Речь пойдет о велосипедах, оснащенных электромотором (электровелосипед, e-bike, велогибрид). Эдакий мопед, но электрический.
При слове «мопед» вспоминается агрегат из детства – дорожный велосипед со вставленным в раму двухтактным бензиновым мотором, страшно тарахтящим, извергающий клубы сизого дыма. Ещё вспоминаются мопеды, больше похожие на маленькие мотоциклы, нежели на велосипеды. Несколько лет назад видел уж совсем странное устройство – велосипед с приводом, похожим на мотор от бензопилы! Всё это работает на бензине, требует масла, дает выхлоп и имеет немалый вес. Попробуйте занести мопед в жилое помещение – что вам скажут!
Электромотор же всех этих недостатков не имеет, он компактный, не имеет выхлопа, не требует горючих и сильно пахучих жидкостей. Идея электровелосипеда родилась еще в 90-х годах XIX века. Когда же технология изготовления аккумуляторов стала позволять производить их относительно компактными и достаточно дешевыми, идея получила массовую реализацию. И в 90-x годах века уже XX начался массовый выпуск электровелосипедов. Так в Китае к концу 10-x годов XXI века было уже сильно больше 100 миллионов электровелосипедов, в Европе их было около миллиона. Велогибридами активно пользуются в США. Появились они и у нас.
Многие страны уже признали электровелосипед моторным транспортным средством и ввели ограничения на мощность и максимальную скорость.
Устройство
Итак, e-bike --это велосипед с электромотором и аккумулятором. Аккумуляторы, как правило, литиевые. Кроме этого, в современном электровелосипеде, в отличие от классических моторных транспортных средств передвижения, есть специальный режим «помощник». Смысл его в том, что вы едете, крутите педали, но делать вам это легко и приятно – мотор всё время помогает вам. Педальный привод велосипеда снабжен специальным датчиком момента вращения (torque sensor), и когда вы начинаете крутить педали с определённым усилием, мотор автоматически подключается, прекратили крутить – мотор выключился. То есть велосипед остается велосипедом, в отличие от мопедов с двигателем внутреннего сгорания. На велогибридах бывает и режим движения только от двигателя, тогда такой e-bike снабжается ручкой «газа» мотоциклетного типа, которая является потенциометром и управляет подачей электричества на двигатели. Двигатели на велогибридах используют, как правило, встроенные во втулку колеса. Это бесщеточные электродвигатели постоянного тока (BLDC motors). Подобные, но менее мощные двигатели используются, например, в дисковых приводах компьютеров и в многочисленных компьютерных вентиляторах. Такой мотор удобен тем, что не требует редуктора и практически не требует обслуживания. Но бывают и другие схемы, так некоторые производители вставляют мотор с редуктором в кареточный узел своих электровелосипедов.
Образец
Мы опробовали велогибрид любезно предоставленный компанией Eltreco и магазином ВелоДрайв.
Компания Eltreco выпустила на Российский рынок целую гамму всевозможных велогибридов: складных, горных, ситибайков. Есть даже модель с карданной передачей – этот электровелосипед получился очень легким. Все велосипеды Eltreco используют мотор-втулки и литиевые аккумуляторы. Аккумуляторы устанавливаются в специальное пространство за подседельной трубой, на наклонную трубу рамы (рама имеет специальную конструкцию) или в специальную полку багажника. Все рамы разработаны именно для велогибридов и имеют места для электропроводки. Нельзя не отметить и гуманности цен на велогибриды Eltreco. Велогибриды продаются через магазины ВелоДрайв.
Нам достался электровелосипед (велогибрид) Eltreco Dutch L – классический ситибайк с открытой (женской) рамой на больших 28” колесах. Отличительной особенностью этой модели является то, что мотор-втулка установлена в переднее колесо. Аккумулятор устанавливается в специальную полку внутри багажника.
Велосипед был получен в коробке, то есть в заводской упаковке. Обычно в магазине велосипедсобираетмеханик и готовит его к продаже. Я же сделал это самостоятельно.
