Kolo |
Úvod | |
Vítám Vás u dokumentace dalšího technického projektu od ZWZ! Seznámíte se s výrobou domácího elektrického pohonu na jízdní kolo. Tento koncept není nový, ale komerčně dostupná kola jsou buď špatných parametrů, nebo neúměrně drahá. Zde představený postup umožní skutečně ušetřit určité peníze a získat unikátní kousek techniky, ovšem pokud se rozhodnete zde uvedené samostatně realizovat, budete muset investovat mnoho času a sáhnout si na dno svých kutilských schopností. |
Díly | |
Než začnete s nákupem dílů, zkontrolujte parametry svého kola, aby bylo s projektem kompatibilní. Ideální je samozřejmě dohlédnout na tyto předpoklady už při koupi. • Pánský rám s trojúhelníkovým tvarem. Toto většinou vylučuje rámy s odpruženým zadním kolem. Pokud trváte na netrojúhelníkovém rámu, budete potřebovat zadní nosič s kufříkem na baterie. Ve všech ostatních případech vyberte rám s velkým trojúhelníkovým tvarem. • Ráfkové brzdy. Způsob náhonu vylučuje montáž společně s kotoučovou brzdou. • Přední vidlice válcového tvaru (odpružená). Pravidelnější tvar odpružených vidlic usnadňuje výrobu vhodných úchytů k nim oproti klasickým železným prohnutým vidlicím. Navíc lze lépe odhadnout volný prostor pro budoucí ozubení nebo řemenici, protože tlumiče jsou rovnoběžné, zatímco pevná vidlice se může směrem nahoru zúžovat. (Místo přišroubovaných úchytů je však možné k neodpružené vidlici lože motoru navařit; neodzkoušeno!) • Vybrání zevnitř u konců vidlice pro volnoběh a ozubení. Např. Suntour NEX 4000. • Počet drátů, pro který existuje zadní náboj se závitem a se stejným počtem děr. Do předního kola bude nutné vplést nový náboj určený původně pro zadní kola. Je třeba ohlídat si počet děr (já jsem měl 36). Dále je třeba vyměnit osu tohoto náboje, aby pasoval včetně rychloupínání do přední vidlice. Světlost je 100mm, což doladíte podložkou M10 mezi „kuželíkovou“ maticí a maticí s vroubkovanou těsnicí plochou ven na pravé straně náboje s náhonem. • Stejná velikost kotouče s dírami pro dráty, v opačném případě budete potřebovat i jiné dráty. Pokud už máte kompatibilní kolo, můžete se pustit do nákupu samotných dílů pohonu: • Motor. Výběru této části věnujte zvláštní pozornost. Vzhledem k netradičnímu pojetí tohoto pohonu budu popisovat pouze použití modelářských oběžek, tento návod nezahrnuje nábojové motory. Snaží se jim cenově a výkonově konkurovat. Osobně jsem zjistil, že minimem pro dobrou jízdu je motor AXI 4130/20 (levný ekvivalent je Turnigy TR 50-65-C, pozor na jiný průměr hřídele), ovšem sportovnější jízdu nebo provoz v hornaté krajině nabídnou spíše typy Turnigy TR 63-54-A, případně extrémní Turnigy C63-74. U výrobce Turnigy se bohužel nelze spoléhat na proud a výkon uváděný na webu, proto si zjistěte hmotnost motoru a berte maximální proud 1A na každých 10g motoru. Do AXI dodávejte max. 76% proudu, který udávají jako maximální po dobu 60 sekund. • Zadní náboj se závitem nebo planetová převodovka (ta nevyžaduje níže uvedené volnokolečko). • Volnoběžné kolečko 18z určené pro zastaralá kola bez převodů. Vnitřní závit pasuje na náboj, vnější rozměr válcové části u zubů 59,3mm se hodí k přírubové části kola na výkresu níže. • Zakázková ozubená kola nebo řemenice. Moje výkresy jsou zde pro verze bez řemenu a bez převodovky, proto může být nutné navrhnout vlastní design, chcete-li řemen a převodovku použít. U pastorku je uvedena díra 6H7, kterou budete muset pro Turnigy změnit na 8H7. Dále pro silné Turnigy v rovinaté krajině zvyšte počet zubů pastorku, aby byl výkon využit. • Baterie. Najděte laciného prodejce lithium-polymerových baterií. Já jsem koupil tyto na DealExtreme [SKU 41208], pokud ale budete potřebovat jiný počet článků než 3 nebo 6, zkuste sehnat samotné články od čínského výrobce BYD typu CSL6844127D nebo podobné. Vyplňte články efektivně prostor v trojúhelníku rámu nebo v kufříku. Rovněž můžete zakoupit baterie B-Grade od HobbyKing. Mají příliš vysoký vnitřní odpor pro modely, ale jelikož na kole bude pracovat okolo 10 baterií paralelně, zátěž se rozloží a lze očekávat dobrou životnost. • Střídavý modelářský regulátor. Použil jsem 85ampérový regulátor řady Mystery Blue, avšak zdá se, že jeho firmware má problémy se startovacím algoritmem při vyšším počtu článků než 3 až 4. • Konektory a kabely. Dbejte na dostatečný průřez. Použil jsem 4×1,5mm2 mědi a 2× faston pro každý pól. Ztráty na vedení jsou okolo 3%. • Nabíječka. Používám výrobek Xtrema, který ale nemá dotažený firmware a má nevýhodný poměr kvalita/cena. Přesto nabízí nejvyšší proud na trhu: 8A. Lithiové baterie nikdy nenabíjejte autonabíječkami pro olověné baterie! • Servotester. Volte nejobyčejnější typ ovládaný jen potenciometrem. Tento obvod přijímá na vstupu napětí z potenciometru mezi 0 a 5V a vysílá impulzy s proměnlivou šířkou do samotného regulátoru k řízení plynu (výkonu). Obvod je třeba modifikovat - vypájet potenciometr a připojit vlastní potenciometr plynu a především omezovač proudu. Ten se po četných pokusech ukázal jako nezbytný k provozu motoru v této aplikaci. |
Jízda | ||||||||||||||||
Kolo má konečně vše potřebné a můžeme se vydat na cestu. Nejslabší zmíněný motor jede v příznivých podmínkách přibližně 32km/h, nejsilnější typ slibuje dle výpočtu rychlost až 45km/h! Převody jsou vypočteny pro provoz na rovině. Při rozjezdu (do 15km/h) nebo pokud pojedete do kopce, musíte počítat s tím, že zasáhne proudová ochrana a budete muset buď pomoci šlapáním, nebo podřadit, máte-li instalovanou planetovou převodovku. Pokud počítáte s provozem v kopcovité krajině a neinstalujete převodovku, doporučuji od začátku snížit počet zubů pastorku. Snížení by mělo být asi o třetinu, tedy 10 zubů s nejsilnějším motorem. Méně zubů nelze realizovat s ohledem na průměr osy motoru a nedokonalou geometrii ručně dělaného ozubení.
|
Galerie | |
![]() Pohled na kolo ![]() Detail převodu ![]() Srovnání oběžek - vlevo výchozí motor z Blade400 (vyměněn za silnější) |