כיצד פועלים אופניים חשמליים?

כיצד פועלים אופני חשמל?

בעולם המקום מעניק השראה לתחבורה התוססת וייתכן שניתן יהיה למנוע מעבר תחבורה ציבורית לזמן מה כתוצאה משיקולי רווחת מגיפה, האופניים החשמליים משגשגים. אולם מה הם הרעיונות והמגבלות הטכניות? והדרך הצמיחה המתפתחת של אופניים אלקטרוניים תשפיע על החלטות הרכיבה שלך בעתיד הקרוב?

הרעיון של סיוע בסוללה לאופניים לא אמור להיות חדש, אולם שתי נקודות מציגות צמיחה של אופניים אלקטרוניים: ניידות כוח ושילוב נסיעה ברכב. עשור בעבר ידע הסוללה פשוט לא היה קיים כדי לספק סוללות שהיו מספיק עדינות וקומפקטיות, עם צפיפות הספק מספקת ותמחור במחיר סביר.

בנוסף, הכלאה של נהג האופניים הייתה קשה באותה מידה. נחשולי אנרגיה שהורסים את קצב הדוושה עלולים לגרום למומחיות לא שימושית, וכיול תנועת המנוע החשמלי וקצב הרוכב הוא בדרך כלל עניין קשה.

מבין כל המפיקים, שימאנו משפיעה באופן מאסיבי על עולם האופניים. החברה היפנית מייצרת קטלוג בלתי מוגבל של רכיבים, אולם מכונה בדרך כלל אחד משני הספקים העיקריים של קבוצת קבוצות - ההפך הוא SRAM.

כאשר שימאנו מכה על פיתוח מוצרים חדש לגמרי, זה חיוני בגלל היקף העצום של ניתוח וייצור נכסים מתחת לפיקוד המודל היפני. עם חשיפת מנוע האופניים האלקטרוניים החדש שלה EP8, שימנו מסמנת מסירות לתנועת האופניים בעזרת סוללה.

פעולות הפנים של אופניים אלקטרוניים

חיישנים מודדים את כניסת המומנט, את הקצב ואת המהירות, ומבצעים יותר מאלף חישובים בשנייה. ברגע שחיישני האופניים האלקטרוניים מגלים צורך בסיוע בסוללה, ומגיבים לאלגוריתם אחיזה השולט על כל המערכת, אנרגיה מופעלת מחבילת הסוללה להפעלת אלקטרומגנטים בתוך המנוע.

לא מצערת מפעילה את כניסת המנוע, עם האופניים החשמליים הטובים ביותר באופן מיידי, כניסת הדיווש שלך מודגשת על ידי המנוע. זה נותן מסע פדלק קל, באופן סביר מאשר טוויסט בסגנון טוסטוס.

למנוע הכונן האמצעי של האופניים האלקטרוניים יש מגנטים קבועים ואלקטרומגנטים, האחרונים שמונעים באנרגיה השואבת מארז הסוללות שלו.

מגנטים נצחיים יושבים במרכז מרכז המנוע, ואילו אלקטרומגנטים (שניתן לזהותם בגלל החיווט העטוף סביבם), כוללים את שארית המעטפת. טרנזיסטורים מניפולרים על הקוטביות של אותם אלקטרומגנטים, שמסובבים את הפיר, כולל עזרת דוושות למסע שלך.

מעבר לסטנדרט של קידוד התוכנה שלך, הכיוון והאיכות הגבוהה של מגנטים אלה הם שגורמים למערכת כונן לאופניים אלקטרוניים לבצע. החוכמה היא לגרום להדוף ולמשוך כוחות בין המגנטים לעבוד כמיטב המוחלט, מה שעשוי להיות קשה.

שימוש במגנטים ניאודימיום איכותיים ויעילים מאוד, יעילים מאוד, יכול לשפר את יעילות מערכת המנוע שלך ולהשתנה, ללא צורך בסוללת היכולת הבאה.

בדרך של אריזה כפונקציית יעילות, מתודולוגיית מערך הלבאך של כיוון מגנטים נצחיים יכולה להכפיל אנרגיה, אולם זו בעיה לקשור מגנטים באופן זה, במיוחד בתצורה מוגדרת של מנוע כונן בינוני. מחירי ייצור בגישת מערך הלבך לעיתים קרובות מאוד אוסרים.

הפיכת המנוע המושלם לכונן

תעשיות האלקטרוניקה והרכב היוו גורמים משמעותיים לצמיחת סוללות צפופה באנרגיה קלה, מושלמת לאספקת היכולת והפרופיל ההמוני הנדרש בתוכנת אופניים אלקטרוניים.

עם כימיקלים חזקים יותר של סוללות, מעצבים יכולים לבסוף לארוז את החלקים המובהקים של האופניים האלקטרוניים בצורה שיקית והגיונית. ישנם אופניים אלקטרוניים נוכחים שקשה מאוד ליידע עליהם מלבד מערך מסגרת שאינו מסייע. ה- Ribble Endurance SL e כולל מחשבות למשל.

הרעיון לעיצוב אופניים אלקטרוניים לא צריך להיות קשה מדי במצוות. לא כמו טוסטוס, האופניים האלקטרוניים נותנים עזרה לדוושות על ידי המנוע בסוגר התחתון, כנדרש. אין לו מצערת מאופנת של רוכב, וזו הבחנה מכרעת.

