محرك Geared Hub مقابل محرك الدفع المباشر: أيهما أفضل لدراجتك الإلكترونية؟

مقدمة

مرحبًا بكم في عالم الدراجات الكهربائية، حيث تجتمع إثارة ركوب الدراجات مع قوة التكنولوجيا. نظرًا لأن الدراجات الإلكترونية أصبحت وسيلة شائعة بشكل متزايد للنقل والترفيه، فإن أحد أهم القرارات التي يواجهها المشتري المحتمل هو اختيار المحرك المناسب. المحرك هو قلب دراجتك الإلكترونية، فهو الذي يحدد أدائها وملمسها وملاءمتها لأنواع مختلفة من الركوب.

على الرغم من وجود عدة أنواع من محركات الدراجات الإلكترونية في السوق، إلا أن النوعين الأكثر شيوعًا والأكثر إثارة للجدل هما محركات محورية موجهة ومحركات الدفع المباشر. يتمتع كل منها بتصميم مميز ومجموعة من الخصائص التي تجعله مثاليًا لمختلف الدراجين والتطبيقات.

ستكون هذه المقالة بمثابة دليلك الشامل لفهم الاختلافات الأساسية بين المحركات المحورية الموجهة ومحركات الدفع المباشر. سوف نستكشف إيجابياتها وسلبياتها الفريدة، ونقارنها بالمقاييس الرئيسية مثل عزم الدوران والوزن والمتانة، ونساعدك على تحديد النوع الذي يناسب أسلوب الركوب واحتياجاتك المحددة. في النهاية، سيكون لديك المعرفة اللازمة لاتخاذ قرار مستنير وتعزيز رحلتك المثالية.

ما هو محرك المحور الموجه؟

المحرك المحوري المجهز هو محرك كهربائي مدمج مباشرة في محور عجلة الدراجة، وعادة ما يكون العجلة الخلفية. الميزة الرئيسية هي نظام التروس الكوكبي الداخلي، الذي يميزه عن محركات الدفع المباشر.

كيف يعمل:

المحرك نفسه أصغر حجمًا ويدور بمعدل دورة في الدقيقة مرتفع جدًا (دورات في الدقيقة). يتم بعد ذلك نقل هذا الدوران إلى محور العجلة من خلال مجموعة من تروس التخفيض. يعمل نظام التروس هذا على تقليل سرعة دوران العجلة بشكل كبير مع مضاعفة عزم الدوران في نفس الوقت. فكر في الأمر مثل تحول ناقل الحركة في السيارة إلى ترس أقل لمزيد من الطاقة. يسمح هذا التصميم لمحرك صغير وخفيف الوزن بإنتاج طاقة كبيرة، خاصة للبدء من نقطة التوقف وتسلق التلال. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي معظم المحركات المحورية المُجهزة على قابض يفصل التروس الداخلية عن العجلة عند انقطاع التيار الكهربائي، مما يسمح بالتحرك الحر وإحساس طبيعي أكثر بالدواسة دون مقاومة المحرك.

إيجابيات المحركات المحورية الموجهة:

• عزم الدوران: بفضل تقليل التروس، توفر المحركات المحورية المُروسة عزمًا ممتازًا، مما يجعلها فعالة للغاية لتسلق التلال والتسارع السريع من حالة التوقف التام.

• الوزن: وهي عمومًا أصغر حجمًا وأخف وزنًا من نظيراتها ذات الدفع المباشر، مما يساهم في الحصول على دراجة إلكترونية أكثر ذكاءً وأسهل في التعامل معها.

• الكفاءة: تكون المحركات ذات التروس أكثر كفاءة عند السرعات المنخفضة، مما يجعلها مثالية للتنقل في المناطق الحضرية مع التوقف والتشغيل المتكرر.

• الحركة الحرة: عند انقطاع التيار الكهربائي أو عندما تكون في حالة تأرجح، يسمح القابض الداخلي للعجلة بالدوران بحرية، دون توفير أي مقاومة. وهذا يعني أنه يمكنك استخدام دواسة الدراجة مثل الدراجة العادية دون الشعور بأي سحب.

سلبيات المحركات المحورية الموجهة:

• المتانة: التروس الداخلية عبارة عن أجزاء متحركة يمكن أن تتآكل بمرور الوقت، خاصة تحت الأحمال الثقيلة أو الاستخدام المتكرر. وهذا يجعلها أقل متانة من محركات الدفع المباشر.

