电动自行车分四大部分及一个随车附件。这四大部分即车体、车用电动机、车载蓄电池及智能控制器,一个随车附件是蓄电池充电器。另外还有一些辅助功能部件,如图1-9所示。
(1)动力部分 蓄电池和电动机是电动自行车的动力来源。其性能的好坏直接影响电动自行车的动力性和经济性,如图1-10所示。
图1-9 电动自行车的总体构造
图1-10 动力部分组成图
(2)传动部分 电动自行车传动部分的作用是将动力部分输出的功率传递给驱动轮,驱动电动自行车行驶。通过变速器或调速器,使电动自行车获得行驶所需要的驱动力和速度,并保证电动自行车平稳起步和停车。它由变速器、后传动装置组成,如图1-11所示。
(3)行车部分 行车部分的作用是使电动自行车构成一个整体,支撑全车的总质量,将传动部分传递的转矩转换成驱动车行驶的牵引力,同时吸收和传递路面作用于车轮上的各种反作用力,确保电动自行车正常、安全行驶。它主要由车架、前叉(前减振器)、前后轮、鞍座等组成,如图1-12所示。
图1-11 传动部分组成图
图1-12 行车部分组成图
(4)操纵制动部分 操纵制动部分的作用是直接控制行车方向、行驶速度、制动等,以确保电动自行车行驶安全。它由车把、制动装置(闸把)、调速转把等组成,如图1-13所示。
图1-13 操纵制动部分组成图
(5)电气仪表部分 电气仪表装置是保证车辆安全行驶并反映车辆运动状态的主要装置,它使骑行者能正确、有效、适时地对车辆进行控制。它由数据显示装置、充电器等组成,如图1-14所示。
图1-14 电气仪表组成图
1.车架
车架是电动自行车的总载体,车把、车轮、车闸、链轮及传动链等安装在车架上构成一个有机的整体。车架又是整车的力传导和平衡中心。实行电力驱动以后,这两点显得更为突出。蓄电池的驮载、电动机的安装、导线的布设、运行中承载力和驱动力的传递,都是由车架为主承受和实现的。所以车架不仅要有美观而合理的结构形式,而且要有足够的强度。
车架的结构首先取决于车载蓄电池的驮载方式和容量的大小,同时又与驱动方式有关,但除中轴驱动以外其他方式都不需要对车架做较大的改动。
下面就蓄电池驮载方式介绍一下车架的结构。
(1)后载式 如图1-15所示,将蓄电池置于车后货架位置,原来的货架卸掉,换上适合于装载蓄电池的支架。对于铅酸蓄电池和镉镍蓄电池,支架是一个带四根支脚的平板,平板上开有四个葫芦状的挂孔,蓄电池盒底部相对位置设有四个挂钉,将蓄电池盒挂钉对准葫芦孔嵌入并向前一推,蓄电池盒便被固定。为了防止行进中松动或丢失,蓄电池盒还设有舌锁,可以用钥匙锁定。
氢镍蓄电池能量密度高、体积较小、蓄电池盒几乎成为片状,为了装这种蓄电池,厂家将后货架改为双层,蓄电池盒置于两层间固定,支架上层不影响载人载物,如图1-16所示。
图1-15 后载式
图1-16 蓄电池后座下置式
后载式不需要改动车架,各种类型车架均可适用。安装时需要注意的是,轮径不同,支架的腿长也应不同,装配时要合理选定,防止不平。
(2)中置后立式 如图1-17所示,蓄电池盒斜立在后斜梁的后侧,这种方式需要对车架的后部进行改动,延长后斜叉和后平叉的长度,使后轴与中轴间的距离加大130mm左右,使后部挡泥板与立梁间的空间足以容纳(插入)一个立置的蓄电池盒并用锁固定。这样还不够,为了蓄电池不致左右摇摆或倾倒,后斜梁的两个分支分开从左右护住。蓄电池经常需要充电和插入使用,为此,车的鞍座也做成活的,可以翻起和放下,鞍座放平后可以锁住,蓄电池盒被挡住防止丢失。这是一种常用的方法,使用较广。
(3)中置前立式
