Колесо-мотор своими руками. Как сделать мотор-колесо?

Велосипед – это отличное средство передвижения не только для тех, кто постоянно ищет себе адреналин, покоряя новые и новые горные и лесные дороги, но и для тех, кто совершает короткие поездки за продуктами в магазин. Зачастую эти люди довольствуются обычными велосипедами, работа которых основана на мускульной тяге. Но все же с каждым годом растет количество тех, которые двигаются при помощи маленького электрического двигателя. При этом велолюбителю предоставляется возможность ехать на педалях и таким образом заехать на крутую гору еще с большей скоростью. Но не обязательно приобретать новый транспорт в таком случае. Достаточно лишь доукомплектовать старый специальным элементом, которое называется колесо-мотор. На какие правила необходимо обратить внимание при его изготовлении, рассмотрим прямо сейчас.

Как сделать колесо мотор своими руками? Готовим инструменты

Для начала нам необходимо приобрести новое колесо диаметром от 20 до 28 дюймов. Можно использовать и старое, но в таком случае нужно убедится в его нормальной работе. В идеале колесо не должно образовывать «восьмерок» на ходу и быть хорошо отрегулированным на спицах.

Кроме этого, для создания самодельного мотор-колеса нужно приобрести аккумуляторную батарею. А для того чтобы можно было регулировать скорость движущегося велосипеда, нужно позаботится об установке специального регулятора скорости. Для хранения батареи покупается чехол или сумка, соответствующая размерам АКБ.

Еще одна немаловажная деталь – контроллер. Этот элемент представляет собой блок с множеством проводов, отвечающий за работу всего мотор-колеса. Контроллер являет

Чтобы обеспечить бесперебойность работ всех электромеханизмов, следует заготовить комплект предохранителей и провода. Последние можно использовать от обычных аудиоколонок.

Принцип работы устройства

Перед тем как начать изготавливать колесо-мотор, нужно вникнуть в его принцип действия. Данный элемент представляет собой бесколлекторный электродвигатель постоянного тока. Колесо-мотор заспицовывается в велосипедный обод и может монтироваться как сзади, так и спереди (некоторые устанавливают его сразу на два колеса). По своей мощности электрические моторы, применяемые для таких байков, могут быть 250 Вт, 500 и даже 1000 Вт. Последний способен развить скорость до 60 километров в час. Правда, вряд ли это будет безопасно на горной трассе или в жилой зоне в черте города. Кстати, вне зависимости от мощности данные электромоторы не нуждаются в дополнительных настройках, регулировках и обслуживании.

Как сделать мотор колесо своими руками? Правила изготовления

1. Обратите внимание на правильный и грамотный расчет узлов. При таких условиях колесо-мотор можно обезопасить от различных затиров и заклинивания. Если же этого не сделать, вы рискуете столкнуться с разрушением деталей, что может стать причиной поломки всего электровелосипеда.
2. Если детали по размерам и характеристикам подходят от уже бывших в употреблении, не бойтесь их использовать в работе. Главное, чтобы они находились в исправном состоянии. Некоторые элементы, конечно, нельзя изготовить самостоятельно по ряду причин. Однако это может значительно повлиять на ваш бюджет расходов. К примеру, установка спиц на диск будет стоить порядка полутора-двух тысяч рублей.

Преимущества использования мотор-колеса на велосипедах

Во-первых, благодаря наличию электрического двигателя вы можете безо всяких физических усилий преодолевать большие расстояния, что особо важно для пожилых и неподготовленных людей. Во-вторых, для езды на таком транспорте, в отличие от мотоциклов и скутеров, не требуется прав определенной категории. А это значит, что управлять им может абсолютно каждый. В-третьих, за счет компактности велосипеда вы не будете стоять в постоянных пробках. К тому же для хранения такого транспорта не нужно приобретать отдельный гараж.

