καυτό ποδήλατο
Πώς λειτουργούν τα ηλεκτρικά ποδήλατα;
Σε έναν κόσμο όπου εμπνέονται οι ζωντανές μεταφορές και η δημόσια μαζική συγκοινωνία θα μπορούσε ενδεχομένως να αποτραπεί για λίγο ως αποτέλεσμα της ευημερίας της πανδημίας, το ηλεκτρικό ποδήλατο ευημερεί. Ωστόσο, ποιες είναι οι τεχνικές ιδέες και οι περιορισμοί; Και ο τρόπος με τον οποίο η αυξανόμενη ανάπτυξη των ηλεκτρονικών ποδηλάτων θα επηρεάσει τις αποφάσεις σας για το ποδήλατο στο εγγύς μέλλον;
Η έννοια της υποβοήθησης μπαταρίας για ποδήλατα δεν θα πρέπει να είναι νέα, ωστόσο δύο σημεία έχουν μπερδέψει την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών ποδηλάτων: η φορητότητα με ρεύμα και η ενσωμάτωση του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Μια δεκαετία στο παρελθόν η τεχνογνωσία των μπαταριών απλώς δεν υπήρχε για να παρέχει μπαταρίες που να ήταν ήπιες και επαρκώς συμπαγείς, με ικανοποιητική πυκνότητα ισχύος και λογικές τιμές.
Ο υβριδισμός του συστήματος μετάδοσης κίνησης του ποδηλάτου ήταν επίσης εξίσου δύσκολος. Οι υπερτάσεις ενέργειας που καταστρέφουν τον ρυθμό του πεντάλ σας θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια αφύσικη εμπειρία χρήσης και η βαθμονόμηση της κίνησης του ηλεκτρικού κινητήρα και του ρυθμού του αναβάτη είναι συνήθως μια δύσκολη υπόθεση.
Από όλους τους παραγωγούς, η Shimano έχει τεράστια επιρροή στον κόσμο της ποδηλασίας. Η ιαπωνική εταιρεία παράγει έναν απεριόριστο κατάλογο εξαρτημάτων, ωστόσο η καλύτερη αποκαλείται συχνά ένας από τους πολλούς δύο κύριους προμηθευτές ομάδων - το αντίθετο είναι η SRAM.
Όταν η Shimano επιδιώκει μια ολοκαίνουργια ανάπτυξη προϊόντος, είναι ζωτικής σημασίας λόγω της τεράστιας κλίμακας ανάλυσης και κατασκευαστικών στοιχείων κάτω από τις επιταγές του ιαπωνικού μοντέλου. Με την αποκάλυψη του νέου κινητήρα ηλεκτρονικών ποδηλάτων EP8, η Shimano σηματοδοτεί την αφοσίωση στην κίνηση του ποδηλάτου με τη βοήθεια μπαταρίας.
Η εσωτερική λειτουργία ενός ηλεκτρονικού ποδηλάτου
Οι αισθητήρες μετρούν τη ροπή εισόδου, τον ρυθμό και την ταχύτητά σας, εκτελώντας περισσότερους από χίλιους υπολογισμούς το δευτερόλεπτο. Μόλις οι αισθητήρες του ηλεκτρονικού ποδηλάτου ανιχνεύσουν την ανάγκη για υποστήριξη μπαταρίας, αντιδρώντας σε έναν αλγόριθμο σύλληψης που ελέγχει όλο το σύστημα, η ενέργεια εκτοξεύεται από τη μπαταρία για να ενεργοποιηθούν οι ηλεκτρομαγνήτες μέσα στον κινητήρα.
Δεν ενεργοποιεί το γκάζι την είσοδο του κινητήρα, με τα καλύτερα ηλεκτρικά ποδήλατα αμέσως, το ντετέρ του πεντάλ σας τονίζεται από τον κινητήρα. Αυτό προσφέρει ένα εύκολο ταξίδι με pedelec, εύλογα από ένα στιλ μοτοποδηλάτου.
Ο κινητήρας μεσαίας κίνησης ενός ηλεκτρονικού ποδηλάτου διαθέτει μόνιμους και ηλεκτρομαγνήτες, οι τελευταίοι που ενεργοποιούνται από την ενέργεια που αντλείται από τη μπαταρία του.
Οι αιώνιοι μαγνήτες βρίσκονται στο κέντρο του κινητήρα μεσαίας κίνησης, ενώ οι ηλεκτρομαγνήτες (που αναγνωρίζονται λόγω της καλωδίωσης που είναι τυλιγμένοι γύρω τους), καλύπτουν το υπόλοιπο περίβλημα. Τα τρανζίστορ χειρίζονται την πολικότητα αυτών των ηλεκτρομαγνητών που περιστρέφουν τον άξονα, συμπεριλαμβανομένης της βοήθειας με το πεντάλ στο ταξίδι σας.
Πέρα από το πρότυπο της κωδικοποίησης του προγράμματος λογισμικού σας, ο προσανατολισμός και η υψηλή ποιότητα αυτών των μαγνητών είναι αυτά που κάνουν ένα σύστημα κίνησης e-bike. Το κόλπο είναι να κάνετε τις δυνάμεις απώθησης και έλξης μεταξύ των μαγνητών να λειτουργούν όσο καλύτερα γίνεται, κάτι που μπορεί να είναι δύσκολο.
