Мотовелосипеды от фирмы «Сверхлегкие Транспортные Системы» («СТС»)
«Сверхлегкие Транспортные Системы» - питерская фирма, основанная несколько лет назад и занимающаяся вопросами проектирования, реального воплощения в жизнь и популяризации различных аппаратов из семейства СТС (более подробную информацию о сфере нашей деятельности и наших аппаратах можно получить на сайте (www.ctc-piter.ru.) Поскольку мотовелосипеды подпадают под определение СТС, активно занимаемся и ими.
Мотовелосипеды в нашем исполнении – обычные велосипеды любой марки и конструкции с установленными на них мотоприводами нашего производства. После установки такого привода, велосипед превращается в сверхлегкий мопед с полным сохранением возможности езды на педалях. Небольшой дополнительный вес (вес привода около 7кг.) – малая плата за приобретаемые при установке мотопривода на велосипед возможности. Скорость движения в режиме моторного хода может достигать 60 км/ч и более, но всегда советуем нашим клиентам руководствоваться здравым смыслом и из соображений безопасности ограничиваться (или технически ограничиваем сами) скоростью движения 45-50 км/ч.
Остановимся на сложившейся за несколько лет конструкции наших мотоприводов и отдельных ее элементах подробнее.
Ремни или цепи?
В самом начале нашего «мотовелосипедного» пути в кинематике мотоприводов нами применялась специальная «мелкая» цепь с шагом 6,35мм, выдерживающая высокие обороты двигателя. Остальные цепи на высоких скоростях просто элементарно «горели» - перегревались и выходили из строя. Применение же различных редукторов сразу делало конструкцию привода более дорогой и громоздкой. Но шумность работы, малый ресурс ведущей звезды и самой цепи, технологически сложная в изготовлении ведомая звезда большого диаметра, повышенная опасность при соскакивании или разрыве цепи на скорости, сложности и неудобство в обслуживании и эксплуатации, а также относительно высокая цена, заставили нас полностью отказаться от применения цепных передач в пользу использования различных приводных ремней. Исключение составляют наши «зимние» велосипеды с цепным приводом – ремень просто пассует на холоде и проскальзывает на шкивах. Пример такого аппарата – мотовелосипед «Винтер».
Основные мотовелосипеда «Винтер» отличия от летнего мотовелосипеда:
- цепная передача;
- активная система натяжения цепи ( в схеме использован подпружинненный ролик);
- термозащита двигателя;
- установлена лыжа под передним колесом;
- «агрессивная» шиповка заднего колеса.
В процессе экспериментов нами было перепробовано немалое количество приводных ремней различных типов. Выяснилось, что каждый тип ремней имеет свои достоинства и недостатки. Вкратце разберем основные типы ремней, когда либо используемых нами в наших приводах (более полную информацию по ремням можно получить в различных справочниках и каталогах, а также в сети интернет).
1. Плоские ремни из полимерных материалов.
Достоинства: обладают высокой живучестью и хорошим ресурсом, ведущие шкивы под них просты в изготовлении, ремень очень хорошо работает на малых радиусах ведущего шкива, можно заказать ремень абсолютно любой требуемой длины и ширины, относительно дешевы;
Недостатки: применяемые нами ремни из японских полимеров при эксплуатации постоянно чуть тянулись, заставляя все время подрегулировать натяг, имели также склонность к проскальзыванию на шкивах, особенно в сырую погоду, что частично устранялось повышением натяга ремня, но при этом становилось ощутимо тяжелее ехать на педальном ходу. Новый ведущий шкив, имеющий вначале накатку для повышения своих фрикционных свойств, через ~ 500км. пробега начисто ее лишался (ремень плюс дорожный песок работали как идеальныая абразивная пара), что опять же, приводило к склонности проскальзывания ремня на ведущем шкиве. Этот ремень имеет также раздражающее свойство - при малейшей неточности в установке, все время набегает на реборды ведомого шкива, соскальзывая с них с характерным неприятным щелчком, впрочем, без всякого ущерба для себя и шкива.
