Самый проходимый велосипед в мире: полный привод для путешествий по Антарктиде
Самый проходимый велосипед в мире:
полный привод для путешествий
по Антарктиде
Что необходимо для успешного передвижения по Антарктиде, чтобы это выглядело как безумное приключение, а не очередная прихоть богатеев? Вездеход отпадает сразу, снегоход и в Подмосковье снегоход (сиди себе и жги бензин), собак жалко, к тому же, они периодически устают и просят есть, на своих двух далеко не уйдешь, и вот остается только один вариант - велосипед!
Вы спросите: какой уважаемый велосипед в трезвом уме и светлой памяти сможет катать вас по безжизненным ледяным пустыням, занесенным миллионами тонн снега? У нас есть один на примете!
Все как у других горных велосипедов, за исключением одного: он полноприводный.
У байка AWD, выполненного брендом Christini, как и у любых других его собратьев, всего 2 колеса (пусть и очень толстых), вилка с амортизаторами, педали, вращающие цепь, пара десятков скоростей, руль и седло - словом, все как у других горных велосипедов. За исключением одного: он полноприводный. Да, к значку «4х4» все уже давно привыкли, но «2х2» чаще всего воспринимается как логотип известного телеканала. Идея полноприводного велосипеда появилась достаточно давно, а воплотил ее в жизнь и запатентовал Стив Кристини, пустивший своё первое творение в продажу еще в 2001 году. Сегодня он активно использует свою технологию в производстве полноприводных мотоциклов.
Зачем это вообще нужно, понятно в первую очередь тем, кто видит разницу между полным приводом и неполным приводом у автомобилей в условиях бездорожья, или тем, кто катался на обычном велосипеде по снегу или песку. При обычных затратах сил на полноприводном байке вы получаете отличное сцепление с дорогой, а переднее колесо не просто подгоняется задним и выполняет роль рулевого, но и принимает непосредственное участие в движении.
За основу укротителя ледяных пустынь был взят так называемый фэтбайк.
Сама технология AWD представляет собой механизм из нехитрых, но очень продвинутых шестеренок, спрятанных в раме и вилке. Они и передают крутящий момент от задней втулки к передней. В результате мы получаем полноприводный байк, способный без лишних усилий пробираться через пески и снег. Собственно, ради последнего и была разработана интересующая нас модель. За основу укротителя ледяных пустынь Christini был взят так называемый «фэтбайк» (fatbike), неплохо прижившийся в мире MTB даже с одним ведущим колесом. Разумеется, байк никакой не жирный, просто его передняя вилка и задний треугольник рассчитаны специально для огромных 29-дюймовых колес, что существенно снижает давление велосипеда на снежную поверхность и не дает ему глубоко зарываться.
Свой вездеход мистер Кристини разработал специально для одной неугомонной спортсменки из Австралии, которая решила покорить на нем Антарктиду. Изначально в качестве рабочей лошадки рассматривался обычный фэтбайк. Но накрутившая несколько тысяч километров по всему земному шару Кейт Лиминг решила, что для велопутешествий по Южному полюсу нужно что-то посерьезней. Байк уже протестировали в максимально приближенных к Антарктиде условиях - в Шпицбергене. Что из этого вышло, можно узнать из видео.
Велопробег, который должен был к моменту написания статьи уже начаться, пока что по разным причинам переносится, а созданный байк признан шедевром инженерии и, скорей всего, попадет в продажу. Правда, ограниченным тиражом.
Китайцы нервно курят в сторонке. Полноприводный электровелосипед AlpineBike Peak 30M - продукт отечественный. Правда, все его комплектующие - импортные, за исключением электромотора от ЗАО НПП ИНКАР-М. Зачем изобретать велосипед? Вот стандартная фраза консерваторов и узкомыслящих товарищей.
Но пытливые умы пропускают ее мимо ушей. К их числу относятся наши соотечественники, придумавшие принципиально новый полноприводный велосипед. Вот только колесная формула 2х2 получается в комбинированном режиме. Это когда переднее колесо вращает электромотор, а заднее с помощью педалей крутит пилот данного агрегата. Само собой, предусмотрена возможность езды на каком-то одном приводе.
