hotbike
Hvordan fungerer elektriske cykler?
I en verden inspireres den livlige transport, og offentlig massetransit kunne muligvis forhindres et stykke tid som følge af overvejelser om pandemisk velvære, den elektriske cykel trives. Men hvad er de tekniske ideer og begrænsninger? Og hvordan vil spirende vækst på e-cykler påvirke dine cykelbeslutninger inden for den nærmeste fremtid?
Begrebet batterihjælp til cykler bør ikke være nyt, men to punkter har svækket e-cykelvækst: kraftoverførsel og integration af drivsystem. Et årti i fortiden eksisterede batterikendskabet simpelthen ikke for at give batterier, der havde været blide og kompakte tilstrækkelige med tilfredsstillende effekttæthed og rimelige priser.
Hybridisering af cykeldrevet var desuden lige så vanskeligt. Energistød, der ødelægger din pedalrytme, kan gøre det unaturligt ved hjælp af ekspertise, og kalibrering af den elektriske motorbevægelse og rytters kadence er normalt en vanskelig affære.
Af alle producenterne er Shimano enormt indflydelsesrig inden for cykelverdenen. Det japanske firma producerer et ubegrænset katalog over komponenter, men kaldes ofte en af mange to hovedgruppesætleverandører - det modsatte er SRAM.
Når Shimano rammer en helt ny produktudvikling, er det afgørende på grund af den enorme skala af analyse og fremstilling af aktiver under den japanske models kommando. Med afsløringen af sin nye EP8 e-cykelmotor signalerer Shimano en dedikation til den batteristøttede cykelbevægelse.
Den indvendige funktion af en e-cykel
Sensorer måler dit momentindgang, kadence og hastighed og udfører mere end tusind beregninger i sekundet. Så snart elcykelens sensorer registrerer en nødvendighed for batteriassistance, der reagerer på en gribealgoritme, der styrer hele systemet, startes energi fra batteripakken for at aktivere elektromagneter i motoren.
Ikke gasspjæld aktiverer motorens indgang, med de øjeblikkeligt bedste elektriske cykler, din pedalindgang accentueres af motoren. Dette giver en let pedelec-rejse med rimelighed end et knallert-twist twist.
En e-cykels midtdrevsmotor har hver permanent- og elektromagnet, den sidstnævnte, der får energi fra energi trukket fra batteripakken.
Evige magneter sidder i midten af motorens centrum, mens elektromagneter (genkendelig på grund af ledningerne viklet rundt dem) omfatter resten af huset. Transistorer manipulerer polariteten af disse elektromagneter, som drejer akslen, inklusive pedalhjælp til din rejse.
Forbi standarden for dit softwareprograms kodning er orienteringen og høj kvalitet af disse magneter det, der får et e-cykeldrevsystem til at udføre. Tricket er at få frastødende og tiltrække kræfter mellem magneterne til at fungere som absolut bedste, hvilket kan være svært.
Brug af overlegne neodymmagneter af høj kvalitet, der er meget effektive, kan forbedre dit motorsystems effektivitet og variere uden at kræve det næste kapacitetsbatteri.
Ved pakning som en effektivitetsfunktion kan Halbach-array-metoden til orientering af evige magneter fordoble energi, men det er et problem at binde magneter på denne måde, især i en kompakt konfiguration af mellemdrevsmotoren. Fabrikationspriser med Halbach-array-tilgangen er desuden meget ofte uoverkommelige.
Lav den perfekte mid-drive motor
Køberens elektronik- og bilindustri har været vigtige drivkræfter for letvægts energitæt batterivækst, perfekt til at levere den evne og masseprofil, der kræves i en e-cykelsoftware.
Med stærkere batterikemikalier, der er opnåelige, er designere endelig i stand til at emballere e-cykelens særprægede dele på en smart og fornuftig måde. Nogle nuværende e-cykler er meget svære at informere bortset fra et ikke-assisteret rammesæt. Ribble Endurance SL e involverer for eksempel tanker.
E-cykel designkoncept bør ikke være alt for svært i forskrift. Ikke som en knallert, e-cyklen giver pedalhjælp fra bundbeslagsmotoren efter behov. Den har ingen ryttermoduleret gas, hvilket er en afgørende forskel.