2. Зубчатые ремни.
Достоинства: не тянутся, хорошо работают на малых радиусах ведущего шкива, отсутствует проскальзывание на ведущем и правильно сделанном ведомом шкивах;
Недостатки: в дождь или просто в сырую погоду, имеют склонность к внезапному разрыву, ведущий шкив достаточно сложен в изготовлении, средний ресурс ремня. В кинематике привода обязательно должен стоять подпружиненный натяжной ролик, что несколько усложняет конструкцию.
3. Клиновые ремни.
Достоинства: высокий ресурс, абсолютно не тянутся, в силу своей геометрии имеют свойство «самоцентровки» на шкивах, относительная доступность ремней;
Недостатки: основной недостаток - плохо «складываются» на малых радиусах ведущего шкива и натяжных роликах, что приводит к уменьшению общего КПД привода, ведущие шкивы относительно сложны в изготовлении и требуют точных квалифицированных токарных работ, ремни имеют некоторую склонность к проскальзыванию на шкивах в сырую погоду.
4. Зубчато-клиновые ремни.
Имеют почти все достоинства и недостатки клиновых ремней, но в силу конструктивных особенностей (крупные зубцы на внутренней поверхности ремня) гораздо лучше работают на малых радиусах ведущего шкива, что положительно сказывается на общих технических характеристиках привода.
5. Круглые резиновые ремни.
Достоинства: в силу своей геометрии идеально центруются на шкивах, можно заказать ремень любой требуемой длины;
Недостатки: очень сильно тянутся, плохо работают на малых радиусах ведущего шкива, ведущие шкивы достаточно сложны в изготовлении и требуют высокой точности токарных работ.
6. Поликлиновые ремни.
Достоинства – высокий ресурс ремня, повышенная площадь рабочего контакта со шкивом по сравнению с плоским ремнем при одинаковой ширине, хорошо работает на малых радиусах, обладает частичной способностью к самоцентровке на шкивах, имеет повышенный КПД, практически не тянется;
Недостатки: требуются токарные работы повышенной точности при изготовлении ведущих шкивов, ремень требует точной установки на шкивах, а при перекосах ведет себя подобно плоским ремням, налезая на реборды ведомого шкива, имеет некоторую склонность к проскальзыванию в сырую погоду на ведущем шкиве.
Итак, перебрав большое количество вариантов, на сегодняшний день мы остановили свой выбор на поликлиновых и зубчато-клиновых ремнях, как наиболее перспективных с нашей точки зрения, для использования в велосипедных мотоприводах. Ремни этих типов мы активно применяем в настоящий момент.
Ведущие и ведомые шкивы
Тип ведущего шкива напрямую зависит от типа применяемого приводного ремня. Два основных типа ремней, используемых нами, определяют и типы наших ведущих шкивов. Для зубчато-клиновых ремней:
И для поликлиновых ремней:
Для нормальной работы пары ремень-шкив, геометрия ведущего шкива должна точно соответствовать размерам ремня, что приводит к повышенным требованиям в точности токарных работ. В противном случае, возможны проскальзывания и перекосы ремня на ведущем шкиве, что может привести к перегреву и ускоренному износу ремня, а также неудовлетворительной работе всего мотопривода в целом.
Применяемые нами поначалу ведущие шкивы из алюминиевых сплавов имели очень небольшой ресурс (не более 1тыс. км пробега), поэтому сейчас нами используются шкивы, изготовленные только из различных сортов стали.
Диаметры шкивов напрямую влияют на скоростные и динамические характеристики мотовелосипедов. Чем меньше диаметр ведущего шкива, тем больше тяга и динамика при разгоне, но меньше максимальная скорость движения мотовелосипеда и наоборот. Для удовлетворительной работы приводов на различных режимах, приходится применять шкивы «усредненного» диаметра. Возможна также установка сдвоенных шкивов на одном валу (двух различных диаметров) с ручным переводом ремня со шкива на шкив, но это крайне неудобно, усложняет конструкцию, да и ремень в одном из положений работает с перекосом. Создание же различных переключающих устройств и велосипедных вариаторов различных типов пока еще не вышло за рамки экспериментов и широко нами не применяется.