Сборка и подготовка велосипеда
Всё в коробке завернуто в большое количество пенополиэтилена. Велосипед без переднего колеса, седла, руля и педалей. Еще отдельно переднее крыло. Весь крепеж вкручен в раму.
В комплекте с велосипедом идет набор гаечных ключей и отвертка, зарядное устройство для аккумулятора и инструкция по эксплуатации. Распаковываем, вытаскиваем велосипед из коробки, снимаем весь крепеж и упаковочный материал. В инструкции упоминается о сборке велосипеда, впрочем, никаких отличий в сборке электровелосипеда от сборки любого другого я не обнаружил. Собираем по инструкции. Доходим до установки переднего колеса. Важно его правильно поставить, так чтобы двигатель тянул вперед, а не назад.Так как велосипед идет с ключами, то логично попробовать применить эти ключи для установки колеса. Тут облом: гайки для крепежа мотор-колеса на 19, а такого ключа внаборе нет, то есть без отдельного набора инструментов велосипед не собрать. Ладно, со сборкой – в нормальной ситуации велосипед продаётся в собранном состоянии, а у механиков и у меня есть все необходимые ключи. Но иногда бывает надо снять колесо – например, когда прокол. Далее вставляем подседельный штырь с седлом в подседельную трубу, устанавливаем руль и регулируем – в инструкции по этому поводу всё подробно написано. В последнюю очередь прикручиваем педали. Инструкция рекомендует отрегулировать переключатель передач и тормоза. Я дополнительнопроверил все резьбовые соединения. Никакие электрические соединения делать не нужно (кроме подключения двух проводков к передней фаре). Всё соединено и повода объединены в аккуратные жгуты. Остаётся довести давление в шинах до рекомендованного значения, указанного на борте шины. Всё, велосипед собран и готов к езде на нем.
Теперь надо разобраться с аккумулятором – снимаю его с велосипеда и подключаю к зарядному устройству, это действие подробно описано в инструкции и оно не сложнее зарядки вашего мобильного телефона. Оставляю заряжаться аккумулятор до утра.
Поездка
Первое, это вставка заряженной батареи – для неё есть специальная полка в багажнике над задним колесом. Батарея туда довольно плотно вставляется и закрывается на ключ. Этот же ключ – своеобразный «замок зажигания». Для активации электрической части велосипеда нужно повернуть ключ в положение «вкл». Зарядное устройство взял с собой. В комплекте с велосипедом, как я упоминал, идут инструменты. Все они лежали в сумочке, которая, как специально, подошла для зарядного устройства.
Вытащил велосипед на улицу. Первое впечатление – непривычное расположение органов управления. Обычно на велосипеде справа находится монетка заднего переключателя и рычаг заднего тормоза, слева монетка переднего переключателя и рычаг переднего тормоза. Тут же всё наоборот, как на мотоцикле. Справа вместо монетки «ручка газа» мотоциклетного типа, её надо «крутить», и рычаг переднего тормоза. Слева же монетка заднего переключателя и рычаг заднего тормоза. Так как монетка заднего переключателя установлена слева, то её пришлось просто перевернуть «вверх ногами», благо с RevoShift это можно проделать. Теперь цифры, обозначающие передачи, «стоят на голове» и крутить монеткунадо в другую сторону. Справа еще имеется кнопка включения двигателя, а слева есть кнопка для включения фары и заднего габарита. Я обратил внимание, что к тормозным ручкам подходят провода и в них явно есть концевые выключатели. Сначала я думал, что это включатели стоп-сигнала, а потом понял, что это отключение тяги двигателя при торможении.
Включил аккумулятор в цепь поворотом ключа, включил двигатель кнопкой на руле и стал крутить педали. Через несколько оборотов педалей почувствовал «помощника», как будто кто-то тянет велосипед вперед, еще и с характерным «трамвайным» звуком. Это включился электромотор в режиме «помощник». Датчик кареточного узла фиксирует, что педали вращаются с усилием, выше заданного, и мотор подключается. Так как велосипед уже движется, то отсутствует «трогание с места» и лишнее электричество не расходуется.
