Галерея нестандартной сборки: полноприводный складной велогибрид

Это поразительный полноприводный электровелосипед. Помимо всего прочего он ещё и складной, Это огромное преимущество, легко поместится в багажнике, с ним можно в метро, да и хранить удобно. Этот велосипед собран гениальным парнем по имени Бен. Бен живёт на Тайване, где много гор, а холм, по которому проходит дорога к его дому, особенно крут. По сути, вдохновение снизошло на Бена, когда он взбирался на велосипеде Dogati по этому самому холму, возвращаясь домой, и в тот самый момент, когда Бен прибавил мощности, велосипед опрокинулся! Оправляясь после травмы, полученной в результате падения, Бен задумался о том, как дополнительное сцепление с дорогой полноприводного велосипеда поможет подниматься на самые крутые горки.

Электрический супервелосипед Бена и его новый полноприводной велогибрид.

Когда Бен решил построить новый полноприводной велосипед, следовало решить, какую раму взять. Ему нравилось выезжать на целый день в окрестные горы на поезде, и в прошлом ему пришлось намучиться с полноразмерным электровелосипедом, однако ему пришла мысль о полноразмерном складном велосипеде. После тщательных изысканий он остановился на велосипеде Montague Paratrooper. Большинство складных рам уступают в надежности цельным, но Paratrooper — самая прочная складная рама из имеющихся в продаже. Решающим фактором стала не только прочность этой рамы, но и то, что продуманный складной механизм позволяет сложить и разложить её за 20 секунд без всяких инструментов. Имейте в виду, что в интернете можно легко купить дешёвые копии рамы Paratrooper. Хотя они и выглядят так же, они не так прочны, как оригинальная Montague Paratrooper.

Велосипед Montague Paratrooper в сложенном виде в сумке-переноске

Полноприводный велогибрид Бена сам по себе достоин отдельного рассказа, но меня чрезвычайно впечатлила самодельная батарея. Бен хотел сконструировать и подтвердить документально самодельную батарею, составленную им из распространённых аккумуляторов типа 18650. Эти цилиндрические аккумуляторы (используемые в беспроводных инструментах) теперь устанавливаются в батареях, обеспечивающих большую силу тока, заменивших опасные литий-полимерные (которые прежде были популярны благодаря высокой эффективности). Бен выбрал превосходные аккумуляторы NCR18650PD производства компании Panasonic, из которых собрал конфигурацию 14S / 7P. Если каждый аккумулятор зарядить до 4,10 В, состоящая из соединённых последовательно подгрупп по 14 групп аккумуляторов (14S) батарея при полной зарядке будет заряжена на 57,4 В. Эти аккумуляторы Panasonic обладают зарядом 2900 мА/ч каждый, поэтому в конфигурации из семи аккумуляторов в каждой параллельно подключенной группе (7P) эта на удивление маленькая батарея обладает невероятным зарядом — 20,3 А/ч. Итак 57 В X 20 А/ч = сногсшибательная ёмкость в 1140 ватт-часов (Вт-ч). Как показывает опыт, если умеренно крутить педали половину времени (что обычно и происходит), электровелосипед с редукторным мотор-колесом потребляет примерно 14,25 Вт-ч на километр. Таким образом, батарея на 1140 Вт-ч обеспечивает поездку в среднем на 80 км. Это заявление кажется весьма смелым с учётом небольшого размера батареи, но именно эти аккумуляторы компания Tesla Car использует как основные, и это рекомендует их как нельзя лучше.

Бен использовал обычные чёрные пластиковые защёлкивающиеся разделители, с их помощью легче придать батарее нужную форму. Тонкие провода нужны для равномерной зарядки каждой из параллельно соединённых подгрупп из семи аккумуляторов. Жёлтая плёнка — каптоновая пленка, последний слой токонепроводящей защиты от коротких замыканий.

