Forskelle mellem direkte drevne og gearede elektriske cykelnavmotorer

På Regen, ved vi, at det at vælge den rigtige motor ikke blot er en teknisk beslutning – det er en strategisk en. For brands, detailhandlere og ingeniører i elcykelbranchen, især i Det europæiske marked for ladcykler, forståelse af motortyper er nøglen til at levere ydeevne, pålidelighed og kundetilfredshed.

Vi har hjulpet utallige kunder med at optimere deres strømforsyningssystemer til el-ladcyklerog hjælper dem med at navigere i fordele og ulemper ved direkte drev og gearmotorer med navDenne guide deler vores indsigter – baseret på virkelige projekter, ikke blot teori.

1. Introduktion: Hvorfor motorisk valg er vigtigt

I den voksende verden af elcykler kan valget af motor definere dit produkts succes. ladcykler, hvor belastning, terræn og effektivitet betyder mere end nogensinde, kan den forkerte motor føre til dårlig klatreevne, begrænset rækkevidde eller unødvendig vægt.

Hos Regen specialiserer vi os i at skræddersy motorløsninger til europæiske mærker. Vi har med egne øjne set, hvordan det er at forstå forskellen mellem gearmotorer med nav og direkte drevne motorer fører til bedre design, gladere kunder og en stærkere markedspositionering.

Denne artikel handler primært om navgearmotorer og motorer med direkte drev. Hvis du er interesseret, kan du læse den forrige artikel:

• Hvad er en midtermonteret motor?

• Hvad er forskellene, fordelene og ulemperne mellem en midtermonteret motor og en navmotor?

Teknisk oversigt

Hvordan gearmotorer fungerer

EN gearmotor med nav integrerer et sæt planetgear i navhuset. Selve motoren kører ved høje omdrejninger i minuttet, men gennem gearreduktionssystemet omdannes denne hastighed til en lavere, mere brugbar hjulhastighed, samtidig med at drejningsmomentet øges betydeligt. Dette design gør det muligt for mindre, lettere motorer at levere tilstrækkelig kraft, især til applikationer, der kræver hyppige starter, stop og stigninger.

Disse motorer vejer typisk mellem 2 til 4 kg, hvilket gør dem kompakte og nemme at integrere i forskellige cykeldesigns uden at påvirke den samlede vægt væsentligt. Inkluderingen af en friløbsmekanisme betyder også, at når motoren ikke er i brug, kan rytterne træde i pedalerne uden modstand.

Sådan fungerer navmotorer med direkte drev

I modsætning hertil en direkte drevet navmotor eliminerer helt interne gear. Motorens stator er fastgjort til akslen, mens den ydre skal, der er indlejret med permanente magneter, roterer direkte med hjulet. Strømmen leveres via elektromagnetisk kraft, hvilket giver en jævn og lydløs drift.

Denne enkelhed kommer dog på bekostning af størrelse og vægt. Direkte drevne motorer vejer generelt mellem 4 til 9 kg, med diametre, der ofte overstiger 20 cmDa disse motorer skal rotere med samme hastighed som hjulet, er de i sagens natur mindre effektive ved lave hastigheder, men udmærker sig ved at opretholde cruising ved høj hastighed.

Fordele og ulemper: Sammenligning Mellem gearmotorer med nav og direkte drevnav

Hos Regen evaluerer vi motortyper ikke blot ud fra generiske fordele, men også ud fra deres ydeevne i forhold til kritiske tekniske parametre såsom momentudbytte, energieffektivitet, holdbarhed og systemintegration.

Gearmotorer med nav

Fordele:

• Højt drejningsmomentoutput: Ideel til bakkebestigning, transport af tung last og hyppige stop-start-forhold, der er typiske i bylogistik.
• Let og kompakt: Understøtter bedre håndtering og overholder nemt vægtfølsomme regler som f.eks. EN 15194.
• Friløbsfunktionalitet: Muliggør jævn pedalering uden motormodstand, når den ikke er tændt.
• Energieffektivitet ved lave til mellemstore hastigheder: Optimeret til bykørsel og leveringsruter.
• Omkostningseffektiv produktion: Lavere produktionsomkostninger resulterer i konkurrencedygtige priser for OEM'er og ODM'er.