• الضوضاء: يمكن أن يؤدي تشابك التروس الداخلية إلى إصدار صوت طنين أو طنين ملحوظ أثناء التشغيل.

• الصيانة: على الرغم من أنها تتطلب صيانة منخفضة بشكل عام، إلا أن التروس الداخلية قد تتطلب صيانة أو استبدالًا من حين لآخر، خاصة بعد فترة طويلة من الاستخدام.

ما هو محرك الدفع المباشر؟

محرك الدفع المباشر هو محرك كهربائي حيث يعمل محور العجلة نفسه كمحرك. على عكس المحرك المجهز، لا يوجد نظام داخلي لتقليل التروس. يرتبط الجزء الدوار للمحرك مباشرة بمحور العجلة، ويتم توصيل الجزء الثابت (الجزء غير المتحرك مع اللفات) بإطار الدراجة. عندما يدور المحرك، يدور المحور بأكمله، مما يدفع العجلة مباشرة.

كيف يعمل:

تصميم محرك الدفع المباشر بسيط وأنيق. يتم تثبيت المغناطيس على الجزء الداخلي من غلاف المحور، ويتم تثبيت اللفات النحاسية الثابتة (الجزء الثابت) على المحور. عندما يتم تطبيق الطاقة، فإن القوة الكهرومغناطيسية بين المغناطيسات والملفات تتسبب في دوران الغلاف الخارجي بالكامل للمحور. وبما أن المحور متصل مباشرة بمكبر العجلة، فإن العجلة تدور بنفس سرعة المحرك. ويعني هذا الاتصال المباشر أجزاء أقل ونقلًا مباشرًا للطاقة.

إيجابيات محركات الدفع المباشر:

• المتانة: مع وجود عدد أقل بكثير من الأجزاء المتحركة (عدم تآكل التروس)، تتميز محركات الدفع المباشر بالموثوقية العالية والمتانة، وغالبًا ما تدوم أكثر من الدراجة نفسها بأقل قدر من الصيانة.

• عملية هادئة: نظرًا لعدم وجود تروس داخلية، يعمل المحرك بصمت تقريبًا، مما يوفر تجربة قيادة هادئة وسلسة للغاية.

• الكبح المتجدد: الميزة الفريدة لبعض محركات الدفع المباشر هي قدرتها على العمل كمولد عند استخدام المكابح أو القيادة على المنحدرات. وهذا يحول الطاقة الحركية مرة أخرى إلى طاقة كهربائية، مما يساعد على إعادة شحن البطارية وتوسيع نطاقك، ولو بكمية صغيرة.

• صيانة منخفضة: التصميم البسيط يعني أن هناك القليل جدًا الذي يجب صيانته. لا توجد تروس لتشحيمها أو استبدالها، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للراكبين الذين يفضلون أسلوب "ضبطها ونسيانها".

سلبيات محركات الدفع المباشر:

• عزم الدوران: نظرًا لعدم وجود تخفيض في التروس، فإن محركات الدفع المباشر لديها عزم دوران أقل عند السرعات المنخفضة مقارنة بمحركات المحور المجهزة. وهذا يجعلها أقل فعالية في تسلق التلال شديدة الانحدار أو في التسارع السريع من نقطة التوقف.

• الوزن: وهي بشكل عام أكبر وأثقل من المحركات المحورية المجهزة، مما قد يؤثر على التعامل مع الدراجة ويجعلها أقل مرونة.

• الكفاءة: تكون محركات الدفع المباشر أكثر كفاءة عند السرعات العالية. عند السرعات المنخفضة، فإنها تسحب تيارًا أكبر لإنتاج عزم الدوران اللازم، مما قد يؤدي إلى استنزاف البطارية بشكل أسرع.

• الترس: عندما لا يتم تشغيل المحرك (على سبيل المثال، عندما تقوم بالدواسة دون مساعدة أو عندما تكون البطارية فارغة)، فإن المغناطيس الموجود في المحرك يخلق مقاومة مغناطيسية طفيفة أو "التسنن". وهذا يمكن أن يجعل استخدام الدواسات يبدو وكأنه سحب بسيط، على غرار الركوب مع فرامل لزجة قليلاً.

