vozíky, vybavenie alebo dokonca.

Inštalácia motora na bicykel

Pomocou dosiek s otvormi a malého kúska dosky pripevníme motor k rámu bicykla pomocou skrutiek. Vycentrujeme ho tak, aby malo pomocné koleso rovnomerný kontakt s plášťom bicykla.

Na ochranu pred nečistotami a prachom sú bicykle vybavené blatníkom, ktorý je v našom prípade kovový. Necháme to na svojom mieste a urobíme otvor s brúskou pre koleso zariadenia.

Elektrika

Pre napájacie batérie autor zvolil lacné 12 V olovené batérie zapojené do série, pričom ich ako možnosť navrhol umiestniť do starej tašky na laptop. Dá sa pripevniť za sedlo, na bok nášho zariadenia.

Vytiahneme vodiče z batérií, zapojíme ich do série s motorom a privedieme k prepínaču na volante. Neexistujú žiadne ovládače na nastavenie rýchlosti, stlačil som tlačidlo - do motora bolo privedené plné napätie 24 V z batérií.
Na ochranu hnacieho mechanizmu nášho elektrobicykla môžeme pripevniť kovové platne na obe strany rámu.

Každému človeku sa bude pri stúpaní do kopca veľmi ťažko šliapať do pedálov, najmä pri dlhom stúpaní. Nemenej únavná je jazda na bicykli proti silnému vetru, keď aj z klesania treba tlačiť do pedálov, aby ste nezastavili. Na rovných úsekoch ciest a najmä na svahoch má bicykel niektoré výhody: tichú prevádzku, žiadne obmedzenia v rezervách paliva a žiadne požiadavky na štátnu registráciu. S najväčšou pravdepodobnosťou, ak by boli elektrické bicykle široko dostupné, potom by ľahkú dvojkolesovú dopravu využívalo dvakrát toľko ľudí.

Zariadenie na elektrický bicykel

Ak chcete zostaviť domáci elektrický pohon alebo nainštalovať zakúpenú súpravu na bicykel, musíte poznať účel inštalácie jednotlivých častí. Elektrobicykel je v podstate bežný bicykel, na ktorom sú navyše pripevnené tieto časti:

• elektrický motor;
• prevodový mechanizmus;
• akumulátorová batéria;
• ovládač;
• regulátor rýchlosti;
• ovládacie zariadenie.

Elektromotor môže byť komutátorový, s kefami, alebo bezkomutátorový, jednoduchší v dizajne, ale väčší vo veľkosti s rovnakým výkonom. Je racionálne inštalovať elektromotory na bicykel s výkonom v rozsahu 150-1500 W. Na základe prevádzkového napätia sa vyberajú elektromotory pre 12, 24, 36, 48 V. Čím vyššie napätie, tým nižší prúd preteká vinutím motora a pripojenými vodičmi, preto možno použiť vodiče menšieho prierezu.

Remeň, reťaz alebo trecí prevodový mechanizmus môžete zostaviť vlastnými rukami.

Batéria sa zvyčajne montuje na nosič alebo v držiaku na rám bicykla. Je lepšie používať bezúdržbové batérie bez kvapaliny. Olovené batérie vážia pri rovnakej kapacite viac ako iné typy batérií. Pri naklonení bicykla z nich navyše vyteká kyselina. Je rozumné nainštalovať batériu s kapacitou nie väčšou ako 20 Ah, pretože väčšie batérie budú príliš ťažké na prepravu na bicykli.

Z výroby zmontovaný ovládač je obdĺžnikový blok v hliníkovom puzdre pre lepšie chladenie. Hlavným účelom regulátora je meniť množstvo prúdu dodávaného do elektromotora na základe poklesu napätia na premenlivom odpore v regulátore otáčok. Prúd je regulovaný výkonovými tyristormi alebo tranzistormi s efektom poľa, preto potrebujú počas prevádzky chladenie. Sekundárne funkcie elektronickej jednotky: meranie úrovne nabitia batérie, obmedzenie nabíjacieho prúdu batérie, obmedzenie rýchlosti pohybu na bicykli.

Regulátor otáčok je vlastne premenlivý odpor. Pre pohodlie je tento reostat inštalovaný v obvyklom otočnom gombíku, ktorý je umiestnený na volante.

Ovládacie vybavenie zahŕňa:

• istič;
• brzdová páka s mikrokontaktom, ktorá vypína elektromotor pri brzdení;
• svetlomet v kryte, s vypínačom, signálom, LED indikátorom stavu nabitia batérie;
• senzor, ktorý zapne motor, keď šliapnete do pedálov.

Druhy elektrických pohonov

Elektrické pohony pre bicykle sa dodávajú v troch typoch:

1. Trecie.
2. Reťaz, opasok.
3. Motorové koleso.

Prenos trením

Podobný typ elektrického pohonu sa nachádza v predaji, ale nie je veľmi populárny. Zostava pohonu s elektromotorom a batériou je namontovaná na sedlovke, nad zadným kolesom. K prenosu rotácie z elektromotora dochádza v dôsledku trenia pogumovaného valca o pneumatiku. Zdá sa, že pri takomto prenose je všetko jednoduché a spoľahlivé. Ale tento spôsob prenosu funguje skvele len na detských elektromobiloch a bicykloch a na každodenné používanie na veľkom bicykli nie je vhodný.

