Чтобы скутер имел относительно большую скорость и хорошо тянул в горку, нужно либо ставить мощный двигатель (1,5-2 киловата) либо ставить кпп (коробку передач). Таких мощных двигателей в продаже у нас нет, поэтому я выбрал вариант с коробкой передач. За основу для переделки был взят велосипед Стелс пилот 620.
Трансмиссия
Плясать я начал от коробки передач - была взята 8-ми скоростная втулка переключения shimano nexus lite с игольчатыми подшипниками высокого кпд. Втулка имеет передаточное отношение 307 процентов (т.е. Скорость между первой и 8й передачей различается на 307 процентов). При этом на первой передаче происходит понижение скорости почти в 2 раза (0,53), а на 8й повышение скорости почти в 1,5 раза (скорость колеса в оборотах относительно скорости входящей звездочки). Исходя из характеристик втулки, нужно было рассчитать характеристики понижающего редуктора. Нужно было понять, какой момент нужен на колесе для нормального преодоления горок. Исходя из данных по электроскутерам я решил, что 35-40 н*м достаточно для преодоления средних горок. Примерно такой-же момент (42 н*м номинал для контроллера) я присвоил 5й передачи, которая является самой эффективной в смысле кпд (на 5й передаче внутренний механизм втулки не задействован: 1 оборот звездочки равен одному обороту колеса) И самой востребованной т.к. 26 км/ч является самой эффективной не только из-за особенностей втулки, но и из-за самого оптимального соотношения траты энергии (емкость аккумуляторов/дальность/скорость) на преодоление ветра, трению качения и нагрузки на аккумулятор. Проще говоря при дальнейшем повышении скорости затраты энергии растут значительно быстрее чем до отметки 25 км/ч. Соответственно на 8й передаче скорость около 42 км/ч, а на 1й около 13 км/ч (точные характеристики скутера см. В таблице). При этом на первой передаче максимальный кратковременный момент может быть до 132 н*м!!! Неограниченно долго может создаваться момент до 44 Н*м номинальный для двигателя и до 80 н*м номинальный для контроллера (контроллер рассчитан на мощность в 1,81 раза превышающую мощность двигателя). Чтобы получить такие моменты на колесе, нужно было понизить скорость вращения двигателя примерно в 20 раз. Кпп на первой передаче уже понижала почти в 2 раза обороты, поэтому оставалось понизить обороты в 10 с чем-то раз. Я решил не экспериментировать с большими звездочками как в прошлом электровелосипеде и сделал 2х уровневый редуктор из заводских велосипедных звездочек. Передаточное отношение на первой и на второй ступени редуктора были 3,16 и 3,5. Втулку шимано я заспицевал в сокольниках и поставил на неё большую звезду на 42 зуба через самодельный переходник (изначально втулка рассчитана на маленькие звезды с оригинальном креплением). Промежуточный вал редуктора я разместил на месте педалей – с одной стороны звезда на 12 зубов, с другой – на 38 зубов. А с 38 зубой звезды цепь идет на двигатель с 12 зубой звездой. Крепление звезд оказалась не простой задачей (Опыт в креплении звезды к валу двигателя у меня был: в скутере я её закрепил также как и в электровлосипеде - сделал проточку на валу и за неё зацепил звездочку). Большую звезду на педальном шатуне я оставил родную на 38 зубьев (только спилил педальные элементы), а маленькую звезду на 12 зубов установил на шатун на самодельном креплении. Двигатель установлен в элементы рамы велосипеда между подседельной трубой и колесом (чтобы он туда поместился, пришлось несколько проточить трубы рамы). Цепь с натяжителем от двигателя до промежуточного вала я поставил ту, что шла с велосипедом - благо нагрузка на неё относительно небольшая (25 кг максимум), а вот между валом и втулкой я поставил цепь усиленную (более толстый металл) односкоростную.. На втулку Shimano я установил роллерный тормоз, который по мощности равен дисковому.
Электрика
Электрическая часть не сильно отличается по устройству от предыдущего электровелосипеда: аккумуляторы соединены последовательно 4 штуки на 48 В 12 А/ч (я решил ставить один комплект аккумуляторов т.к. с 2-мя вес был слишком большим) и прикреплены к багажнику. Там же прикреплен контроллер. Управляющий сигнал на контроллер подается от 9 В батарейки через управляющий резистор, а резистор вращается подпружиненным тросиком тормоза через обычную ручку тормоза (это значительно облегчает управление, в отличии от предыдущего «прямого» вращения резистора.
Сводная таблица характеристик и узлов:
- Двигатель бесколлекторный модель FL86BLS125 660 Ватт 48 вольт 3000 об/мин
- Контроллер модель 48ZWSK50 1200 Ватт 48 вольт 25/50 А постоянно/пиково
- Редуктор двухступенчатый понижающий в 11,06 раза
- Втулка 8-ми скоростная Shimano NEXUS Lite
Таблица соотношения скоростей на разных передачах и усилия на колесе(максимальное/номинальное для контроллера/номинальное для двигателя):
1 ск - 13,7 км/ч – 160/80/44 Н*м
2 ск - 16,5 км/ч – 130/65/36 Н*м
3 ск - 19,4 км/ч – 112/56/31 Н*м
4 ск - 22 км/ч ---- 98/49/27 Н*м
5 ск - 25,9 км/ч – 84/42/23 Н*м
6 ск - 31,5 км/ч – 68/34/18 Н*м
7 ск - 36,7 км/ч – 58/29/16 Н*м
8 ск - 41,6 км/ч – 50/25/13 Н*м
(двигатель к сожалению не может выдать максимальный для контроллера момент – только 3-х кратный от номинала)
В принципе можно рассчитывать на мощность (и момент) номинальный для контроллера, т.к. большой момент, как правило, нужен кратковременно при преодолении горки, но все-таки лучше следить за перегревом двигателя.
Общие впечатления
Впечатления отличные! Скутер имеет очень хорошую динамику (если выжать газ на полную до 6 передичи, то динамика значительно лучше обычной легковушки). Естественно, что на высоких передачах динамика несколько падает, но все равно остается приличная. Дальность пока полностью испытать не получилось. Максимум я проезжал 24 км и заряд ещё оставался. Вполне можно ожидать 20-30 км дальности в зависимости от скорости и холмистости местности от одного комплекта 48 В 12 А/ч. Этого мне вполне хватает, чтобы покататься по парку и съездить по делам в районе. Цепь особо не напрягает своим шумом, особенно если ехать на высоких передачах на небольшой скорости. С кпп особых сложностей нет – перед переключением передачи немного сбрасываю газ (если переключать без сброса, нужно крепко держатся – может снести ускорением), переключаю и газую дальше. На 1-й передаче максимальный момент аж 132 Н*м! Это в принципе позволяет скутеру забраться практически в любую горку (обратного пока не замечено). В будущем я планирую перейти на литий-ионные аккумуляторы – они и легче и дальность дают значительно больше.
