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為什么電助力自行車都在用中置電機?(上)

來源:m.w7739.cn 發(fā)布時間:2020年12月05日
  傳統(tǒng)意義上的“電動”自行車,它的動力部分都在輪轂的花鼓里,這種也是我們常見輪轂電機??v觀近年來市場上的好的電助力車型,電池、電機都隱藏得非常漂亮:電池一般隱藏在車架下管;電機則隱藏在五通里面。這種位于車架五通部分,取代中軸位置,帶有齒輪箱結構的電機,市場普遍稱之為“中置電機”。
  中置電機乃目前市面主流產(chǎn)品中的解決方案,歐美暢銷好的車型中,大部分都是以中置電機設計的。為什么說它目前是優(yōu)的電助力解決方案呢?因為中置電機相比起輪轂電機或者各種舊式產(chǎn)品,優(yōu)點更多,重量更輕,能效更高,故被大多數(shù)廠商所采用。
  要科學地討論它好在哪里,恐怕三天三夜都聊不完,但簡單歸納的話,電助力自行車 “E-Bike”使用中置電機的優(yōu)點大致如下:
  一、中置電機的阻力小,滾阻低
  輪轂電機一般是無刷電機,典型的磁感效應驅(qū)動原理,通過控制電流大小影響轉速,結構簡單。但受限于傳統(tǒng)結構、轉動摩擦、電機積熱等方面影響,電機能效較低,電能-動能的轉化率僅在70-80%之間。此外,傳統(tǒng)輪轂電機一直都存在“滲磁現(xiàn)象”,即電池不斷消耗時,電機產(chǎn)生的電磁阻力會隨著電量的消逝而逐漸地增大,無電的情況下繼續(xù)騎行是件很困難的事,越騎越吃力。
  中置電機則是一個直接作用于中軸上的動力,并需要離合器,傳動軸,差速器等部件配合,輸出動能作用于牙盤,輔助騎手踩踏。
  電機只負責直接機械傳動,僅作用于車輛踩踏的施力部分,其電能-動能轉化率普遍在80%以上。而中置電機內(nèi)部設計的離合棘輪,可使不通電情況下的電機與中軸棘輪完全脫離,不存在磁阻,因此平常運動騎行健身、或者電量耗盡的情況,也能暢行無阻地騎行。
  二、中置電機的變速條件多,扭矩更大
  即使增加了力矩傳感,傳統(tǒng)的輪轂電機也只能通過電流大小來控制車速,單純增加轉速去提升負載和爬坡的扭矩,這樣會令電量消耗更大,而且無用功多,總體效率偏低。
  技術更先進的中置電機,它是以內(nèi)變速齒輪的組合機制,在電機殼體內(nèi)部以多個離合齒輪組成變速棘輪,使得其輸出扭矩提升,負載和爬坡的功率更高。而且其力矩傳感也更加靈敏,感應曲柄的踩踏力度變化,會直接作用在中軸上,加速也更迅速。
  由于沒有改變自行車整體的基本變速和傳動結構,騎行者還可以配合車輛原有的機械后變速機制,與中置助力協(xié)同使用,達到更高的騎行效率。
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