Trecí prenos má veľa nevýhod.

• Pneumatika hnaného kolesa sa rýchlo opotrebuje.
• V komore pohyblivého kolesa je potrebné udržiavať zvýšený tlak.
• Hnací valec preklzáva pri stúpaní do kopca alebo pri preprave nákladu, najmä pri jazde na mokrej vozovke alebo snehu.
• Ťažký pohon vytvára na sedlovku silnú ohybovú silu a postupne láme rám bicykla.

Trecí elektrický pohon pre bicykel má jednu výhodu - jednoduchosť inštalácie.. Vybaviť bicykel takýmto pohonom je v silách každého človeka: stačí zaistiť zariadenie nad kolesom, namontovať nastavovaciu rukoväť a môžete vyraziť na cestu.

Elektrický pohon remeňom alebo reťazou

Mnoho remeselníkov si tento typ pohonu montuje vlastnými rukami z elektromotorov z práčok, štartérov áut, klinových remeňov, reťazí, ťažkých olovených akumulátorov.

Elektrické pohony s reťazovým pohonom majú nevýhody.

• Otvorené ozubené koleso podlieha zvýšenému opotrebovaniu.
• Tento prevod na koleso je oveľa hlučnejší ako pri iných pohonoch elektrických bicyklov. Hluk reťaze a remeňa je počuteľný najmä pri chôdzi na bicykli v parku alebo v lese.
• Na pripojenie takéhoto elektropohonu k bicyklu je potrebné umiestniť na rám objemnú konštrukciu na montáž elektromotora a hnacieho ozubeného kolesa alebo kladky.

Elektrický pohon cez reťaz alebo remeň je veľmi vhodný na stavbu domáceho elektrobicykla.

1. Reťazový pohon môžete pripojiť k viacrýchlostnej prevodovke bicykla. Preradením prevodových stupňov sa dá ľahko nastaviť veľkosť sily na elektromotor pri stúpaní do kopca, pri jazde hlbokým pieskom a snehom. Keď sa elektromotor točí na plné otáčky, nehučí, spotrebuje menej prúdu. Nabitie batérie vydrží dlho, ak nepreťažujete elektromotor.
2. Je možné zostaviť elektrobicykel s reťazovým alebo remeňovým pohonom, ktorý môže dosiahnuť vyššie rýchlosti ako hotové, továrensky zmontované možnosti. Existujúci vysokorýchlostný reťazový pohon vám pomôže dosiahnuť rekordnú rýchlosť na bicykli.
3. Voľný výber miesta inštalácie elektromotora, pretože dĺžku reťaze a remeňového pohonu je možné meniť v širokom rozsahu.

Predávame hotové sady s ozubenými kolesami, reťazou, elektromotorom, batériou, nabíjačkou, ovládačom a nastavovačom gombíkov vhodné na bicykel bez tlmičov, s hardtailom a celoodpruženým. Len ceny elektrických súprav s reťazovým pohonom sú vyššie ako súprav elektropohonov iných typov. Sady s reťazovým pohonom od taiwanského výrobcu Cyclone sú medzi kupujúcimi veľmi obľúbené.

Motorové koleso

Najbežnejší typ elektrického pohonu dostupný na trhu. V takomto zariadení je v náboji kolesa inštalovaný bezkomutátorový elektromotor.

Koleso s elektromotorom má mnoho výhod:

• Nie je ťažké nainštalovať motor kolesa, ako na zadnú časť rámu, tak aj na prednú časť vidlice.
• Bicykel s pohonom všetkých kolies môžete zostaviť inštaláciou motorov na dva kolesá.
• Bežiaci bezkomutátorový motor je takmer nepočuteľný.
• Koleso bicykla s veľkým nábojom vyzerá oveľa lepšie ako elektromotor namontovaný na ráme.

Existuje niekoľko pripomienok k skúsenostiam s používaním kolesového motora.