КАК ОНО ВЕРТИТСЯ
Самые первые вопросы у всех такие. Сколько он стоит? Отвечаем: пока что около $2300, но с увеличением объемов выпуска будет дешеветь. А каков его вес? Двадцать пять килограммов. Это столько же, как и приснопамятная УКРАИНА. А насколько он быстр? По прямой на электротяге разгоняется до 25 км/ч. В комбинированном режиме заметно выше.
А что будет, когда кончится батарейка? Тогда придется ехать, используя исключительно мускульную силу. А если этой силы много, то можно подзаряжать аккумулятор во время движения. Это происходит за счет процесса с мудреным названием - рекуперация электроэнергии. Ну и вообще интерес эта конструкция вызывает изрядный, так что лучше сразу перейти к матчасти.
Основой велосипеда являются традиционная алюминиевая рама и передняя подрессоренная вилка. Заднее колесо с восьмиступенчатой втулкой, расположенной внутри ступицы, вращает. . . кардан. Переднее колесо выполнено заодно с безредукторным вентильным электродвигателем. Ну а на раме расположен энергоблок с литий-ионным аккумулятором и системой управления. И мотор-колесо, и энергоблок быстросъемные: отщелкнул защелки, вытащил кабели - и получил классику велосипедного жанра. Вся электрическая часть выполнена грязе-водозащищенной. Конечно, прицельно мы велосипед не топили, но в лужах вопросов не возникало. Кстати, гарантия на электрическую часть составляет один год. На навесное оборудование - полгода. А на раму и карданный узел - пять лет.
КРУТИ ПЕДАЛИ
Запас хода без подзарядки заявлен в 50?55 км. Проверить на практике нам это не удалось. Тем не менее на час работы аккумулятора хватило. А дальше в глубинах памяти всплыли школьные уроки физики. Запас энергии аккумулятора составляет 396 Вт*ч (11 А*ч умножаем на 36 В). Делим эти 396 Вт*ч на мощность электромотора в 300 Вт, получаем 1.32 ч. При скорости 25 км/ч за это время удастся проехать 33 км. Очевидно, что максимальная скорость достигается при максимальной нагрузке электродвигателя. Впрочем, можно посчитать другим, более оптимистичным способом (разделить запас энергии на минимальное энергопотребление), и тогда действительно получится 49.5 км. Тем не менее и 30 км пробега на аккумуляторе не так уж и плохо. Как раз в пределах среднестатистического расстояния от дома до работы у жителя мегаполиса.
В теории все выглядит отлично. Приехал на работу, воткнул энергоблок в розетку - и через 3 часа опять полный бак энергии. Однако в России велосипедистам живется несладко. Дорожек велосипедных нет, съезды с тротуаров не плавные, уважения со стороны автовладельцев никакого. Да и грязноваты у нас улицы, с чистым лицом можно попрощаться минут через двадцать.
ДЕЛО В КАРДАНЕ
Всем хорош велик, если бы не одно НО. Из-за особенностей размещения карданной передачи у него очень низко расположены педали. Во время съемки я пару раз чуть не навернулась как раз из-за цепляющихся за невысокие кочки педалей. Также это здорово мешает при заезде на бордюры. Так что, несмотря на полный привод, в бездорожье лучше не соваться. Да и рисунок на покрышках явно не грязевой. Хотя ничто не мешает выкинуть кардан и поставить традиционную цепь с блоками шестерен. Тогда педали поднимутся и ездить вне асфальта станет на порядок проще. Кстати, переднее мотор-колесо и энергоблок можно будет приобретать отдельно и устанавливать на уже имеющийся байк. Напоследок отметим, что катались мы на опытном образце - без крыльев и заднего тормоза. Конечно, все это появится у серийных экземпляров. А еще на переднем колесе спицы будут каленые - чтоб минимизировать риск появления ВОСЬМЕРОК. Энергоблок сместится назад для лучшей развесовки. Жаль только, что вопр ос с низкими педалями пока в первоочередных планах разработчиков не фигурирует. Ну а в остальном впечатление электровелосипед оставил самое благоприятное. Легкий, тихий, экологичный, самодвижущийся. Фантастика!
Китайцы нервно курят в сторонке. Полноприводный электровелосипед AlpineBike Peak 30M – продукт отечественный. Правда, все его комплектующие – импортные, за исключением электромотора от ЗАО НПП «Инкар-М». Зачем изобретать велосипед? Вот стандартная фраза консерваторов и узкомыслящих товарищей.
