Silniki w piastach rowerów elektrycznych o wysokim momencie obrotowym

Wprowadzenie do silników towarowych o wysokim momencie obrotowym

Elektryczny rower towarowy (E-Cargo Bike) szybko staje się kluczowym graczem w krajobrazie transportu miejskiego, szczególnie w scenariuszach wymagających wydajnego i przyjaznego dla środowiska transportu towarów lub członków rodziny. Podstawową technologią, która umożliwia tym wytrzymałym rowerom elektrycznym osiągnięcie imponującej ładowności i wydajności podczas pokonywania wzniesień, jest Silnik piasty o wysokim momencie obrotowym .

Co to jest silnik piasty o wysokim momencie obrotowym?

Silnik w piaście to silnik elektryczny, który jest bezpośrednio zintegrowany ze środkiem piasty koła roweru. Konstrukcja ta łączy w sobie moc wyjściową i mechanizm napędowy, eliminując potrzebę stosowania tradycyjnych napędów łańcuchowych lub pasowych, co skutkuje zwartą konstrukcją o niskich wymaganiach konserwacyjnych.

Dla Rowery elektryczne stiardowym silnikom rowerowym często brakuje mocy i momentu obrotowego wymaganych do spełnienia ich specyficznych wymagań:

1. Wysoka ładowność: Rowery elektryczne are engineered to carry significantly more weight than standard e-bikes, with typical design payloads ranging from 100 kg up to 250 kg, encompassing the weight of the vehicle, the cargo, and the rider.

2. Częste przystanki i starty: W scenariuszach dostaw miejskich pojazd musi często przyspieszać od zatrzymania. Wysoki moment obrotowy jest najważniejszy w tej początkowej fazie rozruchu.

3. Wyzwania na stromym poziomie: Nawet w pełni załadowany pojazd musi mieć możliwość łatwego pokonywania zboczy miejskich, mostów lub podjazdów w podziemnych garażach.

The Silnik piasty o wysokim momencie obrotowym jest specjalnie zoptymalizowany, aby sprostać tym wyzwaniom. W porównaniu ze standardowymi silnikami piastowymi ich celem projektowym jest zmaksymalizować wyjściowy moment obrotowy , zapewniając znaczną siłę napędową nawet przy niskich prędkościach. Moment obrotowy jest fizyczną miarą siły obrotowej. W przypadku obciążonego pojazdu jest to ważniejsze niż czysta moc szczytowa, ponieważ bezpośrednio koreluje z przyspieszeniem, płynnym rozruchem pod obciążeniem i zdolnością do pokonywania wzniesień.

Kluczowe cechy techniczne silników z piastą o wysokim momencie obrotowym

Wyjątkową wydajność silników z piastą o wysokim momencie obrotowym przypisuje się przede wszystkim kilku kluczowym cechom konstrukcyjnym i inżynieryjnym:

1. Optymalizacja napędu przekładniowego a optymalizacja napędu bezpośredniego

Wykorzystuje większość wysokowydajnych silników w piastach rowerów E-Cargo motoreduktory piastowe , które zawierają planetarny układ redukcji biegów.

• Silniki z piastą przekładniową: Silniki te są wyposażone w wewnętrzną przekładnię planetarną, która pozwala silnikowi obracać się z wyższą prędkością obrotową przy niższym prądzie. Przełożenie redukcji biegów następnie przekłada tę dużą prędkość na niską prędkość i wysoki moment obrotowy wymagane za kierownicą. Zapewnia to nie tylko dużą zdolność ruszania i wspinania się, ale także pomaga poprawić wydajność silnika i zmniejszyć wagę . Gdy silnik nie jest zasilany, układ przekładni rozłącza się, umożliwiając wybieg przy zerowym oporze .

• Silniki z piastą z napędem bezpośrednim: Mają prostszą konstrukcję bez przekładni. Ich moment obrotowy jest bezpośrednio powiązany z rozmiarem i wytrzymałością magnesów i uzwojeń silnika. Chociaż są wysoce niezawodne, są generalnie mniej wydajne i kreatywne opór magnetyczny (przeciągnij) podczas jazdy bez napędu. W sektorze E-Cargo Bike, preferowanym wyborem są motoreduktory dla maksymalizacji momentu obrotowego i wydajności.

2. Optymalizacja uzwojenia i magnesu

Silniki o wysokim momencie obrotowym wykorzystują konstrukcje z większa liczba par biegunów i gęstszy uzwojenie cewki . Dzięki temu silnik może generować większą siłę elektromagnetyczną dla danego prądu wejściowego, zwiększając w ten sposób wyjściowy moment obrotowy. Ponadto zastosowanie wysokiej jakości magnesy trwałe ziem rzadkich (podobnie jak neodym) zapewnia silne pole magnetyczne, które jest fizyczną podstawą generowania wysokiego momentu obrotowego.

3. Doskonałe zarządzanie temperaturą

Pod dużym obciążeniem i w warunkach wspinaczki silnik pracuje pod dużym obciążeniem przez dłuższy czas, co prowadzi do gromadzenia się ciepła. Przegrzanie nie tylko pogarsza wydajność, ale może również trwale uszkodzić magnesy i cewki. Dlatego często stosowane są silniki w piastach rowerów E-Cargo o wysokim momencie obrotowym zoptymalizowane konstrukcje obudów (np. żeberka chłodzące) i konstrukcje wewnętrzne, które należy zapewnić efektywne odprowadzanie ciepła , zachowując stabilną wydajność i trwałość.

4. Solidna konstrukcja i łożyska

Biorąc pod uwagę nierówności i duże obciążenia często znoszone przez rowery E-Cargo, łożyska, oś i obudowa silnika muszą być zaprojektowane tak, aby wzmocnione materiały i inżynieria, aby wytrzymać wyższe naprężenia promieniowe i osiowe, zapewniając niezawodność w długotrwałym, intensywnym użytkowaniu.

Silniki w piaście a silniki z napędem środkowym: dlaczego silniki w piastach są nadal niezbędne w rowerach typu E-Cargo

Na ogólnym rynku rowerów elektrycznych silniki o średnim napędzie są popularne ze względu na efektywne wykorzystanie układu przerzutek roweru i naturalne wrażenia z jazdy. Jednak wysoki moment obrotowy silniki piasty zachowują wyraźne zalety w zastosowaniach E-Cargo Bike:

Zwłaszcza w zastosowaniach związanych z ładunkiem komercyjnym, minimalne wymagania konserwacyjne and niskie zużycie układu napędowego sprawiają, że silnik piasty jest idealnym wyborem dla firm logistycznych nastawionych na wysoką niezawodność i niskie koszty operacyjne.