محرك المحور المجهز مقابل محرك الدفع المباشر: الاختلافات الرئيسية

لفهم المحرك الأفضل لاحتياجاتك حقًا، من الضروري تحليل الاختلافات الرئيسية عبر العديد من مقاييس الأداء المهمة. في حين أن كلاهما خياران ممتازان، إلا أن تصميمهما الأساسي يؤدي إلى اختلاف في كيفية أدائهما على الطريق.

عزم الدوران

• محرك المحور الموجه: بطل عزم الدوران بلا منازع. يسمح نظام تقليل التروس الداخلي للمحرك بالدوران بسرعات عالية، مما يضاعف القوة المنقولة إلى العجلة. وهذا يجعل المحركات المحورية المجهزة جيدة بشكل استثنائي في توفير تسارع قوي وسريع من التوقف وقهر التلال شديدة الانحدار دون الضغط المفرط على البطارية أو المحرك.

• محرك الدفع المباشر: نظرًا لافتقاره إلى التروس، ينتج محرك الدفع المباشر عزمًا أقل عند السرعات المنخفضة. هذا يمكن أن يجعل البدء من حالة التوقف يبدو أبطأ ويتطلب المزيد من جهد الراكب على المنحدرات. ومع ذلك، عند السرعات الأعلى، يمكن لمحرك الدفع المباشر الحفاظ على سحب قوي ومتسق.

الوزن والحجم

• محرك المحور الموجه: هذه المحركات أخف وزنا وأكثر إحكاما بشكل ملحوظ. يسمح نظام التروس لمحرك أصغر وأقل قوة بتحقيق عزم دوران عالٍ، مما يقلل الكتلة الإجمالية. وهذا يحافظ على وزن الدراجة منخفضًا ويجعلها تشعر بمزيد من التوازن والرشاقة، خاصة عندما يكون المحرك في العجلة الأمامية.

• محرك الدفع المباشر: للتعويض عن النقص في تقليل التروس، يجب أن تكون محركات الدفع المباشر أكبر حجمًا وأثقل من الناحية المادية لتوليد عزم دوران مماثل. يمكن أن يجعل الوزن الإضافي الدراجة الإلكترونية بطيئة وأقل قدرة على المناورة، ويمكن أن يخلق أيضًا تأثيرًا جيروسكوبيًا يؤثر على المناولة، خاصة في إعداد المحور الأمامي.

الكفاءة

• محرك المحور الموجه: تكون المحركات المُروسة بشكل عام أكثر كفاءة عند السرعات المنخفضة وأثناء الركوب المتوقف والانطلاق. ويمكنها العمل في نطاق عدد الدورات في الدقيقة الأكثر كفاءة بفضل التروس، وهي ميزة كبيرة لركاب المدينة.

• محرك الدفع المباشر: يكون محرك الدفع المباشر أكثر كفاءة عند السرعات الأعلى والمستدامة. إنها أقل كفاءة عند السرعات المنخفضة لأنها تتطلب قدرًا كبيرًا من التيار للتغلب على القصور الذاتي الأولي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى استنزاف البطارية بشكل أسرع أثناء التشغيل والتوقف المتكرر.

الضوضاء

• محرك المحور الموجه: تنتج التروس الداخلية المتشابكة معًا صوت طنين أو طنين مميز. على الرغم من أن التطورات جعلت المحركات المجهزة الحديثة أكثر هدوءًا، إلا أنها لا تزال غير صامتة.

• محرك الدفع المباشر: مع عدم وجود أجزاء متحركة داخلية تحتك ببعضها البعض، فإن محركات الدفع المباشر تكون هادئة بشكل ملحوظ. الصوت الوحيد الذي ستسمعه هو أزيز المحرك الخافت وصوت إطارات سيارتك على الرصيف.

المتانة والصيانة

• محرك المحور الموجه: وجود التروس الداخلية والقابض يعني وجود المزيد من الأجزاء المتحركة. في حين أن معظم المحركات المجهزة هي وحدات محكمة الغلق، إلا أن التروس يمكن أن تتآكل بمرور الوقت، خاصة تحت الأحمال الثقيلة. قد يتطلب هذا في النهاية خدمة أو استبدالًا احترافيًا، على الرغم من أن الطرازات عالية الجودة مصممة لتدوم لآلاف الأميال.

