Моторные велосипеды своими руками

Самодельный велосипед с мотором

11 минут Автор: Михаил Скворцов 2371

Использование велосипеда в качестве транспорта имеет ряд очевидных преимуществ. Он недорог, экологически чист, позволяет поддерживать хорошую физическую форму. С ним любая поездка превращается в приятную прогулку. Ежедневный маршрут из дома на работу и обратно приносит лишь удовольствие, ведь байк позволяет избежать пробок в часы пик и избавляет от необходимости штурмовать переполненные вагоны метро или салоны автобусов.

Но если ваш офис находится в другом конце города, рельеф которого представляет собой сплошные подъёмы и спуски, то лёгкая прогулка превращается в тяжёлый труд, а каждый пройденный метр напоминает вам о муках первых христиан. Когда же, наконец, вы попадаете на работу, то чувствуете себя усталым и измождённым. Ваше тело требует отдыха, а ведь впереди ещё целый трудовой день. Перспектива того, что вечером придётся проделать весь путь в обратном направлении, тоже не способствует поднятию настроения. Если к тому же отсутствует возможность принять душ, то весь день вас будет сопровождать стойкий запах пота.

Что же делать, если расставаться с байком не хочется, но искать работу поближе к дому тоже как-то не с руки? В этом случае можно приобрести велосипед с моторчиком или установить двигатель на уже имеющийся. Промышленно изготовленный вариант не требует доработок, но стоит довольно дорого и часто имеет не слишком привлекательный дизайн. Чтобы снизить себестоимость, производители используют в этих велосипедах дешёвые комплектующие и рамы из хайтена. В результате такой байк весит более 20 кг, и если двигатель по какой-либо причине откажет, передвигаться на нём с помощью педалей будет очень нелегко.

Самодельный велосипед с мотором лишён этих недостатков. В прошлом подобные аппараты были довольно неуклюжими и использовались в основном подростками, но сейчас рынок предлагает широкий спектр решений, с помощью которых можно своими руками превратить обычный байк в высокотехнологичное транспортное средство. Такая переделка не потребует каких-либо серьёзных технических знаний, поэтому стоит остановить свой выбор именно на этом варианте.

Двигатели для велосипедов

Перед началом работ следует определиться с типом силового агрегата, который вы собираетесь использовать. При выборе следует руководствоваться такими критериями, как вес и предпочтительный вид используемого топлива. Основных видов всего два, так что сильно ломать голову не придётся:

• Двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Долгое время бензиновый моторчик оставался единственно возможным решением, доступным для установки на велосипед. Чаще всего это были переделанные бензопилы и газонокосилки. Сейчас найти подходящий малогабаритный двигатель не составит труда.
• Электродвигатель. Ещё совсем недавно он был явным аутсайдером, но появление компактных аккумуляторных батарей высокой ёмкости позволило ему отодвинуть бензиновый мотор на задний план.

Бензиновый двигатель

Использование ДВС позволяет легко развивать значительную скорость, и это обстоятельство часто становится решающим фактором при выборе силовой установки. Однако не стоит забывать, что велосипед остаётся всё тем же велосипедом, и его узлы не рассчитаны на такие высокие нагрузки. Необходимо постоянно следить за его техническим состоянием, иначе он может попросту развалиться в самый неподходящий момент.

Обычно бензиновый мотор устанавливается на багажник или крепится к раме. В обоих случаях для сообщения крутящего момента от двигателя к колесу потребуется передача того или иного вида, что увеличивает сложность и массу конструкции. Не стоит забывать и о весе самого двигателя, а также запаса топлива, который придётся возить с собой. При выходе мотора из строя езда на таком велосипеде с помощью одних педалей будет весьма непростым занятием.

Использование бензина в качестве топлива убивает саму идею о недорогом и экологически чистом виде транспорта. Во время прогулки вместо пения птиц вы будете слышать только треск мотора, а если надумаете хранить велосипед дома, то в вашей квартире всегда будет пахнуть, как на бензоколонке.

