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為什么電動(dòng)自行車(chē)使用中置電機(jī)？
來(lái)源：www.ruitaiad.com 發(fā)布時(shí)間：2022年09月29日
為什么電動(dòng)自行車(chē)使用中置電機(jī)？
在傳統(tǒng)意義上“電動(dòng)”自行車(chē)，它的動(dòng)力部分在輪轂的花鼓里，這也是我們常見(jiàn)的輪轂電機(jī)。近年來(lái)，市場(chǎng)上電動(dòng)動(dòng)力模型、電池、電機(jī)隱藏得非常漂亮：電池通常隱藏在框架下的管道中；電機(jī)隱藏在五個(gè)環(huán)節(jié)中。這種電機(jī)位于框架的五部分，取代了中軸位置，與齒輪箱結(jié)構(gòu)，通常被稱(chēng)為市場(chǎng)“中置電機(jī)”。
電機(jī)是目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品中好的解決方案。歐美暢銷(xiāo)的車(chē)型大多采用電機(jī)設(shè)計(jì)。為什么它是目前好的電動(dòng)動(dòng)力解決方案？由于電機(jī)比起動(dòng)輪轂電機(jī)或各種舊產(chǎn)品具有更多的優(yōu)勢(shì)、更輕的重量和更高的能效，因此被大多數(shù)制造商采用。
恐怕三天三夜都談不上科學(xué)討論它的好處，但如果簡(jiǎn)單總結(jié)，電動(dòng)自行車(chē)“E-Bike”使用中置電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)大致如下：
一、電機(jī)電阻小，滾動(dòng)電阻低，
輪轂電機(jī)一般為無(wú)刷電機(jī)，具有典型的磁感效應(yīng)驅(qū)動(dòng)原理，通過(guò)控制電流影響轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但受傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)摩擦、電機(jī)積熱等因素的限制，電機(jī)能效較低，電能-動(dòng)能的轉(zhuǎn)化率僅在70-80%之間。此外，傳統(tǒng)的輪轂電機(jī)一直存在“滲磁現(xiàn)象”也就是說(shuō)，當(dāng)電池不斷消耗時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的電磁阻力會(huì)隨著電量的消失而逐漸變大。沒(méi)有電的時(shí)候很難繼續(xù)騎行，騎行越難。
電機(jī)是直接作用于中軸的動(dòng)力，需要配合離合器、傳動(dòng)軸、差速器等部件，輸出動(dòng)能作用于齒盤(pán)，輔助騎手踩踏。
電機(jī)只負(fù)責(zé)直接機(jī)械傳動(dòng)，僅作用于車(chē)輛踩踏的施力部分，其電能-動(dòng)能轉(zhuǎn)換率一般在80%以上。電機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)的離合器棘輪可以完全分離電機(jī)和中軸棘輪在沒(méi)有電源的情況下，并且沒(méi)有磁性阻力。因此，它可以在普通運(yùn)動(dòng)、騎行和健身或耗盡電源時(shí)暢通無(wú)阻地騎行。
二、中置電機(jī)變速條件多，扭矩較大
即使增加了扭矩傳感器，傳統(tǒng)的輪轂電機(jī)也只能通過(guò)電流控制速度，只是增加速度來(lái)增加負(fù)載和爬坡扭矩，這將使功耗更大，無(wú)用的工作，整體效率低。
技術(shù)電機(jī)是內(nèi)部變速齒輪的組合機(jī)構(gòu)。變速棘輪由電機(jī)外殼內(nèi)的多個(gè)離合器齒輪組成，提高了輸出扭矩，增加了負(fù)載和爬升功率。此外，其扭矩傳感更為靈敏。感應(yīng)曲柄踩踏力的變化將直接作用于中軸，加速更快。
舊款設(shè)計(jì)的E-Bike，無(wú)論其輪轂電機(jī)是否放置在前輪和后輪上，由于電機(jī)質(zhì)量高，整車(chē)的動(dòng)力重 心都不會(huì)平衡。因此，電池的前后重量分布也取決于電機(jī)的質(zhì)量不平衡。
此外，當(dāng)電機(jī)助力工作時(shí)，動(dòng)力端在車(chē)輪上，啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的阻力感和段落感，嚴(yán)重影響騎行體驗(yàn)，不適合控制車(chē)輛。
另外，大部分重量分布在車(chē)輪上，也會(huì)影響制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，電機(jī)自重產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性會(huì)增加制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷。
“中置”顧名思義，電機(jī)位于車(chē)架的中間，因此車(chē)輛的重 心仍在中間，這不會(huì)影響車(chē)輛在快速行駛下的平衡，也不需要安排額外的電池重量來(lái)匹配重量。因此，市場(chǎng)上大多數(shù)新車(chē)型都會(huì)將電池放置，甚至隱藏在車(chē)架下的管道中。
第四，電機(jī)的連接線(xiàn)更少，附件更精簡(jiǎn)，集成度更高
集成、集成和集成都是電機(jī)的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)。所有傳感器集成在箱中，只有一根電線(xiàn)伸出，連接到車(chē)把上的控制器，甚至電池連接都是內(nèi)部接線(xiàn)和接觸的隱藏方式。這種簡(jiǎn)化的集成設(shè)計(jì)使電機(jī)的車(chē)輛維護(hù)更加方便，外觀更加簡(jiǎn)潔，用戶(hù)使用更加方便。