• محرك الدفع المباشر: بفضل التصميم البسيط للعضو الدوار والجزء الثابت، لا يوجد تقريبًا أي شيء يمكن أن يبلى. تقتصر الصيانة الأولية على استبدال محامل المحور، وهو أمر نادر الحدوث. وهذا يجعل محركات الدفع المباشر هي المحرك منخفض الصيانة والمتانة على المدى الطويل.

الكبح المتجدد

• محرك المحور الموجه: آلية القابض في معظم المحركات المحورية المجهزة، والتي تسمح بالتحرك الحر، تمنع أيضًا الكبح المتجدد. وذلك لأن العجلة تنفصل عن المحرك عند السير أو الكبح، لذلك لا يمكنها تحويل الحركة مرة أخرى إلى كهرباء.

• محرك الدفع المباشر: نظرًا لأن المحور متصل دائمًا بشكل مباشر بالمحرك، يمكن لمحركات الدفع المباشر إجراء فرملة متجددة. عند استخدام الفرامل أو النزول إلى أسفل، يعمل المحرك كمولد، حيث يغذي كمية صغيرة من الطاقة مرة أخرى إلى البطارية ويوسع نطاقك. ويساعد هذا أيضًا في تقليل تآكل وسادات الفرامل.

التكلفة

• محرك المحور الموجه: عادةً ما تكون تكلفة تصنيع المحركات المحورية الموجهة أقل تكلفة، ونتيجة لذلك، غالبًا ما تؤدي إلى انخفاض سعر الدراجة الإلكترونية. وهذا يجعلها خيارًا رائعًا للمبتدئين للمشترين المهتمين بالميزانية.

• محرك الدفع المباشر: إن البناء الأثقل والمواد الأكثر تعقيدًا المطلوبة لمحرك الدفع المباشر عالي الطاقة والمتين يمكن أن يجعلها أكثر تكلفة.

يوفر هذا الجدول مرجعًا سريعًا لتلخيص الاختلافات الرئيسية:

في النهاية، يعود الاختيار إلى أولوياتك. هل تقدر الوزن الخفيف وعزم الدوران والكفاءة للتنقل في المناطق الحضرية وتسلق التلال؟ أو هل تفضل محركًا متينًا ومنخفض الصيانة يتفوق في السرعات العالية ويمكن أن يوفر كبحًا متجددًا؟ ستساعدك الأقسام التالية على تطبيق هذه الاختلافات على أسلوب الركوب الخاص بك.

ما هو المحرك المناسب لك؟

يعود الاختيار بين محرك محوري مُجهز ومحرك دفع مباشر في النهاية إلى أسلوب الركوب الشخصي الخاص بك، والتضاريس التي ستتنقل فيها، وأولوياتك كمالك دراجة إلكترونية. لا يوجد محرك "أفضل" واحد؛ لا يوجد سوى المحرك الأفضل الذي يلبي احتياجاتك الخاصة. ولمساعدتك على اتخاذ القرار، ضع في اعتبارك العوامل التالية:

أسلوب الركوب والتضاريس

• التلال : إذا كانت تنقلاتك اليومية أو رحلاتك الترفيهية تتضمن تلالًا كبيرة أو منحدرات شديدة الانحدار، أ محرك محور موجه هو الفائز الواضح. يوفر عزم الدوران العالي عند السرعات المنخفضة الدفعة القوية التي تحتاجها للتغلب على التلال دون إرهاق المحرك أو استنزاف البطارية بسرعة كبيرة. في حين أن محركات الدفع المباشر يمكنها التعامل مع التلال، إلا أنها تفعل ذلك بكفاءة أقل وقد ترتفع درجة حرارتها عند الصعود الطويل والشديد.

• التضاريس المسطحة: بالنسبة للركاب الذين يلتزمون بالطرق المسطحة أو المتعرجة بلطف، أ محرك الدفع المباشر هو اختيار ممتاز. إن كفاءتها عند السرعات العالية والمستدامة تجعلها مثالية للرحلات الطويلة. يخلق قلة الضوضاء وتوصيل الطاقة السلس والمتسق تجربة ركوب ممتعة للغاية على أرض مستوية.