Så vidt de bedste elektriske landevejscykler er involveret, er din bageste beslag og formindskede del af underrøret de strukturelt mest vitale kropsområder. Batteriet er anbragt som en del af downtube, og praktisk talt alle e-cykler er designet til at gøre brug af mid-drive-motorkonfigurationen, der findes i din bageste beslag, mellem krumtapene.
Børsteløse elektriske motorer konverterer batteriets magt til pedalhjælp, men de drejer meget hurtigere end din kadence. Midtdrevsmotorer bruger indre gearing til at formidle deres energiproduktion og din brug af kadence, hvilket gør det muligt for kører og indbygget strømforsyning at realisere synkronisering i pedalerne.
Hvad der adskiller en ideel e-cykel fra en ugudeligt ved hjælp af en, er sofistikering af dens mid-drive motor management software. E-cykler udstyret med omhyggeligt kalibrerede og undersøgte kodestammer for at regulere deres reaktion på din pedalslag og kadencerejse på en langt overlegen måde.
Sensorer måler dit drejningsmomentindgang og kadence, og beregn derefter den passende linearitet af den nødvendige motorhjælp. De mest effektive e-cykler burde på ingen måde virkelig føles kunstigt elektromekaniske og undergrave en rejse med energistød som terrængradient ud af de blå justeringer, eller du skifter gear.
Produktledere inden for e-cykelsektionen benchmarker følelsen af at bruge med medvind som den bedste. Den seneste æra af algoritmer til software til e-cykeladministrationssoftware skaber en måde at svæve langs ved højere hastigheder, samtidig med at den opretholder en ren kadence.
En eksploderet visning af Specialised's Turbo Creo viser den fashionable e-cykel konfiguration (billedkredit score: Specialiseret) (Billedkredit score: Specialiseret)
På længere sigt: højere, lettere, mindre
Konkurrenter driver innovation og skala reducerer værdi. Da efterspørgslen vil stige til e-cykler i alle cykeldiscipliner, kan elementleverandører begynde at levere højere batterier og køre motorer til ekstra rimelige priser.
Den batteristøttede karakter af en e-cykel sikrer, at cyklister sandsynligvis ikke vil være vidne til en 'energiproduktionskamp' mellem leverandører - på grund af fraværet af håndgas og chancen for at udløse strenge myndigheders lovgivning om hastighed og sikkerhed.
Som med forskellige områder er målet med cykling, sænkning af masse og hjælpende effektivitet. Forbedret effekttæthed inden for batterimetoderne vil se forbedret variere med ækvivalent faldende masse som et alternativ til ingeniører, der jagter større hastighed og accelerationstræk med ekstra meget effektive motorer og større batteripakker.
Shimanos nye EP8-motor er bevis på denne strategi og optager bemærkelsesværdige positive faktorer i sin fireårige vækstcyklus, fordi det autentiske E8000 STEPS-drivmotorsystem blev lanceret. Det er 21% ekstra meget effektivt end et E8000-system, er faldet med 10% i masse og er en analog andel mindre i form af generel måling, hvilket gør det meget mindre af en hindring at pakke for kropsdesignere, der ønsker at kombinere e-cykel ydeevne ind i en nuværende eller ny mannequin linje.
Shimano's vedvarende dedikation til softwareprogram til motorvækst og drivlinjeintegration i midten af drevet er ubetydelig med lanceringen af sit nye EP8-system.
Af alle de normale producenter af cykelelementer har Specialized bevist den bedste vilje til at lægge penge i e-cykel-know-how med sin personlige tekniske ejendom. Shimanos nye EP8-system skal også modregne bredere konkurrenter mellem disse større cykelfirmaer, hvilket i sidste ende er fordelagtigt for shoppen i form af alternativ og forskellige værdier.
Forvent ikke din fremtidige e-cykel til at være meget effektiv og i stand til uhyrlige hastigheder. Det har på ingen måde været målet med batteristøttet kadence. Men hvis du vil have en ting til at besejre den forfærdelige modvind modvind eller hyperlink, vil nogle stejle stigninger på en rute i falmende blid, forhøjet rivalisering inden for e-cykelmarkedet sende dig en betydeligt bedre batteristøttet rejse.