Но пытливые умы пропускают ее мимо ушей. К их числу относятся наши соотечественники, придумавшие принципиально новый полноприводный велосипед. Вот только колесная формула 2х2 получается в комбинированном режиме. Это когда переднее колесо вращает электромотор, а заднее с помощью педалей крутит пилот данного агрегата. Само собой, предусмотрена возможность езды на каком-то одном приводе.
КАК ОНО ВЕРТИТСЯ
Самые первые вопросы у всех такие. Сколько он стоит? Отвечаем: пока что около $2300, но с увеличением объемов выпуска будет дешеветь. А каков его вес? Двадцать пять килограммов. Это столько же, как и приснопамятная «Украина». А насколько он быстр? По прямой на электротяге разгоняется до 25 км/ч. В комбинированном режиме заметно выше.
А что будет, когда кончится батарейка? Тогда придется ехать, используя исключительно мускульную силу. А если этой силы много, то можно подзаряжать аккумулятор во время движения. Это происходит за счет процесса с мудреным названием – рекуперация электроэнергии. Ну и вообще интерес эта конструкция вызывает изрядный, так что лучше сразу перейти к матчасти.
Основой велосипеда являются традиционная алюминиевая рама и передняя подрессоренная вилка. Заднее колесо с восьмиступенчатой втулкой, расположенной внутри ступицы, вращает… кардан. Переднее колесо выполнено заодно с безредукторным вентильным электродвигателем. Ну а на раме расположен энергоблок с литий-ионным аккумулятором и системой управления. И мотор-колесо, и энергоблок быстросъемные: отщелкнул защелки, вытащил кабели – и получил классику велосипедного жанра. Вся электрическая часть выполнена грязе-водозащищенной. Конечно, прицельно мы велосипед не топили, но в лужах вопросов не возникало. Кстати, гарантия на электрическую часть составляет один год. На навесное оборудование – полгода. А на раму и карданный узел – пять лет.
КРУТИ ПЕДАЛИ
Запас хода без подзарядки заявлен в 50–55 км. Проверить на практике нам это не удалось. Тем не менее на час работы аккумулятора хватило. А дальше в глубинах памяти всплыли школьные уроки физики. Запас энергии аккумулятора составляет 396 Вт*ч (11 А*ч умножаем на 36 В). Делим эти 396 Вт*ч на мощность электромотора в 300 Вт, получаем 1.32 ч. При скорости 25 км/ч за это время удастся проехать 33 км. Очевидно, что максимальная скорость достигается при максимальной нагрузке электродвигателя. Впрочем, можно посчитать другим, более оптимистичным способом (разделить запас энергии на минимальное энергопотребление), и тогда действительно получится 49.5 км. Тем не менее и 30 км пробега на аккумуляторе не так уж и плохо. Как раз в пределах среднестатистического расстояния от дома до работы у жителя мегаполиса.
В теории все выглядит отлично. Приехал на работу, воткнул энергоблок в розетку – и через 3 часа опять полный бак энергии. Однако в России велосипедистам живется несладко. Дорожек велосипедных нет, съезды с тротуаров не плавные, уважения со стороны автовладельцев никакого. Да и грязноваты у нас улицы, с чистым лицом можно попрощаться минут через двадцать.
ДЕЛО В КАРДАНЕ
Всем хорош велик, если бы не одно «но». Из-за особенностей размещения карданной передачи у него очень низко расположены педали. Во время съемки я пару раз чуть не навернулась как раз из-за цепляющихся за невысокие кочки педалей. Также это здорово мешает при заезде на бордюры. Так что, несмотря на полный привод, в бездорожье лучше не соваться. Да и рисунок на покрышках явно не грязевой. Хотя ничто не мешает выкинуть кардан и поставить традиционную цепь с блоками шестерен. Тогда педали поднимутся и ездить вне асфальта станет на порядок проще. Кстати, переднее мотор-колесо и энергоблок можно будет приобретать отдельно и устанавливать на уже имеющийся байк. Напоследок отметим, что катались мы на опытном образце – без крыльев и заднего тормоза. Конечно, все это появится у серийных экземпляров. А еще на переднем колесе спицы будут каленые – чтоб минимизировать риск появления «восьмерок». Энергоблок сместится назад для лучшей развесовки. Жаль только, что вопрос с низкими педалями пока в первоочередных планах разработчиков не фигурирует. Ну а в остальном впечатление электровелосипед оставил самое благоприятное. Легкий, тихий, экологичный, самодвижущийся. Фантастика!