1. Koleso s vysokovýkonným elektromotorom nemôžete namontovať na hliníkovú vidlicu, inak tangenciálna rotačná sila motora rozbije anténu výpadku vidlice. Vidlica na bicykel dokonale odoláva bočným silám smerujúcim zdola nahor. Zadné patky bicykla sú navrhnuté na tangenciálnu silu, ktorá posúva koleso kolmo na os, takže na ne môžete bezpečne nainštalovať koleso s elektromotorom s maximálnym výkonom.
2. Nemôžete roztočiť motor kolesa, z ktorého vychádzajú skratované vodiče. Prvá vec, ktorú človek urobí, keď vezme do ruky koleso, je, že ho začne točiť. Pri nútenom otáčaní akýkoľvek elektromotor produkuje elektrický prúd. Zo statora motora vychádzajú tri hrubé vodiče a zo snímača dva alebo viac tenkých vodičov. Ak sa tieto vodiče pri otáčaní kolesa navzájom skratujú, preruší sa medzi nimi iskra a poškodí sa snímač.
3. Elektrické koleso musí byť namontované tak, aby drôty vychádzajúce z jeho náboja boli vľavo. Potom sa koleso bude otáčať správnym smerom.
4. V mnohých ázijských krajinách je povolená rýchlosť pre jazdu na bicykli - nie viac ako 25 km/h. Preto regulátor zabezpečuje blokovanie proti prekročeniu nastavenej rýchlosti. Nebudete môcť zrýchliť rýchlejšie, dokonca ani zrýchľovaním bicykla pomocou pedálov. Keď je ovládač vypnutý, elektromotor bude pracovať v generačnom režime ako elektromagnetická brzda.

Predáva sa veľa súprav, ktoré obsahujú: zmontované koleso s elektromotorom od 200 do 1000 W, ovládač, batériu, nabíjačku, ovládacie zariadenie a regulátor otáčok. Môžete si kúpiť lacnejšiu súpravu motor-koleso na bicykel, ktorá nemá batériu a predáva samostatne nie zmontované koleso, ale náboj s motorom. Najpopulárnejšie elektrické kolesá na bicykle vyrábajú tieto spoločnosti: Electra, Golden motor, Polariss, Yamasaki.

Treba povedať, že teraz už nemá zmysel skladať elektrobicykel z dostupných komponentov, pretože na bicykel si môžete zakúpiť osvedčenú spoľahlivú súpravu elektrického pohonu. Okrem toho si môžete kúpiť hotový, krásne zostavený elektrobicykel napríklad od výrobcov: GRACE, Izip, Sanyo Electric, Schwinn, Yamaha.

Ekológia spotreby Motor: Totálny záujem o elektrickú dopravu naberá na obrátkach len nedávno – ľudia všetkých vekových kategórií a povolaní si čoraz viac lámu hlavu nad otázkou „vynájdenia“ vlastného elektrického bicykla.

Totálny záujem o elektrickú dopravu naberá na obrátkach až v poslednom čase – ľudia všetkých vekových kategórií a povolaní si čoraz viac lámu hlavu nad otázkou „vynájsť“ vlastný elektrický bicykel. Nápady zrodené v horúcich hlavách sa niekedy ukážu ako nezlučiteľné s drsnou realitou života dosť často „kulibino“ mentalita prináša ovocie a výsledok je celkom hodný hrdosti svojho tvorcu.

Mnohí výrobcovia nezostali bokom od svetových trendov a na trhu komponentov pre elektrobicykle je dnes úplne bežné ponúkať takzvané „veľrybie“ súpravy na vytvorenie elektrobicykla svojpomocne na základe existujúceho bicykla. Aby sa bicykel mohol pohybovať bez vašej pomoci, budete potrebovať minimálne elektromotor, batériu a ovládač, ktorý je zodpovedný za správnu činnosť prvých dvoch jednotiek - to všetko a ešte oveľa viac je súčasťou balenia. elektrifikačná súprava na bicykel. Aby si však novovyrobené zariadenie zaslúžilo vysoký titul cyklistického hybridu, odporúčame použiť nasledujúce tipy.

Dizajn elektrického bicykla: komponenty a zostavy

Tak ako divadlo začína vešiakom a tanec začína pieckou, tak aj tvorba elektrobicykla vlastnými rukami začína výberom darcu. Správne riešenie tejto otázky bude závisieť predovšetkým od cieľov a zámerov, ktoré si budúci majiteľ bicyklového hybridu stanoví pre navrhované vozidlo.

Najlepšie je vopred počítať s rizikami nevyhnutného vysokého zaťaženia a ako základ konštrukcie použiť oceľový rám zjazdovej triedy s duálnym systémom tlmenia nárazov. Táto možnosť bude výhodnejšia ako ostatné, ak sa chystáte nainštalovať výkonný motor kolesa - od kilowattu alebo viac. Elektromotor s priamym pohonom s menovitým výkonom 1000 Wattov vám umožní dosiahnuť rýchlosť 40-55 km/h. Vzhľadom na veľký krútiaci moment a vlastnú hmotnosť motora je takýto pohon inštalovaný v zadnom kolese a nebolo by na škodu vystužiť uchytenie nápravy, najmä ak je rám hliníkový.

Pri výbere už hotovej batérie alebo vytváraní vlastnej batérie musíte brať do úvahy parametre ako hmotnosť, rozmery, kapacita a prevádzkový prúd. Menovité prevádzkové napätie môže byť rôzne (36V, 48V, alebo 72V) – vyššie napätie a vyššie prúdy mu umožnia zrýchlenie na vyššie otáčky. Ak potrebujete spoľahlivosť a dlhú životnosť, vyberte si batériu s vysokokapacitnými článkami LiFePo4. Ak chcete ušetriť na hmotnosti a nákladoch, vezmite si Li-Ion. Kapacita 10 Ampér/hod vystačí na cca 20-40 km jazdy - množstvo najazdených kilometrov závisí od ekonomiky spotreby nabíjania a pre mnohých tento parameter nie je v žiadnom prípade kompatibilný s prítomnosťou škrtiacej klapky.

