Электровелосипед своими руками: нюансы сборки

Сложно ли изготовить электровелосипед самостоятельно, своими руками? Давайте разберёмся.

На Aliexpress доступно для заказа огромное количество как готовых электрокомплектов, так и отдельных комплектующих для сборки электровелосипеда.

Когда погружаешься во всё это многообразие компонентов, глаза загораются, и начинаешь мечтать, как установишь их на свой велосипед, ты же многое делаешь своими руками, и по электрике в том числе.

И вот, комплектующие заказаны, и уже лежат у тебя дома. Примеряешь их на велосипед, и в этот момент начинают возникать вопросы, а глаза горят уже не так ярко...
Но давайте по порядку. С какими же нюансами мы столкнёмся при самостоятельной сборке электровелосипеда?

Самое основное, конечно - не ошибиться с размером каретки. Однако, это не единственное, на что следует обратить внимание.

Зачастую при установке центрального мотора он просто не вставляется в отверстие под каретку - из-за сварного шва внутри кареточного отверстия. В таком случае необходимо воспользоваться развёрткой подходящего диаметра, но можно обойтись и напильником.

Кроме сварных швов внутри, установке мотора могут мешать элементы рамы снаружи - те же сварные швы или элементы усиления. Как с ними быть - отдельный вопрос.

И вот мотор вставлен. Для его закрепления в комплекте идут накидные гайки и кронштейн. Но прежде, чем затягивать гайки, следует обратить внимание на то, не упрётся ли звезда в перо рамы.

Дело в том, что производителей велосипедов довольно много, но гораздо больше вариантов рам, которые они выпускают, и эти рамы не рассчитаны под установку электрокомплектов.

Если звезда всё-таки упёрлась в перо, необходимо изготовить кольцо-проставку, чтобы обеспечить требуемый зазор. Но тогда может не хватить резьбы, чтобы накрутить гайку на двигатель - в этом случае установка невозможна (конечно если не решите изготовить новую звезду меньшего диаметра, изменив тем самым эксплуатационные характеристики).

И раз уж мы коснулись звезды, нужно убедиться, что линия цепи (если смотреть на неё сверху) перпендикулярна оси вращения заднего колеса на средней передаче заднего переключателя.

Если это не так - возникающие при эксплуатации диагональные нагрузки на цепь будут приводить к её соскакиванию со звёзд, а иногда и разрыву.

Но правильная линия цени не гарантирует чёткую работу системы при эксплуатации, так как при переключении передач, особенно если двигатель в этот момент работает, цепь может соскакивать со звезды мотора.

Для устранения этого явления изготавливается уловитель цепи. Иногда в качестве уловителя удаётся использовать передний переключатель, настроив его в правильное положение.

Довольно часто под кареточным узлом проходит гидролиния от заднего тормоза. И если она уместилась в зазор между рамой и двигателем, то при работе последнего возникнет вращающий момент, который её передавит.

Момент этот достаточно высок для того, чтобы провернуть двигатель, как бы сильно вы не затянули гайки. Поэтому придётся предусмотреть для него упор, а гидролинию вывести из-под двигателя и пустить мимо, изготовив для неё отдельное крепление.

Мотор-колесо установить гораздо проще, чем центральный мотор, но и здесь есть свои нюансы.

Основной - если у вашего велосипеда осевое крепление, то мотор-колесо в него не установить. Мотор-колёса устанавливаются только на крепление QR (Quick-release - быстросъёмное), с эксцентриком.

Однако, компания electron bikes грамотно изготавливает переходники из осевого крепления в QR именно для таких случаев.

Второе, на что следует обратить внимание, - мотор должен иметь установочные размеры, соответствующие расстоянию между дропаутами велосипеда. Иначе задние перья при установке мотор-колеса придётся либо сжимать, либо растягивать - это всё приведёт к дополнительным нагрузкам на раму, что скажется на надёжности конструкции в целом.

У мотор-колеса при работе возникает вращающий момент, который стремится провернуть ось внутри крепления. А поскольку этот момент довольно высокий, необходима установка торкармов (torque arm) - усилителей дропаутов.

Торкармы должны плотно сидеть на оси двигателя и жёстко крепиться к дропаутам. Из-за множества вариантов изготовления рам, универсальных торкармов не существует, поэтому их поиск и изготовление - весьма творческий процесс.

На aliexpress можно заказать как быстросъёмную батарею, в корпусе и с платформой, которая крепится на раму, так и простой "кирпич", а затем начать придумывать как его закрепить.

В первом случае достаточно закрепить платформу на раму, как правило в ней есть отверстия для крепления на стационарное место бутылки для воды. Хотя, это не самый надёжный вариант, и лучше дополнить такое крепление хомутами по форме рамы.

Кстати, если у вас двухподвес (помимо амортизационной вилки присутствует задний амортизатор), или рама с заниженной верхней трубой, необходимо обратить внимание на то, что амортизатор может мешать установке батареи внутрь треугольника рамы.