Η χρήση μαγνητών νεοδυμίου ανώτερης ποιότητας, οι οποίοι είναι πολύ αποτελεσματικοί, μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του συστήματος κινητήρα σας και να ποικίλλει, χωρίς να απαιτείται η επόμενη μπαταρία ικανότητας.
Μέσω της συσκευασίας ως συνάρτηση απόδοσης, η μεθοδολογία συστοιχίας Halbach για τον προσανατολισμό αιώνιων μαγνητών μπορεί να διπλασιάσει την ενέργεια, ωστόσο είναι πρόβλημα να δεσμεύονται μαγνήτες με αυτόν τον τρόπο, ιδιαίτερα σε μια συμπαγή διαμόρφωση κινητήρα μεσαίας κίνησης. Οι τιμές κατασκευής με την προσέγγιση της διάταξης Halbach είναι επίσης πολύ συχνά απαγορευτικές.
Κατασκευάζοντας τον τέλειο κινητήρα μεσαίας κίνησης
Οι αγοραστές ηλεκτρονικών ειδών και αυτοκινητοβιομηχανιών υπήρξαν σημαντικοί μοχλοί για την ελαφριά και ενεργειακά πυκνή αύξηση της μπαταρίας, ιδανική για την παροχή της ικανότητας και του μαζικού προφίλ που απαιτούνται σε ένα λογισμικό ηλεκτρονικών ποδηλάτων.
Με την επίτευξη ισχυρότερων χημικών μπαταριών, οι σχεδιαστές μπορούν τελικά να συσκευάσουν τα διακριτικά μέρη του e-bike με κομψό και λογικό τρόπο. Μερικά σημερινά ηλεκτρονικά ποδήλατα είναι πολύ δύσκολο να ενημερωθούν εκτός από ένα μη υποβοηθούμενο σετ πλαισίων. Το Ribble Endurance SL e περιλαμβάνει σκέψεις για παράδειγμα.
Η ιδέα σχεδίασης ηλεκτρονικών ποδηλάτων δεν θα πρέπει να είναι υπερβολικά δύσκολη. Όχι σαν ένα μοτοποδήλατο, το ηλεκτρονικό ποδήλατο παρέχει βοήθεια στο πεντάλ από τον κινητήρα του κάτω βραχίονα, όπως απαιτείται. Δεν έχει ρυθμιζόμενο γκάζι αναβάτη, κάτι που είναι κρίσιμη διάκριση.
Όσο αφορά τα καλύτερα ηλεκτρικά ποδήλατα δρόμου, το πίσω στήριγμα και το τμήμα του κάτω σωλήνα είναι οι δομικά πιο ζωτικές περιοχές του σώματος. Η μπαταρία στεγάζεται ως μέρος του downtube και σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά ποδήλατα έχουν σχεδιαστεί για να κάνουν χρήση της διαμόρφωσης του κινητήρα mid-drive, που βρίσκεται στο πίσω στήριγμα, ανάμεσα στους στρόφαλους.
Οι ηλεκτρικοί κινητήρες χωρίς ψήκτρες μετατρέπουν την ισχύ της μπαταρίας σε βοήθεια πεντάλ, ωστόσο περιστρέφονται με πολύ μεγαλύτερη περιστροφή από τον ρυθμό που χρησιμοποιείτε. Οι κινητήρες μεσαίας κίνησης χρησιμοποιούν εσωτερικό γρανάζια για να μεσολαβήσουν την ενεργειακή τους απόδοση και τον ρυθμό χρήσης σας, δίνοντας τη δυνατότητα στον αναβάτη και στην τροφοδοσία ρεύματος να πραγματοποιήσουν συγχρονισμό στο πεντάλ.
Αυτό που διαφοροποιεί ένα ιδανικό ηλεκτρικό ποδήλατο από ένα άχρηστο, είναι η πολυπλοκότητα του προγράμματος λογισμικού διαχείρισης του κινητήρα μεσαίας κίνησης. Ηλεκτρονικά ποδήλατα εξοπλισμένα με σχολαστικά βαθμονομημένα και εξετασμένα στελέχη κώδικα για να ρυθμίζουν την απόκρισή τους στο χτύπημα του πεντάλ και στο ταξίδι σας με πολύ ανώτερο τρόπο.
Οι αισθητήρες μετρούν την είσοδο και τον ρυθμό ροπής σας και, στη συνέχεια, υπολογίζουν την κατάλληλη γραμμικότητα της απαιτούμενης βοήθειας κινητήρα. Τα πιο αποτελεσματικά ηλεκτρονικά ποδήλατα δεν θα πρέπει σε καμία περίπτωση να αισθάνονται τεχνητά ηλεκτρομηχανικά, υπονομεύοντας ένα ταξίδι με ενεργειακές υπερτάσεις ως κλίση εδάφους από τις μπλε ρυθμίσεις ή αλλάζετε ταχύτητα.
