Hvordan en mellomdrevsmotor fungerer: Inne i sveiven, girene, sensorene og dreiemomentstrømmen

Spør de fleste ryttere hva en mellomdrevsmotor gjør, og du vil høre den enkle versjonen: den hjelper deg med å tråkke. Riktignok, men den interessante delen sitter ett lag dypere. En mid-drive motor er en kompakt giret elektrisk maskin som tar likestrøm fra batteriet, konverterer det til rotasjon, og mater denne rotasjonen inn i samme krankdrev, kjede og kassett som bena dine allerede bruker. Fordi kraften kommer inn i drivverket i stedet for å omgå den, følger nesten alt med hvordan sykkelen føles, fra klatrekraft til rekkevidde til kjedeslitasje, fra den eneste designbeslutningen.

Vi har bygget navmotorer i Ningbo i lang tid, noe som betyr at vi bruker mange timer på å studere den andre layouten også. En mid-drive-enhet løser noen problemer vakkert og skaper andre. Her er hva som faktisk skjer inne i huset i bunnbraketten.

Der en mellomdrevsmotor sitter

En mellomdrevsmotor monteres i bunnbraketten, konsentrisk med veivakselen og rett mellom pedalene. Utgangen når krankdrevet, og går deretter nedover kjedet til den bakre kassetten og til slutt til bakhjulet.

Det gjør veivsettet til et knutepunkt. To kraftkilder møtes der, beina og motoren, og begge går gjennom en enkelt kjede. På en navdrevet sykkel forblir de to banene atskilt: beina dine driver kjedet mens motoren inne i hjulnavet dreier felgen direkte og aldri berører drivverket.

Inne i huset: Fra strøm til veivmoment

Stator, viklinger og magneter

Nesten alle mid-drive-motorer er trefasede børsteløse DC-maskiner. En stator som bærer kobberviklinger sitter inne i huset, og en rotor med permanente magneter snurrer rundt den. Hallsensorer rapporterer rotorens posisjon slik at kontrolleren alltid vet hvilken spole som skal aktiveres neste gang. Aktiver spolene i rekkefølge og rotoren svinger; det er hele trikset.

Reduksjonsstadiet

En liten motor snurrer gjerne med noen tusen rpm, mens et menneske tråkker med omtrent 60 til 90 rpm. Noe må bygge bro over det gapet. Planetgirsett, ofte to trinn med kombinerte forhold rundt 15:1 til 25:1, bytter hastighet for dreiemoment. Tannform, tilbakeslag og fettvalg avgjør hvor stille enheten føles og hvor godt den overlever en kald morgen.

Enveis clutchen

Mellom girkassen og krankdrevet sitter en sprag- eller rulleclutch. Den lar motoren drive kjedet uten å kjøre pedalene tilbake, slik at du kan rulle eller tråkke med motoren av uten å dra rundt en død girkasse.

Hvordan motoren vet hvor hardt den skal presses

Momentsensorer og tråkkfrekvenssensorer

To sensorfamilier dominerer. En tråkkfrekvenssensor registrerer ganske enkelt at sveivene dreier seg og bryterne assisterer på. En dreiemomentsensor måler hvor hardt du trykker, vanligvis gjennom strekkmålere i bunnbraketten eller ved å lese vridning i akselen, og skalerer motorytelsen til å matche. Dreiemomentføling er det som gjør at en mid-drive-sykkel føles som en forlengelse av bena i stedet for en bryter.

Kontrollørens jobb

Kontrolleren leser disse sensorene, overvåker batterispenning og hastighet, og kutter DC til trefasepulser. Med feltorientert kontroll justerer den timingen hundrevis av ganger per sekund, noe som holder motoren stille og effektiv samtidig som den fremtvinger avskjæringshastigheten og beskytter pakken mot dyp utladning.

Kraftflyt, trinn for trinn

1. Batteriet leverer likestrøm til kontrolleren.
2. Sensorer rapporterer pedalkraft, tråkkfrekvens og hjulhastighet.
3. Kontrolleren konverterer likestrøm til trefasestrøm og avfyrer statorspolene i rekkefølge.
4. Rotoren spinner, raskt og med beskjedent dreiemoment.
5. Planetgir reduserer hastigheten og multipliserer dreiemomentet.
6. En enveis clutch overfører dette dreiemomentet til krankdrevet.
7. Kjede, kassett og bakhjul leverer den til veien.