Ведомые шкивы, используемые нами, имеют 2-3 типоразмера и одинаковы для всех типов ремней. Крепятся они непосредственно к спицам велосипедного колеса с помощью специально изготавливаемого нами крепежа, что обеспечивает повышенную надежность крепления. Поначалу многих наших клиентов пугает подобная «привязка» к спицам. Успокаиваем их тем, что при нашем способе крепления за несколько лет не было выявлено ни одного случая выламывания спиц.
Ведомые шкивы при установке требуют тщательной центровки на колесе, что достигается применением различных приспособлений и кондукторов.
Двигатели
Два основных типа бензиновых двигателей, опробованных нами – 2-х тактные и 4-х тактные. В силу большей «резвости», более низкой цены и простоты в обслуживании и эксплуатации, в своих приводах мы почти всегда используем 2-х тактные двигатели. В соотношении «цена/качество/тактико-технические х-ки» свои предпочтения мы отдаем проверенным временем надежным и неприхотливым двигателям 1E36F-2А (~1,5л.с.) и 1E40F-5A (~2л.с.)
Система натяжения ремней
Для натяжения ремней в наших приводах мы используем опорные резьбовые стойки с регулировочными талрепами. Это простой и эффективный способ натяжения ремней, проверенный солидным временем эксплуатации. В конструкциях наших мотоприводов мы почти не используем активные (подпружиненные) натяжные ролики, взяв за аксиому, что сам ремень является отличным демпфирующим элементом в кинематической схеме привода. Иногда для устранения различных продольных колебаний ремня, применяем успокоители различных конструкций. Для увеличения угла охвата ведущего шкива ремнем, в непосредственной близости от шкива устанавливается один или два жестко закрепленных натяжных ролика, которые иногда дополнительно выполняют функцию направляющих и успокоителей ремня.
Общий вид мотопривода с нашей «талрепной» системой натяжения ремней приведен на фото:
Пластины крепления двигателя
В своих конструкциях мы применяем два основных типа пластин крепления двигателя: «стационарные» пластины, т.е. такие, геометрические размеры которых изменить нельзя, и раздвижные пластины крепления двигателя типа «универсал», геометрию которых и угол наклона двигателя при установке можно изменять, оптимально подстраивая под размеры и особенности рамы конкретного велосипеда.
Пластины крепления двигателя типа «Капля» с прорезями:
Пластины крепления двигателя типа «Колокол»:
Пластины крепления двигателя для установки велопривода над передним колесом:
Пластины крепления двигателя типа «Универсал»:
Пример установки мотопривода с использованием пластин крепления двигателя типа «Универсал»:
Места установки привода на велосипед
Два основных места, используемых нами: над задним и над передним колесом. Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки: привод более логично и «удобно» вписывается в конструкцию велосипеда при установке над задним колесом, но при этом почти всегда приходится или значительно сокращать площадь заднего багажника или полностью его убирать.
При «передней» же компоновке, на руле велосипеда появляется «лишний» вес в ~ 7 кг, что усложняет управление велосипедом и требует некоторых навыков при вождении, но при этом полностью сохраняется место под задний багажник. К тому же, передняя компоновка позволяет визуально контролировать состояние мотопривода и ремня во время движения, но выхлоп двигателя, сдуваемый на велосипедиста и звуковая волна от двигателя, бьющая прямо в лицо, с лихвой компенсирует это удобство. Исходя из всего вышесказанного, в 90% случаев мы устанавливаем наши мотоприводы над задним колесом. Десять оставшихся процентов составляют наши клиенты, которым задний багажник крайне необходим – это, в основном, велотуристы и дачники, использующие задний багажник мотовелосипеда для перевозки различных грузов, рюкзаков и т.д.