Если же мы имеем дело с батареей типа "кирпич", то есть собранной и упакованной в термоусадку, но без корпуса, то надёжно закрепить её на велосипеде - гораздо более серьёзная задача, чем может показаться на первый взгляд. Так как даже небольшое её повреждение может привести к серьёзным последствиям. Но об этом я напишу в отдельной статье.

И сразу хотелось бы сказать о варианте размещения батареи на багажнике - при езде она начинает раскачиваться и со временем ломает багажник, либо слетает с него. Так что такой вариант не рекомендую.

Есть ещё вариант отдельной покупки комплектующих для батареи (Li-ion элементы, плата BMS, провода, разъёмы) и сборки литий-ионной батареи своими руками, но там ещё больше нюансов, которые я опишу в отдельной статье.

В случае центрального мотора контроллер, как правило, установлен в самом двигателе, а в случае мотор-колеса - вынесен отдельным компонентом.

В наборе с Aliexpress вместе с контроллером часто идёт отдельный пластиковый корпус. Такой корпус имеет два отверстия для крепления на подседельную трубу, вместо бутылочного крепления.

Такой вариант хорош тем, что соединения проводов скрываются в этом корпусе, и тем самым частично защищены от внешней среды.

Если же в комплекте нет отдельного корпуса для контроллера, последний придётся крепить самостоятельно. Многие используют для этого велосипедные сумки, но это далеко не самое лучшее решение, поскольку разъёмы открытого типа под воздействием влажности окисляются и электровелосипед перестаёт работать.

В качестве решения проблемы герметичности пластикового корпуса контроллера часто используют силикон, но наиболее правильным решением будет замена проводов с разъёмами на герметичные, например производства "Julet" - это современное и надёжное решение.

Для использования ассистентного режима езды, то есть когда вы, не трогая ручку газа, крутите педали, а мотор помогает вам, на электровелосипед устанавливается PAS-сенсор. Он состоит из кольца с магнитами, которое помещается на оси вращения педалей, и датчика Холла, устанавливаемого на каретку.

Таким образом, для установки PAS-сенсора необходим съёмник шатунов и специальный ключ для откручивания каретки. Приобретать эти инструменты ради одного использования не имеет смысла, так что придётся везти велосипед в ближайшую веломастерскую.

Однако следует учесть, что если кольцо с магнитами установить наоборот, система работать не будет. Так что лучше сразу проверить работоспособность на готовом велосипеде.

Для безопасности использования на электровелосипед устанавливаются датчики тормоза, особенно если у вас мощный мотор. Они необходимы для того, чтобы отключать двигатель в случае нажатой тормозной ручки.

В комплекте с Aliexpress чаще всего идут тросовые ручки тормоза со встроенными кнопками. Так что если на вашем велосипеде гидравлические тормоза, такие ручки не подойдут.

В таком случае можно самому проявить инженерное мышление и найти решение, а можно отправить свои гидравлические тормоза транспортной компанией в electron bikes. Данная компания занимается, среди прочего, разработкой и производством датчиков тормоза на любую гидравлику.

Если вы знаете другие компании, которые занимаются разработкой надёжных датчиков тормоза под гидравлику, пожалуйста, напишите в комментариях, чтобы читатели смогли получить больше информации и иметь выбор.

Казалось бы, нет ничего проще - снять грипсу, при необходимости обрезать, установить ручку газа, вернуть грипсу. Но и тут возникают нюансы - ручка чаще всего начинает перекрывать собой рычаги переключения скоростей, и их придётся или подпилить, или нарастить.

Диаметр руля, на который рассчитан дисплей, должен соответствовать диаметру руля вашего велосипеда. Это необходимо заранее проверить.

Если проанализировать предложения Aliexpress, с центральными моторами, как правило, идёт герметичная проводка с герметичными разъёмами. А вот с мотор-колёсами чаще всего идёт открытая проводка, которая никак не защищена от внешней среды (разве что пластиковый корпус контроллера).

Логично, что для универсальности китайских электрокомплектов длины проводов сделаны с запасом, и когда все компоненты системы будут установлены на велосипед и соединены, излишки проводов нужно будет куда-то прятать.

Помимо того, что это нарушает эстетику электровелосипеда в целом, излишняя длина силовых проводов, идущих от батареи к контроллеру и от контроллера к двигателю, создаёт дополнительное сопротивление, снижающее эффективность системы.

В последнее время среди предложений Aliexpress появились комплекты с интеграционным кабелем - это когда с одного конца к нему подключается контроллер, а с другой (со стороны руля) - ручка газа, дисплей и датчики тормоза. Но и этот кабель, конечно, идёт с запасом длины, и его тоже нужно будет где-то свернуть.

В данной статье я постарался описать если не все, то большинство нюансов, встречающихся при самостоятельной установке электрокомплекта на велосипед.

Подробнее каждый компонент электровелосипеда будет рассмотрен в следующих статьях.

Надеюсь, был Вам полезен. До встречи!