在傳統(tǒng)意義上“電動(dòng)”自行車(chē)，它的動(dòng)力部分在輪轂的花鼓里，這也是我們常見(jiàn)的輪轂電機(jī)。近年來(lái)，市場(chǎng)上電動(dòng)動(dòng)力模型、電池、電機(jī)隱藏得非常漂亮：電池通常隱藏在框架下的管道中；電機(jī)隱藏在五個(gè)環(huán)節(jié)中。這種電機(jī)位于框架的五部分，取代了中軸位置，與齒輪箱結(jié)構(gòu)，通常被稱(chēng)為市場(chǎng)“中置電機(jī)”。
電機(jī)是目前市場(chǎng)上主流產(chǎn)品中好的解決方案。歐美暢銷(xiāo)的車(chē)型大多采用電機(jī)設(shè)計(jì)。為什么它是目前好的電動(dòng)動(dòng)力解決方案？由于電機(jī)比起動(dòng)輪轂電機(jī)或各種舊產(chǎn)品具有更多的優(yōu)勢(shì)、更輕的重量和更高的能效，因此被大多數(shù)制造商采用。
恐怕三天三夜都談不上科學(xué)討論它的好處，但如果簡(jiǎn)單總結(jié)，電動(dòng)自行車(chē)“E-Bike”使用中置電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)大致如下：
一、電機(jī)電阻小，滾動(dòng)電阻低，
輪轂電機(jī)一般為無(wú)刷電機(jī)，具有典型的磁感效應(yīng)驅(qū)動(dòng)原理，通過(guò)控制電流影響轉(zhuǎn)速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但受傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)摩擦、電機(jī)積熱等因素的限制，電機(jī)能效較低，電能-動(dòng)能的轉(zhuǎn)化率僅在70-80%之間。此外，傳統(tǒng)的輪轂電機(jī)一直存在“滲磁現(xiàn)象”也就是說(shuō)，當(dāng)電池不斷消耗時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的電磁阻力會(huì)隨著電量的消失而逐漸變大。沒(méi)有電的時(shí)候很難繼續(xù)騎行，騎行越難。
電機(jī)是直接作用于中軸的動(dòng)力，需要配合離合器、傳動(dòng)軸、差速器等部件，輸出動(dòng)能作用于齒盤(pán)，輔助騎手踩踏。
電機(jī)只負(fù)責(zé)直接機(jī)械傳動(dòng)，僅作用于車(chē)輛踩踏的施力部分，其電能-動(dòng)能轉(zhuǎn)換率一般在80%以上。電機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)的離合器棘輪可以完全分離電機(jī)和中軸棘輪在沒(méi)有電源的情況下，并且沒(méi)有磁性阻力。因此，它可以在普通運(yùn)動(dòng)、騎行和健身或耗盡電源時(shí)暢通無(wú)阻地騎行。
二、中置電機(jī)變速條件多，扭矩較大
即使增加了扭矩傳感器，傳統(tǒng)的輪轂電機(jī)也只能通過(guò)電流控制速度，只是增加速度來(lái)增加負(fù)載和爬坡扭矩，這將使功耗更大，無(wú)用的工作，整體效率低。
技術(shù)電機(jī)是內(nèi)部變速齒輪的組合機(jī)構(gòu)。變速棘輪由電機(jī)外殼內(nèi)的多個(gè)離合器齒輪組成，提高了輸出扭矩，增加了負(fù)載和爬升功率。此外，其扭矩傳感更為靈敏。感應(yīng)曲柄踩踏力的變化將直接作用于中軸，加速更快。
由于自行車(chē)整體的基本變速和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，騎自行車(chē)的人也可以配合車(chē)輛原有的機(jī)械后變速機(jī)制，配合動(dòng)力，從而達(dá)到更高的騎行效率。
舊款設(shè)計(jì)的E-Bike，無(wú)論其輪轂電機(jī)是否放置在前輪和后輪上，由于電機(jī)質(zhì)量高，整車(chē)的動(dòng)力重 心都不會(huì)平衡。因此，電池的前后重量分布也取決于電機(jī)的質(zhì)量不平衡。
此外，當(dāng)電機(jī)助力工作時(shí)，動(dòng)力端在車(chē)輪上，啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的阻力感和段落感，嚴(yán)重影響騎行體驗(yàn)，不適合控制車(chē)輛。
另外，大部分重量分布在車(chē)輪上，也會(huì)影響制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，電機(jī)自重產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性會(huì)增加制動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷。
“中置”顧名思義，電機(jī)位于車(chē)架的中間，因此車(chē)輛的重 心仍在中間，這不會(huì)影響車(chē)輛在快速行駛下的平衡，也不需要安排額外的電池重量來(lái)匹配重量。因此，市場(chǎng)上大多數(shù)新車(chē)型都會(huì)將電池放置，甚至隱藏在車(chē)架下的管道中。
第四，電機(jī)的連接線(xiàn)更少，附件更精簡(jiǎn)，集成度更高
集成、集成和集成都是電機(jī)的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)。所有傳感器集成在箱中，只有一根電線(xiàn)伸出，連接到車(chē)把上的控制器，甚至電池連接都是內(nèi)部接線(xiàn)和接觸的隱藏方式。這種簡(jiǎn)化的集成設(shè)計(jì)使電機(jī)的車(chē)輛維護(hù)更加方便，外觀更加簡(jiǎn)潔，用戶(hù)使用更加方便。
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