Обслуживание

Сделанное мотор-колесо своими руками (а точнее его электродвигатель), в отличие от двигателя внутреннего сгорания, практически никогда не нуждается в дополнительном обслуживании. А это значит, что затраты на его содержание будут минимальными.

Сколько стоит данная деталь в магазинах?

В среднем новый электродвигатель, устанавливаемый на обод велосипеда, можно приобрести по цене от 10 до 30 тысяч рублей (мотор-колесо для автомобиля стоит еще дороже). При этом стоит отметить, что стоимость может существенно варьироваться от мощности устройства. Комплект мотор-колесо для велосипеда может стоить и 3 тысячи, но его хватит лишь на 200 метров езды.

Итак, мы выяснили, как сделать мотор-колесо своими руками.

Установка мотор колеса

Электроколесо может устанавливаться:

1. Вместо заднего колеса оптимальный выбор для поклонников экстремальных покатушек по пересеченной местности, благодаря повышенной прочности и надежности конструкции. В таком случае обеспечивается хорошее сцепление электроколеса с поверхностью даже в сложных условиях. Велосипеды с двигателем на задней вилке отлично преодолевают ухабы и скользкие поверхности, но необходимо учитывать развеловку, чтобы не ухудшить управляемость. Больше всего трудности с управляемостью проявляются при монтаже сзади тяжелого прямоприводного мотор-колеса и установке аккумуляторной батареи на багажник.
2. Взамен переднего колеса такая установка электро колеса обеспечивает велосипеду полный привод (электрический спереди и педальный сзади), аналогичные скоростные характеристики и отличную проходимость. Монтаж мотора спереди более прост в технологическом плане. Часто для организации переднего привода используется компактное мотор-колесо с редуктором (200 –350 Вт), а АКБ фиксируется на багажнике. При необходимости, можно взять безредукторный электродвигатель с увеличенными характеристиками мощности и веса, но тогда важно обеспечить высокую прочность вилки (можно воспользоваться усилителем пера вилки).

Установка электроколеса на велосипед сзади

Чтобы установить электромотор в задней части велосипеда, вначале убедитесь в соответствии выбранного вами электроколеса размерам штатного колеса и вилки. Если электродвигатель со звездочкой или трещоткой не проходит между перьями рамы, попробуйте взять трещотку с уменьшенным числом звезд или даже немного разогнуть дропауты.

Порядок подключения мотор-колеса сзади достаточно прост. Нужно:

1. Отвинтить гайки или эксцентрик, фиксирующие штатное колесо. Извлечь его.
2. Снять крышки корпуса двигателя и обработать их водонепроницаемым герметиком, устойчивым к высоким температурам и забортовать его в покрышку, установив камеру и ободную ленту.
3. Поставить мотор-колесо так, чтобы провода шли из оси электродвигателя слева по направлению движения – поскольку справа расположена цепь и переключатель скоростей.
4. Полностью собрать схему подключения мотор-колеса без фиксации составляющих (просто «наживить » детали), чтобы проверить исправность набора, определить маршрут прокладки проводов и удостовериться в достаточности их длины.
5. Расположить контроллер в зоне, недоступной для попадания воды на корпус устройства.
6. Подключить провода согласно прилагаемой к набору схеме. Строго соблюдать совместимость разъемов и совпадение цветов изоляционной обмотки.
7. Установить цепь.
8. Выполнить отцентровку мотор-колеса – в ходе вращения оно должно находиться на равном удалении от деталей вилки и не затрагивать колодки тормоза.
9. При сильном биении обода (свыше 1,5 мм вверх, вниз или в какую-либо сторону) – настроить его положение натяжением спиц.
10. При отсутствии ощутимых биений – закрепить двигатель фигурными шайбами с внутренним отверстием в форме круга с 2-мя выступами и внешним выгнутым шипом (он должен оказаться в отверстии в раме). Шайбы такой конструкции не допустят проворачивания двигателя.
11. Удостовериться в корректной работе электродвигателя. При вращении ручки газа он должен плавно начинать движение и быстро набирать около 400 об./мин. на холостом ходу. При наличии велокомпьютера можно отслеживать скорость по нему.
12. Надежно закрепить все составляющие набора для электрификации велосипеда. Провода основательно изолировать и аккуратно закрепить на раме.
13. Наладить функционирование переключателей цепи.
14. Проверить работу тормозной системы.

