Η ηλεκτροκίνηση έχει τη δική της “μαγεία”, από πλευράς σχεδιασμού και κατασκευής των κινητήρων ηλεκτρικών οχημάτων. Μπορεί να μην έχουν τα εκατοντάδες κινούμενα μηχανικά μέρη ενός συμβατικού κινητήρα εσωτερικής καύσης αλλά αυτό είναι και ένα από τα μεγάλα τους πλεονεκτήματα καθώς τους καθιστά πιο αποδοτικούς και πιο ανθεκτικούς αλλά και λιγότερο ευαίσθητους στην “βαριά” χρήση, ενώ η συντήρησή τους είναι ελάχιστη έως μηδενική. Πρακτικά, ποτέ δεν θα χρειαστεί να επεμβείτε σε έναν ηλεκτροκινητήρα σκούτερ ή μοτοσυκλέτας, παρά μόνο για να αλλάξετε το λιπαντικό υγρό του, αν διαθέτει, για σκοπούς λίπανσης των γραναζιών, εσωτερικά. Αυτό δεν αφορά καν τα hub motors, δηλαδή τους ηλεκτροκινητήρες που είναι ενσωματωμένοι στον τροχό, όπως θα δούμε στη συνέχεια. Αλλά ας τα πάρουμε από την αρχή…
Στα ηλεκτρικά δίκυκλα, υπάρχουν τρεις τύποι ηλεκτροκινητήρων, ανάλογα με την τοποθέτησή τους και τον τρόπο μετάδοσης της κίνησης. Για να κάνουμε πιο ευνόητο το άρθρο θα χρησιμοποιήσουμε πραγματικά παραδείγματα από τα σκούτερ της Zeeho, τα οποία σας έχουμε παρουσιάσει κατά καιρούς μέσω του GetElectric.gr και τα οποία διαθέτουν και τους τρεις τύπους:
- Hub motor (ηλεκτροκινητήρας ενσωματωμένος στον τροχό)
- Side-mount motor (ηλεκτροκινητήρας στο πλάι του τροχού)
- Mid-mount motor (ηλεκτροκινητήρας τοποθετημένος στο κέντρο του οχήματος)
Hub motors
Ξεκινάμε με τον πρώτο και πιο “εύκολο” τύπο, το hub motor. Σε αυτή τη διάταξη, ο ηλεκτροκινητήρας πρακτικά είναι “ένα” με τον κινητήριο τροχό (πίσω), αποτελώντας το κέντρο του. Αποτελεί, λοιπόν, τμήμα της ζάντας και δομικό τμήμα όλου του τροχού, πρακτικά, ενώ η κίνηση μεταδίδεται άμεσα, χωρίς να παρεμβάλλεται το οτιδήποτε, καθώς η ροπή του ηλεκτροκινητήρα τον περιστρέφει πάνω στον πίσω άξονα, μαζί με τον υπόλοιπο τροχό.
Τα πλεονεκτήματα του hub motor είναι αρκετά, ιδίως στις “μικρές” κατηγορίες ηλεκτρικών δικύκλων, όπου δεν απαιτείται πολύ μεγάλη ισχύς και δίνεται έμφαση στη μείωση του κόστους. Ένα hub motor είναι πιο οικονομικό ως εξάρτημα και άρα είναι ιδανικό για entry-level και mid-range μοντέλα. Έχει μηδενική συντήρηση και ελάχιστες απώλειες μετάδοσης της κίνησης στον τροχό.
Έχει και μειονεκτήματα, όμως, σε σχέση με τους άλλους δύο τύπους: Πρώτον, το βάρος του προστίθεται σε αυτό του τροχού και πρόκειται για μη αναρτώμενη, περιστρεφόμενη, μάζα, με ό,τι αυτό συνεπάγεται. Κοινώς, ένα σκούτερ με hub motor θα στρεσσάρει περισσότερο την πίσω ανάρτηση, θα δυσχεραίνει την απόσβεση κραδασμών στο πίσω μέρος και επίσης μεταφέρει το κέντρο βάρους του σκούτερ προς τα πίσω. Επιπλέον, ψύχεται μόνο μέσω του αέρα που το περιβάλλει και άρα σε περιπτώσεις μεγάλης ισχύος για παρατεταμένα διαστήματα, δεν μπορεί εύκολα να αποβάλλει τη θερμότητα που παράγει. Έτσι, τα hub motors σπάνια επιλέγονται για σκούτερ/μοτό που αποδίδουν πάνω από 6-7 KW. Τέλος, δυσχεραίνει την διαδικασία αλλαγής πίσω ελαστικού, καθώς στον τροχό καταλήγουν καλώδια υψηλής τάσης από την μπαταρία και τον controller του οχήματος, άρα δεν είναι κάτι που μπορεί να κάνει οποιοδήποτε βουλκανιζατέρ/συνεργείο, αν δεν έχει σχετική εξοικείωση.
Ένα παράδειγμα ηλεκτρικού σκούτερ με hub motor είναι το Zeeho AE4 που αποδίδει μέγιστη ισχύ 3 KW στον πίσω τροχό και προσφέρει αυτονομία έως 63 Km, με μια μπαταρία.
