Konstrukce elektrických kol — Analýza dojezdu
Jak se liší dojezd mezi elektrokoly s nábojovým motorem a motorem se středním pohonem?
Detailní pohled na účinnost točivého momentu, výkon v terénu a skutečný počet najetých kilometrů – a co to vlastně znamená pro dojezd, který získáte při příští jízdě.
Přímá odpověď: Motory v náboji vs. motory se středním pohonem na dosah
Elektrokola s motorem se středním pohonem obvykle poskytují o 10 % až 30 % větší dojezd než elektrokola s nábojem motoru při použití stejné kapacity baterie , protože využívají převody kola k efektivnějšímu využití výkonu v různém terénu. Na rovném a konzistentním terénu může elektrokolo s nábojovým motorem s 500Wh baterií ujet 25 až 40 mil, zatímco elektrokolo se středním pohonem se stejnou baterií může často ujet 30 až 50 mil za stejných podmínek. V kopcovitém nebo smíšeném terénu se mezera dále rozšiřuje, protože systémy středního pohonu upravují výkon točivého momentu prostřednictvím hnacího ústrojí, zatímco motory v nábojích uplatňují relativně pevný točivý moment bez ohledu na sklon.
To znamená, že dojezd není nikdy určen pouze typem motoru. Kapacita baterie, hmotnost jezdce, úroveň asistence, tlak v pneumatikách a terén, to vše spolupůsobí s architekturou motoru a vytváří konečné číslo. Tento článek přesně rozebírá, proč se motory v náboji a motory se středním pohonem chovají odlišně, jaký skutečný rozsah od každého z nich můžete očekávat a jak vybrat správné nastavení pro vaše jízdní potřeby – včetně toho, kde lehká ebike zapadají do rovnice rozsahu.
Proč typ motoru mění rovnici rozsahu
Motor náboje je umístěn uvnitř předního nebo zadního kola a pohání kolo přímo, nezávisle na převodech motocyklu. Poskytuje poměrně konstantní množství točivého momentu bez ohledu na rychlost nebo sklon, což znamená, že musí pracovat tvrději – a odebírat více proudu – při stoupání do kopců nebo zrychlování ze zastávky. Naproti tomu motor se středním pohonem je namontován na klice motocyklu a posílá výkon prostřednictvím stávajícího řetězového a převodového systému. To umožňuje motoru vždy pracovat v nejúčinnějším rozsahu otáček, podobně jako motor automobilu těží z převodovky.
lehká ebike
Motor se středním náhonem nepohybuje pouze motocyklem – funguje s vlastním převodem motocyklu, způsob, jakým převodovka umožňuje motoru zůstat v efektivním rozsahu.
Točivý moment a spotřeba energie
Protože motor se středním pohonem může při stoupání znásobit točivý moment prostřednictvím nižších převodových stupňů, nepotřebuje odebírat tolik surového proudu, aby vytvořil stejnou dopřednou sílu jako motor v náboji. Nezávislé testování účinnosti ukázalo, že systémy se středním pohonem mohou být o 15 % až 20 % energeticky účinnější než motory s přímým pohonem na kopcovitých trasách. , což se přímo převádí na více mil na jedno nabití. Na rovném terénu se rozdíl účinnosti značně zužuje, protože žádný typ motoru nemusí pracovat proti gravitaci.
Rozložení hmotnosti a valivý odpor
Nábojové motory zvyšují neodpruženou hmotnost kola, což může mírně zvýšit valivý odpor a snížit celkovou efektivitu jízdy, zejména na nerovném povrchu. Motory se středním pohonem udržují hmotnost soustředěnou v blízkosti spodního držáku motocyklu, čímž zlepšují rovnováhu a snižují energii ztracenou kolísáním kola nebo vibracemi. To je jeden z mnoha důvodů lehká ebike v kategoriích výkonu a dojíždění jsou stále více postaveny na systémech se středním pohonem – centralizovaná hmotnost podporuje jak lepší ovladatelnost, tak předvídatelnější dojezd.