Изобретение относится к полноприводным велосипедам, приводимым в действие движением ног велосипедиста, и позволяет с различной скоростью, раздельно или одновременно использовать либо только передний привод, либо передний и задний приводы.
Наличие полного привода позволяет двигаться на велосипеде как по дорогам, так и по бездорожью на умеренно пересеченной и горной местности.
Велосипеды, предназначенные для езды как по шоссейным дорогам, так и по пересеченной местности, известны (см. Интернет-ресурс. Энциклопедия «Кругосвет»): в конце 1980-х годов у любителей велосипедных прогулок и велосипедного туризма, а также у жителей пригородного пояса, ежедневно ездящих в город на работу, огромным успехом стал пользоваться велосипед, в котором объединены конструктивные особенности горного и туристского велосипеда. Такой велосипед смешанного типа имеет, как правило, опущенный или нормальный руль и имеет до 21 передачи: три ведущих и 7 ведомых звездочек. Велосипед смешанного типа многие считают идеальным велосипедом общего назначения для езды как по дорогам, так и по бездорожью (на умеренно пересеченной местности), поскольку он, подобно горному велосипеду, хорошо управляем на влажной почве и галечном грунте, имеет малую массу и легок на ходу при езде по шоссе. Иногда подобные велосипеды называют городскими или пригородными.
Известны дорожные велосипеды. Универсальные дорожные велосипеды обычно имеют одну, три или пять передач. Их масса часто превышает 14 кг, рама длинная с удлиненными изогнутыми концами перьев передней вилки (для смягчения ударов колеса о неровности дороги), руль приподнятый или нормальный, долговечные клинчерные шины, нередко предусматриваются щиток цепи и тормозная втулка заднего колеса со свободным ходом. Седло обычно широкое, пружинное, мягкое с кожаным или виниловым чехлом. Дорожные велосипеды, как правило, недороги, достаточно комфортны для поездок на небольшие расстояния и не требуют особого ухода. Они используются в городах как транспортное средство для доставки небольших количеств разных товаров (от продуктов питания до газет) и как средство передвижения. В первой половине 20 века дорожные велосипеды применялись в военных действиях. Во многих городах и пригородных зонах Европы и США велосипед является транспортным средством для патрульного полицейского.
В 1990-х годах появились велосипеды для туризма с более свободной позой велосипедиста. Велосипедист сидит прямо на сидении со спинкой, а его ноги вытянуты вниз-вперед, к педалям. Благодаря заднему упору для нижней части корпуса седока более эффективно используется сила мышц бедер. Кроме того, у таких велосипедов ниже располагается центр тяжести.
Повышенной маневренностью в сложных дорожных условиях, например в загруженном городском транспортном потоке или на пересеченной местности, обладают велосипеды с разъемной рамой, позволяющей выполнять различные маневры и повороты.
Например, известно транспортное средство по патенту РФ № 2049013 , в котором приложение крутящего момента к переднему ведущему колесу осуществляется при возвратно-вращательном движении рулевого кронштейна, выполненного в виде двуплечего рычага. Вращение двуплечего рычага посредством двух автономных передач, имеющих звездочки и обгонные муфты, преобразуется во вращение переднего ведущего колеса в одном направлении. При этом воздействие на двуплечий рычаг осуществляется одновременным участием обеих рук и обеих ног велосипедиста.
Транспортное средство содержит раму, выполненную в виде передней и задней полурам, рулевой кронштейн в виде двуплечего рычага с нижним и верхним плечами, установленного на передней полураме с возможностью вращения вокруг поперечной горизонтальной оси, ножные педали, сиденье со спинкой, размещенное на задней полураме, задние ведомые колеса и установленные на задней полураме переднее ведущее колесо и привод переднего ведущего колеса. Привод переднего ведущего колеса содержит правую и левую передачи. Поворот транспортного средства осуществляется приложением поворачивающего момента с помощью обеих рук к рулевому кронштейну. При этом передняя и задняя полурамы поворачиваются относительно друг друга на поворотном шкворне на некоторый угол.
Недостатком указанного транспортного средства является наличие двух задних колес, что делает транспортное средство устойчивым, но не позволяющим использовать его в сложных дорожных условиях, например в загруженном городском транспортном потоке или на пересеченной местности.