Ещё один аспект, который требует пристального внимания, относится не к технической, а правовой стороне вопроса. Во многих странах использование велосипедов, оснащённых ДВС, требует регистрации и наличия прав соответствующей категории.

Совокупность всех этих обстоятельств позволяет смело исключить бензиновый мотор из рассмотрения. В самом деле, зачем в очередной раз «изобретать велосипед» (или мотоцикл), если на рынке и без того полно доступных скутеров и мопедов. Поэтому стоит оставить ДВС в стороне и перейти к рассмотрению второго варианта, который сейчас является приоритетным.

Электрический велосипед

Хотя идея сделать велосипед с электрическим приводом появилась ещё в конце XIX века, уровень развития электротехники не позволял в полной мере использовать её на практике. В начале 90 годов прошлого века произошёл всплеск интереса к подобным устройствам. С тех пор электрический байк занял прочные позиции среди городских видов транспорта, а его популярность с каждым годом только растёт.

Для переоборудования велосипеда понадобятся электродвигатель, аккумуляторная батарея, контроллер, а также приспособления для управления. Всё это можно легко приобрести в магазине или через интернет. Однако перед установкой следует решить, какой вид привода лучше поставить на байк.

Первым делом следует исключить из рассмотрения двигатель с фрикционной передачей, так как его низкая надёжность и недостаточная эффективность не позволяют достичь при его использовании сколько-нибудь приемлемых результатов. Остаётся два варианта: подвесной двигатель и мотор-колесо, и оба имеют свои плюсы и минусы.

Подвесной мотор

У подвесных велосипедных двигателей есть ряд преимуществ. Они поставляются в виде готового комплекта, установка которого своими руками не вызывает никаких затруднений; двигатели легко крепятся на раму или прямо на каретку, имеют небольшие габариты и вес. Существуют также варианты электромотора, интегрированного в кареточный узел. Многие из них позволяют переключать передачи, используя уже имеющуюся велосипедную трансмиссию. В конструкции некоторых двигателей заложена опция рекуперации энергии, существенно экономящая заряд аккумулятора. Мощность таких электродвигателей колеблется в диапазоне от 250 до 2 тыс. Вт, что даёт возможность развивать довольно приличную скорость.

Но у этого решения помимо многочисленных достоинств есть один огромный недостаток – высокая цена, сравнимая по величине со стоимостью заводского электровелосипеда. Если добавить сюда затраты на приобретение аккумуляторной батареи, контроллера и прочих запчастей, то выгода данного варианта становится совсем неочевидной.

Дешёвый транспорт превращается в весьма дорогой, и далеко не каждый согласится пойти на подобные издержки.

Альтернативой заводскому комплекту может стать сборка силового агрегата из доступных запчастей. Часто для этих целей используются двигатели от различной бытовой техники или электроинструментов. Установка такого мотора своими руками может стать нетривиальной задачей, особенно для людей, не обладающих навыками механика. Некоторые из проблем уже упоминались при рассмотрении бензинового двигателя. Во-первых, это увеличенные нагрузки на узлы велосипеда, вызванные повышенной скоростью. Во-вторых, необходимость использования ременной или цепной передачи, что усложняет конструкцию и увеличивает вес.

Трудно посоветовать что-то конкретное тем, кто решился самостоятельно взяться за подобный проект, так как каждый случай индивидуален и зависит от множества факторов. Можно привести лишь несколько общих соображений.