Οι διαχειριστές προϊόντων στην ενότητα ηλεκτρονικών ποδηλάτων συγκρίνουν την αίσθηση της χρήσης με έναν ουραίο άνεμο ως την καλύτερη. Η πιο πρόσφατη εποχή των αλγορίθμων προγραμμάτων λογισμικού διαχείρισης ηλεκτρονικών ποδηλάτων δημιουργεί έναν τρόπο ολίσθησης παράλληλα με μεγαλύτερες ταχύτητες, διατηρώντας παράλληλα έναν καθαρό ρυθμό.
Μια εκρηκτική όψη του Specialised's Turbo Creo παρουσιάζει τη διαμόρφωση του μοντέρνου e-bike (credit score εικόνας: Specialised) (Πιστωτική βαθμολογία εικόνας: Εξειδικευμένη )
Μακροπρόθεσμα: υψηλότερο, ελαφρύτερο, μικρότερο
Οι ανταγωνιστές οδηγούν την καινοτομία και η κλίμακα μειώνει την αξία. Καθώς η ζήτηση για ηλεκτρονικά ποδήλατα θα αυξηθεί σε όλους τους κλάδους ποδηλασίας, οι προμηθευτές στοιχείων ενδέχεται να αρχίσουν να παρέχουν υψηλότερες μπαταρίες και κινητήρες κίνησης σε επιπλέον λογικές τιμές.
Η υποβοηθούμενη από μπαταρία φύση ενός ηλεκτρονικού ποδηλάτου διασφαλίζει ότι οι ποδηλάτες είναι απίθανο να παρακολουθήσουν μια «μάχη εξόδου ενέργειας» μεταξύ προμηθευτών – λόγω της απουσίας χειροκίνητου γκαζιού και της πιθανότητας να ενεργοποιηθούν οι αυστηροί νόμοι ταχύτητας και ασφάλειας των αρχών.
Όπως συμβαίνει με διάφορες περιοχές της ποδηλασίας, ο στόχος είναι η μείωση της μάζας και η ενίσχυση της αποτελεσματικότητας. Η βελτιωμένη πυκνότητα ισχύος εντός των μεθόδων μπαταρίας θα βελτιωθεί με ισοδύναμη μείωση της μάζας, ως εναλλακτική λύση για τους μηχανικούς που κυνηγούν τα χαρακτηριστικά μεγαλύτερης ταχύτητας και επιτάχυνσης με εξαιρετικά αποτελεσματικούς κινητήρες και μεγαλύτερα πακέτα μπαταριών.
Ο νέος κινητήρας EP8 της Shimano είναι απόδειξη αυτής της στρατηγικής και καταγράφει αξιοσημείωτους θετικούς παράγοντες στον τετραετή κύκλο ανάπτυξής του, επειδή κυκλοφόρησε το αυθεντικό σύστημα μετάδοσης κίνησης E8000 STEPS. Είναι 21% εξαιρετικά αποτελεσματικό από ένα σύστημα E8000, έχει μειωθεί κατά 10% σε μάζα και είναι ανάλογη αναλογία μικρότερη ως γενική μέτρηση, καθιστώντας το πολύ λιγότερο εμπόδιο στη δέσμη για σχεδιαστές αμαξώματος που επιθυμούν να συνδυάσουν την απόδοση του e-bike σε μια παρούσα ή νέα σειρά μανεκέν.
Η διαρκής αφοσίωση της Shimano στην ανάπτυξη κινητήρων μεσαίας κίνησης και στο πρόγραμμα λογισμικού ενσωμάτωσης συστήματος μετάδοσης κίνησης είναι αναμφισβήτητη με την κυκλοφορία του νέου της συστήματος EP8.
Από όλους τους κανονικούς κατασκευαστές στοιχείων ποδηλάτου, η Specialized έχει αποδείξει την καλύτερη προθυμία να επενδύσει χρήματα στην τεχνογνωσία των ηλεκτρονικών ποδηλάτων, με την προσωπική της ιδιότητα μηχανικής. Το νέο σύστημα EP8 της Shimano πρέπει επίσης να προκαλέσει ευρύτερους ανταγωνιστές μεταξύ αυτών των μεγαλύτερων εταιρειών ποδηλασίας, κάτι που τελικά ωφελεί τον αγοραστή ως εναλλακτική και ποικιλία αξίας.
Μην περιμένετε ότι το μελλοντικό σας ηλεκτρικό ποδήλατο θα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό και ικανό για εξωφρενικές ταχύτητες. Αυτός δεν ήταν σε καμία περίπτωση ο στόχος του ρυθμού με τη βοήθεια μπαταρίας. Ωστόσο, σε περίπτωση που θέλετε κάτι για να νικήσετε αυτόν τον τρομερό αντίθετο άνεμο αργά το απόγευμα ή με υπερσύνδεση, μερικές απότομες αναβάσεις σε μια διαδρομή που ξεθωριάζει ήπια, ανεβασμένη αντιπαλότητα στην αγορά των ηλεκτρονικών ποδηλάτων θα σας προσφέρει ένα πολύ καλύτερο ταξίδι με μπαταρία.