Наличие укороченной колесной базы (расстояние между осями) велосипеда также повышает его маневренность.
Известны велосипеды с укороченной базой, например мини-велосипед по патенту РФ № 2224679 , содержащий раму с головной трубой, вилкой заднего колеса и стойками, каретку цепного привода с кривошипами, педалями и ведущей звездочкой, расположенную спереди от головной трубы, переднее колесо с вилкой и стержнем, руль со стержнем, заднее колесо со звездочкой и муфтой свободного хода, седло со спинкой, закрепленное с возможностью регулирования, элементы складывания. Рама содержит кронштейн каретки и трубу, связанные с головной трубой, каретка размещена над передним колесом, труба связана с вилкой и стойками заднего колеса посредством шарнирного разъема, седло со спинкой на кронштейне установлено на раме посредством замка, стержня, подседельной шарнирной стойки и подкоса с подвижным упором. Стержень руля связан со стержнем вилки переднего колеса через шарнирный разъем и с кареткой через подкос с подшипником, а также снабжен натяжным механизмом ведомой ветви цепи и переключателем передач для блока звездочек заднего колеса.
Однако выполнение горизонтальной трубы рамы, несущей основную нагрузку, разъемной уменьшает жесткость конструкции, а вынос вперед каретки с педалями уменьшает жесткость конструкции и вызывает повышенную нагрузку на переднее колесо, все это не позволяет эффективно использовать известный мини-велосипед в условиях горной и пересеченной местности, а лишь в комфортных городских условиях на трассе с хорошим покрытием.
Для условий горной и пересеченной местности наиболее эффективными являются полноприводные велосипеды.
Из источников патентной информации полноприводные велосипеды известны.
Все они имеют заднее колесо с ножным педально-цепным приводом и переднее колесо с ручным рычажно-цепным или цепным приводом (например, описанные в патентах на изобретения: DE 19632519, DE 4132794, FR 2624087, FR 265168, в патенте на полезную модель DE 8503367 и пр.).
Известен также велосипед с двумя независимыми приводами на одну тяговую цепь (авт. св. N 1643306, В62М 1/20, опублик. 23.04.91). Велосипед имеет дополнительную вилку с зафиксированным в ней рулем и возможностью качания на ножках передней вилки перед рамой велосипеда. Дополнительная вилка связана с тросом через обгонный механизм с тяговой цепью заднего колеса . Недостатком велосипеда является сложность управления велосипедом, необходимость приложения больших усилий при маневре (повороте), при движении на подъеме и сложных дорожных условиях.
Известен полноприводный велосипед по патенту РФ № 2097249 , включающий раму, седло, заднее колесо с ножным педально-цепным приводом, переднее колесо с ручным рычажно-цепным приводом, рулевую вилку, механизм привода переднего колеса, установленный на вынесенную от оси вращения рулевую вилку, качающиеся рулевые рычаги. Привод на переднее колесо полноприводного велосипеда осуществляется выполнением руками велосипедиста возвратно-поступательных движений тянуще-толкающего характера, прикладываемых на рукоятки двух асинхронно качающихся рулевых рычагов. Недостатком велосипеда является сложность конструкции, а также сложность управления велосипедом, невысокая маневренность в сложных дорожных условиях.
По совокупности существенных признаков указанное техническое решение по патенту РФ № 2097249 принято за прототип.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание маневренного полноприводного велосипеда с укороченной базой, пригодного для езды на подъеме и сложных дорожных условиях (пересеченная местность, бездорожье и пр.) за счет возможности передвижения как с передним приводом, так с передним и задним приводами одновременно.
Указанный результат достигается за счет того, что в заявляемом полноприводном велосипеде, содержащем раму, седло, руль, переднее и заднее колеса, механизм переключения передач, механизм привода переднего колеса, механизм привода заднего колеса, передний привод выполнен педально-цепным, с осью вращения, совмещенной с осью переднего колеса, при этом цепная передача переднего привода связана с раздаточной втулкой, установленной в верхней части вилки переднего колеса, при этом задний привод выполнен цепным, а связь между раздаточной втулкой и механизмом заднего привода выполнена виде шарнирного механизма, при этом шарнирный механизм одной своей частью, связанной с вилкой, через цепную передачу связан с раздаточной втулкой, а другой своей частью, связанной с рамой, через другую цепную передачу связан с задним колесом.
При этом педально-цепной механизм содержит многоскоростную цепную систему передач.