Как подключить мотор-колесо спереди?

Мотор-колеса для монтажа спереди зачастую рассчитаны на ширину вилки порядка 100 мм. Проводка в таких моделях выходит из полой оси справа. Для оснащения велосипеда электроприводом необходимо иметь мотор-колесо с подходящим размером обода. Перед монтажом внешние крышки электродвигателя рекомендуется отвинтить и загерметизировать с применением жароустойчивого водонепроницаемого герметика.

Процесс монтажа электродвигателя спереди предельно прост. Нужно:

1. Открутить и демонтировать переднее колесо.
2. Установить взамен ему мотор-колесо. Закрепить его с использованием фигурных шайб и гаек.
3. Согласно схеме, соединить все составляющие комплекта для оснащения велосипеда электроприводом.
4. Удостовериться в нормальной работе электродвигателя.
5. Зажать двигатель. Он должен быть надежно закрепленным, беспрепятственно вращающимся и расположенным на равном удалении от колодок тормоза и элементов вилки. В случае дисбаланса свыше 1,5 мм необходимо устранить его регулировкой спиц.
6. Выполнить монтаж остальных составляющих – контролера, аккумуляторной батареи, ручек газа и тормозов, PAS системы и панели управления.
7. Настроить передний тормоз.

При отсутствии опыта выполнения таких работ вы можете воспользоваться профессиональными услугами по оснащению велосипедов электротягой в нашей мастерской.

Предлагаем вам также ознакомиться с нашим предыдущим материалом о форматах и типоразмерах литий-ионных аккумуляторов.

Спицовка мотор-колеса: все нюансы, видео

Сегодня, мотор-колёса для электрического велосипеда пользуются у юзеров большой популярностью, поэтому каждый уважающий себя пользователь желает знать об этом устройстве как можно больше. В этой теме я хочу поговорить о спицевании моторизированного колеса и привести пример самостоятельной спицовки. Данная информация пригодится любому велосипедисту, решившему заняться спицеванием МК собственными руками — это позволит воплотить задуманное в реальность как можно более правильней.

Содержание:

• Зачем нужны спицы?
• Подбор спиц для МК.
• Схемы спицевания моторизированного колеса.
• Расчёт спиц для МК.
• Правила выбора калибра спиц.
• Как заспицевать МК собственноручно.
• Видео.

Зачем нужны спицы?

Качество колёс любого велосипеда имеет прямую зависимость от того, на каком уровне исполнены их составляющие. Традиционное велоколесо состоит из обода, спиц и втулки. Спицы отвечают за соединение втулки с ободом, они обеспечивают колесу не слабую прочность при скромной массе. Помимо этого, спицы являются своеобразными амортизаторами, их гибкость позволяет распределять нагрузку по всему ободу. Данные элементы центрируют обод, держат форму колеса и придают ему жёсткость.

Устройство спицы не отличается сложностью: один её конец расклёпан и загнут, а на другом имеется резьба для грибообразной гайки (ниппеля), прикрепляющей спицу к ободу. Резьба может быть нарезной либо накатанной. Последняя считается более надёжной.

Подбор спиц для МК

Моторизированные колёса для электробайков разработанные под 36 спиц, являются самыми распространёнными, но, также попадаются 32- и 28-спицевые модификации. Имеют место и более экзотические, 16-, 14-спицевые вариации. Однако внимание нужно уделять не только спицам. Так, обод лучше поставить двойной, потому как электродвигатель увеличивает нагрузку на колесо.