• Для начала следует выбрать подходящий по мощности и габаритам двигатель. Если он должен лишь помогать крутить педали и снижать физическую нагрузку, то подойдёт небольшой моторчик мощностью 200–250 Вт. Если же вы стремитесь к высоким скоростям, то придётся подыскать модель на 350 Вт и выше.
• Затем нужно тщательно продумать крепление двигателя, выбрать для него подходящее место, правильно рассчитать параметры передачи, длину цепи или ремня. Используйте уже известные, хорошо зарекомендовавшие себя решения. Это убережёт вас от серьёзных ошибок, сэкономит время и деньги.
• Не стоит чрезмерно увлекаться и пытаться сделать революцию в технике. Для некоторых людей важен сам процесс технического творчества. Они проводят массу времени, постоянно что-то переделывая и улучшая. Можно с почти стопроцентной уверенностью сказать, что их агрегат, собранный из самых невероятных компонентов, никогда не будет завершён. Такие «франкенштейны» обречены провести всю свою жизнь в гараже, а если и покидают его для испытаний, то едут недалеко и недолго, сразу ломаются и возвращаются в мастерскую для доработки и усовершенствования.
• Уделите особое внимание прочности конструкции. Именно от неё зависит ваше здоровье, особенно если вы собираетесь поставить мощный двигатель.

Мотор-колесо для велосипеда

Самая популярная и доступная разновидность электродвигателя для велосипеда – мотор-колесо. Это устройство лишено многих недостатков, присущих подвесным моторам. Оно представляет собой электродвигатель постоянного тока, вмонтированный прямо в ступицу. Его мощность колеблется в самых широких пределах, что позволяет легко подобрать версию, соответствующую вашим запросам. Оно гораздо дешевле и практически не меняет внешний вид байка. Установка моторколеса не занимает много времени, и с ней легко справится любой, кто умеет читать инструкцию, а для остальных существует большое количество рисунков и видеороликов, детально иллюстрирующих процесс.

Как правило, производитель предлагает два вида поставки: неоспицованный мотор и готовое колесо со спицами и двойным ободом. Первый вариант позволяет вставить двигатель в уже имеющееся колесо, а второй полностью готов к использованию, недостаёт только покрышки с камерой. Обычно в набор также входят контроллер, ручки газа и тормоза, соединительные провода, крепёж и зарядное устройство. Аккумуляторную батарею чаще всего приходится покупать отдельно.

При выборе моторколеса следует обратить внимание на соответствие размеров его втулки расстоянию между ногами вилки или перьями рамы. Если её длина будет больше, то их придётся раздвигать, что крайне нежелательно.

Трансформация простого велосипеда в электрический обычно занимает всего полчаса. Мотор-колесо легко устанавливается как спереди, так и сзади. Можно использовать сразу два двигателя и получить в итоге полноприводный байк. Далее подключается контроллер, батарея закрепляется на раме или подседельной трубе, на руле размещаются ручки газа и тормоза. Затем все эти компоненты соединяются при помощи проводов. Каждый из них имеет индивидуальный разъём, так что ошибиться невозможно. Вот и всё, можно садиться на велосипед и отправляться в путь.

В рамках одной статьи трудно ответить на все вопросы, которые могут возникнуть в процессе установки двигателя на ваш любимый байк. Каждый из перечисленных вариантов переделки имеет свои преимущества и недостатки. Можно лишь отметить, что по таким параметрам, как цена и простота установки, бесспорным лидером является мотор-колесо. Приложите немного усердия и смекалки, и у вас непременно всё получится. В конце концов, вы собираете не машину времени, а всего лишь велосипед с мотором.

Источник

Как сделать крутой электровелосипед своими руками: подборка ссылок за электромоторы и комплекты для конверсии

Сделать электровелосипед своими руками достаточно просто. Доступны качественные готовые комплекты для конверсии вашего велосипеда с добавлением мотора, аккумулятора и контроллера.

Я предлагаю подборку ссылок на готовые комплекты для конверсии и проверенные электромоторы различных типов, аккумуляторы для монтажа на раму или в багажник, контроллеры и экраны для настройки и управления, а также на аксессуары для электровелосипеда.

Сразу обращаю внимание: для выбора конкретного комплекта следует определиться с типом конверсии. Будет ли это мотор-колесо, или же мотор, устанавливаемый на заднюю каретку или центральную ось. Сразу же нужно определиться с напряжением и компоновкой сборки тягового аккумулятора. Ну и в завершение — выберете контроллер (экран) для управления электровелосипедом.

