Mittdriftsmotor vs. navmotor: Vilken är bättre?

Elcyklar (e-cyklar) erbjuder pedalassistans genom två primära motorkonfigurationer: navmotorer och mittdrivna motorerNavmotorer är integrerade i hjulnavet, antingen fram eller bak, och ger direkt framdrivning. Däremot är mittdriftsmotorer centralt placerade vid cykelns vevlager och arbetar tillsammans med cykelns växlar för att leverera kraft.

När man utvecklar en produktlinje för elcyklar är det viktigt att välja rätt motor. Oavsett om du designar en lastcykel som behöver starkt vridmoment för tunga laster eller en pendlings-elcykel som prioriterar effektivitet och vikt, påverkar motortypen direkt prestanda, kostnad och användarupplevelse. Mittdrifts- och navmotorer dominerar marknaden – men utöver specifikationerna, vad betyder dessa val för ditt varumärkes produktstrategi?

I den här artikeln går vi igenom de viktigaste skillnaderna mellan mittdrivna och navmotorer, och analyserar deras fördelar, begränsningar och bästa användningsområden. Oavsett om du optimerar för prestanda, kostnad eller marknadspositionering, hjälper den här guiden dig att fatta ett välgrundat beslut.

Vad är en mittdriven motor?

En mittdrivmotor är en elektrisk hjälpmotor placerad vid cykelns vevlagerområde, nära vevpartiet. Till skillnad från navmotorer som driver hjulet direkt, är en mittdrivmotor överför kraften via cykelns kedja eller remdrift, som arbetar synkroniserat med växelsystemet. Denna inställning ger en mer naturlig pedalkänsla och möjliggör bättre vridmomentfördelning, vilket gör den mycket effektiv för olika körförhållanden.

De "mitt" i mittdrivning hänvisar till dess central placering på cykelramen, vilket säkerställer en balanserad viktfördelning och förbättrad hantering. Eftersom den levererar kraft genom drivlinan kan den dra nytta av cykelns växlar och automatiskt justera vridmoment och effekt för att passa olika terränger. Detta gör mittmotorer särskilt lämpliga för lastcyklar, högpresterande elcyklar och tillämpningar som kräver högre energieffektivitet.

Under senare år, mittdriftsteknik har utvecklats avsevärt, blivit kraftfullare, lättare och alltmer energieffektivaLedande tillverkare fortsätter att förfina dessa motorer, förbättra deras prestanda och göra dem till ett föredraget val för Premiummärken av elcyklar fokuserade på optimal körupplevelse och långsiktig hållbarhet.

Advantages of Mid-Drive Motors in Lastcyklar:

1. Effektiv kraftöverföring: Mittmotorn verkar direkt på pedalsystemet, med en omvandlingshastighet från energi till rörelse generellt över 80%. Jämfört med traditionella navmotorer, som har en verkningsgrad på 70-80%, är mittmotorn effektivare.

2. Minskad motståndskraft: Den interna kopplingsspärrhaken på mittmotorn gör att den kan frigöras helt från vevlagrets spärrhake när den inte är strömförsörjd, vilket eliminerar magnetiskt motstånd. Därför kan cyklisten fortfarande cykla smidigt utan motstånd även när batteriet är urladdat.

3. Högre vridmoment: Mittmotorn använder en intern växlingsmekanism. Flera kopplingskugghjul inuti motorhöljet bildar en skiftbar spärrhake, vilket ökar vridmomentet och ger högre kraft vid last och klättring.

4. Rimlig viktfördelning: Med motorn placerad mitt på ramen blir fordonets tyngdpunkt mer balanserad, vilket bidrar till att förbättra stabiliteten och väghållningen under körning.

5. Högintegrationsdesign: Den integrerade, enhetliga designen av mittmotorn resulterar i färre kabelanslutningar, färre tillbehör, enklare underhåll och ett renare utseende.

6. Förbättrad skyddsprestanda: Motorns hölje har vanligtvis mycket hög försvarskapacitet och uppnår vanligtvis en skyddsnivå på IP65 eller högre. Motorn kan, när den är i drift, helt motstå intrång av yttre föremål och damm, såväl som lågtrycksvattenstrålar från alla vinklar.

Nackdelar med mittmotorer i lastcyklar:

1. Ökat slitage på drivlinanDen extra belastningen på kedjan och kugghjulen kan leda till snabbare slitage, vilket kräver mer frekvent underhåll.

2. Högre kostnad och komplexitetMittdriftssystem är generellt sett dyrare och kräver mer komplicerad installation och underhåll jämfört med navmotorer.

3. Beroende av drivlinans integritetOm kedjan går av kan motorn inte hjälpa till, vilket kan leda till att föraren blir strandsatt – ett betydande problem vid tung last.

Vad är en navmotor?

En navmotor, ofta kallad en in-wheel-motor, är en elmotor integrerad i ett hjuls nav, vilket ger direkt framdrivning utan behov av externa transmissionskomponenter som kedjor eller remmar. Denna design är vanlig i olika elfordon, särskilt elcyklar (elcyklar), på grund av dess enkelhet och effektivitet.

Typer av navmotorer

Navmotorer kan kategoriseras baserat på flera faktorer:

1. Motortyp: Borstad vs. Borstlös

• Borstade navmotorerDessa använder borstar för att leda elektricitet till motorlindningarna. Även om de är enklare och ofta billigare tenderar de att slitas ut snabbare och kräva mer underhåll.