А вот ещё один нюанс: обода идентичные по наружному диаметру, могут различаться внутренним размером, поэтому не все спицы будут подходить по длине. В связи с этим, первым делом уделяем внимание их длине, а затем — толщине.

Диаметр фланца двигателя зачастую намного больше диаметра фланца традиционной втулки. А из этого следует вывод — стандартные спицы сто процентов не примостить, нужны более короткие.

Схемы спицевания моторизированного колеса

Радиальная («солнышком»)

Такой способ применяется для передних МК, на которые могут устанавливаться тормозные механизмы ободного типа. У радиальной системы имеется один значительный недостаток — серьёзная вертикальная нагрузка на спицы. А вот в преимущества данной методики, можно записать красоту!

«Кресты»

Схема отличается практичностью и универсальностью. Конечно, со стороны такие хитросплетения выглядят не очень привлекательно, как например радиальная установка, но зато, при крестовой схеме даже серьёзные нагрузки образуемые торможением и кручением педалей, нивелируются растяжением спиц.

Комбинированная схема

В ней совмещены особенности двух приведённых выше схем, но используют такую методику спицевания намного реже.

❗Нюансы

Спицы входят в обод под углом (за исключением радиальной схемы) и именно это позволяет им образовывать перекрещивание. Такой подход повышает прочность и равномерно распределяет нагрузку. Чем больше крестов — тем ровнее распределяется усилие, а чем ровнее его распределение, тем меньше шансов образования «яйца» или «восьмёрки», после жёсткого столкновения колеса с препятствием. Но в то же время, если крестов слишком много, то увеличивается риск деформации спиц.

Вообще, спицевать МК можно в 1 крест, в 2, в 3 и даже в 4. Последняя схема подходит для колёс большого диаметра, оснащённых маленькой втулкой.

Однако если взять за пример крупную втулку, то вероятнее всего, вы сможете заспицевать МК в один крест, ну, максимум — в два. Если попытаетесь внедрить в конструкцию слишком длинные спицы, знайте, входить в ниппель они будут с изгибом. При таком положении дел, к сожалению, вы не добьетесь улучшения распределения нагрузки, зато вас поджидает малоприятное снижение прочности.

Оптимальная схема спицевания подбирается с учётом диаметра обода и ступичного электродвижка:

✅ Не большие обода, сочетающиеся с относительно крупным электродвигателем, спицуют радиальным методом. Другие схемы при подобном сочетании просто не применимы.

✅ Обода со средним диаметром, спицуют по однокрестовой схеме.

✅ Обода солидного диаметра совмещённые с небольшими редукторными электромоторами, спицуют в пару крестов.

Некоторые пользователи, заказывающие спицовку ступичного электродвигателя с внешним диаметром 240 миллиметров в 20-дюймовый обод, выражают своё отрицательное отношение к его радиальной спицовке. По их мнению, единственной правильной схемой в этом случае, может быть двухкрестовая спицовка.

У специалистов в связи с этим недоразумением возникает такой вопрос: как юзер вообще может представить себе подобную вариацию спицовки, когда между двигателем и ободом образуется промежуток в 100-150 мм на сторону. Заспицевать электромоторы внушительного диаметра в маленький обод, можно только посредством радиальной схемы.

С подозрением созерцаете своё колесо на шестнадцать дюймов, в которое запланировано приспособить 13-сантиметровый электродвижок зафиксировав его стандартными спицами? Правильно делаете, что сомневаетесь! Увеличение нагрузки требует замены спиц на усиленные и обода в придачу.

Стоковые спицы, вообще-то могут работать в составе моторизированного колеса, но, к сожалению, не продолжительное время. Больше всего пострадают радиальная и однокрестовая спицовки, когда колесо прилично нагружено в целом.

Расчёт спиц для МК

Ниже приведён список, где отображены значения принятых в Штатах калибров (Gauge, G), переведённые в привычные для русскоязычного пользователя мм:

16-й и 17-й калибры отбрасываем сразу — они применяются в гоночных модификациях, для которых низкая масса колеса имеет большое значение. А 4-й и 8-й калибры ставят на колёса мотоциклов и машин.