Мотор-колесо

Один из самый продвинутых вариантов конверсии в электровелосипед — это установка мотор-колеса с сопутствующей электрификацией. Рекомендую обратить внимание на полный конверсионный комплект мотор-колеса на 1500 Вт от Bafang. В комплекте есть все необходимое, за исключением аккумулятора (ссылки на аккумуляторы ниже). В лоте на выбор варианты на 500W/750W/1000W/1500W, соответственно подбираем аккумулятор на 36V/48V.

Центральный мотор (комплект)

Один из самых мощных вариантов — конверсионный комплект для установки центрального мотора с креплением в раму Bafang G510. Доступная мощность двигателя — 1 кВт. Напряжение для аккумулятора — 48 Вольт. Подойтет для всех типов электровелосипедов, в том числе для MTB, для карго-карго велосипеда.

Комплекты электромоторов на каретку велосипеда

Недорогой комплект для установки кареточного/центрального мотора — BAFANG BBS01B (разрешенные 250 Вт), это быстрый способ выполнить конверсию вашего велосипеда. Чуть подороже обойдется мощный комплект BAFANG BBS02B (750 Вт). Оба варианта имеют хорошее соотношение масса/цена/мощность и подойдут в большинстве случаев. Есть модель еще дешевле — это простой DIT мотор, который подойдет для начинающих.

Источник

Мощный недорогой электровелосипед своими руками

Однажды, еще будучи обычным деревенским школьником, в автомобильном журнале я увидел небольшую заметку о электровелосипеде, построенным каким-то иностранным энтузиастом, и который умел разгоняться до 40 км/ч и имел запас хода в 70 километров. После этой небольшой заметки я бросил безуспешные попытки завести старый двигатель от бензопилы Дружба и понял, что будущее наступило. На дворе было начало двухтысячных.

Потом была учеба в ВУЗе, и первая постоянная работа. Работа была не ахти какая, 4-хдневка сменялась трехдневкой, времени было много, а денег мало, и мысли потихоньку снова возвращались к идее построить электровелосипед. Интернет был мне не так доступен как сейчас, да и он, интернет, не был завален таким количеством информации по самодельному и не очень самодельному электротранспорту, не было такого количества всевозможных комплектующих. И в голове рождались сумасшедшие идеи и фантастические конструкции из болгарок, электрорубанков, стартеров… Помню даже была идея разместить на ободе неодимовые магниты, а на перьях с двух сторон от колеса электромагниты.

Невоплощенная мысль то забывалась, то разгоралась с новой силой, но потребовалось еще лет 10 для того, чтобы она начала превращаться в реальность.

Я не пошел стандартным для многих путем — купить готовый набор и установить его на велосипед. Во-первых, потому, что не готов был тратить значительные суммы на покупку комплекта, а во-вторых, это бы точно не удовлетворило жажды конструирования и созидания. Вообще, я изначально поставил цель построить велосипед мощностью под 1 кВт с бюджетом 10 000р. Вполне амбициозная цель.

Итак, на тот момент у меня уже был «горный» велосипед Forward Sporting 103, тяжелый, стальной, с зубастым протектором, он хорошо ехал по любому бездорожью, даже по булыжникам на обочине трассы, но очень плохо ездил по гладкому асфальту, издавая почти самолетное жужжание, нарастающее с ростом скорости, протектор покрышек очень быстро съедал накат. Но он верой и правдой служит уже больше 10 лет. Конечно, это идеальный вариант для электрификации).

Из одного полезного сайта про электротранспорт узнал, что автомобильный генератор, оказывается, прекрасно работает в режиме мотора с дешевыми китайскими контроллерами для мотор-колес. В гараже как раз валялся генератор на 80 ампер от вазовской классики. Карты сошлись, старая мечта вспыхнула с новой силой, и я понял, что пора!