1)蓄电池盒斜立在后立梁之前,需要加大鞍座与车把间的距离,也就是把大梁加长,扩大了车架三角形内部的空间,使蓄电池盒能斜立在后立梁的前边,只这样还不行,为了保证蓄电池左右方向的稳定,车架大梁在这里分成两支,从蓄电池左右绕过,汇合在鞍座下,正好保护住蓄电池。蓄电池的下端则托撑在中轴上边特设的平台上。与中置后立式相反,这时,鞍座要向后翻起,便于蓄电池的拉出和插入。这种方式安置的电池盒不宜过长,比中置后立式电池盒要短,如图1-18所示。
图1-17 中置后立式
图1-18 中置前立式
2)蓄电池盒斜放在前斜梁的上方:这种方式也要对前斜梁做些特殊的处理,采用这种蓄电池放置的方法比较多,如图1-19所示。
图1-19 中置前斜放式
(4)中置卧式 如图1-20所示,这是使用较多,也是可以容纳高容量蓄电池盒的一种形式。蓄电池盒是斜放在车架三角形的空间内,近似于水平状态。这种方式要求车架前斜梁做特殊处理,或前斜梁分成两支,或在前斜梁上设计一个承托,总之使蓄电池盒可以置放稳固、美观大方、又能加锁,既便于取下又便于装回。
图1-20 中置卧式
(5)中后置混合式 中置后立式和中置卧式两种蓄电池装载方法的混合形式如图1-21所示,卧式为一组蓄电池,立式又是一组蓄电池,两组蓄电池可以并联使用,也可互不连接而交替使用。由于每组蓄电池的电压是额定值,所以都可以单独供电,使电动机正常运转。当两组蓄电池并联时电动机均匀地从两组蓄电池取得电能,蓄电池处于缓慢放电状态。交替使用是一组蓄电池用尽后再换另一组蓄电池。只需将电源插头换插,或由转换开关转换。两种方式都可以使电动自行车的续驶能力提高一倍,比较起来,两组蓄电池并联使用比互相交替使用对蓄电池放电和蓄电池寿命更为有利。(www.xing528.com)
中后置混合式的蓄电池驮载方式,要求车架同时符合中置后立式和中置卧式两种结构要求。这种结构的驮载方式比一组蓄电池时的载质量约增加10kg。
每种驮载方式各有自己的优缺点,用户可以根据自己的需求和喜好,结合其特点进行选购。
图1-21 中后置混合式
2.车把
电动自行车对车把的要求为:
1)适合于安装有制动断电功能的钳式闸把,如图1-22a所示。
2)适合于安装控制车速的调速转把,如图1-22b所示。
图1-22 车把
3)适合于装备具有行驶速度和蓄电池剩余电量显示仪表的智能控制器。
车把高低不合理或与鞍座的距离过大,不仅会导致骑行疲劳,长此以往还会导致脊背过度弯曲和腰椎损伤。前方路况和仪表情况是骑行者必须随时掌握的,车把过高、过低或仪表角度不合适而视线不清,也不利于安全。
车把还应便于操作,骑行者的上身稍稍前倾,不过分弯腰也不过分挺直,基本处于轻松和便于应付周围情况的状态。
3.车闸
电动自行车的车闸应采用灵敏度好、制动力度大且容易掌握的类别。电动自行车仍以手动闸把为主,前后闸要齐备而有效,操纵方便。比较常见的是通过钢索控制的钳式闸把,它不仅制动灵敏有效,而且容易调整和维护,目前安装制动断电器也主要是用钳式闸把。钳式闸把可以控制钳式闸、鼓式闸(包括抱闸和涨闸)。不管是什么类型的闸,对电动自行车来讲,必须在制动的同时切断电动机的电源,防止制动时来不及松开调速转把,造成意外或损伤电动机、控制器开关电路元件等。钳式与鼓式闸如图1-23所示。
图1-23 车闸
钳式闸把的钢索控制有效行程长,整车在出厂时都已安装并调整好了,买来即可使用,只是购买挑选时应注意检查,如不合适立即调整。
4.车轮
普通车轮及常规特殊车轮都可使用,强度必须符合载质量和行驶要求。
轮径:为了电动自行车的骑行安全和方便,车轮不宜过大。一般身高的人以选用轮径为560~610mm的车轮为宜,身材较高的人可选用轮径为660mm的。轮径过大骑行时不太安全,而轮径过小在脚踏骑行时,如果车架不够高,就费力走不快。轮径为560~610mm的车轮,即22~24in,如图1-24所示,这种轮径的车适合于中青年妇女和中老年人骑行,车把和车座的高低适中、上下方便,要停车时两脚点地,捏住闸把,车就稳稳地停住。总之车轮大小是可以根据人的身材来选定的。