При этом шарнирный механизм выполнен в виде карданного механизма.
При этом седло дополнительно снабжено спинкой и выполнено с возможностью перемещения и фиксирования в зависимости от роста велосипедиста.
Дополнительный задний привод заявляемого велосипеда позволяет велосипедисту работать более эффективно, особенно при подъеме в гору, при этом велосипедист упирается руками в руль, что невозможно при качающемся руле, как у прототипа.
Заявляемый велосипед выполнен с укороченной базой за счет привода на переднее колесо, при этом заднее колесо получается опорным. Минимальный радиус поворота заявляемого велосипеда - от 1,3 м.
Благодаря переднему приводу возможна посадка с прямой спиной, что дает хороший обзор, а также делает возможным более свободную позу велосипедиста. Велосипедист сидит прямо на сидении со спинкой, а его ноги вытянуты вниз-вперед, к педалям. Благодаря заднему упору для нижней части корпуса седока более эффективно используется сила мышц бедер, велосипедист может более эффективно работать ногами в тяжелых условиях. Кроме того, у таких велосипедов ниже располагается центр тяжести, сиденье получается ниже, чем у обычного велосипеда. При остановке ноги достают до земли, что позволяет стоять, не вставая с сиденья, и выполнять задний ход ногами, быстро стартовать и, приподняв велосипед, разворачиваться на месте.
На фиг.1 изображена общая схема заявляемого полноприводного велосипеда; на фиг.2 - кинематическая схема полноприводного велосипеда; на фиг.3 - фото полноприводного велосипеда.
Полноприводный велосипед содержит раму 1, колеса: переднее 2 с вилкой 10 и кронштейном 12, и заднее 3; руль 4 с рычагами переключения передач и привода (не показаны), расположенных на руле велосипеда, седло 5, которое может быть выполнено со спинкой, а также с возможностью перемещения и фиксирования в зависимости от роста и желаемой посадки велосипедиста; шарнирный механизм 13, размещенный в верхней части штока 22 выноса руля велосипеда; педально-цепной механизм, содержащий опорные подшипники 15 в нижней части вилки 10, цепной привод 8 с кривошипами, шатуны 16 с педалями и ведущей звездочкой 17 и с осью 7 вращения, совмещенной с осью переднего колеса 2, привод переднего колеса, привод заднего колеса, механизм включения заднего привода и механизм переключения передач.
Механизм привода переднего колеса выполнен следующим образом.
Ось переднего колеса 2 совмещена с осью 7 вращения педально-цепного механизма 6. На оси установлена ведущая звездочка 17 педально-цепного механизма, соединенная цепной передачей 8 с ведомой звездочкой 18, связанной с раздаточной втулкой 9 через храповой механизм (не показано).
На раздаточной втулке 9 установлена ведущая звездочка 19 привода переднего колеса, связанная цепной передачей 14 с ведомой звездочкой 20 привода переднего колеса.
Раздаточная втулка 9 установлена с возможностью вращения на кронштейне 12 в верхней части вилки 10 переднего колеса 2 и служит для передачи усилия на переднее колесо 2 или на оба колеса 2 и 3 одновременно.
Педально-цепной механизм известен, он содержит многоскоростную цепную систему передач. Система передач состоит из набора ведущих 17 и ведомых 18 звездочек, цепи 14, переднего и заднего переключателей (не показано), рукояток переключения (манеток) (не показано), приводных тросиков (не показано), шатунов 16 с педалями.
Число ведущих звездочек 17 может быть равно, по крайней мере, 2-м, а оптимально - 3-м ведущим звездочкам, а ведомая звездочка 18 может иметь набор от 1 до 10 звездочек, что позволяет получить до 30 передач. Многоскоростная система передач позволяет подобрать нужное передаточное число в зависимости от условий езды и тем самым оптимизировать усилия велосипедиста в зависимости от профиля дороги.
Известный механизм переключения передач параллелограммного типа размещен в верхней части вилки.
Механизм привода заднего колеса выполнен следующим образом.