Porovnání dosahu v reálném světě podle typu terénu
Údaje o dojezdu se značně liší v závislosti na testovacích podmínkách, takže tabulka níže odráží typické skutečné výsledky pro elektrokolo střední třídy s 500Wh baterií, střední úrovní podpory a jezdcem o hmotnosti přibližně 70 kg (154 liber).
| Typ terénu | Rozsah motoru náboje | Rozsah motorů se středním pohonem |
|---|---|---|
| Ploché městské silnice | 30–40 mil | 35–50 mil |
| Smíšený terén (vlněné kopce) | 22–30 mil | 28–38 mil |
| Strmé kopce nebo horské stezky | 15–22 mil | 20–30 mil |
| Vysokorychlostní jízda pouze na plyn | 18–25 mil | 22–28 mil |
Všimněte si, že výhoda dosahu motorů se středním pohonem je nejmenší na rovném terénu a největší na kopcovitých nebo horských cestách. Pokud je vaše každodenní dojíždění zcela ploché, praktický rozdíl mezi typy motorů může být malý. Pokud vaše trasa zahrnuje pravidelná stoupání, výhoda účinnosti systému se středním pohonem bude mnohem významnější.
Další faktory, které ovlivňují dojezd bez ohledu na typ motoru
Typ motoru nastavuje základní účinnost, ale několik dalších proměnných může posunout rozsah o 20 % nebo více v obou směrech, bez ohledu na to, jaký motorový systém zvolíte.
Úroveň asistence a styl jízdy
Jízda v režimu nízké podpory a přispění větší síly pedálu může prodloužit dojezd o 30 % až 50 % ve srovnání s jízdou na maximální asistenci nebo režim pouze na plyn. To platí pro systémy s nábojem i středním pohonem, protože vyšší úrovně podpory vždy odebírají více proudu z baterie bez ohledu na to, jak efektivně je tento proud převeden na pohyb vpřed.
Info
Snížením úrovně asistence byť jen o jeden krok můžete smysluplně prodloužit dosah, aniž byste museli na rovném terénu vynakládat velké fyzické úsilí.
Hmotnost jezdce a zatížení nákladu
Každých dalších 25 liber (asi 11 kg) hmotnosti jezdce nebo nákladu může snížit dojezd zhruba o 5 % až 10 %, protože motor musí pracovat tvrději, aby udržel stejnou rychlost a zrychlení. Tento efekt je o něco výraznější u systémů nábojových motorů, které nedokážou využít redukci převodů pro kompenzaci přidané zátěže tak efektivně jako motor se středním pohonem.
Kapacita a stáří baterie
Větší baterie, měřená ve watthodinách (Wh), přímo prodlužuje dojezd bez ohledu na typ motoru. 750Wh baterie může za stejných podmínek nabídnout zhruba o 50 % větší dojezd než 500Wh baterie. Záleží také na stáří baterie: většina lithium-iontových baterií pro elektrokola si po 500 až 800 cyklech plného nabití zachová přibližně 70 až 80 % své původní kapacity , což znamená, že starší baterie přirozeně poskytuje menší dojezd, i když je motor samotný nezměněn.
Varování
Pokud se dojezd vašeho elektrokola časem znatelně snížil, často je skutečnou příčinou stárnoucí baterie – nikoli motor.
Tlak v pneumatikách a valivý odpor
Podhuštěné pneumatiky zvyšují valivý odpor a mohou snížit dojezd o 5 až 15 %. To platí stejně pro oba typy motorů, protože motor musí kompenzovat zvýšený odpor bez ohledu na to, kde je na kole namontován.
Okolní teplota
Lithium-iontové baterie ztrácejí účinnost v chladném počasí a jezdci mohou vidět pokles dojezdu o 10 % až 20 %, když teploty klesnou pod 40 °F (asi 4 °C) ve srovnání s mírnými podmínkami při pokojové teplotě. Tento efekt je spíše chemický než mechanický, takže platí identicky pro elektrokola s nábojovým motorem a motorem se středním pohonem. Tuto ztrátu můžete minimalizovat tím, že baterii před jízdou v chladném počasí uskladníte uvnitř, místo abyste ji nechali přes noc vystavenou.
Odolnost proti větru a rychlost jízdy
Vyšší rychlosti dramaticky zvyšují aerodynamický odpor a spotřeba energie roste zhruba s druhou mocninou rychlosti. Konzistentní jízda rychlostí 20 mph namísto 12 mph může snížit dojezd o 25 % nebo více, jednoduše proto, že motor musí překonávat výrazně větší odpor větru, aby si udržel rychlejší tempo. Protivětr tento efekt dále umocňuje, bez ohledu na to, zda kolo používá náboj nebo motor se středním pohonem.
Kompromisy nákladů, hmotnosti a údržby mezi těmito dvěma systémy
Dosah je důležitým faktorem, ale neměl by být hodnocen izolovaně. Nábojové motory a motory se středním pohonem se také liší počátečními náklady, celkovou hmotností kola a potřebami dlouhodobé údržby – to vše ovlivňuje celkový zážitek z vlastnictví.