Каждодневное использование
Попользовался велосипедом как обычно и используют ситибайки – для перемещения по городу. Несколько раз ездил на работу 7,5 км туда и 7, 5 км обратно. Съездил за город по делам: от работы до вокзала 8 км, и далее от остановки электрички до места 12 км. Причем последние 12 км присутствовал рельеф – подъемы и спуски. Что хотелось понять: удобно ли использовать такой велосипед для каждодневного применения. Можно смело сказать, что удобно. Основной плюс то, что едешь и не устаёшь (практически не прилагаешь усилий), причем едешь довольно быстро, ~20 км/ч. Это означает, что велосипедом могут пользоваться все, кто не хочет или не может прилагать усилий. Для одних это может означать, что можно ехать в той же одежде, в которой и будешь потом находиться в офисе (мёртвые не потеют), а для других, кому нельзя нагружаться по медицинским показаниям. Минусом можно считать вес и габариты электровелосипеда-ситибайка, но это связано с тем, что приходилось напрягаться и таскать велосипед по узкой лестнице с третьего этажа без лифта (правда, в обычный лифт бы он всё равно не поместился бы, нужен грузовой).
Тесты
Прежде надо отметить, что я довольно тяжелый – 95 кг, поэтому можно считать тесты предельными. С меньшей нагрузкой результаты должны быть лучше.Для измерений использовался GPS-приемник, в котором в т. ч. есть одометр, спидометр и счетчик максимальной скорости. Аккумулятор предварительно был полностью заряжен.
Дальность. В инструкции и в маркетинговых материалах сказано, что наш велосипед должен проезжать на одной зарядке 45 км. Так ли это? Для этого мы провели тесты.
В режиме «мопед» – езда только на аккумуляторе, без кручения педалей. Я ездил по Санкт-Петербургу, по центру, с остановками на перекрестках, с просачиванием мимо стоящего в пробках транспорта – удалось проехать 27,6 км, после чего пришлось покрутить педали. Аккумулятор разрядился. Видимо много энергии уходит на трогание – при трогании с места электромотор требует большего тока, чем при номинальных оборотах.
В режиме «помощник» -- крутишь педали и мотор тебе помогает ехать. Был выбран маршрут длиной около 65 км по асфальту и, практически, без рельефа. Заряда аккумулятора хватило на 55 км пути, последние 10 км преодолевал целиком на педалях – велосипед вполне себе легко едет. Результат, на наш взгляд, очень хороший.
Скорость. Для электровелосипедов, выпускаемых на европейский рынок, существуют ограничения: максимальная мощность двигателя 250 Вт и максимальная скорость развиваемая под мотором 25 км/ч. Тестируемый нами велосипед именно такой. Тест проводился на ровной горизонтальной асфальтовой дорожке в отсутствии ветра с места. Велосипед разогнался до скорости 26,6 км/ч – заявленным характеристикамсоответствует.
Выводы
Велогибрид, электровелосипед, e-bike – очень продуктивная идея и современная её реализация хороша!
Плюсы:
- Простота – прост как велосипед (а это и есть велосипед). Электрооборудование не усложняет конструкцию.
- Экологичность – ничего не вытекает, не вылетает в атмосферу – ДВС-то нет. Да и в квартиру можно занести без страха.
- Компактность – нет ничего выходящего за размеры обычных велосипедов. E-bikeделают и в виде складных велосипедов.
- Широкий круг потребителей – электровелосипедом могут пользоваться те, кто не хочет напрягаться и крутить педали и те, кто хочет, но в силу разных обстоятельств, не может. То есть круг велосипедистов расширяется.
- Дешевизна – нужно просто купить электровелосипед, а стоимость потраченной энергии на каждодневные поездки не сильно превзойдет расходы на электропитание вашего компьютера.
Минус, пожалуй, один – тяжеловат (около 25 кг), но, во-первых, есть модели и полегче (у той же Еltreco), а во-вторых, электровелосипеды существенно легче своих бензиновых собратьев.
Все статьи раздела "электровелосипед": http://velopiter.spb.ru/tech/electro/ - Электровелосипеды, обзор вида.
Электровелосипеды, с мира по нитке http://velopiter.spb.ru/tech/electro/index2.htm