Keď je pre vás dôležitejšia nízka hmotnosť hybridného bicykla a nestíhate vysoké rýchlosti, optimálnou voľbou by bol kolesový motor s menovitým výkonom 250-350W. Takéto motory vážia málo a majú spravidla zabudovanú planétovú prevodovku, ktorá prispieva k normálnemu navíjaniu hybridného bicykla pri šliapaní. „Cestovná“ rýchlosť hybridných bicyklov s nízkym výkonom je v rozmedzí 25-30 km/h. Elektromotory

malý výkon je inštalovaný na predných aj zadných kolesách, to nemá významný význam, okrem toho, že je to užitočné pre rovnomernejšie rozloženie hmoty. Pre rovnaký účel je výhodné umiestniť batériu do centrálnej časti rámu – hybridný bicykel bude mať lepšiu ovládateľnosť a stabilitu. Ďalšia možnosť umiestnenia elektromotora - centrálneho (v oblasti vozňa) - sa v našich zemepisných šírkach zatiaľ nerozšírila, ale takéto ponuky má vo svojom sortimente aj mnoho popredných výrobcov súprav pre elektrobicykle.

Štandardné ovládače v lacných súpravách sú pevne zapojené výrobcami a neposkytujú možnosť meniť prevádzkové parametre. Ak to nepotrebujete, môžete si výlet užiť. Ak si chcete pohrať s nastavením a výberom optimálnych parametrov pre vašu konfiguráciu, vezmite si súpravu s programovateľným ovládačom ako Infineon. Veľkú pozornosť treba venovať spínaniu a inštalácii elektrických zariadení - kvalitná elektroinštalácia určená na prevádzku pri určitých prúdoch, spoľahlivé konektory, dostatočné chladenie regulátora, ktorý sa pri dlhšej prevádzke a veľkej záťaži zahrieva.

Bezpečnostné otázky

Hybridné bicykle sú relatívne novým typom vozidla s pomerne širokým rozsahom schopností. V mnohých krajinách sveta ich legislatíva prirovnáva k bicyklom, ak výkon motora nepresahuje 350-500 Wattov. Výkonnejší elektrický bicykel je iný príbeh s vlastnými prevádzkovými vlastnosťami. Preto treba otázkam bezpečnosti niekedy venovať ešte väčšiu pozornosť ako pri jazde na skútri alebo motorke. Nezabudnite na ochranné a doplnkové vybavenie. Aj pre tých, ktorí sa nechystajú zabávať sa na zjazdových trasách, ale plánujú si jednoducho vychutnať okolitú krásu na pohodovom výlete, sa v každom prípade oplatí použiť cyklistickú prilbu, rukavice a ďalšie ochranné prvky, ktoré dokážu cyklistu ochrániť pred zranenia v prípade núdze.

Svetlomet, zadné svetlo, prídavné reflektory, spätné zrkadlá, hlasný zvukový signál - to všetko sa vám na ceste bude hodiť a pomôže aj ostatným účastníkom cestnej premávky, aby si vás včas všimli. Osobitnú pozornosť treba venovať brzdám – musia byť kvalitné a schopné kedykoľvek zastaviť váš hybridný bicykel, pretože pri vysokej rýchlosti sa obvyklé správanie bŕzd mení. A nie je potrebné, aby sa to pre vás stalo nepríjemným prekvapením. Najmä vzhľadom na zvýšenú hmotnosť bicykla komponenty elektrického pohonu „utiahnu“ ďalších 12-14 kilogramov. A ak po zakúpení štartovacej sady s 250-wattovým motorom záujem o bicyklové hybridy nezmizne, môžeme predpokladať, že čoskoro budete mať pevnejšieho a ťažšieho dvojkolesového kamaráta.

Vo všeobecnosti platí, že koľko ľudí, toľko bicyklov. Niektorí ľudia uprednostňujú cenu, iní spoľahlivosť a ďalších zaujíma hmotnosť alebo externé údaje. Väčšinu požiadaviek dnes dokážu uspokojiť hotové riešenia – spomedzi rôznych ponúkaných modelov si vyberiete presne ten hybridný bicykel, ktorý bude plne vyhovovať vašim požiadavkám. publikovaný

V podmienkach moderného rozvoja megacities, keď sú osobné vozidlá na pohyb po uliciach zaťažujúce, sú čoraz populárnejšie rôzne typy dvoj- a trojkolesových vozidiel. Na Západe sa vytvárajú špeciálne zóny cyklistickej dopravy, organizujú sa parkoviská pre bicykle a otvára sa množstvo požičovní bicyklov, mopedov a elektrobicyklov. V Rusku mnohí fanúšikovia dvojkolesovej dopravy premýšľajú o prechode na elektrický bicykel, ale lámu si hlavu s množstvom otázok:

• ako zostaviť elektrický bicykel vlastnými rukami,
• kde zohnať súčiastky a potrebné diely na úpravu priemyselne vyrábaného „veľkého“;
• Koľko bude stáť modernizácia?