- Elektrokola s nábojovým motorem jsou obecně levnější na výrobu a nákup, což z nich dělá běžnou volbu pro cenově dostupné modely pro dojíždění.
- Motory se středním pohonem kladou dodatečné zatížení na řetěz, kazetu a přehazovačku, což může časem vést k rychlejšímu opotřebení hnacího ústrojí a mírně vyšším nákladům na údržbu.
- Nábojové motory nabízejí jednodušší instalaci a opravy, protože motor je samostatná jednotka uvnitř kola.
- Mnoho lehká ebike upřednostňujte systémy středního pohonu, protože centralizovaná hmotnost a efektivní přenos výkonu podporují nižší celkovou hmotnost kola bez obětování schopnosti stoupání.
- Systémy se středním pohonem obecně lépe zvládají strmý technický terén, díky čemuž jsou běžnou volbou pro trailová a horská elektrokola.
Úspěch
Přizpůsobení typu motoru vašemu skutečnému terénu – spíše než honba za nejvyšší inzerovanou řadou – je nejspolehlivějším způsobem, jak dosáhnout očekávaných kilometrů.
Jak si vybrat podle svých priorit
Volba mezi motorem v náboji a motorem se středním pohonem v konečném důsledku závisí na terénu, na kterém jezdíte nejčastěji, a na tom, jak moc si ceníte maximálního dojezdu oproti počáteční ceně a jednoduchosti.
- Pokud je vaše dojíždění nebo typická trasa rovná a předvídatelná, elektrokolo s nábojovým motorem může nabídnout téměř srovnatelný dojezd za nižší cenu.
- Pokud vaše jízda pravidelně zahrnuje kopce, hory nebo smíšený terén, motor se středním pohonem obecně významně prodlouží váš dojezd a sníží zátěž baterie při stoupání.
- Pokud je prioritou minimalizace celkové hmotnosti kola, podívejte se na systémy středního pohonu, které jsou mezi nimi běžnější lehká ebike určené pro dálkové nebo výkonnostní ježdění.
- Pokud nejvíce záleží na nízké údržbě a jednoduchých opravách, motorový systém náboje může lépe vyhovovat vašim potřebám, zejména pro příležitostné nebo méně časté jezdce.
- Pokud často převážíte náklad nebo jezdíte se spolujezdcem, zvažte použití motoru se středním náhonem spárovaného s větší kapacitou baterie, aby se kompenzoval dopad přidané hmotnosti na dojezd.
Nebezpečí
Při plánování trasy se skutečnou změnou nadmořské výšky se nespoléhejte na jediný údaj o dojezdu na rovné silnici – výpadek ve stoupáních může být natolik významný, že vás nechá uvíznout.
V praxi není žádný typ motoru univerzálně lepší – správná volba závisí na přizpůsobení silných stránek systému vašim skutečným jízdním podmínkám. Jezdci, kteří upřednostňují stoupavost, efektivitu v různém terénu a nižší celkovou hmotnost kola, mají tendenci tíhnout k motorům se středním pohonem, zatímco ti, kteří chtějí jednodušší a cenově dostupnější nastavení pro ploché cesty dojíždění, často shledávají motory v nábojích naprosto dostačující. Testování kola za podmínek podobných vaší každodenní trase zůstává nejspolehlivějším způsobem, jak odhadnout dojezd, který skutečně zažijete.
Také stojí za zvážení, jak se mohou vaše jezdecké návyky v průběhu času měnit. Jezdec, který začíná dojíždět po rovinatých ulicích, může později chtít prozkoumat kopcovitější trasy nebo delší víkendové vyjížďky, v takovém případě by se prodloužený dojezd a efektivita stoupání motoru se středním pohonem mohly z dlouhodobého hlediska ukázat jako cennější než počáteční úspory nákladů na systém nábojů. Naopak jezdec, který potřebuje pouze krátké, ploché cesty do práce nebo na pochůzky, může zjistit, že jeho potřeby pohodlně pokryje motor v náboji, aniž by se baterie přiblížila jejímu limitu.
V konečném důsledku je srovnání inzerovaných čísel rozsahu vedle sebe pouze výchozím bodem. Vzhledem k tomu, že dojezd v reálném světě tak silně závisí na terénu, váze jezdce, úrovni podpory a dokonce i na počasí, je nejlepší považovat odhady výrobce za strop spíše než za záruku. Požadavek na údaje o dojezdu testované za podmínek blízkých vašim – dojíždění do kopců, náklad nebo jízda v chladném počasí – vám poskytne mnohem přesnější představu o tom, co můžete očekávat, než samotná figura na ploché silnici.
Previous
