hotbike
Hoe werken elektrische fietsen?
In een wereld waarin levendig vervoer wordt geïnspireerd en openbaar openbaar vervoer mogelijk een tijdje kan worden voorkomen als gevolg van pandemische gezondheidsoverwegingen, bloeit de elektrische fiets. Maar wat zijn de technische ideeën en beperkingen? En hoe zal de snelgroeiende groei van e-bikes uw fietsbeslissingen in de nabije toekomst beïnvloeden?
Het idee van batterijondersteuning voor fietsen zou niet nieuw moeten zijn, maar twee punten hebben de groei van e-bikes belemmerd: overdraagbaarheid van vermogen en integratie van de aandrijflijn. Een decennium geleden bestond de kennis over batterijen gewoon niet om batterijen te leveren die zacht en compact genoeg waren, met een bevredigende vermogensdichtheid en redelijk geprijsde prijzen.
Het hybridiseren van de aandrijflijn van de fiets was ook even moeilijk. Energiepieken die uw pedaalritme verpesten, kunnen een onnatuurlijke gebruikservaring veroorzaken, en het kalibreren van de elektrische motorbeweging en cadans van de berijder is meestal een moeilijke aangelegenheid.
Van alle producenten is Shimano enorm invloedrijk in de fietswereld. Het Japanse bedrijf produceert een onbeperkte catalogus met componenten, maar wordt het best vaak een van de twee belangrijkste leveranciers van groepen genoemd - het tegenovergestelde is SRAM.
Wanneer Shimano een geheel nieuwe productontwikkeling start, is dat van vitaal belang vanwege de enorme schaal van analyse- en productiemiddelen die onder het bevel van het Japanse model liggen. Met de onthulling van zijn nieuwe EP8 e-bike-motor geeft Shimano blijk van toewijding aan de door batterijen ondersteunde fietsbeweging.
De werking van het interieur van een e-bike
Sensoren meten je koppel, cadans en snelheid en voeren meer dan duizend berekeningen per seconde uit. Zodra de sensoren van de e-bike een noodzaak voor batterijondersteuning detecteren en reageren op een grijpalgoritme dat het hele systeem bestuurt, wordt er energie uit de batterij gelanceerd om elektromagneten in de motor te activeren.
Een gaspedaal activeert de motor niet, met de beste elektrische fietsen van dit moment wordt je trapinvoer geaccentueerd door de motor. Dit geeft een gemakkelijke rit met een elektrische fiets, in plaats van een bromfietsachtige twist en go.
De middenmotor van een e-bike heeft zowel permanente als elektromagneten, de laatste die worden aangedreven door energie die uit de accu wordt gehaald.
Eeuwige magneten zitten in het midden van de motor met middenaandrijving, terwijl elektromagneten (herkenbaar aan de bedrading die eromheen is gewikkeld) de rest van de behuizing omsluiten. Transistors manipuleren de polariteit van die elektromagneten, die de as laten draaien, inclusief trapondersteuning tijdens uw reis.
Voorbij de standaard van uw softwareprogrammacodering, zijn de oriëntatie en hoge kwaliteit van deze magneten wat een e-bike-aandrijfsysteem doet presteren. De truc is om de afstotende en aantrekkende krachten tussen de magneten zo goed mogelijk te laten werken, wat moeilijk kan zijn.
Het gebruik van superieure neodymiummagneten van hoge kwaliteit, die zeer effectief zijn, kan de efficiëntie van uw motorsysteem verbeteren en variëren, zonder dat u de volgende capaciteitsbatterij nodig heeft.
Door middel van verpakking als efficiëntiefunctie kan de Halbach-array-methode van het oriënteren van eeuwige magneten de energie verdubbelen, maar het is een probleem om magneten op deze manier te verbinden, vooral in een compacte middenmotorconfiguratie. Productieprijzen met de Halbach-arraybenadering zijn bovendien vaak onbetaalbaar.
De perfecte middenmotor maken
De koperselektronica- en auto-industrie zijn belangrijke aanjagers geweest van de groei van lichtgewicht energiedichte batterijen, perfect voor het leveren van het vermogen en het massaprofiel dat vereist is in een e-bike-software.
Nu sterkere batterijchemie verkrijgbaar is, zijn ontwerpers eindelijk in staat om de onderscheidende onderdelen van de e-bike op een chique en verstandige manier te verpakken. Sommige huidige e-bikes zijn erg moeilijk te informeren, afgezien van een niet-ondersteunde frameset. De Ribble Endurance SL e gaat bijvoorbeeld over gedachten.
Het ontwerpconcept van een e-bike zou in principe niet al te moeilijk moeten zijn. In tegenstelling tot een bromfiets geeft de e-bike naar behoefte trapondersteuning door de trapasmotor. Het heeft geen door de berijder gemoduleerd gaspedaal, wat een cruciaal onderscheid is.