Samozrejme si môžete zakúpiť aj hotový model elektrobicykla. Nedávno sa v predaji objavili rôzne elektrické bicykle v cene od 56,0 tisíc (model Volteco Freego - Južná Kórea) do 175,0 tisíc (model Dahon Ciao Ei7 - USA) rubľov. Ak chcete vybrať ten najlepší model, musíte si preštudovať veľký trh s mnohými modelmi bicyklov alebo by ste mali dôverovať názorom odborníkov a vybrať si jeden z nich.

Existuje však veľa šikovných domácich majstrov, pre ktorých je modernizácia bežného cestného bicykla na elektrický bicykel veľmi zábavná.

Krátky exkurz do histórie

Myšlienka použiť elektrický motor na pohon bicykla bola v mysliach vynálezcov už dlho. Hlavnou prekážkou realizácie tejto myšlienky bol nedostatok dobíjacích batérií, ktoré pri dostatočnej elektrickej kapacite, napätí a prúde dodávanom do záťaže mali nepodstatné celkové rozmery a hmotnosť.

Impulzom pre zintenzívnenie prác na vytvorení elektrických bicyklov bolo široké používanie lítium-iónových a lítium-polymérových alkalických batérií, ktoré napriek svojej malej veľkosti a hmotnosti majú vysoké elektrické vlastnosti a životnosť, ktorá im umožňuje opakovať cykly nabíjania a vybíjania po dlhú dobu bez straty kvalitatívnych parametrov. V súčasnosti sa v akumulátorovom náradí široko používajú rôzne typy týchto akumulátorov.

Čínski výrobcovia ako prví zvládli nielen masovú výrobu elektrobicyklov, ale začali vyrábať aj širokú škálu komponentov, náhradných dielov a doplnkov, ktoré umožňujú premeniť obyčajný bicykel na elektrobicykel.

Zvláštnosti

Dnes, v podmienkach kolapsu mestskej dopravy, je elektrobicykel zaujímavý svojimi výraznými výhodami oproti iným druhom dvojkolesovej dopravy a bezpečnosť životného prostredia nie je prinajmenšom dôležitá. Funkčne je elektrobicykel podobný bežnému mopedu, v ktorom je benzínový spaľovací motor nahradený elektrickou pohonnou jednotkou. Výkon elektromotora priemyselne vyrábaných modelov sa pohybuje od 0,25...1,2 kilowattov, pričom elektrobicykel je schopný dosiahnuť rýchlosť až 50,0 kilometrov za hodinu. Hlavné výhody elektrobicykla sú:

• dva režimy pohybu - pomocou konvenčného pedálového pohonu a elektromotora;
• schopnosť cestovať na veľké vzdialenosti pomocou elektrického pohonu;
• v porovnaní s mopedom a skútrom menej náročná údržba a lepšia udržiavateľnosť;
• ekologickosť vozidla, vďaka čomu na Západe majitelia elektrobicyklov získavajú rôzne výhody.

Elektrický bicykel má však aj určité nevýhody, z ktorých hlavné sú:

• vysoká celková hmotnosť pohonnej jednotky vrátane elektromotora, batérie, prídavného prevodového a riadiaceho systému (elektrický ovládač);
• dlhý čas nabíjania moderných batérií s ich nedostatočnou autonómiou;
• vysoká cena továrenských komponentov;
• nízka rýchlosť pohybu na prímestských diaľniciach.

Výber komponentov na konverziu

Majiteľ, ktorý sa rozhodol prerobiť svoj bicykel na elektrický bicykel, musí zodpovedne pristupovať k výberu komponentov, pričom musí venovať osobitnú pozornosť súladu (primeranosti) všetkých prvkov elektrického pohonu. Úsporou pri kúpe batérie môžete získať elektrobicykel, na ktorom sa bez dobíjania odveziete do najbližšieho supermarketu a späť sa vrátite šliapaním. Naopak príliš nízkovýkonný elektromotor nielenže neumožní vyvinúť požadovanú rýchlosť, ale vďaka nízkej dynamike stratí veľa na bezpečnosti.

Na premenu cestného (mestského) bicykla na elektrický bicykel sa nezaobídete bez:

Môžete ísť cestou najmenšieho odporu a kúpiť si motor kolesa („MAGIC PIE-3 26“, 17,5 tisíc rubľov) alebo kompletný elektrický pohon („BAFANG BBS-01“, 45,5 tisíc rubľov), čo minimalizuje zložitosť a prácu. intenzita bicyklovania.

