1895年,电机伴随着电助力自行车的出现而诞生,在百年多的历史中经历了无数的进化升级,现如今已经成为了电助力的“灵魂”。电助力的电机驱动系统,是使电助力自行车有别于其他自行车的关键。
对于电助力车来说,电机直接负责机械传动,作用于车辆踩踏的施力部分,完成电能到动能的转化,是提供辅助动力的最终工具。
当骑行者进行踩踏时,传感器负责感应踩踏的力度和速度,将监测到的速度、踏频、力矩等信息传递给控制器,控制器通过计算发出指令来控制电机运转。
值得一提的是,绝大多数电机并不直接作用于传动系统,电机以高转速低扭矩输出动力,需要通过减速系统,将扭矩放大,同时让输出转速接近人腿的踏频(中置电机)或者轮组的转速(轮毂电机)。目前市场上的助力电机系统大致可分为中置式和轮毂式两种。
五星中置电机系列
五星轮毂电机系列
中置电机
中置电机安装在车架五通位置(分原生一体式和五通外挂式),位于车架中下部。由于重量都在自行车的重心附近,车身重心分配合理,不会影响整车的前后重量平衡,人力骑起来相对阻力较小,并且没有额外的电磁阻力。
五星中置电机CM2502套件明细
Lavelo-纯影S1中置电机安装位置
由于中置电机是直接与车身连接,并通过链条与后轮进行连接而传递动力,没有改变自行车整体的基本变速和传动结构,骑行者还可以配合车辆原有的机械后变速机制,与中置助力协同使用,达到更高的骑行效率。
中置电机操控感好,同时扭矩很大,加速度很快,车辆快速行驶时,可以起到前后平衡的作用。这也使中置电机电助力自行车能适应更多的路况。
技术更先进的中置电机,它是以内变速齿轮的组合机制,在电机壳体内部以多个离合齿轮组成变速棘轮,使得其输出扭矩提升,负载和爬坡的功率更高。
中置电机的功率输出转化率在80%以上。而且其力矩传感也更加灵敏,感应曲柄的踩踏力度变化,会直接作用在中轴上,加速也更迅速。
五星CM2502中置电机内部结构图
轮组的更换相对便捷,轮毂电机对喜欢DIY改装的车友来说不是那么方便,而中置电机就不存在这种情况,玩家可以自由选配轮组,可玩性更高,日常的维护也相对简单。同时,优秀高效的轮组也能降低传动损耗,大大提升续航能力。
中置电机所有传感器都集成在中置箱中,仅有一条电线伸出,连接到车把上控制器,甚至电池连接都是内走线加触点的隐蔽方式,这种精简化的整合式设计,在使中置电机的车子维护更方便、外观更简洁、用户使用更便捷之外,也使中置电机的防尘防水性能更强,故障率更低。
五星CM2502中置电机外观
在越野骑行时,中置电机相对于轮毂电机所受的冲击更小,电机损坏的风险和故障率也更低。因此,国际大牌的中高端运动电助力自行车通常都会选用中置电机。对于全避震车型而言,中置电机相对于后轮毂电机,减少了簧下质量,后避震的反馈也因此更加自然,在越野骑行中拥有先天优势。