Последним штрихом стало добавление прочного пластикового корпуса для защиты батареи от несильных ударов, являющихся обычной частью нашей жизни.

Бен знал, что батарея должна быть треугольной, однако треугольники бывают разные. Размер батареи и расположение элементов в ней обусловлены размером и формой чрезвычайно прочной сумки, изготовленной компанией Revelate, разработанной так, чтобы подходить к рамам производства Salsa Cycles. Конкретно эта сумка называется El Mariachi.

Треугольная сумка, крепящаяся на раму, производитель Revelate, для велосипедов Salsa.

Бен долго думал о том, как защитить батарею от воров. Высококачественные батареи могут стоить до 1000 долларов, поэтому защита от краж — вопрос немаловажный. Недавно он наткнулся на запирающийся фиксатор седельного штыря, сконструированный для защиты дорогостоящих седел от краж. Бен понял, что если бы цилиндрическая трубка штыря (такого же диаметра, что и подседельная труба рамы) была прикручена под верхней трубой, этот фиксатор мог бы служить ещё и замком от сумки с батареей. Он заказал два больших зажима подседельных трубы диаметром 35 мм и начал экспериментировать. Результаты оказались фантастическими!

Запирающийся на замок зажим подседельной трубы, который теперь запирает сумку с аккумуляторной батареей крупным планом.

На изображении слева: Бен вставил 8-миллиметровую заклёпочную гайку в нижнюю часть верхней трубы, а затем навинтил на неё алюминиевый штырь диаметром 22 мм. На изображении справа: Бен изготовил переходную втулку 22 мм / 35 мм и привинтил её к аккумуляторному отсеку, а в запирающийся фиксатор седельного штыря сбоку вставил винт, удерживающий их вместе. Вместе оба этих фиксатора представляют собой прекрасную защиту от краж.

Бен заменил оригинальную вилку на вилку Marzocchi DJ1. Поскольку это вилки со сквозной осью, он просто увеличил отверстие и изготовил переходную втулку между 20-миллиметровым отверстием и осью MAC диаметром 17 мм. Болт, крепящий ось вилки, недостаточно прочен, чтобы выдержать биение двигателя, поэтому Бен добавил в верхней части установочный винт. Колесо легко снять, чтобы заменить шины, проводку и т.д.

Переходная втулка, благодаря которой стандартная ось MAC входит в доработанную вилку подвески, в которую обычно вставляется особо прочная сквозная ось.

Бен выбрал два редукторных мотор-колеса марки MAC. Редукторное мотор-колесо МАС хорошо знакомо любителям электровелосипедов, благодаря своим рабочим характеристикам оно заслужило право быть первым в списке наборов, рекомендуемых новичкам. Редукторные мотор-колёса меньше и легче по сравнению с чуть более дорогими мотор-колёсами непосредственной передачи вращения с таким же крутящим моментом. В редукторных мотор-колёсах есть встроенная звёздочка, что позволяет избежать некоторых сложностей, с которыми вы можете столкнуться, установив на велосипед два мотор-колеса непосредственной передачи вращения. По сути, эти двигатели легки и могут вращаться независимо, что значительно облегчает жизнь, когда вы крутите педали, не пользуясь двигателем. Итак, вы решили установить два редукторных мотор-колеса. Так почему же марки MAC? Менее дорогое мотор-колесо Bafang-BPM — одно из самых продаваемых редукторных мотор-колёс в мире, оно примерно такого же диаметра, что и MAC. Однако статор мотор-колеса BPM 17 мм шириной, а мотор-колеса MAC — 22 мм. Это означает, что MAC мощнее примерно на 25%, и даже если вы эксплуатируете двигатель MAC на малой мощности, благодаря большей массе меди при том же уровне мощности он нагревается меньше, чем BPM.

Как и большинство современных мотор-колес, MAC позволяет установить на переднее колесо дисковый тормоз, что настоятельно рекомендуется.