Hvorfor mellomdrevsmotorer klatrer så bra

Fordelen er ikke råkraft, det er innflytelse. Fordi motoren mater drivverket, arver den sykkelens gir. Sett ned i et lavt gir i en bratt bakke og motoren fortsetter å snurre i sitt effektive område mens hjulet går sakte rundt med multiplisert dreiemoment. En navmotor kan ikke gjøre det: hastigheten er knyttet til hjulhastigheten, så på en hard stigning går den sakte, varmes opp og mister effektivitet akkurat når du trenger det mest.

Avveiningene er like reelle. Motormoment passerer gjennom kjedet og kassetten på hver tur, så disse delene slites raskere. Rytterne må også skifte fornuftig, fordi å slepe en mid-drive i for høyt gir belaster både drivverket og den interne girkassen.

Midtkjøring vs Hub Drive på et øyeblikk

Hvor navmotorer fortsatt gir mening

Vi bygger navmotorer, så ta dette med passende klype salt, men oppsettet fortjener sin plass. Det er ingen kjede som går gjennom motoren, ingen girkasse til service, og ingen krav om at syklisten skal tenke på gir. Kraften går rett til rattet, gassresponsen føles umiddelbar, og en flåte av pendlersykler forblir rimelige å vedlikeholde. Vår egen giret navmotorteknologi bruker komposittgir og intern reduksjon for å oppnå nyttig dreiemoment ved lave hjulhastigheter uten drivverkstraffene til en mellomdrev.

For leveringssykler på flate byruter, industriplattformer og lette pendlere er denne kombinasjonen vanskelig å slå.

HENTACH E-lastesykkelnavmotorserie Utforsk HENTACH navmotorer for el-lastsykler, fra 250W til 2000W med alternativer foran, bak og gjennomgående aksel for variert belastning og terreng. Se produkt →

Holde enten motoriske sunne

• Hold kjedet rent og lett smurt, spesielt på en mid-drive, der den bærer motormoment.
• Skift før bakken, ikke halvveis opp.
• Unngå å sykle i et gir så høyt at motoren sliter i gangtempo.
• Lagre batterier mellom omtrent 30 og 80 prosent lading hvis sykkelen står i flere uker.
• Lytt etter nye lyder. Sutring, klikking eller rumling peker vanligvis på lagre, gir eller løs maskinvare.
• Sjekk akselmuttere og motorfestebolter etter de første hundre kilometerne.

Velge en layout for ditt eget bygg

Start med terrenget og driftssyklusen, ikke spesifikasjonsarket. Flate ruter, gasspreferanser, stramme budsjetter og ryttere som helst ikke vil tenke på å skifte, peker alle mot en navmotor. Lange stigninger, tung last og ryttere som liker å jobbe med girene, peker mot en mellomkjøring. Mange produktlinjer ender opp med å tilby begge deler, og det er ingenting galt med det.

Hvis du veier navdrev for en ny modell, vår navmotorløsninger dekke alternativer foran og bak fra 250W pendlerenheter opp til høymomentkonstruksjoner for last og nyttekjøretøy.

E-Type Pro RC750 baknavmotor for last og eMTB En 350-750W baknavmotor med 85Nm dreiemoment, 142mm dropout og 8-10-trinns kassettkompatibilitet for høylast- og eMTB-konstruksjoner. Se produkt →

En mellomdrevsmotor er egentlig en liten høyhastighetsmotor, en totrinns girkasse, en enveis clutch og et sett med sensorer som fungerer som en enhet. Den elektriske delen er grei. Den smarte delen er hvor ytelsen går: inn i drivverket, hvor hvert gir du velger multipliserer det motoren kan gjøre. Forstå det, og forskjellen mellom en mid-drive og en hub-drive slutter å være en meningssak og blir et enkelt spørsmål om ruten din, lasten din og hvor mye vedlikehold du vil leve med.