Тут же с одного китайского интернет-магазина были заказаны:

1. Аккумуляторы 18650 – 2.6 а*ч, 40 шт
2. Плата балансировки и защиты – 1шт
3. Бессенсорный контроллер для электросамокатов на 1 квт номинальной мощности
4. Вольт-, ампер-, ваттметр с вынесенным шунтом
5. DC-DC преобразователь, умеющий делать из 60вольт 12

На местном базаре были куплены:

1. Трещотка (вместе с задней осью)
2. Цепь велосипедная
3. Звездочка на 10 зубов от веломотора F50

В гараже были найдены звездочка от велосипеда передняя – на 48 зубов, задняя на 22 зуба, куски прямоугольных труб, болты, гайки, провода, изолента и прочая мелочь.

Изначально было решено пожертвовать рекуперацией в пользу сохранения наката и легкого педального хода, считаю эту функцию более полезной в плане увеличения пробега. Передняя звездочка от советского велосипеда теперь стала задней звездой электробайка. Левый фривил не нашел, поэтому обычная правая трещетка была переделана на левое вращение – с помощью бормашинки и алмазной шарошки были переделаны посадочные места собачек, а сами собачки развернуты в другую сторону.

Корпус трещотки немного расточен для посадки на левую сторону колеса, туда, где барабан колеса выходит за пределы фланца. У многих велосипедов без дисковых тормозов там достаточно места для установки такого самодельного фривила. У 48 зубовой звездочки была отрезана педаль, и средняя часть была выпилена болгаркой. Звезда соединена с трещоткой винтами с гайками. Вся эта конструкция крепится к колесу как задняя звездочка любого бензодырчика – длинными болтами через спицы и резиновые прокладки, изнутри в межспицевое пространство колеса вставляются полушайбы и все сжимается, крепко обхватывая с двух сторон фланец колеса.

На вал генератора нужно установить звездочку на 10 зубов, для этого я приварил ее к гайке, которая раньше крепила шкив генератора. Гайка навинчивается на вал генератора, и сверлится насквозь вместе с валом и в получившееся отверстие вставляется длинный винт м6 с гайкой на конце.

Звездочки от веломотора пришлось немного обточить бормашиной – их зубья расчитаны на более широкую цепь.

Передаточного отношения 10/48 не хватит для резвого старта, будет чрезмерное потребление энергии, я это на тот момент уже прекрасно понимал. Требуется повысить передаточное число. Готового редуктора я не нашел, различные решения на основе редукторов дрелей/болгарок отмел сразу, хоть и мощности они передают сопоставимые, но эти мощности получаются за счет высоких оборотов, мне же требовалось передавать большой крутящий момент при сравнительно низких — до 3 тыс. в минуту – оборотах.

Поэтому было решено сделать промежуточный вал.

Изначально планируемая компоновка с мотором над задним колесом была отметена. Не хотелось терять возможность возить какой-нибудь багаж, ну или закрепить там детское кресло. Нужно было разместить все в треугольнике рамы. После многочисленных примерок была изготовлена рама для двигателя и промежуточного вала.

Промежуточный вал, изготовленный из строительной шпильки, вращается в двух подшипниках, и передает вращение с правой стороны рамы на левую. Звездочки крепятся так же как на валу мотора – они приварены к гайкам, зашплинтованным на валу винтами м6.

Общее передаточное число получилось 10.56. На этом с механической частью пожалуй все.

Батарея имеет конфигурацию 13S3P- 48 вольт и емкость 7.8а*ч, собрана из 39 банок 18650.
Банки спаяны паяльником 60 вт кратковременными касаниями. В процессе одна банка зашипела – то ли перегрел, то ли в газовый клапан попала паяльная кислота, благо акумов было 40 штук, а потребовалось 39.

