Электрический велосипед: развитие двухколёсного транспорта + ТОП-5 моделей

Электрический велосипед: развитие двухколёсного транспорта + ТОП-5 моделей

Электрический велосипед — тип транспортного средства на электротяге, основой которого выступает традиционный велосипед. Отличия заключаются лишь в дополнении конструкции электрическим двигателем, что позволяет автоматизировать движение. Велосипед на электрическом ходу относится к разряду экологически чистых городских транспортных средств. Источником энергии такой машины является аккумулятор. Двадцатый век, по сути, стал веком электрических велосипедов, благодаря которым удалось решить проблему городского транспорта и загрязнения окружающей среды в густонаселенных странах (пример – Китай).

Преимущественные стороны электрической двухколёсной машины

Период только одного 2012 года отметился продажей более 31 миллиона электрических велосипедов. Кроме сохранения экологии, не менее значимым преимуществом использования такого типа транспорта является экономия. Подсчитано — общая стоимость за километр, пройденный электрическим велосипедом, включая:

  • энергию,
  • покупку,
  • техническое обслуживание,

составляет менее 0,7 цента. Для сравнения на бензиновый скутер расходуется  $0,031, а на легковой автомобиль $0,62.

Аккумуляторы электрических велосипедов допустимо заряжать механической системой, просто работая педалями. Аккумулятору типичного электрического велосипеда требуется 6–8 часов на заряд. Диапазон дальности пути транспортного средства составляет 35-50 км с учётом скорости движения 20 км/ч.

Эти критерии означают: одного заряда батареи вполне достаточно для поездки на работу и обратно, велосипедных прогулок с друзьями, выполнения других задач. Статистика показывает — около половины поездок обычным горожанином выполняются в течение одного дня на среднее расстояние 15 км.

Электрический велосипед - главный компонент конструкции электро-привод
Вот так выглядит одна из многих вариаций электро-привода, внедрённого в конструкцию обычной двухколёсной техники

Опять же возвращаясь к теме экономии, следует отметить — эксплуатация бензиновых автомобилей в городских районах даёт вредные выбросы:

  • HC (углеводороды — 3,57 г/км),
  • CO (3,15 г/км),
  • CO2 (1,82 г/км),
  • NOx (2,29 г/км).

Таким образом, электрический велосипед, являющийся альтернативным средством передвижения  по отношению к автомобилю, демонстрирует на каждые 100 км экономию в среднем 8,5 л бензина, а все отмеченные загрязнения попросту отсутствуют.

Краткий исторический обзор на электрический велосипед

Как оригинальный транспорт, электрические велосипеды появились практически одновременно с традиционными велосипедами. Уже в 1890-х годах выдавались несколько патентов на электрические велосипедные двигатели.

Период 1895 года отметился выдачей патента на велосипедную батарею с шестью полюсами, коллектор постоянного тока и мотор-втулку, смонтированный в области заднего колеса. Спустя два года изобрели электрический велосипед, движимый парным электродвигателем. Эта конструкция позже использовалась брендом «Giant Lafree e-bikes» (90-е годы).

Немецкой компанией «Heinzmann» ещё в 1920 году было освоено массовое производство электродвигателей для велосипедов. Первый немецкий мотор установили на конструкции типа «тандем». На момент 1930-х годов компания «Lejay Manufacturing» (Миннеаполис) зарегистрировала патенты на «GoBike», — электрический велосипед с генератором «Ford T», соединенным с задним колесом.

Электрический велосипед - основные компоненты конструкции транспорта
Основные компоненты электро-байка: 1 — стандартная стальная рама; 2 — саквояж под аккумулятор; 3 — место хранения контроллера скорости; 4 — захват дросселя; 5 — мотор интегрированный; 6 — электрический кабель питания мотора

Несколько позже компанией «Moulton Consultants Ltd.» была изготовлена двух-цепная коробка передач, переключающая цепи на нижний кронштейн или на электродвигатель. Значительное увеличение электрических велосипедов наблюдалось в 1940 годах по причине недостатка крупных моторизованных транспортных единиц для войск.

Электрический велосипед и нефтяной кризис

Об электрических велосипедах заставил вспомнить и период первого нефтяного кризиса (1973 год). Тогда использование электрических велосипедов виделось актуальным, несмотря на относительно низкий уровень популярности этой техники. На тот момент времени в Соединенных Штатах электрические велосипеды играли преобладающую роль в городской транспортной структуре как чистый вариант решения проблемы нефти.