К сожалению, конструкция применяемых нами двигателей накладывает ограничения на установку мотопривода в раму велосипеда (как ранее устанавливался двигатель Д-6) и такую компоновку мы никогда не используем. Различными фирмами предпринимаются попытки экспериментальной установки двигателей либо непосредственно в переднее велосипедное колесо (что, по сути, является мотор-колесом), либо около нижних перьев рамы у заднего колеса с максимально короткой приводной цепью. Эти «экзотические» способы являются либо технически сложными (высокая стоимость изготовления и точность регулировки привода), либо уступают по своим тактико-техническим характеристикам классическим схемам установки.
Общая конструкция наших мотоприводов
Конструктивно все наши приводы достаточно просты и состоят из следующих основных узлов и элементов:
двигателя, пластин крепления двигателя (несколько типов для различных вариантов установки привода), опорных стоек с механизмом натяжения ремня, ведущего и ведомого шкивов, натяжных роликов, приводного ремня, троса и ручки «газа».
Скорость движения мотовелосипеда изменяется в зависимости от степени нажатия на ручку «газа». Ручка «газа» расположена на руле велосипеда (слева или справа в зависимости от предпочтений владельца) и через тросовый привод связана с соответствующими механизмами двигателя. Через автоматическое центробежное сцепление, ведущий шкив, приводной ремень и ведомый шкив, крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается на ведущее колесо мотовелосипеда. Запуск двигателя осуществляется ручным стартером, остановка – кнопкой «Стоп», расположенной на корпусе двигателя в удобном месте.
Вот примеры некоторых наших работ по установке мотоприводов на различные марки велосипедов:
Складной мотовелосипед «COYOTE 20''» с установленным мотоприводом «ST-1.5» Багажник полностью сохранен, но это потребовало предельной точности в установке привода. В конструкции использованы пластины крепления двигателя типа «колокол».
Двухподвес «CHALLENGER MISSION» с мотоприводом «ST-2.0». В конструкции применены пластины крепления двигателя типа «гнутая капля».
Складной «Stels 755-М» после установки мотопривода превратился в мотовелосипед. Штатный задний багажник установлен над передним колесом.
Полноприводной «Stels 710-М»: а почему два привода на одном велосипеде? Прокатитесь раз на двух моторах и вопросы отпадут сами собой – динамика и адреналин просто зашкаливают! Но вообще-то так легче и наглядней демонстрировать нашим клиентам плюсы и минусы «передней» и «задней» компоновки приводов.
Еще один «полнопривод» в нашей коллекции - двухподвес «Stels Challenger». На переднем приводе установлен зубчато-клиновой ремень, на заднем – поликлиновый. Так нами изучались все нюансы эксплуатации этих ремней на практике.
«Stels 715-М» - типовая установка мотопривода на этот класс велосипедов.
«Stels 750-М» - мотопривод установлен по старой схеме на консольном велобагажнике. При этом сам багажник можно использовать и по прямому назначению.
Мотопривод «ST 1.0», выполненный по старой схеме. В приводе применен плоский ремень из полимеров японской фирмы «NITTA»
«Stels Navigator 870 – М» - в приводе использованы пластины крепления двигателя типа «универсал».
No comments!
На сегодняшний день возможно приобретение у нас как готовых мотовелосипедов с уже установленными мотоприводами, так и отдельно самих приводов. В этом случае, покупатель по подробной прилагаемой инструкции устанавливает привод на велосипед самостоятельно, либо заказывает установку привода на свой велосипед у нас.
Технический директор, Александр Комов
Подробнее о применяемых двигателях »
Отзывы о статье «Веломотор СТС»
lmg198027.11.2012 в 19.55
Если покупка веломотора для Вас еще актуальна, напишите мне с нашего сайта "Сверхлегкие Транспортные Системы" (наберите в поисковике)
С Уважением, тех. директор
Александр Комов
San15.12.2012 в 15.03
Еще публикации »
для велосипеда стелс навигатор 870-м с креплением универсал,а также можно ли выслать по почте?пожалуйста напишите на mirko1978@mail.ru
22.06.2012 в 18.03