В перечне не приведены диковинные вариации: спицы переменной толщины, овального, плоского, а также каплевидного сечения. Такие детали приспособлены специально для гоночной велотехники, где масса и аэродинамические характеристики в большем приоритете, чем продолжительный срок эксплуатации. Вдобавок, не все изготовители спиц ориентируются на заокеанскую систему и потому вам могут попасться добротные спицы сечением к примеру 3,05 миллиметров.

Колёса среднестатистических великов чаще всего оснащены спицами сечением 1,8 и 2,0 миллиметра, но встречаются и 2,3-миллиметровые. Подобных показателей вполне будет хватать для продолжительной эксплуатации в стандартных условиях. При электрификации велосипеда нужно учитывать, что его общая масса возрастёт, поэтому со спицами придётся разбираться в любом случае.

Правила выбора калибра спиц

Моторизированное колесо должно быть оснащено более мощными спицами, чем стандартное велоколесо. К примеру, если до внедрения электродвигателя на вашем велике работали изделия на 2 мм по двухкрестовой схеме, то для спицевания мотора в один крест, потребуются спицы сечением не менее 2,6 мм или даже толще. Кроме того, выбор ещё зависит от мощностного потенциала применяемого электродвижка.

В приведённой таблице представлены ориентировочные размеры спиц для монтажа МК с различными показателями мощности в обода разного размера:

Как заспицевать МК собственноручно

В идеальном случае, спицовку МК следует доверить профессионалам, которые будут осуществлять эту хитрую операцию посредством специального оборудования. По окончанию мероприятия, на стенде производится наладка и проверка собранного электрифицированного колеса. Таким образом устраняется овальность и боковое биение.

Но, если есть сильное желание заспицевать МК своими руками — нет проблем. Только у вас для этого должен быть надлежащий запас терпения и времени. К данному процессу нужно относиться крайне ответственно, ведь если не соблюдать правильный алгоритм, могут дать о себе знать разного рода неисправности, начиная от перетирания спиц при соприкосновении друг с другом, заканчивая опасными для райдера падениями.

Подготавливаемся к процессу

Перед тем, как приступить к спицовке МК, нужно понять, куда именно будут внедряться спицы, определить порядок их установки — это крайне важно. Разберитесь, какие детали приспособите параллельно, а какие по крестообразной схеме. Также, необходимо высчитать, через сколько дырочек будет внедряться каждая последующая спица.

Для удобства осуществления процесса спицевания, можно перевернуть велик и пользоваться фронтальной вилкой.

Также, перед стартом выясните, спицы какой длины должны применяться. Если электрифицированное колесо ставится на переднюю ось, то разобраться с ним будет проще — там длина идентичная. А вот на заднем колесе стоят скорости, поэтому центровка сопровождается трудностями. Его спицы отличаются по длине, разнится и угол их наклона. Кстати, для расчёта подходящей длины спиц, есть специальный калькулятор.

Вот, что ещё нужно знать: большинство ступичных силовых агрегатов подразумевает установку 36 спиц, поэтому 32-спицевый обод для них не годится.

Главный принцип спицевания: с правого фланца — в отверстия с наклоном вправо, с левого — в отверстия с наклоном влево.

На фланцах имеются спицы двух типов — их поровну:

• Хвостовые. Направлены в сторону противоположную вращению обода и часто обозначены красными тонами.
• Лидирующие. Направлены по ходу вращения и обозначены, как правило, синими тонами.

Устанавливаем спицы

Для технического манёвра нам понадобится: спицы подходящие по длине, электромотор соответствующего типа, обод, втулка, ключик для спиц и ещё отвёртка.

Итак, спицу хвостового типа всовываем снаружи правостороннего фланца и приспосабливаем в наклонённое в право отверстие на ободе, дислоцирующееся за золотником. Дабы не допустить выпадения спицы, наживляем ниппель. Следующую спицу также мостим в отверстие правостороннего фланца, на расстоянии трёх дырочек после первой.

