Как сделать из обычного велосипеда электрический

Не всем нравится крутить педали, чтобы добраться на работу или совершить поездку на природу. В этом случае выручит сборка электровелосипеда своими руками. Такой гаджет обойдется дешевле заводского аналога.

Как сделать из обычного велосипеда электрический

Составляющие электровелосипеда

Основные части конструкции — электрическая и механическая. Сначала определяются с требуемой мощностью мотора, от которой во многом зависит скорость:

  • малая — максимальная скорость составляет 40 км/ч;
  • средняя — до 60 км/ч;
  • высокая — до 100 км/ч.

Существует несколько типов моторов:

  1. Кареточный — сложное устройство с обгонной муфтой. Удобно тем, что устанавливается на каретку. Имеет недостаток: сильно нагружает привод, цепь со звездочками быстро изнашивается.
  2. Прямого хода. Мощность средняя и высокая, долговечный, потому что в конструкции нет шестеренок. Недостатки: тяжелый, крупный, небольшой крутящий момент на малых оборотах.
  3. Редукторный. Отличается легкостью и компактностью. Со встроенным планетарным шестеренчатым редуктором.

Из аккумуляторов выбирают те, что с напряжением 36-48 В. Наилучшая энергоемкость у литиевых батарей, они компактные, легкие. Свинцово-кислотные — тяжелые, громоздкие. Из литиевых лучше железо-фосфатные, хотя они большие и дорогие. Литий-ионные дешевле, легче, умельцы собирают батарею из элементов 18650, добиваясь нужной емкости. Например, для мотора мощностью 350 Вт требуется около 15 А∙ч. С такими показателями без заряда можно преодолеть по городу расстояние в 50 км. Их недостатки: плохо работают на морозе, выносят до 1 тыс. циклов заряда.

Для управления двигателем и всей электросистемой нужен контроллер, если нет механического переключения скоростей. Он подает напряжение, величина которого зависит от требуемой мощности и скорости, а также обрабатывает сигналы датчиков.

Составляющие электровелосипеда

Для изготовления электрического варианта в качестве базы лучше использовать спортивный велосипед. Можно собрать его из дорожного, но в таком случае необходима немного другая схема. Преимущество спортивного велобайка в прочной раме, усиленных ободах. К тому же у него много скоростей, которые легко переключаются. Рама во всех случаях требуется только стальная, не стеклопластик и сплавы.

Требования к устройству

Самодельный электровелосипед должен отвечать требованиям, к которым относятся:

  1. Возможность проехать нужное расстояние без подзарядки. В зависимости от этого выбирают аккумуляторы, обеспечивающие запас хода.
  2. Планируемая скорость. Если сделать ее немного больше, чем у неэлектрического велосипеда, будет достаточно. Можно существенно повысить скорость за счет мотора и АКБ, но это будет уже другая техника.
  3. Вес машины, особенно важный для городских жителей. После переделки велосипед должен оставаться такой массы, чтобы можно было занести его в квартиру, погрузить в багажник автомобиля, перевезти в автобусе, троллейбусе.
  4. Правильное размещение двигателя и аккумулятора. Если выбрать для них место, после установки на которое сместится центр тяжести или сильно возрастет нагрузка на ось, управлять транспортным средством будет напросто.

Электровелосипеду требуются более мощные тормоза: с гидроприводом, большим диском, износоустойчивыми колодками. Штатным трудно справляться с нагрузкой, они быстро стираются. Специальные тормозные системы для электрических велосипедов только появляются, поэтому часто оставляют стандартные или приспосабливают тормоза от минибайка.

Требования к устройству

Вилки подбирают в зависимости от стиля езды и местности, где будет использоваться транспортное средство, его веса и мощности. Если агрегат тяжелый, для езды по бездорожью ставят двухкоронную вилку для даунхилла. Передвигаться по асфальту с ней неудобно — слишком мягкая. В большинстве случаев устанавливают стандартные велосипедные амортизаторы.

Инструменты для работы

Чтобы сделать хороший электровелосипед, требуются токарные работы. Понадобится станок или возможность заказать изготовление деталей. Кроме того, в распоряжении мастера должны быть такие инструменты:

  • сварочный инвертор;
  • слесарный набор (молоток, плоскогубцы, ножовка, надфили, напильники и т.д.);
  • большой штангенциркуль;
  • электродрель и сверла;
  • головка на 15 для трещотки;
  • болгарка;
  • инструмент для нарезания резьбы.

Могут понадобиться фрезерный или плоскошлифовальный станок, что зависит от комплектующих: требуется ли их переделать, доработать.

Подбор материалов

Для механической части необходимы:

  • 2 шкивы от автомобильного генератора;
  • ремни от него же:
  • 2 звездочки по отдельности или в комплекте;
  • вал с подшипниками в каретку.