Ak si zakúpite motor, batériu a riadiacu jednotku samostatne, budete navyše potrebovať:

• kladky (2 alebo 4 jednotky) z elektrického generátora osobného automobilu;
• hnacie remene alternátora;
• dodatočné ozubené koleso - je lepšie zakúpiť súpravu s držiakom „Bafang 52 T“;
• voľnobežka (račňa, spätná spojka), ktorá je potrebná na prenos krútiaceho momentu z motora na pohonnú jednotku.

Aký by mal byť rám?

Najjednoduchší spôsob inštalácie elektrického pohonu je na bežný cestný bicykel s oceľovým rámom. Na elektrobicykle nie je vhodné používať rámy z uhlíkových vlákien a hliníkových zliatin.

Na ráme je namontovaný ovládač, ktorý by mal byť namontovaný na hliníkovej doske, ktorá slúži ako prídavný chladič/radiátor.

Montáž mechaniky a motora

Inštalácia elektrického pohonu na budúci elektrický bicykel závisí od usporiadania pohonnej jednotky a najjednoduchšie je zostaviť elektrobicykel s tradičným usporiadaním - pohon sa vykonáva na zadnom kolese. Ozubené koleso „Bafang 52 T“ je potrebné upevniť na jeho puzdro
, čo od cyklistu bude vyžadovať určité zručnosti pri obrábaní kovov a prítomnosť brúsky s diamantovým kotúčom a elektrickou vŕtačkou. Kotúč reťazového kolesa je pripevnený k puzdru pomocou štyroch až šiestich skrutkových spojov, ktoré musia byť zaistené poistnými maticami.

Reťazový pohon na zadné koleso sa vykonáva z voľnobežky, ktorá je inštalovaná samostatne na medziľahlej podpere.
Otáčanie z elektromotora na voľnobežku sa uskutočňuje prostredníctvom remeňového pohonu zostaveného z kladiek generátora a remeňov osobných automobilov.
Táto komplikovaná schéma prenosu krútiaceho momentu z motora na koleso umožňuje vyhnúť sa náhlym trhnutiam pri rozjazde a tiež eliminuje spätný prenos otáčania v smere kolesa - hriadeľ elektromotora.

Štandardná prehadzovačka na bicykli sa používa ako napínač hnacej reťaze.

Pri montáži jednotlivých dielov a podzostáv sú zvyčajne potrebné montážne operácie, ktoré sa vykonávajú pomocou bežnej sady súborov rôznych sekcií.

Montáž elektrických zariadení

Po zložení mechanickej časti elektrobicykla, inštalácii a montáži motora, batérie a ovládača je potrebné zložiť elektrický obvod.
Zvyčajne táto operácia nespôsobuje ťažkosti a jej zložitosť závisí od vybraných komponentov. Osobitná pozornosť sa musí venovať spoľahlivosti kontaktných spojení, eliminácii ich iskrenia a zahrievania.

Je vhodné dodatočne nainštalovať elektrický signál, ktorý zvýši bezpečnosť premávky, ako aj napájanie svetlometu a osvetlenie bicykla z hlavnej batérie.
Mnoho nadšencov si na kolesá inštaluje LED osvetlenie, ktoré zvyšuje bezpečnosť jazdy v noci.

Záver

Ako je zrejmé z popisu, ak má cyklista prebytočné finančné prostriedky, voľný čas a určité zručnosti ako mechanik a elektrikár, prerobiť bicykel na elektrobicykel nie je ťažké. Jediná vec, na ktorú by som vás chcel upozorniť, je...

Spomedzi nezvyčajných použití motora práčky možno za najneobvyklejšie považovať premenu na motor bicykla. Motor na bicykel z práčky znie viac ako extravagantne, no vyzerá úplne výnimočne. O tom, či je možné vyrobiť tento „technický artefakt“ a ako to urobiť, si prečítajte v tejto publikácii. Okamžite vás varujeme, že projekt je technicky zložitý a dosť drahý, takže ak si nie ste istí svojimi schopnosťami, je lepšie nezačať.

Pohonný mechanizmus

Skôr ako začnete prestavovať bežný bicykel na elektrobicykel, pozrite sa na technický potenciál vášho železného koňa. Bicykel musí mať pomerne silný rám, pretože musí minimálne uniesť hmotnosť jazdca a hmotnosť vybavenia, ktoré bude na ňom nainštalované. Ak je všetko v poriadku, môžete začať prerábať bicykel a inštalovať naň motor z práčky, pohonný mechanizmus, riadiaci systém a napájacie zdroje.

Začnime návrhom a inštaláciou častí hnacieho mechanizmu. Hneď si všimnime, že na výrobu domáceho elektrobicykla z motora starej práčky budeme potrebovať plnohodnotnú kovoobrábaciu dielňu. No, alebo aspoň sústruh, vŕtačka, zváračka, ako aj pôsobivá sada materiálov a nástrojov vrátane pomerne priestrannej miestnosti, kde môžete experimentovať.

Hnací mechanizmus bude pozostávať z nasledujúcich prvkov:

• upravený náboj na bicykel;
• veľká kladka;
• hnací remeň z práčky;
• malá remenica motora
• hriadeľ motora.