Первая модель для массового рынка представляла грубый тяжёлый аппарат. Здесь применялась массивная стальная рама, делающая технику неудобной для транспортировки. Тем не менее, даже эта конструкция оказалась универсальной и экономичной по сравнению с габаритными мощными двигателями автомобилей семидесятых.

Дальше — в 1982 году, разработали подтип электрических велосипедов. Конструкция работала по принципу педального электрического цикла, когда велосипедисту помогает электрическая тяга двигателя при вращении педалей.

Однако наибольший уровень популярности пришёлся на электрические велосипеды в девяностых годах. Так, в 1992 году фиромй «Sinclair Research Ltd.» был изготовлен оригинальный велосипед «Zike» на никель-кадмиевых батареях.

Портативный электрический велосипед имел вес 11 кг и оснащался небольшим электродвигателем, приводящим в движение заднее колесо. Аккумуляторные батарея встраивались в раму конструкции. Затем японская компания «Yamaha» распространила модель типа «bicilec» или «pedelec» под названием «Power Assist», которая имела большой успех в Японии.

Датчики крутящего момента и управление мощностью

Конец 1990-х годов отметился тем, что были разработаны различные модели датчиков крутящего момента и управления мощностью, а также новые типы более долговечных батарей питания. Кроме того, в конце 1990-х годов на рынке доминировали крупные велосипедные бренды, но в начале 2000 года продажи электрических велосипедов радикально сократились.

Электрический велосипед и балансир крутящего момента
Конструкция балансира крутящего момента: 1 — рукав интеграции датчика крутящего момента; 2 — датчик крутящего момента; 3 — интерфейс питания; 4 — подшипник

Очередной бум отметился в 2005 году, когда появились в продаже конструкции, комплектуемые литиевым аккумулятором. Компания «Panasonic» выпустила самый лёгкий электрический велосипед (19,9 кг). Вскоре после этого другая известная фирма «Honda» выпустила модель «Step Compo», представляющая первый электрический складной велосипед весом 18,7 кг.

Чуть позже инженеры «Panasonic» применили литий-ионную батарею, появление которой вновь спровоцировало революцию на рынке. На момент 2012 года в странах ЕС продано 854 000 моделей, то есть фактически 1,7 продажи на 1000 жителей. Французы в 2016 году купили 134 000 моделей по сравнению с 37 000 в 2011 году. Итальянские продажи 2016 года увеличились на 40% — продано более 124 000 электро-байков.

Современный электрический велосипед: ТОП-5 конструкций

Последние несколько лет современности отмечаются активной практикой применения разных видов велосипедов, от тяжелых грузовых моделей, до лёгких и прочных горных. Теперь людям предоставлены обширные возможности в плане приобретения такого рода транспортных машин. Как лишнее подтверждение полноценного выбора представлен ниже список ТОП-5 лучших моделей велосипедов на момент 2020 года.

Электрический велосипед #1: модель «Trek Allant+ 9.9S Stagger»

Модель «Trek Allant + 9.9S» полностью сфокусированная конструкция по типу «ракета-носитель». Отличается довольно агрессивной в положительном смысле геометрией, соответствующей потребностям пользователя.

Электрический велосипед модели Trek Allant+9.9S Stagger
Разработка Trek Allant+ 9.9S Stagger — одна из тех немногочисленных конструкций, которым удалось оказаться в списке ТОП-5 на момент 2020 года

Очевидной деталью машины выступает электрический двигатель «Bosch Performance Speed» (скорость до 45 км/ч). Электрический двигатель совместим с «Range Boost» (диапазонным бустером), позволяющим совмещать 500-ваттный аккумулятор «Bosch» и уже встроенную в корпус рамы батарею на 625 Вт/ч «Bosch PowerTube». Таким способом фактически удваивается диапазон запаса хода.

Этот байк имеет:

  • карбоновую раму и вилку,
  • эффективную трансмиссию,
  • тормоза серии «Shimano XT».

Контрольный дисплей «Bosch Smartphone Hub», совместимый с приложением «COBI.Bike» через «Bluetooth», обеспечивает мониторинг заряда телефона, передачи музыки, получение пошаговых инструкций и т.д.

Электрический велосипед #2: модель «Batch Bicycles E-Commuter»

Очередной электрический велосипед ТОП-5, способный удивить пользователя не только ценой, но также детальным исполнением. Своего рода пригородный автомобиль, стоимостью $2000, передвигается 250-ваттным двигателем «Active Line Gen 3» среднего класса.