Кроме этих деталей, запасаются железным уголком. Понадобится болванка, чтобы выточить промежуточный вал, если он не закуплен вместе со звездочкой. Необходимы болты, гайки, шайбы для крепления двигателя. Чтобы разместить аккумулятор, покупают специальные кассеты или делают ящик из подручных материалов, используют подходящую тару.

Для монтажа электрической части понадобится проводка, клеммы. Необходима тщательная изоляция. Дополнительно к изоленте или вместо нее пользуются термоусадочными трубками, горячим клеем.

Подбор материалов

Пошаговая инструкция

Невозможно дать подробную инструкцию по сборке электровелосипеда. У каждого мастера свои комплектующие детали с разными габаритами, но придерживаться основной схемы стоит, чтобы избежать ошибок.

Монтаж механики

Конструкция механической части зависит от расположения двигателя и варианта привода. Самый удачный способ — это когда мотор размещают на трубе рамы под сидением. От него идет ременная передача на промежуточный вал, установленный в каретке на 2 подшипниках. На нем и двигателе монтируют шкивы под ремни. За шкивом на валу устанавливается ведущая звездочка.

От звездочки идет цепная передача на заднее колесо. На его втулке 4-6 болтами с контргайками закрепляют большую звездочку. Для работы используется болгарка и электрическая дрель. Подгонка выполняется с помощью надфилей, напильников.

В приводе используется ременная и цепная передачи. Такая схема имеет преимущества: исключаются резкие рывки в начале движения, передача вращения от колеса на двигатель.

Крепление двигателя

Мастера советуют изготовить картонный макет крепления, который поможет найти мотору место для размещения. По возможности его располагают за штырем под сидением. По макету после примерки и уточнений вырезают железное крепление. На нем размечают места под пазы для скоб. Их по два с каждой стороны двигателя, резьбовая часть должна свободно входить, но не болтаться. Прорезать пазы удобно торцевой фрезой. Если нет такой возможности, по краям сверлят отверстия, затем делают прорези болгаркой.

Крепление двигателя

Для двигателя изготавливают кронштейн из уголков. В нем высверливают отверстия под скобы, которые должны совпадать с пазами на плите. Болтами U-образного вида охватывают мотор, продевают в отверстия уголков, затем — в пазы пластины, прикручивают гайками. Для некоторых двигателей уголки не нужны.

К раме навесное крепление приваривают. Ее стенки тонкие, поэтому дугу направляют преимущественно на плиту. Приварив 1 сторону, дают металлу остыть, чтобы его не повело.

Сборка ременного привода

На шкивы электродигателя и промежуточного вала надевают ремень. Чтобы он не перекручивался во время работы, выставляют оба шкива на 1 линии. Об этом заботятся, когда приваривают пластину к стояку. Обеспечивают натяжение ремня, перемещая двигатель в пазах. Он должен немного пружинить. Прогиб при нажатии с небольшим усилием — 15 мм.

Подключение к аккумулятору

Для подключения к аккумулятору используют медный провод толщиной 3 мм, который выдерживает 30 А. Если такого нет, сматывают несколько жил сечением 0,75-1,0 мм. Толще, чем на выводах двигателя, брать не стоит. Если за основу берется спортивный велосипед, контроллер не нужен, потому что у него есть переключатель скоростей. Подключение осуществляют через тумблеры, способные выдержать 10 А.

Схема электровелосипеда

Для конструкций на основе обычного велосипеда нужен контроллер. Его 2 толстых провода подключают к аккумулятору, соблюдая полярность. Выводы желтого, зеленого, синего цветов — к соответствующим контактам двигателя. Если он начнет вращаться не в ту сторону, меняют местами 2 любых провода. Зажигание подключают тонким красным проводом, ручку газа — пучком из 3 жил.

Схема электровелосипеда

Соединения делают надежными, скручивания не допускаются, применяется пайка. Удобно пользоваться разъемами ХТ60. Они выдерживают вибрацию, тряску, ток до 60 А. В полости внутри заводят припой, затем провода.

Для велосипеда с механическим переключателем скоростей контроллер не используют. Устанавливают тумблер на 3 позиции, 10 А. Им подключают разное количество батарей, чтобы изменять скорость.

Для питания низковольтного оборудования дополнительно потребуется преобразователь. Без него можно обойтись, если вывод на фары и звуковой сигнал сделать отдельно от аккумулятора на 12 В.

Проверка и устранение неполадок

Сначала проверяют работу электрической схемы. Если двигатель не вращается, проблема — в блоке питания или электрической цепи. Берут мультиметр, проверяют провода. Если недостаточная емкость аккумулятора, ставят на зарядку.

Проверяют скорость вращения колеса. Увеличенная или недостаточная скорость объясняются неправильно выбранным передаточным числом. Чтобы уменьшить его, увеличивают размер шкива на промежуточном валу. Другой способ — уменьшить диаметр шкива на двигателе. При повышенных оборотах поступают наоборот.

Ссылка на основную публикацию