Ulemper:

• Mekanisk slid: Indvendige gear er udsat for slid over tid, typisk efter 10.000 til 15.000 km, afhængigt af belastning og terræn.
• Driftsstøj: Selvom moderne materialer og spiralformede geardesign har reduceret støjniveauet, er det stadig højere end gearløse systemer.
• Ingen 1TP2 Terrativ bremsning: Friløbsmekanismen forhindrer energigenvinding under bremsning.

Direkte drevne navmotorer

Fordele:

• Lydløs drift: Ingen mekaniske kontaktpunkter resulterer i næsten lydløs ydeevne, hvilket forbedrer kørekomforten.
• 1TP2 Terrativ bremseevne: Omdanner kinetisk energi tilbage til batteristrøm, hvilket er nyttigt på lange nedkørsler og reducerer bremseslid.
• Holdbarhed: Færre bevægelige dele fører til lavere mekaniske fejlrater over tid.
• Stabil højhastighedseffektivitet: Yder bedst ved konstant højere hastigheder, hvilket gør den velegnet til speed-pedelecs og intercitytransport.

Ulemper:

• Tung og klodset: Tilføjer betydelig vægt, hvilket kan have en negativ indflydelse på håndteringen, især for ladcykler.
• Lavt drejningsmoment ved opstart: Dårlig ydeevne i stejle eller stop-start-miljøer uden overdimensionerede designs.
• Magnetisk modstand: Manglen på friløb gør det vanskeligere at træde i pedalerne uden hjælp.
• Lavere effektivitet i bymæssige forhold: Højere energiforbrug under drift ved lav hastighed og hyppig acceleration.

Applikationsindsigt fra Regen

Med omfattende projekterfaring på tværs af forskellige markeder har Regen udviklet en struktureret tilgang til motorvalg, især til el-ladcykler, hvor de operationelle krav varierer meget afhængigt af geografi, nyttelast og brugsmønstre.

Motorvalg baseret på brugsscenarie

• Urbane ladcykler: For bybaserede leveringscykler med hyppige stop, trafik og stigninger anbefaler vi konsekvent gearmotorer med navDeres høje drejningsmoment og lette design gør dem ideelle til at navigere i tætbefolkede bymiljøer, samtidig med at de maksimerer batteriets effektivitet.
• Langdistancetransport af gods: Hvor ruter involverer fladt terræn og forlængede marchhastigheder, direkte drevne motorer blive en mulig løsning. I sådanne tilfælde kan regenerativ bremsning give gradvise effektivitetsgevinster, især på ruter med lange nedkørsler.
• Anvendelser i blandet terræn: I regioner med varierende terræn involverer vores tilgang ofte avanceret momentsimulering og belastningsanalyse for at afgøre, om forbedrede gearsystemer eller hybridløsninger giver bedre ydeevne.

Referencer

1. Espin-cykler. (2022). Gear- vs. direkte drevne navmotorer: Hvilken er bedre? Hentet fra https://www.espinbikes.com
2. Ebikes.ca. (2024). Forståelse af 1TP2 Terrativ bremsning i elcyklerHentet fra https://www.ebikes.ca
3. MacArthur, J., Harpool, M., & Scheppke, D. (2021). Elcyklens potentiale: Fremskridt inden for elcykelteknologiCenter for Transportforskning og -uddannelse (TREC). https://doi.org/10.15760/trec.274
4. Bafang. (2023). Hvidbog om motorteknologiHentet fra https://www.bafang-e.com
5. Mahle. (2024). X20-systemet: Den næste generation af letvægtsmotorer til elcyklerHentet fra https://mahle-smartbike.com
6. Neodrives. (2023). Effektive direkte drevløsninger til elcyklerHentet fra https://www.neodrives.com
7. Den Europæiske Standardiseringskomité. (2023). EN 15194: Elektrisk assisterede cykler – EPAC-cykler.

Ansvarsfraskrivelse for ophavsret til billeder

Nogle af billederne på denne hjemmeside/artikel stammer fra internettet og er udelukkende beregnet til illustrative og uddannelsesmæssige formål for at forbedre forståelsen af indholdet. Vi respekterer de oprindelige skaberes immaterielle rettigheder og bestræber os på at kreditere kilder, hvor det er relevant.

Hvis du er den retmæssige ejer af et af de billeder, der vises her, og mener, at brugen af det udgør en krænkelse af ophavsretten, bedes du kontakte os på info@regencargobikes.comNår billedet er bekræftet, fjerner vi det straks eller angiver den korrekte kildeangivelse.

Tak for din forståelse.

© Regen Technology Co., Ltd.