Najťažšou vecou je tu asi vyrobiť veľkú kladku. Je takmer nemožné nájsť štandardnú časť, ktorá by vyhovovala veľkosti, takže si ju budete musieť vyrobiť.

1. Z oceľového plechu (2 mm) vystrihnite dokonalý kruh.

1. Vyvŕtame malé otvory do náboja zadného kolesa bicykla, medzi špice Vyvŕtame podobne umiestnené otvory do oceľového kruhu.
   
   
2. Po okrajoch oceľového kruhu vyvŕtame veľké otvory, jednoducho preto, aby sme znížili hmotnosť dielu. Pretože, ako je uvedené vyššie, všetko vybavenie spolu s jazdcom bude vážiť veľa a rám bicykla musíte čo najviac vyložiť, čím ušetríte aspoň niekoľko kilogramov.
3. Ďalej je rozhodujúci moment: na okraj disku je potrebné privariť oceľový pás 20x4 mm. Musíte zvárať postupne ohýbaním pásu kovu presne pozdĺž okraja. Nie je to najjednoduchšie, pretože zvarový spoj musí byť dokonale hladký.
4. Potom diel naložíme do sústruhu a znova ho spracujeme, pričom odstránime všetky nerovnosti a nerovnosti.
   
5. Naša časť sa teda zmenila na plnohodnotnú kladku. Teraz nám ostáva už len natrieť hlavnú časť hnacieho mechanizmu a priskrutkovať ju k zadnému kolesu bicykla.

Dôležité! Hrúbka veľkej remenice neumožní otáčanie kolesa bicykla po inštalácii, pretože časť sa bude dotýkať rámu. Rám je potrebné buď ohnúť, alebo inak upraviť, v závislosti od konštrukcie bicykla.

Úprava rámu

Vyrobili sme veľkú kladku a prispôsobili zvyšné časti hnacieho mechanizmu. Mimochodom, nie je potrebné prerábať zvyšné časti hnacieho mechanizmu. Na hriadeli motora z práčky je už malá kladka, je tam aj hnací remeň, takže môžeme s čistým svedomím prejsť k prerobeniu rámu bicykla. Pri úprave rámu pre nový elektrobicykel musíme počítať s tým, že motor na ňom by mal byť umiestnený čo najtuhšie. Aby sme to dosiahli, urobíme nasledovné.

Pozor! Pri zváraní rámu pre motor berte do úvahy výšku jeho sedadla. Je potrebné, aby vzdialenosť medzi malou kladkou motora a veľkou kladkou kolesa bicykla bola ideálna pre napnutie remeňa.

Pokračujeme v zostavovaní elektrobicykla. Na rám namontujeme motor, namontujeme zadné koleso s naskrutkovanou kladkou a skontrolujeme otáčanie kolesa. Hnací remeň utiahneme, ručne dáme malé otáčky a kontrolujeme, či nevyskočí. Ak je všetko v poriadku, začneme pripájať motor práčky a organizovať jeho autonómne napájanie.

Napájanie motora

Opakovane sme písali a hovorili o tom, aby to fungovalo. Nebudeme sa teda opäť venovať tejto problematike, ale prejdeme rovno k organizácii autonómneho napájania pre náš komutátorový motor. Inak náš domáci elektrobicykel bude aj naďalej poháňať svalová sila nôh.

Po prvé, poďme zistiť, či komutátorový motor z práčky môže pracovať na jednosmerný prúd? Batérie, ktoré sa stanú hlavným zdrojom energie pre elektromotor bicykla, totiž poskytujú jednosmerný prúd a práčka a jej jednotky fungujú zo siete striedavého prúdu (domáca sieť 220V). Ukazuje sa, že s tým nie sú žiadne problémy, navyše motor z práčky funguje oveľa lepšie na jednosmerný prúd ako na striedavý prúd, čo je, samozrejme, v našej výhode.

Vyberieme vhodné batérie. To môže byť ťažké, pretože budeme potrebovať niekoľko pomerne masívnych batérií, ktoré sa kvôli veľkosti a vysokej hmotnosti ťažko montujú na bicykel. Najlepšou možnosťou je osem kompaktných 12-voltových motocyklových batérií, ktoré spolu produkujú napätie 96V. Je tu však problém – aj takéto batérie zaberajú veľa miesta a celkovo aj dosť vážia a nie je jasné, ako ich umiestniť na rám elektrobicykla.

Po dlhom premýšľaní a celej sérii neúspešných experimentov s batériovými boxmi bolo rozhodnuté rozložiť batérie rovnomerne po celom ráme a zavesiť s nimi elektrobicykel ako vianočný stromček s hračkami.