Side-mount ηλεκτροκινητήρες
Πάμε στον δεύτερο τύπο, την “ενδιάμεση λύση” του side-mount ηλεκτροκινητήρα. Πρακτικά είναι ένας “εξωτερικός” ηλεκτροκινητήρας που όμως, αντί να τοποθετηθεί μακριά από τον τροχό και να μεταφέρει την κίνηση μέσω ιμάντα/καδένας, τοποθετείται πάνω στο πίσω μπράτσο, “δίπλα” στον τροχό και μεταδίδει την κίνηση σε αυτόν μέσω εσωτερικού συνδυασμού γραναζιών. Όπως και σε κάθε τύπου ηλεκτροκινητήρα δικύκλου, βέβαια, δεν υπάρχουν διαφορετικές σχέσεις μετάδοσης, μόνο μια. Απλώς στην περίπτωση του side-mount ηλεκτροκινητήρα, χρησιμοποιείται εσωτερικό γρανάζωμα, χωρίς ιμάντα ή καδένα.
Στα υπέρ και κατά του “πλευρικού” ηλεκτροκινητήρα είναι το ότι δεν αποτελεί μέρος του πίσω τροχού και άρα δεν περιστρέφεται η μάζα του, αν και εξακολουθεί να επιβαρύνει την πίσω ανάρτηση, όντας μη αναρτώμενη μάζα. Από πλευράς κόστους είναι ακριβότερος από ένα hub motor αλλά μπορεί να υποστηρίξει μεγαλύτερη ισχύ και ροπή με άνεση, αν και κατά κανόνα είναι αερόψυκτος (όμως με καλύτερη απαγωγή θερμότητας από ένα hub motor). Χρειάζεται, όμως, περιοδική αλλαγή του λιπαντικού υγρού του, κάθε λίγες χιλιάδες χιλιόμετρα, με το κόστος να είναι μικρό. Τέλος, η αλλαγή ελαστικού είναι ευκολότερη υπόθεση καθώς δεν καταλήγουν καλώδιο στον ίδιο τον τροχό, ενώ λόγω του εσωτερικού γραναζώματος, μπορεί να παράγει μεγαλύτερο, υψίσυχνο θόρυβο κατά την λειτουργία του.
Παράδειγμα ηλεκτρικού σκούτερ με side-mount ηλεκτροκινητήρα είναι το Zeeho AE6+. Το έχουμε ήδη δοκιμάσει και μπορείτε να δείτε τη δοκιμή μας στο παραπάνω link, αποδίδει μέγιστη ισχύ 5,5 KW και προσφέρει αυτονομία έως 95 Km με δύο μπαταρίες.
Κεντρικά τοποθετημένοι ηλεκτροκινητήρες
Η πιο δημοφιλής και συνήθης επιλογή στα high-end ηλεκτρικά μοντέλα αλλά και όσα είναι “ειδικής χρήσης”, όπως τα off-road/cross μοντέλα, οι κεντρικά τοποθετημένοι ηλεκτροκινητήρες τοποθετούνται κάπου στο κέντρο του δικύκλου, χαμηλά, όπου θα βρισκόταν υπό κανονικές συνθήκες και το εμπρός γρανάζι σε μια θερμική μοτοσυκλέτα. Μεταδίδουν την κίνηση στον πίσω τροχό μέσω ιμάντα ή καδένας, με τα “συν” και τα “πλην” της κάθε εφαρμογής, αντίστοιχα.
Στα πλεονεκτήματα του κεντρικά τοποθετημένου ηλεκτροκινητήρα είναι ο μη περιορισμός του σε χώρο, άρα μπορεί να τοποθετηθεί οποιοδήποτε μοτέρ με άνεση. Επίσης, συχνά είναι υδρόψυκτοι καθώς αποδίδουν υψηλή ισχύ και δεν μπορούν να ψύχονται εύκολα με τη ροή του αέρα, άρα μπορούν να λειτουργούν υπό φορτίο για πολλή ώρα με άνεση. Επίσης βελτιώνουν το κέντρο βάρος του δικύκλου και δεν επιβαρύνουν την πίσω ανάρτηση, ενώ δεν είναι ιδιαίτερα εκτεθιμένοι σε νερά, λάσπη, χώμα, σκόνη και σε πιθανά χτυπήματα.
Στα μειονεκτήματά τους είναι το κόστος και η συντήρησή τους, ενώ στο σημείο που τοποθετούνται ίσως μειώσουν τον διαθέσιμο αποθηκευτικό χώρο του σκούτερ, αν και συνήθως η μπαταρία ή οι μπαταρίες είναι ο περιοριστικός παράγοντας σε αυτό τον τομέα. Επίσης, προφανώς με την μετάδοση μέσω ιμάντα/καδένας υπάρχουν μεγαλύτερες απώλειες ενέργειας, χρειάζεται αντικατάσταση του μέσου μετάδοσης μετά από κάποιες χιλιάδες χιλιόμετρα. Τέλος, μπορεί να παράγουν μεγαλύτερο θόρυβο από τα hub motors, αν και αυτό δεν είναι απαραίτητα μειονέκτημα.
Παράδειγμα κεντρικά τοποθετημένου ηλεκτροκινητήρα είναι φυσικά το Zeeho AE8S+, ενός ισχυρού σκούτερ με 12,5 KW μέγιστη ισχύ και 120 Km αυτονομίας, με δύο μπαταρίες. Το έχουμε δοκιμάσει και μπορείτε να τα μάθετε όλα γι’αυτό, στο παραπάνω link.
Τώρα, λοιπόν, ξέρετε! Κάθε τύπος ηλεκτροκινητήρα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, αλλά όλοι μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες μας, ανάλογα με το πόσο απαιτητικοί είμαστε και τι ζητάμε από το όχημά μας.