В начале Бен выбрал два двигателя MAC 8-Turn (8T), обеспечивавшие скорость в 60 км/ч при напряжении в 57 В. Но когда он их получил, оказалось, что они не справляются с нагрузками, которым он их подвергал, поэтому он обратился к MAC 6T, которые обеспечили скорость уже в 70 км/ч. Имейте в виду, что один двигатель MAC 6T или 8T при напряжении в 57 В справится с крутым подъёмом, но ДВА двигателя — совсем другая история. Двигатели MAC прославились способностью выдерживать максимальную мощность 1500 Вт, если мощность во время движения составляет примерно половину от указанной, позволяя двигателю остыть по пути от одной горки до другой. Когда вы добавите второй двигатель, масса меди двигателей вашего электровелосипеда позволит выдерживать максимальную мощность в 3000 Вт. А при напряжении в 57 В Бен смог достичь мощности в 3000 Вт при помощи всего лишь одной аккумуляторной батареи при силе тока в 53 A. Эти расчёты важны, поскольку чтобы система хорошо работала при силе тока всего лишь в 53 A от каждой параллельно подключенной подгруппы из семи элементов (7P), каждый отдельный элемент должен обеспечивать временное увеличение силы тока до 8 ампер (а эти элементы рассчитаны на пиковую нагрузку в 10 A). Нуждаясь в силе тока всего в 8 ампер от каждого элемента, Бен не был ограничен в своих возможностях использованием только элементов, обеспечивающих высокую силу тока, он смог выбрать высококачественные элементы, обеспечивающие 2900 мА/ч на каждый элемент в параллельно подключенных подгруппах элементов. Чтобы получить мощность в 3000 Вт при напряжении в 57 В, батарея должна обеспечивать силу тока в 53 A, но двигатели MAC потребляют лишь 27 A каждый.

Здесь использованы одинаковые мотор-колёса. У них одна рукоять газа, одна аккумуляторная батарея, но два контроллера. Сдвоенные программируемые контроллеры Lyen 12-FET рассчитаны на нагрузку в 40 A каждый, поэтому вместе могут выдержать 80 A, прежде чем встанет вопрос перегрева. Исходя из нагрузок, при которых их эксплуатирует Бен, оба контроллера не перегреваются (30 A для каждого, что в сумме даёт 60 A, и, возможно, 10 A постоянной нагрузки). Это позволило Бену поместить оба контролера в сумку за седлом, не боясь их перегрева. Такая конфигурация позволила достигать временного пика мощности в 3000 Вт, а чтобы рабочие характеристики велосипеда с двумя двигателями были те же, что и у велосипеда с одним, с использованием заднего мотор-колеса Crystalyte H3525 с вентиляционными отверстиями при напряжении в 100 В. Оба подхода позволили достичь мощности в 3000 Вт, и доказали свою состоятельность. Распределение мощности между двумя двигателями и двумя контроллерами имеет свои преимущества и достойно обсуждения.

Удивительно, какую мощность мощно получить от этих высококачественных оригинальных аккумуляторных элементов Panasonic. Кроме того, разместив вес батареи в середине и распределив вес двигателей по разным концам рамы, Бен смог добиться идеальной развесовки.

При вращении педалей (что случается весьма редко при езде на мощных электровелосипедах), редукторные мотор-колёса вращаются независимо. Также, имея два двигателя, можно использовать только тот, что поменьше, что поможет передвигаться по ровной дороге. Одно из главных преимуществ такой системы — её избыточность: если с одним двигателем или контроллером что-либо случится, на оставшемся можно доехать до дома. В холмистой местности это может оказаться крайне важно. И, конечно же, в дождь, при езде по снегу или песку дополнительное сцепление с дорогой у полноприводного велосипеда значительно лучше, чем у электровелосипеда с одним мотором, каким бы мощным он ни был.

Полноприводной велосипед Бена с более широкими шинами, которые обеспечивают лучшее сцепление с дорогой и более мягкую езду.