Электрический велосипед Batch Bicycles E-commuter
По внешнему виду этой конструкции достаточно сложно говорить о совершенной технике. Тем не менее — это электрический велосипед ТОП-5, что само по себе сенсация

Достаточно мощный 400-ваттный аккумулятор «Bosch» обеспечивает прохождение до 130 км на одном заряде. Отслеживание работы системы осуществляется на удобном для восприятия контрольном блоке «Purion». Стоит упомянуть также другие привлекательные детали:

  • крылья,
  • заднюю стойку с пружинным зажимом,
  • гидравлические дисковые тормоза.

Байк оснащается шинами «Kenda Kwick Twenty.5 Sport» (27,5×1,75) и 8-ступенчатой трансмиссией «Shimano Altus» начального уровня. Механика трансмиссии обеспечивает лёгкий подъем в гору, удобную каденцию.

Электрический велосипед #3: модель «Parkway Step-Thru»

Исключительно облегчённая модель среди существующего ассортимента городских электрических велосипедов. Оснащается бесшумным двигателем «Bosch Active Line» средней мощности с промежуточным приводом.

Электрический велосипед модели Parkway Step Thru
Одна из тех достаточно редких конструкций, которые выделяются малым весом и при этом обладают эффективным функционалом

Конструкция привода обеспечивает поддержку работы педалями с набором скорости до 32 км/ч. Для питания мотора используется 400-ваттная батарея под диапазон прохождения пути 50-180 км. Конкретное прохождение зависит от режима:

  • электрической помощи,
  • скорости движения,
  • рельефа местности,
  • веса велосипедиста и груза.

Байк наделён 26-дюймовыми алюминиевыми колёсами, «обутыми» 2-дюймовыми шинами. Соответственно, имеется удобный поворотный руль, 9-скоростные компоненты «Shimano Sora» и кассеты «Parkway».

На первый взгляд этот электро-байк выглядит как обычная безмоторная модель. Однако, благодаря множеству электронных компонентов «Bosch», включая дисплей Purion, реальная картина машины явно другая.

Электрический велосипед #4: модель «Women’s Turbo Vado 3.0»

Городская езда специально для женщин. Точнее — машина с электрическим приводом, специально созданная под женский пол, поэтому и обозначенная как модель «Specialized Turbo Vado 3.0». Относительно скромный педальный двигатель способен развить скорость 45 км/ч в турбо-режиме (фактически увеличение выходной мощности на 320%).

Электрический велосипед Women’s Turbo Vado 3.0
Модель специального выпуска Women’s Turbo Vado 3.0, но фактически представляет собой универсальную машину

Между тем, несмотря на тот факт, что конструкция разработана непосредственно для женщин-велосипедисток (машина оснащена специальным седлом и захватами для женщин, имеет более низкую стойку), сквозная рама чрезвычайно удобна для любого пользователя, независимо от пола.

Современный байк «Women’s Turbo Vado 3.0» оснащён гладкими встроенными фонарями. Крылья машины и задняя стойка добавляют больше шаржа к удивительным функциям женской машины. К тому же удачное сочетание цены, производительности и привлекательного внешнего вида, способствует покупке этого транспорта без каких-либо сомнений.

Электрический велосипед #5: модель «Gazelle Ultimate T10+ HMB»

Сверкающий полировкой, выделяющийся красным цветом, уверенно смотрящийся пригородный транспорт. Электро-байк «Gazelle Ultimate T10+ HMB» обеспечивает движение не хуже автомобиля. Дизайн, несколько агрессивный по геометрии, словно дополняет максимальную скорость 45 км/ч.

Электрический велосипед модель Gazelle Ultimate T10+HMB
Одна только «красноречивая» окраска уже заставляет смотреть на этот электрический велосипед. Соответственно, не остаются в стороне и прочие детали конструкции

Сделанный на базе алюминиевой рамы, «Gazelle Ultimate T10+ HMB» оснащён новейшим двигателем среднего класса «Bosch Performance Line Speed» (крутящий момент 75 Нм). Питание двигателя обеспечивает батарея мощностью 500 Вт/ч. Этой мощности достаточно, чтобы преодолеть до 100 км пути на одном заряде (при турборежиме вдвое меньше).

Задний переключатель «Shimano XT» делает возможным движение байка на 10 передачах. Соответственно, обеспечиваются различные режимы езды, включая подъёмы в гору и скоростное движение на ровных участках.

По сравнению с байками на более широких шинах, эта конструкция демонстрирует 1,75-дюймовые шины «Gazelle Schwalbe Energizer Plus», сглаженные по центру, имеющие более узкие боковины. Подвесная вилка «Suntour» (ход 80 мм) компенсирует утрату амортизации, которую обеспечивает более широкая шина. Регулируемая штанга позволяет точно настроить угол поворота руля.


При помощи информации: MDPI