كيف تعمل محركات الدراجات الإلكترونية؟ دليل المبتدئين لتكنولوجيا الدراجات الكهربائية

إن شعبية الدراجات الكهربائية (الدراجات الإلكترونية) هي تغيير الطريقة التي تتنقل بها المدن وركوبها في الهواء الطلق ، ونواة كل هذا يكمن في "قلبها" - نظام المحرك الكهربائي. سواء كانت دراجة ركاب خفيفة الوزن تتدفق عبر الشوارع أو مركبة على الطرق الوعرة التي تغزو الجبال ، يلعب المحرك الكهربائي دورًا حاسمًا في تحويل الطاقة الكهربائية إلى مساعدة في ركوب الخيل. بالنسبة لأولئك الجدد في الدراجات الكهربائية ، فإن فهم كيفية عمل المحرك لا يمكن أن يعزز تجربة الركوب فحسب ، بل تساعد أيضًا في اختيار نموذج أكثر ملاءمة لاحتياجاتهم.

محركات الدراجات الكهربائية تنقسم بشكل رئيسي إلى فئتين: محركات Hub و Mid Drive Motors. عادة ما يتم دمج محركات محور العجلات مباشرة في محور العجلة ، وتدوير العجلة من خلال مبادئ القيادة الكهرومغناطيسية. لا يعتمد هذا التصميم على نقل السلسلة التقليدي ، وله بنية بسيطة ويعمل بهدوء ، وخاصة مناسبة للتنقل اليومي على الطرق المسطحة. يتم تثبيت نوع آخر من المحرك المركبة المتوسطة بالقرب من المحور المركزي لدواسة القدم ، مما ينقل الطاقة إلى العجلات الخلفية من خلال التروس والسلاسل. يجعل هذا التصميم مركز ثقل السيارة أكثر توازناً ، خاصة في التسلق أو التضاريس المعقدة. يمكن للمحرك الذي تم تثبيته في منتصف الاستخدام بشكل أكثر كفاءة في قوة دواسة الراكب ويوفر إخراج طاقة مستقر.

بغض النظر عن نوع المحرك ، يعتمد مبدأ عمله الأساسي على الآثار الكهرومغناطيسية. عندما يبدأ المتسابق الدراجة الكهربائية ، توفر بطارية الليثيوم (عادة 36 فولت أو 48 فولت) طاقة التيار المستمر إلى المحرك ، وتلعب وحدة التحكم دور "الدماغ" ، وضبط شدة واتجاه التيار بناءً على تصرفات المتسابق (مثل تحويل التسارع أو التنجيم على إشارات المستشعر). بعد دخول التيار إلى الملف (الجزء الثابت) داخل المحرك ، سيولد مجالًا مغناطيسيًا دوارًا يتفاعل مع المغناطيس الدائم الذي يثبت على الدوار ، وبالتالي يقود الدوار إلى الدوران. بالنسبة لمحركات محور العجلات ، يدفع الدوار مباشرة العجلات لتدوير ؛ يزداد الدوار للمحرك المكون من منتصف التدريب على عزم الدوران من خلال مجموعة تروس ، ثم ينقل الطاقة إلى العجلات الخلفية من خلال سلسلة.

من أجل ضمان دقة إنتاج الطاقة ، تم تجهيز محركات الدراجات الكهربائية الحديثة عمومًا بأنظمة استشعار ذكية. على سبيل المثال ، يمكن لمستشعرات عزم الدوران مراقبة قوة دواسة المتسابق في الوقت الفعلي وتعديل شدة المساعدة وفقًا لذلك ، مما يجعل تجربة الركوب أكثر طبيعية وسلسة ؛ سيقوم مستشعر السرعة تلقائيًا بتقليل أو قطع ناتج الطاقة عندما تصل سرعة السيارة إلى الحد التنظيمي (مثل 25 كم/ساعة) ، مما يضمن السلامة والامتثال. يتيح مزيج هذه التقنيات المحرك ليس فقط توفير قوة وفيرة ، ولكن أيضًا متزامنًا كبيرًا مع نية المتسابق ، مما يحقق شعورًا بـ "تكامل المركبات البشرية" في التعامل.

من حيث الكفاءة ، يختلف أداء محركات الدراجات الكهربائية اعتمادًا على سيناريو النوع والاستخدام. نظرًا لخصائص القيادة المباشرة ، يمكن لمحركات محور العجلات تحقيق كفاءة تحويل الطاقة من 80 ٪ إلى 90 ٪ على ظروف الطريق المسطحة ، وتعمل بصمت تقريبًا ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لركوب الدراجات الحضرية. يعمل المحرك الذي تم تثبيته متوسطًا على تحسين توزيع الطاقة من خلال نظام تروس ، مما يتيح استخدام الطاقة الكهربائية أكثر كفاءة عند التسلق أو حمل الأحمال الثقيلة ، مع تقليل استهلاك البطارية المفرط وتوسيع نطاق. تجدر الإشارة إلى أن قوة المحرك عادة ما ترتبط ارتباطًا وثيقًا بسيناريو الاستخدام - فإن محرك 250 واط الشائع في السوق الأوروبية كافية للتنقل اليومي ، في حين أن محرك 750W في بعض الطرز في أمريكا الشمالية يمكن أن يوفر قوة متفجرة أقوى ، مناسبة لاحتياجات ركوب الدراجات الجبلية أو الطويلة.

تعتبر متانة المحرك أيضًا مصدر قلق رئيسي للمستخدمين. بفضل التصميم المختومة والتقنية المقاومة للماء (مثل تصنيف IPX5) ، يمكن للمحركات الحديثة أن تقاوم تآكل مياه الأمطار والغبار ، ولا تتطلب صيانة خاصة لركوب الدراجات اليومية. لا تتطلب محركات محور العجلات أي صيانة تقريبًا بسبب هيكلها المرفق ، في حين أن المحركات المتوسطة المركبة ، على الرغم من الاعتماد عليها على نقل السلسلة ، يمكن أن تحافظ على أداء مستقر لفترة طويلة من خلال التشحيم المنتظم وفحص مجموعة التروس. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطبيق مواد خفيفة الوزن مثل قذائف سبائك الألومنيوم ومغناطيس الأرض النادرة يقلل من الوزن واستهلاك الطاقة للمحركات ، مع تحسين كفاءة تبديد الحرارة وتجنب المشكلات في ارتفاع درجة الحرارة الناتجة عن تشغيل الحمل العالي على المدى الطويل.