Раздаточная втулка 9 через цепную передачу 21 связана с шарнирным механизмом 13, расположенным на штоке 22 выноса руля, таким образом, что ось вращения штока совпадает с точкой излома шарнира. Опорой вращения шарнира 13 являются четыре подшипника 32, два из которых крепятся в обойме, расположенной в штоке выноса руля, а два других подшипника закреплены в кронштейне, связанном с рамой велосипеда. Таким образом, одна часть 23 шарнирного механизма связана с вилкой, а другая - 24, расположенная на кронштейне, - с рамой велосипеда. Таким образом решена задача возможности передачи вращательного момента от раздаточной втулки 9, расположенной на поворачивающейся вилке 10, к заднему колесу 3, расположенному на неподвижной раме 1.
Шарнирный механизм может быть выполнен в виде карданного механизма.
Рабочая звездочка 25 раздаточной втулки 9 через цепную передачу 21 связана с шарнирным механизмом 13 посредством звездочки 26, расположенной на оси шарнирного механизма.
На оси шарнирного механизма 13 закреплена звездочка 27, связанная посредством цепной передачи 29 с ведомой звездочкой 28 заднего колеса 3.
Велосипед приводится в действие следующим образом.
Педально-цепной механизм 6 приводит в движение ведущую звездочку 17, через цепной привод 14 вращает ведомую звездочку 18 и раздаточную втулку 9 с установленными на ней звездочкой 19 привода переднего колеса и звездочкой 25. Звездочка 19 посредством цепной передачи 8 вращает звездочку 20 переднего колеса 2.
Передний привод работает постоянно.
При необходимости задний привод включается следующим образом.
От манетки, расположенной на руле, переключатель 30 перебрасывает цепь 21 на рабочую звездочку 25. Рабочая звездочка 25 через цепную передачу 21 вращает часть 23 шарнирного механизма 13 посредством звездочки 26, закрепленной на оси шарнирного механизма, приводя во вращение часть 24 шарнирного механизма и, соответственно, звездочку 27, закрепленную на оси шарнирного механизма 13. Звездочка 27 вращает цепной привод 29 заднего колеса 3, который приводит во вращение ведомую звездочку 28 заднего колеса 3.
Переключение передач осуществляется манетками переключения передач (не показаны), установленными на руле.
Полноприводный велосипед снабжен тормозной системой, например известным рычажно-клещевым тормозом.
Заявляемый полноприводный велосипед позволяет с различной скоростью передвигаться как по дорогам, так и по бездорожью, на умеренно пересеченной и горной местности. Изготовлен опытный образец полноприводного велосипеда (фиг.3), который показал хорошие эксплуатационные качества. Проведены испытания - более 2000 км, велосипед преодолевал горные подъемы до 17%, бездорожье (пахотная землю), по шоссе скорость на переднем приводе 30-35 км/ч - все это на стандартной, неширокой резине. Максимальный зафиксированный однодневный пробег - 231 км за 9,5 часов.
Заявляемый полноприводный велосипед не имеет специальных узлов, требующих высокотехнологичной обработки. Наличие цепных передач не требует точной подгонки различных узлов друг к другу.
Вес опытного образца - 17 кг, вес дорожного велосипеда 18 кг.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ № 2049013 «Транспортное средство», опубликовано 1995.11.27.
2. Патент РФ № 2224679 «Мини-велосипед Привалова», опубликовано 2004.02.27.
4. Патент РФ № 2097249 «Полноприводный велосипед», опубликовано 1997.11.27 (наиболее близкий аналог).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Полноприводный велосипед, содержащий раму, седло, руль, переднее и заднее колеса, механизм переключения передач, механизм привода переднего колеса, механизм привода заднего колеса, отличающийся тем, что передний привод выполнен педально-цепным, с осью вращения, совмещенной с осью переднего колеса, при этом цепная передача переднего привода связана с раздаточной втулкой, установленной в верхней части вилки переднего колеса, при этом задний привод выполнен цепным, а связь между раздаточной втулкой и механизмом заднего привода выполнена в виде шарнирного механизма, при этом шарнирный механизм одной своей частью, связанной с вилкой, через цепную передачу связан с раздаточной втулкой, а другой своей частью, связанной с рамой, - через другую цепную передачу связан с задним колесом.
2. Полноприводный велосипед по п.1, отличающийся тем, что педально-цепной механизм содержит многоскоростную цепную систему передач.
4. Полноприводный велосипед по п.1, отличающийся тем, что шарнирный механизм выполнен в виде карданного механизма.
5. Полноприводный велосипед по п.1, отличающийся тем, что седло дополнительно снабжено спинкой и выполнено с возможностью перемещения и фиксирования в зависимости от роста велосипедиста.
