为什么电助力自行车都在用中置电机?(上)
来源:www.yutingcq.com 发布时间:2020年12月05日
传统意义上的“电动”自行车,它的动力部分都在轮毂的花鼓里,这种也是我们常见轮毂电机。纵观近年来市场上的好的电助力车型,电池、电机都隐藏得非常漂亮:电池一般隐藏在车架下管;电机则隐藏在五通里面。这种位于车架五通部分,取代中轴位置,带有齿轮箱结构的电机,市场普遍称之为“中置电机”。
中置电机乃目前市面主流产品中的解决方案,欧美畅销好的车型中,大部分都是以中置电机设计的。为什么说它目前是优的电助力解决方案呢?因为中置电机相比起轮毂电机或者各种旧式产品,优点更多,重量更轻,能效更高,故被大多数厂商所采用。
要科学地讨论它好在哪里,恐怕三天三夜都聊不完,但简单归纳的话,电助力自行车 “E-Bike”使用中置电机的优点大致如下:
一、中置电机的阻力小,滚阻低
轮毂电机一般是无刷电机,典型的磁感效应驱动原理,通过控制电流大小影响转速,结构简单。但受限于传统结构、转动摩擦、电机积热等方面影响,电机能效较低,电能-动能的转化率仅在70-80%之间。此外,传统轮毂电机一直都存在“渗磁现象”,即电池不断消耗时,电机产生的电磁阻力会随着电量的消逝而逐渐地增大,无电的情况下继续骑行是件很困难的事,越骑越吃力。
中置电机则是一个直接作用于中轴上的动力,并需要离合器,传动轴,差速器等部件配合,输出动能作用于牙盘,辅助骑手踩踏。
电机只负责直接机械传动,仅作用于车辆踩踏的施力部分,其电能-动能转化率普遍在80%以上。而中置电机内部设计的离合棘轮,可使不通电情况下的电机与中轴棘轮完全脱离,不存在磁阻,因此平常运动骑行健身、或者电量耗尽的情况,也能畅行无阻地骑行。
二、中置电机的变速条件多,扭矩更大
即使增加了力矩传感,传统的轮毂电机也只能通过电流大小来控制车速,单纯增加转速去提升负载和爬坡的扭矩,这样会令电量消耗更大,而且无用功多,总体效率偏低。
技术更先进的中置电机,它是以内变速齿轮的组合机制,在电机壳体内部以多个离合齿轮组成变速棘轮,使得其输出扭矩提升,负载和爬坡的功率更高。而且其力矩传感也更加灵敏,感应曲柄的踩踏力度变化,会直接作用在中轴上,加速也更迅速。
由于没有改变自行车整体的基本变速和传动结构,骑行者还可以配合车辆原有的机械后变速机制,与中置助力协同使用,达到更高的骑行效率。
中置电机乃目前市面主流产品中的解决方案,欧美畅销好的车型中,大部分都是以中置电机设计的。为什么说它目前是优的电助力解决方案呢?因为中置电机相比起轮毂电机或者各种旧式产品,优点更多,重量更轻,能效更高,故被大多数厂商所采用。
要科学地讨论它好在哪里,恐怕三天三夜都聊不完,但简单归纳的话,电助力自行车 “E-Bike”使用中置电机的优点大致如下:
一、中置电机的阻力小,滚阻低
轮毂电机一般是无刷电机,典型的磁感效应驱动原理,通过控制电流大小影响转速,结构简单。但受限于传统结构、转动摩擦、电机积热等方面影响,电机能效较低,电能-动能的转化率仅在70-80%之间。此外,传统轮毂电机一直都存在“渗磁现象”,即电池不断消耗时,电机产生的电磁阻力会随着电量的消逝而逐渐地增大,无电的情况下继续骑行是件很困难的事,越骑越吃力。
中置电机则是一个直接作用于中轴上的动力,并需要离合器,传动轴,差速器等部件配合,输出动能作用于牙盘,辅助骑手踩踏。
电机只负责直接机械传动,仅作用于车辆踩踏的施力部分,其电能-动能转化率普遍在80%以上。而中置电机内部设计的离合棘轮,可使不通电情况下的电机与中轴棘轮完全脱离,不存在磁阻,因此平常运动骑行健身、或者电量耗尽的情况,也能畅行无阻地骑行。
二、中置电机的变速条件多,扭矩更大
即使增加了力矩传感,传统的轮毂电机也只能通过电流大小来控制车速,单纯增加转速去提升负载和爬坡的扭矩,这样会令电量消耗更大,而且无用功多,总体效率偏低。
技术更先进的中置电机,它是以内变速齿轮的组合机制,在电机壳体内部以多个离合齿轮组成变速棘轮,使得其输出扭矩提升,负载和爬坡的功率更高。而且其力矩传感也更加灵敏,感应曲柄的踩踏力度变化,会直接作用在中轴上,加速也更迅速。
由于没有改变自行车整体的基本变速和传动结构,骑行者还可以配合车辆原有的机械后变速机制,与中置助力协同使用,达到更高的骑行效率。