ככל שמדובר באופני הכביש החשמליים הטובים ביותר, סוגר הגב שלך וחלק התחתון של צינור התחתון הם אזורי הגוף החיוניים מבחינה מבנית. הסוללה ממוקמת כחלק מהצינור הנמוך וכמעט כל האופניים האלקטרוניים נועדו להשתמש בתצורת המנוע של הכונן האמצעי, השוכן בסוגר האחורי שלך, בין הארכובה.

מנועים חשמליים ללא מברשת ממירים את כוח הסוללה לעזרת דיווש, אולם הם מסתובבים בסיבוב גדול בהרבה מהשימוש בקצב. מנועי כונן אמצע משתמשים בהילוכים פנימיים כדי לתווך את תפוקת האנרגיה שלהם ואת השימוש בקצב, ומאפשרים לאספקת החשמל של הרוכב והמשולב לממש סנכרון בדיווש.

מה שמבדיל בין אופניים אלקטרוניים אידיאליים לאופניים המשתמשים באורח רע, הוא התחכום של תוכנת הניהול של מנוע הכונן האמצעי שלו. אופניים אלקטרוניים המותאמים עם זני קוד מכוילים ובודקים בקפידה כדי לווסת את תגובתם לשבץ הדוושות ולמסע בקצב שלך בצורה עדיפה בהרבה.

חיישנים מודדים את כניסת המומנט ואת הקצב, ואז מחשבים את הליניאריות המתאימה של העזרה המוטורית הנדרשת. האופניים האלקטרוניים היעילים ביותר לא צריכים בשום פנים ואופן להרגיש ממש אלקטרו-מכניים באופן מלאכותי, ומערערים על מסע עם עליות אנרגיה כאל שיפוע שטח מהכוונון הכחול או שאתה מעביר הילוך.

מנהלי מוצרים במדור האופניים האלקטרוניים מדדים את התחושה של שימוש עם רוח זנב כטוב ביותר. העידן האחרון של אלגוריתמי תוכנות לניהול אופניים אלקטרוניים יוצרים דרך להחליק לצד במהירות גבוהה יותר, תוך שמירה על קצב טהור.

תצוגה מפוצצת של טורבו קריאו של ספיישלסיס מציגה את תצורת האופניים האלקטרוניים האופנתיים (ציון אשראי לתמונה: מומחה) (ציון אשראי לתמונות: מומחה)

לטווח הארוך יותר: גבוה יותר, קל יותר, קטן יותר

המתחרים מניעים חדשנות וקנה מידה מפחית ערך. מכיוון שהביקוש יגדל לאופניים אלקטרוניים בכל תחומי הרכיבה על אופניים, ספקי אלמנטים עשויים להתחיל לספק סוללות גבוהות יותר ולהניע מנועים בעלויות סבירות נוספות.

אופי הסיוע בסוללה של אופניים אלקטרוניים מבטיח שרוכבי האופניים לא צפויים ל"קרב תפוקת אנרגיה "בין ספקים - בגלל היעדר מצערת ידיים והסיכוי להפעיל חוקי מהירות וביטחון של הרשויות.

בדומה לאזורים שונים, מטרת אופני הרים, הורדת מסה ואפקטיביות מסייעת היא המטרה. צפיפות הספק משופרת בשיטות הסוללה תראה שיפור משתנה עם ירידה שווה במסה, כחלופה למהנדסים שרודפים אחר תכונות מהירות ותאוצה גבוהות יותר עם מנועים יעילים במיוחד ומארזי סוללות גדולים יותר.

מנוע ה- EP8 החדש של Shimano הוא הוכחה לאסטרטגיה זו ומגדיר גורמים חיוביים בולטים במחזור הצמיחה בן ארבע השנים, משום שהושקה מערכת מנוע הכונן האותנטית E8000 STEPS. זה 21% יעיל במיוחד ממערכת E8000, ירד במסה של 10% והוא חלק מקביל קטן יותר בדרך של מדידה כללית, מה שהופך אותו להרבה פחות מפריע לחבילה עבור מעצבי גוף המעוניינים לשלב ביצועי אופניים אלקטרוניים. לקו בובות נוכחי או חדש.

מסירותה המתמשכת של Shimano לצמיחת המנוע באמצע הכונן ותוכנת אינטגרציה לנהיגה מונעת היא ניכרת עם השקת מערכת ה- EP8 החדשה שלה.

מבין כל יצרני רכיבי האופניים הרגילים, חברת Specialized הוכיחה את הנכונות הטובה ביותר להכניס כסף לידע של אופניים אלקטרוניים, עם המאפיין ההנדסי האישי שלה. מערכת ה- EP8 החדשה של Shimano צריכה גם להציב מתחרים רחבים יותר בין חברות האופניים הגדולות הללו, מה שבסופו של דבר מועיל לקונה בדרך של אלטרנטיבה ומגוון ערך.

אל תצפה שהאופניים האלקטרוניים העתידיים שלך יהיו יעילים מאוד ומסוגלים למהירויות מקוממות. זו בשום פנים ואופן לא הייתה המטרה לקצב בעזרת סוללה. עם זאת, אם ברצונך שדבר אחד יביס את רוחו הנוראית של שעות אחר הצהריים המאוחרות או היפר-קישור, כמה טיפוסים תלולים במסלול בירידה עדינה ומוגבהת בשוק האופניים האלקטרוניים, תעביר לך מסע טוב יותר בסיוע.