Электрическая часть отличается от классического электровелосипеда необходимостью постоянного питания якоря генератора — ведь мой мотор, в отличие от готового мотор-колеса, не имеет постоянных магнитов. Задачу понижения батарейного напряжения до требуемого якорю, выполняет понижающий DC-DC преобразователь, который переваривает до 60 вольт входного и выдает регулируемое выходное напряжение.

В остальном ничего необычного – батарея, контроллер, ручка газа в виде переменного резистора даже пока без возврата в исходное положение)…. Китайский ваттметр с синей подсветкой в качестве бортового компьютера для контроля разряда батареи….

Но, несмотря на то, что это все больше похоже на самоходную бомбу, это поехало, и поехало весьма неплохо. С моим весом 75 кг в первую выездку удалось разогнаться до 37,7км/ч. Ускорение получилось весьма резвое, максималка тоже устраивает. Запас хода получился небольшой — в смешанном цикле с резвыми разгонами до максималки и ездой внатяг с небольшой скоростью вокруг гаража удалось выжать 10 км без помощи педалями, впрочем для батареи это был только первый цикл заряд – разряд. Ваттметр показал 350 с чем то ватт-часов, и напряжение 40 вольт в конце цикла.

Какие выявились недостатки? Ясно, что все провода надо собрать в жгуты, это пока еще только стенд для ходовых испытаний. Цепь в первичной передаче весьма шумит, требует натяжителя-успокоителя, но скорее всего буду переделывать на зубчатый ремень. Нужна ручка газа – в планах сделать в виде курка, с концевиком, запитывающим якорь только в момент нажатия. И целого отдельного исследования требует возможность регулирования мотора током якоря — это второй канал управления двигателем. Да, у моего двигателя нет постоянных магнитов, зато есть электромагнит, индукцию которого мы можем менять в широких пределах. Преимущество ли это? Не знаю. Ведь якорь требует дополнительной электрической мощности 30-50 вт. Зато, не меняя передаточного числа механической трансмиссии, мы можем менять характеристику мотора в широчайших пределах. Повышение тока на якоре снижает обороты, но повышает крутящий момент, понижение же — наоборот, повышает обороты, но понижает момент. Может быть, получится оптимально настроить его под свою конфигурацию «железа»? Или как вариант вывести регулятор на руль и получить этакую электронную коробку передач – на разгоне и на подъемах повышать тягу, а на прямых участках и больших скоростях повышать обороты, таким образом выжимая из своей конфигурации максимум. У кого есть мысли, как можно всесторонне исследовать эту тему? Сейчас думаю над методологией.

Немного о зарядном устройстве. Моя батарея требует зарядного напряжения 54 в при токе до 3 ампер. Для зарядки был приобретен регулируемый повышающий DC-DC преобразователь – вход от 12 до 50 вольт, выход от 12 до 60.

Ему на вход подается 12 вольт выпрямленного напряжения от блока питания для светодиодных лент. Этот блок питания может выдавать до 12 ампер. Все собрано в корпусе из фанеры, сделанном на самодельном лазерном резаке, снабжено регуляторами тока и напряжения и вольтамперметром. В корпусе установлены два кулера – один работает на вход, другой на выход воздуха, таким образом, наиболее горячие части (радиаторы) обоих электронных блоков постоянно обдуваются. Зарядное устройство используется также для периодической подзарядки автомобильного аккумулятора. Весьма полезная в хозяйстве вещь получилась!

Доволен ли я результатом – более чем! Ведь при таких характеристиках удалось получить работоспособный аппарат с неплохими характеристиками с бюджетом меньше 10 000р!

Подобной компоновки я нигде на просторах интернета не встречал. Но она дает возможность каждому самодельщику за совсем небольшие деньги получить вполне неплохой электротранспорт, превосходящий по характеристикам, как мне кажется, многие серийные образцы, прикоснуться к этому увлекательному и, безусловно, прогрессивному направлению развития техники, получить радость творчества и незабываемое ощущение от езды на электротяге…

Источник