当下电动自行车的普及率越来越高,其出行的便捷性和低碳属性都是其他交通工具无法替代的,电动自行车上搭载的电机能够给骑手提供额外的踏板辅助力,因此骑行时会更加省力,作为电动自行车的核心部件,不同的电机对电动自行车的性能也会产生影响,目前市场上的电机主要分为轮毂电机和中置电机两类,在市场份额比值中,轮毂电机占有绝对优势,但近年欧美畅销的高端车型中,大多是以中置电机设计,那么这两者之间有什么差别呢?本文就为大家详细总结了这两类电机之间区别和优缺点。
轮毂电机,顾名思义,就是将轮毂与电机相结合的设计,它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内,凭借成熟的设计和低廉的价格被广泛用于电动两轮车、汽车的动力设计上。
轮毂电机优点
1、车辆结构简单,基本无需维护
轮毂电机结构简单,通常是由线圈,转轴,磁钢和外壳几部分组成的,由于结构简单,轮毂电机故障率比较低,因此也就基本不需要维护,它和踏板驱动系统是相互独立的,由于它们不连接到主踏板驱动系统,轮毂电机也不会给链条或变速杆增加任何额外的压力,导致其他部件的磨损,安装电机车辆的链条可能比非电动自行车的使用寿命更长。
2、价格低,效率高
轮毂电机生产技术要求不高,因此制造成本低,普通的轮毂电机成本价仅200元,500元以上的电机都有动能回收的功能。使用性能上,轮毂电机具有电能转化效能高,更省电的优势,由于轮毂电机是直接后轮驱动,不存在传动过程中的能量损耗,动能转化率目前在80%左右,起步加速方面也更有优势,轮毂电机运转时电流比较均匀,依靠电磁感应运转,噪音低,磨损小。不容易烧坏电机,安装、拆卸比较方便,维护简单。
缺点
1、舒适性
轮毂电机对整车的操控、舒适性和悬挂的可靠性有较大影响,对震感的处理不够平缓,骑行的舒适性会下降,更适合平时40km/h以下低速通勤,高速行驶时,车辆容易翘头。
2、易受损
精密的电机放到轮毂上,长期剧烈上下振动和恶劣的外部环境(水、尘)容易带来故障问题,当涉及轮辋、轮胎和飞轮等车轮部件时,轮毂电机可能会受到更多限制,更换轮胎也更加困难。
3、散热性
轮毂电机在低速状态下的表现还好,但是高速运行时容易产生大量热,内部散热环境差,不仅容易导致电机性能的衰退,还有可能烧掉轮胎。
轮毂电机再进行分类还可以分为有齿轮毂电机和无齿轮毂电机,齿轮轮毂电机,具有内部行星齿轮,可降低较高转速电机的速度;无齿轮轮毂电机,没有齿轮装置,直接将较低转速电机定子的轴连接到自行车。齿轮轮毂电机最大的麻烦在于齿轮,齿轮使用率高因此磨损也大。无齿轮轮毂电机除了轴承之外没有其他运动部件,基本上没有磨损,只要不生锈或磨损轴承,几乎可以一直使用,因此应用更加广泛。
中置电机,电机位于自行车中央踏板之间的底部支架处,曲柄直接连接到中置驱动电机。中置驱动电机集成在电动自行车的车架中,而不是轮毂电机那样的独立单元。也不像轮毂电机那样直接为车轮提供动力,反而需要通过自行车的传动系统提供动力,电机转动曲柄和链环,并通过链条为后轮提供动力。
优点
1、效率高、扭矩大
中置电机相对轮毂电机的最大优势是其齿轮比,骑手可以通过与踏板相同的链条和齿轮组为后轮提供动力,因此在陡峭的山坡可以选择低档提供动力或以大扭矩从停止处加速。低速档的中驱电机可以比类似功率的轮毂电机爬坡性能更佳,持续时间也更长。中置驱动电动自行车通过传动系统提供动力并使用扭矩传感器,还可以平滑电力传输,骑行体验更佳。
2、重心分配合理,适合运动车辆
中置电机重心在车辆中部,承重比较均衡,因此能最大限度保持电动自行车的平衡性,在快速行驶时不会对减震有影响,电机所承受的路面冲击也更小,整合度较高,减少线管外露,在越野操控性、稳定性、通过性等方面要优于搭配轮毂电机的车辆。
3、阻力小
轮毂电机随着电量不断消耗,电机产生的电磁阻力也会不断增大,无电情况下骑行会更加吃力,中置电机则不存在磁阻,内部设计的离合棘轮,可使不通电情况下的电机与中轴棘轮完全脱离,即使电量耗尽,也能像机械自行车一样轻松骑行。
缺点
1、结构复杂,价格高
中置电机内部结构复杂,除了电机外,还需要离合器,传动轴,传动链条,变速器,差速器等部件配合才能将动力输出给后轮,因此相较于轮毂电机价格更高,造车成本连车+电机+电池价格一般会在4000多美元,这些部件不仅增加了复杂性,需要定期保养和维护,改装难度也比较大,还容易发生故障,维修难度也会增加,更换电机也会比仅更换轮毂电机更昂贵。
2、动力传动系统更容易磨损
由于驱动力需要通过齿盘和链条来传递给后轮,因此与轮毂电机相比,它会加剧齿盘和链条的磨损,因此链条要注意磨损较大时要更换,否则断链条只有推车回家。
中置电机目前是市场主流产品的最优解决方案,因为它重量更轻、能效更高,骑行体验也会更好,一般会用于电动自行车高端车型中,也更适合越野运动等高性能需求车型;轮毂电机具有价格优势,维修养护的费用也不高,环保又实惠。有人喜欢轮毂电机在越野时表现出来的动力和可靠性,也有人在通勤中更喜欢轻便、隐秘的中置电机,但中置电机的整车价格一般在一万以上,对于普通消费者来说,轮毂电机基本就已经能够满足需求了。