Затем разворачиваем МК левым фланцем к себе. Прокручиваем обод золотником вверх и дальше внедряем спицы хвостового типа. Если стартовая спица вставлена в первую дырочку за золотником, то первую спицу левостороннего фланца приспосабливаем левее. Если она стоит во второй дырке за золотником, то первую спицу левостороннего фланца мостим левее от неё.

Заканчиваем монтаж хвостовых элементов и берёмся за лидирующие. Устанавливаем мотор-колесо правосторонним фланцем к себе и приспосабливаем спицы в произвольные дырочки с его внутренней стороны. Внедрив спицу, проворачиваем втулку по часовой стрелке. Это действие позволит нам добиться пересечения лидирующего элемента с тремя хвостовыми: две спицы лягут с внешней стороны, а третья — с внутренней. Если в этом возникнет необходимость, спицы дозволяется слегка согнуть. Внедряем полностью все спицы.

Настраиваем натяжение

Данный обряд нужно выполнять для того, чтобы придать ободу максимальную округлость, то есть, никаких «яйцеобразностей».

1. Ось МК прижимаем гайками. Далее тянем спицы с идентичным усилием, заворачивая поочерёдно ниппели на равное число оборотов, но, не затягиваем их до предела.

2. Теперь нам нужно устранить «овальность» — радиальное биение, которое образуется из-за неравномерно натянутых спиц. Далее нам понадобится индикатор либо обыкновенный мелок. Приспосабливаем его возле неподвижной части и обеспечиваем зазор в 1-2 мм до торца кромки обода. Начинаем вращать МК. В тех местах, где появились отметины мелом, нужно будет слегка подтянуть ниппели. Здесь кстати, следует соблюдать осторожность: на ниппелях изготовленных из разнообразных сплавов и латуни, очень легко запороть резьбу, а вот изделия из стали, в этом плане являются более надёжными.

3. Избавляемся от бокового биения. Мел прижимаем к неподвижному участку сбоку обода и начинаем вращать электрифицированное колесо. Натягиваем спицы, расположенные во фланце с обратной стороны от помеченных мелком точек. Что касается допусков применяемых на производстве, то расхождения по биению и овальности не должны превышать 1,5 мм. Снизить эту цифру можно до 0,5-1 мм, но для этого потребуется специальная стендовая аппаратура.

Спицы натягиваются до такой степени, чтобы они «звенели», так как это влияет на надёжность e-bike, да и о безопасности не стоит забывать. Не следует думать, что вы сделаете регулировку один раз и потом можно благополучно забыть за это мероприятие на всё оставшееся время. Реально, подтяжкой спиц нужно заниматься как минимум раз в месяц. Если вы используете свой электрический байк для покатушек по скверному дорожному покрытию, то заниматься регулировкой спиц придётся ещё чаще. Если же у вас случаются серьёзные удары ободом об препятствие, то проверку нужно осуществлять сразу же после инцидента.

И напоследок, предлагаю посмотреть видео, в котором вы сможете ознакомиться с личным опытом спицовки мотор-колеса одного из пользователей:

Заключение

Как видим, с электрифицированным велосипедом насчёт спиц всё не так просто получается. Очевидно, что возросшая нагрузка потребует усиления, поэтому со спицами придётся разбираться в любом случае, кроме того, обод также должен быть усиленным. Информация приведённая в статье должна облегчить ваши муки, это если вы планируете делать всё самостоятельно.

Однако если соответствующих навыков, терпения или времени, просто нет, то истязать себя нет смысла — обратитесь к хорошим мастерам и они организуют всё надлежащим образом. Единственное, что вам останется, это наслаждаться скоростными поездками на e-bike, не беспокоясь о том, что в процессе лихих покатушек у вашего велосипеда что-то отвалится.