Исследование конструкций мотор-колёс

Аннотация. Основной задачей данной статьи является исследование конструкции строения, а также физических показателей одного из самых энергоэффективных транспорта в современном мире - мотор-колес. В работе приводится обзор существующих на сегодняшний день решений данного вида транспорта, а также основные элементы исполнительного механизма и критерии, определяющие целесообразность применения индивидуального электропривода с мотор-колесами.
Ключевые слова. Исследование, конструкция, мотор-колеса, энергоэффективность, электропривод, транспорт, решение.
THE STUDY DESIGN OF THE MOTOR-WHEELS
ФИО (английский)
Должность (английский)
Организация (английский)
Annotation. The main objective of this article is to study the design of the structure, as well as the physical characteristics of one of the most energy - efficient vehicles in the modern world-motor wheels. The paper provides an overview of the current solutions of this type of transport, as well as the main elements of the Executive mechanism and criteria that determine the feasibility of using an individual electric drive with motor wheels.
Keyword. Research, design, motor-wheels, energy efficiency, electric drive, transport, solution.
Мотор-колесо является одним из самых распространенных на сегодняшний день вариантом электропривода, работающего на основе бесколлекторного электрического двигателя постоянного тока. Сам двигатель является вмонтирован в колесо, заменяя при этом ступицы. Установка данного аппарата производится как на заднее, так и на переднее колесо.
Применение мотор-колеса предоставляет возможность с минимальными затратами переоборудовать абсолютно любой загородный или же городской велосипед под электрическим приводом. При этом дизайн велосипеда практически не изменяется.
Мотор-колесом способно быть любое из колес или же оба единовременно. Зачастую мотор-колеса продаются в уже собранном виде. Градация мощности серийно-выпускаемых мотор-колес, которые приводят в действие движение электрических велосипедов, находится в диапазоне от 150 до 3500 Ватт.
Электромотор-колесо – это исполнительный механизм систем тягового электропривода пневмоколесной транспортной машины. Мотор-колесо выполняет конвертирование электрической энергии, вырабатываемой двигатель-генератором, в механическую энергию, реализующуюся во время движения машины.
Мотор-колесо представляет собой агрегат, в котором конструктивно объединены все элементы исполнительного механизма:
- Электродвигатель;
- Механическая передача, состоящая из редуктора, механизма сочленения вала электродвигателя с ведущим звеном редуктора и механизма переключения передач или сцепления с приводом;
- Колесо, состоящее из шины (с камерой или без нее) с ободом и ступицей или только с ободом;
- Тормозной механизм с соответствующим приводом, осуществляющий механическое торможение мотор-колеса;
- Механизм или элементы подвески мотор-колеса к раме транспортной машины.
Характерной особенностью конструкции мотор-колеса является весьма рациональная компоновка его элементов, в частности, размещение электродвигателя полностью или частично внутри обода колеса, а также сведение к минимуму числа и размеров деталей механической передачи.
Рисунок 1 – Пример готового набора мотор-колеса
Одним из патентов технологии мотор-колеса является «Multi-wheel transmission», зарегистрированный 05.07.2017 года.
Данная разработка включает в себя трансмиссию, содержащую первый колесный узел, который включает в себя первое колесо и первую ведущую шестерню, соединенную с первым колесом таким образом, что привод первой ведущей шестерни вызывает соответствующее вращение первого колеса, и первый двигатель, соединенный с первой ведущей шестерней для приведения в действие первой ведущей шестерни

.
Трансмиссия данной технологии также включает в себя второй колесный узел, который содержит в себе второе колесо, вторую ведущую шестерню, соединенную со вторым колесом таким образом, что привод второй ведущей шестерни вызывает соответствующее вращение второго колеса, и второй двигатель, соединенный со второй ведущей шестерней для привода второй ведущей шестерни.
Рисунок 2 – Визуализация патента
Опытным образцом данной технологии является «The Green New Wheel»
GreenWheels является системой, которая интегрируется в существующее Управление транспортными средствами. В дополнение к колесам, внедряются батарея и интерфейс ECU. Приблизительное время установки всего оборудования примерно 2 часа. Стоимость GreenWheels будет варьироваться в течение 10 лет на уровне от $100, возрастая в цене каждый месяц.
Этот экономический прорыв способствует немедленному восстановлению инвестиций и получению прибыли, так как стоимость газа снижается в среднем с $15 в день до $7,50 в день при 50% использовании электроэнергии. Тестирование показывает, что на типичных городских скоростях 30 миль в час и при этом экономия может легко достигать 75% или более ежедневно.
В реальном испытании в современном мире, GreenWheels доказывают свое превосходство над другими источниками энергии и являются одной из самых эффективных разработок, основывающихся на технологии мотор-колеса.
В последние годы область применения мотор-колес на транспортных и специализированных машинах различного назначения непрерывно расширяется