图1-24 直径610mm(24in)车轮电动自行车
5.车梯
车梯是停放电动自行车时支持车体保持稳定用的支架,电动自行车应采用双腿或三角形车梯(或称A形车梯)。安装车梯的位置有两种:一种在中轴的后边、另一种装在后轴上。车梯对车辆的安全很重要,尤其是采用后载式蓄电池的一种,重心较高,一旦车体摔倒,受损的首先是蓄电池。采用单腿车梯,是最不安全的。因此由专家们设计,正规厂家生产的产品都不是这种结构。用户在选购时注意车梯和蓄电池重心的匹配即可。
6.链轮系统
在整车出厂时,链和链轮、飞轮都已经按合理的传动比装配好。大链轮和飞轮的齿数比应照顾到两个方面:
1)在脚踏与电力驱动并用时,驾车人轻松地脚踏,就应当能与电动机很好配合,不致感到紧张和过急。证明传动比并不过小。
2)在单独脚踏驱动时,又不会因传动比过大而感到吃力。对电动自行车来讲,链轮的传动比应较普通自行车的传动比大些为宜。按笔者骑行的体会,对轮径610mm以下的电动自行车,上坡或迎风行驶时,传动比为1∶2。
传动比1∶(2.1~2.5)较为合适,脚踏与电动配合更感到轻松与快捷。而在平路行驶时,传动比为1∶(2.5~3.5)更合适些,停止电力驱动单独脚踏骑行则传动比为1∶2左右比较省力。
为了使脚踏和二者同时并用时骑行轻松,建议用户选用塔轮式四速的外变速器。四速,即两个高速传动比、一个中速传动比和一个低速传动比。若是六到八速则更好,选择的余地更宽些。图1-25为五速变速器采用塔轮式外变速比较经济,能和整车寿命匹配就可以了,不一定非要选择过分高级的。塔轮式变速器只要两个链轮两个飞轮就足够了,不必过多,这样就能机动灵活地骑行在各种状况的道路上,如平路、上坡、迎风等,注意一定要预先搞清它的传动比。
如何计算传动比?举例说明:假定自行车大链轮共有两片,其中一片大的是50个齿,安装在车轮上的小链轮也有两片,其中一片为20个齿,这一对链轮配对后的传动比即为1∶2.5;另一片大链轮是36个齿,仍用原来20齿的小链轮与它配对,这时的传动比就变成了1∶1.8。这两个传动比意味着:用脚踏大链轮转动一圈,装在车轮上的小链轮要转动2.5或1.8圈,其他大小链轮互相交替配对的传动比计算可以类推。
图1-25 塔轮式变速飞轮
知识链接:折叠式电动自行车
20世纪90年代中期以来,自行车又增添了新的轻便而又可以伸缩折叠的品种——折叠式自行车,如图1-26所示。折叠以后的自行车,尺寸可以减小为原来的一半,即它所占的空间是原占空间的1/2
图1-26 折叠式自行车与折叠式电动自行车
左右,大大方便了家居空间偏小或是自行车车库容量不足的用户。折叠起来缩小体积存放不仅方便,而且意味着减小了丢失的概率。
折叠式电动自行车和折叠式自行车具有相同的优点,而且骑行轻便、安全。外出归来以后将蓄电池取下,车体折叠起来,一只手即可提着上楼,放在居室的角落里或自家的库房里。蓄电池则插上充电器进行充电。折叠式电动自行车还可以携带到火车或汽车上。上班职工到岗位后又可以存放在室内,避免日晒雨淋。
折叠式电动自行车以折叠自行车为基础,不论基本车体结构如何,都是在主梁三脚架的大横梁和前斜梁上进行结构处理,断开折叠点,加插管芯、铰链和定位销轴。不论是车架展开还是折叠起来都需要定位销轴固定,以保证骑行时的安全或提拿时不会自行散开。定位孔是在架管和插管芯装配定位后配钻出来的8mm圆孔。除去以铰链为基础的结构形式外,还有其他结构形式,随车架的架形不同而不同。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。