Voor zover het de beste elektrische racefietsen betreft, zijn uw achterste beugel en onderste deel van de onderbuis de structureel meest vitale lichaamsdelen. De batterij is ondergebracht als onderdeel van de onderbuis en vrijwel alle e-bikes zijn ontworpen om gebruik te maken van de middenmotorconfiguratie, die zich in uw achterste beugel bevindt, tussen de cranks.
Borstelloze elektrische motoren zetten het vermogen van de batterij om in trapondersteuning, maar ze draaien wel met een veel grotere rotatie dan je cadans gebruikt. Motoren met middenaandrijving gebruiken interne versnellingen om hun energieoutput en uw cadans te bemiddelen, waardoor rijder en ingebouwde stroomvoorziening synchronisatie tijdens het trappen kunnen realiseren.
Wat een ideale e-bike onderscheidt van een lomp gebruikte, is de verfijning van het beheersoftwareprogramma van de middenmotor. E-bikes uitgerust met zorgvuldig gekalibreerde en onderzochte codefragmenten om hun reactie op uw pedaalslag en cadansreis op een veel betere manier te reguleren.
Sensoren meten uw koppelinvoer en cadans en berekenen vervolgens de geschikte lineariteit van de benodigde motorhulp. De meest effectieve e-bikes mogen geenszins echt kunstmatig elektromechanisch aanvoelen, een reis ondermijnen met energiestoten als plotselinge aanpassingen van het terreinverloop of als je aan het schakelen bent.
Productmanagers binnen de sectie e-bike benchmarken de sensatie van fietsen met wind mee als beste. Het meest recente tijdperk van e-bike-beheersoftwareprogramma-algoritmen creëren een manier om met hogere snelheden langszij te glijden, terwijl een pure cadans behouden blijft.
Een opengewerkte weergave van de Turbo Creo van Specialised toont de configuratie van de modieuze e-bike (foto tegoed: Specialized) (Afbeelding tegoed: Gespecialiseerd)
De langere termijn: hoger, lichter, kleiner
Concurrenten stimuleren innovatie en schaal vermindert waarde. Aangezien de vraag naar e-bikes in alle fietsdisciplines zal toenemen, kunnen leveranciers van onderdelen hogere batterijen en aandrijfmotoren gaan leveren tegen extra redelijk geprijsde kosten.
Het batterijgeassisteerde karakter van een e-bike zorgt ervoor dat fietsers waarschijnlijk geen getuige zullen zijn van een 'energie-outputstrijd' tussen leveranciers - vanwege de afwezigheid van een handgas en de kans op het activeren van strikte snelheids- en veiligheidswetten van de autoriteiten.
Zoals bij verschillende gebieden van fietsen, is het doel om de massa te verlagen en de effectiviteit te vergroten. Verbeterde vermogensdichtheid binnen de batterijmethoden zal een verbeterd bereik opleveren met een gelijkwaardige afname van de massa, in plaats van ingenieurs die hogere snelheids- en acceleratiekenmerken najagen met extra krachtige motoren en grotere batterijpakketten.
Shimano's nieuwe EP8-motor is het bewijs van deze strategie en komt overeen met opmerkelijke positieve factoren in zijn vierjarige groeicyclus omdat het authentieke E8000 STEPS aandrijfmotorsysteem werd gelanceerd. Het is 21% meer effectief dan een E8000-systeem, is 10% in massa gedaald en is een vergelijkbaar deel kleiner bij algemene meting, waardoor het veel minder een belemmering is om te bundelen voor carrosseriebouwers die e-bike-prestaties willen combineren in een huidige of nieuwe mannequinlijn.
Shimano's blijvende toewijding aan motorgroei in het midden van de aandrijflijn en het softwareprogramma voor aandrijflijnintegratie valt niet te ontkennen met de lancering van zijn nieuwe EP8-systeem.
Van alle normale fabrikanten van fietselementen heeft Specialized bewezen de beste bereidheid te hebben om geld te steken in e-bike-knowhow, met zijn persoonlijke technische eigenschappen. Het nieuwe EP8-systeem van Shimano moet ook bredere concurrenten tussen deze grotere fietsfirma's op afstand houden, wat uiteindelijk de klant ten goede komt door middel van alternatief en verscheidenheid aan waarde.
Verwacht niet dat uw toekomstige e-bike enorm effectief zal zijn en buitensporige snelheden kan halen. Dat is geenszins het doel geweest van batterij-ondersteunde cadans. Als je echter één ding wilt om die vreselijke tegenwind in de late namiddag te verslaan of een paar steile beklimmingen op een route in vervagende zachte, verhoogde rivaliteit binnen de e-bike-markt, zal je een veel betere reis met batterij-ondersteuning bezorgen.