Электровелосипед, он же велогибрид, представляет собой велосипед, который частично или полностью приводится в движение электрическим приводом. Давайте оставим в стороне нужность или ненужность этого вида транстпорта, мы это еще обязательно обсудим, а разберемся из чего электробайк сделан и с чем его есть. Для начала поговорим о типах моторных приводов и их особенностях.
Начнем с того, что все типы моторов можно разделить всего на два класса:
– Мотор-колесо
– Кареточный мотор
Но я разделю «по классической» схеме – по типу привода:
– Задний
– Передний
– Полный
Сразу уточню, что все сравнивается в формате при прочих равных: мощность, вольтаж, . А узнать актуальные цены на электровелосипеды и велогибриды Вы всегда можете на Eko-Bike.ru - сайте электро-гипермаркета №1 в России!
Задний привод велогибрида
Мотор-колесо. Самый простой в установке мотор, простой тем, что для слабомощного мотора (до 500 W) подойдет любая рама. Развесовка велосипеда идет с упором на заднее колесо. При старте велосипед всегда норовит немного закозлиться, а если старт производится на подвижном грунте – заднюю часть начнет водить. Так же стоит быть осторожным на скользких и сыпучих грунтах при повороте зад будет уходить в занос. Этот тип привода неплохо берет горки, но вот для пожилых людей я бы его не стал рекомендовать. Один из самых популярных приводов электровелосипедов в мире на данный момент.
Кареточный мотор
По сути является задним приводом, но с одной значительной оговоркой: это единственный тип мотора, при работе которого обязательно вращение педалей (возможно уже существуют моторы, которые имеют свободный ход, но автору о таких неизвестно). Технически, мотор дает наименьшее сопротивление кручению, поэтому педалировать на таком моторе проще всего. По сути он дает все преимущества обычного велосипеда и просто помогает педалировать. Часто на таких моторах отсутствует ручка газа, а мотор подключен к Pedal Assist и включается только тогда, когда райдер начинает крутить педали. Если посмотреть на рынок в целом, то у «топовых» производителей обычных велосипедов присутствуют модели топовых электровелосипедов (флагманы) и почти поголовно у всех эти модели на кареточном моторе. По сути это самая лучшая и наглядная интеграция велосипеда и мотора, настоящий велогибрид.
Передний привод электровелосипедов
Мотор-колесо. Более сложный мотор, который требует установки усиления дропаутов, чтобы компенсировать реактивный момент, их рекомендуется усиливать при мощности более 250 W. При такой компоновке развесовка велосипеда получается более правильной и его сильно легче переносить. Старт всегда получается очень плавным, что делает его более удобным для пожилых людей, но в остальном минусов больше. При резком старте колесо гарантировано будет прокручиваться, прежде чем велосипед поедет. То же самое произойдет и при подъеме в горку. Чем круче горка, тем меньше будет сцепления, даже если вы ляжете на руль. Хотя, в поворотах никаких заносов не будет, так что это тоже стоит записать в плюсы.
Электровелосипед на полном приводе
Два мотор-колеса. Состоит из совокупности вышеперечисленных приводов. Имеет как свои плюсы, так и свои минусы. В плюсы можно отнести развесовку велосипеда, а так полный контроль как при прохождении подъемов, так и поворотов. С точки зрения проходимости и управляемости этот тип привода вобрал в себя все самое лучшее от предыдущих двух, но есть и недостатки. Первый и самый главный – синхронизация моторов осуществляется целиком через контроллер и рассинхронизация может привести к сгоранию мотора или моторов. Так же к минусам стоит отнести вес, который будет наибольшим среди всех вариантов. И напоследок: полный привод самый прожорливый, поэтому за проходимость приходится платить дальностью пробега.
Тут нужно понимать, что в случае с мотор-колесом все зависит от мощности и вольтажа мотора. Конечно 250 W ни в каком виде не закозлят велосипед и не прокрутят колесо при старте, но при увеличении мощности и вольтажа, вышеописанные нюансы будут чувствоваться все сильнее и сильнее.
Это первая статья, которая откроет дорогу нашему проекту в мир электровелосипедов. Надеюсь, вам понравится материал. За консультацию в этом вопросе автор благодарит фирму «Эльтреко», которая дала протестировать электровелосипеды и проверить все на практике.
Благодарю за внимание,
Алексей Евдокимов
Загрузка...