• Borstlösa navmotorerDessa motorer används ofta i moderna elcyklar och använder elektroniska styrenheter för att rikta ström till lindningarna, vilket resulterar i högre effektivitet, minskat underhåll och längre livslängd.

2. Placering: Fram- vs. bakre navmotorer

• Främre navmotorerDessa motorer är monterade på framhjulet och ger en känsla av att bli dragen. De är generellt sett enklare att installera och underhålla men kan erbjuda mindre grepp, särskilt på hala ytor.

• Bakre navmotorerDe är placerade på bakhjulet och ger en känsla av att bli knuffade. Bakre navmotorer erbjuder vanligtvis bättre grepp och är vanligare i elcykeldesigner.

3. Drivmekanism: Direktdrivna kontra växelmotorer med nav

• Direktdrivna (växellösa) navmotorerDessa motorer har inga interna kugghjul; motorns yttre skal roterar för att driva hjulet direkt. De är större, tyngre och ger jämn och tyst drift med minimalt underhåll. Direktdrivna motorer är särskilt effektiva vid höga hastigheter och används ofta i elcyklar i klass 3 (speed pedelec).

• Växelmotorer med navMed interna planetväxlar gör dessa motorer att motorn snurrar med ett högre varvtal samtidigt som hjulets rotationshastighet minskas, vilket resulterar i högre vridmoment. De är vanligtvis mindre, lättare, effektivare och bättre på att klättra i backar än direktdrivna motorer. De har dock fler rörliga delar, vilket kan kräva underhåll över tid.

Vidare läsning: Skillnader mellan direktdrivna och växlade elcykelnavmotorer

Navmotorer i lastcyklar

Lastcyklar är konstruerade för att bära betydande laster, vilket gör motorassistans särskilt fördelaktig. Valet mellan navmotorer och mittmotorer för lastcyklar beror på olika faktorer, inklusive kostnad, underhåll och prestandakrav.

Fördelar med navmotorer i lastcyklar:

• KostnadseffektivitetNavmotorer är generellt sett billigare än mittdriftssystem, vilket gör dem till ett attraktivt alternativ för budgetmedvetna konsumenter.
• Enkelhet och lågt underhållsbehov: Med färre rörliga delar och en enkel design kräver navmotorer mindre underhåll, vilket ger en problemfri körupplevelse.
• Oberoende drivlinadriftNavmotorer fungerar oberoende av cykelns drivlina, vilket gör att cykeln kan fortsätta fungera även om kedjan eller kugghjulen går sönder. Denna oberoende funktion kan vara avgörande vid tung last.
• 1TP2 Terrativ bromsningVissa navmotorer, särskilt modeller med direktdrift, erbjuder regenerativ bromsning, vilket kan vara fördelaktigt för att kontrollera hastigheten i nedförsbackar och förlänga batteriets livslängd.
• Kompatibilitet med remdrift och interna växelsystem: Navmotorer fungerar sömlöst med remdrifter och interna kugghjulsnav, vilket resulterar i en nästan underhållsfri drivlina.

Nackdelar med navmotorer i lastcyklar

1. Begränsat vridmoment och backklättringsförmågaNavmotorer ger vanligtvis mindre vridmoment jämfört med mittdriftsmotorer, vilket gör dem mindre effektiva för att klättra i branta backar, särskilt vid tung last.

2. Viktfördelning och hanteringAtt placera motorn i hjulnavet ökar den ofjädrade vikten, vilket kan påverka väghållning och åkkomfort negativt. Denna viktfördelning kan vara särskilt utmanande på lastcyklar, där balans är avgörande.

3. UnderhållsutmaningarVid punktering eller hjulunderhåll komplicerar navmotorer processen, vilket gör reparationer mer besvärliga jämfört med icke-motoriserade hjul.

4. Minskad effektivitetNavmotorer fungerar oberoende av cykelns växlar, vilket leder till mindre effektiv energianvändning, särskilt i varierande terräng. Denna ineffektivitet kan resultera i minskad batteritid och minskad räckvidd.

5. Problem med greppetFramnavmotorer kan drabbas av minskat grepp, särskilt på lösa eller hala underlag, vilket kan vara problematiskt vid start från stillastående eller klättring i backar med en lastad lastcykel.

Scenariobaserad köpguide: Vilken passar dig bäst?

I vår kommande artikel kommer vi att fördjupa oss i en scenariobaserad guide som hjälper dig att välja den mest lämpliga motorn för din elcykel. Som en märkesingenjör träffande uttrycker det: "Det finns ingen perfekt motor, bara exakt matchning." För att hjälpa dig att fatta ett välgrundat beslut kommer vi att presentera ett snabbt självbedömningsflödesschema med titeln “Three Steps to Find Your Ideal Motor”

• “Hur man väljer rätt motor för just sin lastcykel“
• "Plana stadsvägar, kuperade eller bergiga områden, blandad terräng"Val av lämplig motor“
• ” Några Dolda överväganden vid motorval?”

Slutligen,

Choosing the right motor can be tricky, even with a basic understanding. If you’re developing a new cargo e-bike model and need a tailored solution, the Regen team has you covered. Simply get in touch with the Regen team. After answering a few key questions, we’ll deliver a comprehensive Cargo Bike Customization solution and a ready-to-go product.