• Po prvé, ako môžete vidieť na obrázku vyššie, rám bicykla bolo potrebné ešte raz spevniť, aby vydržal dodatočné zaťaženie. To, žiaľ, viedlo k opätovnému zvýšeniu hmotnosti „železného koňa“, ale s tým sa nedá nič robiť.
• Po druhé, k rámu bolo potrebné privariť 8 samostatných držiakov batérie, aby sa dali bezpečne upevniť.
• Po tretie, museli sme doslova oblepiť celý rám drôtmi, aby sme navzájom a k motoru prepojili batérie.
• A po štvrté, museli sme opäť vylepšiť estetiku tým, že sme takmer úplne prelakovali rám bicykla.

Ovládací blok

Stále je tu množstvo technických ťažkostí, o ktorých sme doteraz neuvažovali – ako ovládať otáčky motora, ako zabrániť stúpaniu prúdu na limitné hodnoty pri štartovaní elektrobicykla a pri jeho akcelerácii a napokon ako na sledovanie nabitia batérií počas jazdy. Tieto ťažkosti pomôže vyriešiť riadiaca jednotka elektrického bicykla, ktorú potrebujeme zložiť. Budeme potrebovať:

1. 32,5 kHz spínací downkonvertor.
2. Variabilný odpor.
3. Mikrokontrolér ATtiny26.
4. Merací odpor.
5. Čip IR2127S.
6. Tri výkonové tranzistory typu IRFB33N15D.
7. Tri diódy typu 10CTQ150.
8. Nabíjanie z mobilného telefónu.
9. DC-DC menič P6AU-1215ELF.
10. Červené a zelené LED diódy.
11. Automatická 6A.
12. Plastové puzdro vhodných rozmerov.
13. Kovový radiátor zo základnej dosky počítača.

Nebudeme popisovať proces montáže riadiaceho modulu a nie je to potrebné, pretože všetky potrebné informácie sú uvedené na obrázku vyššie. Stačí si prečítať túto schému, pochopiť ju a reprodukovať ju na niekoľkých doskách plošných spojov. Výsledkom by malo byť niečo podobné.

Doska musí byť umiestnená v kompaktnom vodotesnom plastovom obale, s radiátorom priskrutkovaným na spodok.

Pre modul sme nenašli vhodné bývanie, tak sme museli použiť to, čo sme mali. Aby riadiaci modul začal pracovať, musíte zapnúť stroj, otočiť „plynovú rukoväť“, to znamená premenlivý odpor namontovaný na riadidlách elektrického bicykla. Potom motor začne plynulo naberať rýchlosť a na module sa rozsvieti zelená LED dióda.

Ak sú batérie úplne vybité alebo je ich kapacita nedostatočná, rozsvieti sa červená LED, po ktorej sa obvod po niekoľkých sekundách odpojí. Budete musieť cestovať na vlastnú päsť, kým nebudete môcť dobiť batérie.

Testy a ich výsledky

Nastal čas otestovať „pekelný stroj“, na ktorý sa minulo toľko času, práce a peňazí. K testom sme pristupovali nemenej úzkostlivo ako pri výrobe domáceho elektrického bicykla a vykonali sme ich v troch etapách:

• Jazda po obyčajnej relatívne rovnej ceste (pol asfalt, polovica poľná cesta) rýchlosťou 18 km/h.
• Jazda po hladkom asfalte s miernymi stúpaniami a klesaniami rýchlosťou 25 km/h.
• Jazda maximálnou rýchlosťou na hladkom asfalte bez stúpaní a klesaní.

Výsledkom bolo, že v prvom prípade sme pri zrýchlení na 18 km/h a udržaní tejto rýchlosti dokázali prejsť 27 km na jedno nabitie batérie po poľných cestách a rozbitom asfalte. Svalová sila nôh sa prakticky nevyužívala. Cestou neboli žiadne vzostupy ani pády.

Po jazde na elektrobicykli po rovnom asfalte s miernym klesaním a stúpaním rýchlosťou 25 km/h sa nám podarilo vytvoriť rekord 19 km na jedno nabitie batérie. A nakoniec, maximálne rýchlostné testy ukázali, že náš domáci elektrobicykel je schopný zrýchliť na 30-35 km/h, samozrejme, na rovnom asfalte, bez klesaní či stúpaní.

Pre tvoju informáciu! Hmotnosť jazdca testujúceho bicykel bola 96 kg.

Pozoruhodné je, že ak motoru pomôžeme otáčaním pedálov, relatívne ľahko dosiahneme maximálnu rýchlosť 45-50 km/h a ak sa budeme snažiť, tak aj 60 km/h. Batérie sa zároveň vybíjajú rýchlejšie, asi po 10-15 km takéhoto šprintu.

Na záver poznamenávame, že na to, aby ste si sami vyrobili elektrický bicykel z motora práčky, budete potrebovať aspoň niekoľko mesiacov, dielňu, veľa sily a trpezlivosti, ako aj peniaze. Mimochodom, na projekt sme minuli asi 700 dolárov za predpokladu, že sme nemuseli kupovať bicykel a časti starej práčky. Ak ste odhodlaní vyrobiť si vlastný elektrobicykel, smelo do toho, môžeme vám zaželať len veľa šťastia!