• التنقل: هذا هو المكان الذي يصبح فيه الاختيار دقيقًا. بالنسبة للركاب في المناطق الحضرية الذين يعانون من توقفات متكررة وحركة مرور وتلال معتدلة، أ محرك محور موجه غالبًا ما يكون الخيار الأكثر عملية. إن تسارعها السريع وقدرتها على تسلق التلال تجعلها مرنة وفعالة في بيئة المدينة. ومع ذلك، إذا كانت رحلتك عبارة عن امتداد طويل ومسطح من الطريق مع الحد الأدنى من التوقف، أ محرك الدفع المباشر يمكن أن يكون أكثر كفاءة ومتعة.

• على الطرق الوعرة: لركوب الخيل على الطرق الوعرة أو الممرات، فإن عزم الدوران أ محرك محور موجه مفيد للغاية. فهو يوفر الطاقة منخفضة السرعة اللازمة للتنقل في التضاريس التقنية، والتسلق فوق العوائق، والتعامل مع الأسطح السائبة مثل الرمال أو الطين. يساهم الوزن الخفيف للمحرك المجهز أيضًا في تحسين التعامل مع الدراجة والقدرة على المناورة على المسارات.

الميزانية

• المحركات المحورية الموجهة تكون عمومًا أقل تكلفة من محركات الدفع المباشر. إذا كنت راكب دراجة إلكترونية جديدًا أو تعمل بميزانية محدودة، فيمكن للدراجة الإلكترونية المجهزة بمحرك موجه أن تقدم قيمة ممتازة ومقدمة رائعة لعالم الدراجات الكهربائية دون التزام مالي كبير.

• محركات الدفع المباشر غالبًا ما تأتي دراجات إلكترونية متطورة، مما يعكس تصميمها المتين ومنخفض الصيانة والميزات المتميزة مثل الكبح المتجدد.

تفضيلات الصيانة

• إذا كنت من النوع الذي يفضل آلة "ضبطها ونسيانها"، فإن محرك الدفع المباشر هي المباراة المثالية الخاصة بك. تصميمه البسيط بدون تروس داخلية يعني أنه لا يتطلب أي صيانة تقريبًا. يمكنك الركوب لآلاف الأميال دون أي شيء سوى فحص صواميل المحور من حين لآخر.

• إذا كنت لا تمانع في إمكانية إجراء القليل من الصيانة في المستقبل، مثل احتمال استبدال التروس بعد سنوات عديدة من الاستخدام، محرك محور موجه هو خيار موثوق به تمامًا.

اعتبارات الوزن

• بالنسبة للركاب الذين يحتاجون إلى رفع دراجتهم الإلكترونية بشكل متكرر (على سبيل المثال، حملها إلى أعلى الدرج، أو تحميلها على حامل السيارة)، فإن الوزن الأخف للدراجة الإلكترونية محرك محور موجه يمكن أن تكون ميزة كبيرة. فرق الوزن، على الرغم من أنه غالبًا ما يكون بضعة أرطال فقط، يمكن أن يكون له تأثير كبير على قابلية النقل وسهولة التعامل.

الأسئلة الشائعة

س: ما هو الكبح المتجدد؟

ج: الكبح المتجدد هو ميزة متوفرة في بعض محركات الدراجات الإلكترونية، وفي المقام الأول محركات الدفع المباشر. إنه يعمل عن طريق تحويل المحرك إلى مولد عندما يقوم الراكب بتطبيق الفرامل أو الهبوط على المنحدرات. تعمل هذه العملية على إبطاء الدراجة بينما تقوم أيضًا بتغذية كمية صغيرة من الطاقة الحركية مرة أخرى إلى البطارية، مما يساعد على توسيع نطاق الدراجة الإلكترونية.

س: هل المحركات المحورية الموجهة موثوقة؟

ج: نعم، تعتبر المحركات المحورية الحديثة موثوقة للغاية. على الرغم من أنها تحتوي على أجزاء متحركة أكثر من محركات الدفع المباشر، إلا أنها مصممة لتدوم طويلاً ويمكنها التعامل مع آلاف الأميال من الاستخدام. يتم إغلاق التروس الداخلية داخل المحور لحمايتها من العناصر. تعد احتمالية التآكل مصدر قلق على المدى الطويل، ولكن بالنسبة لمعظم الدراجين، لن يمثل ذلك مشكلة لسنوات عديدة.

س: هل يمكنني تحويل دراجتي العادية إلى دراجة إلكترونية بأي نوع من المحركات؟

ج: نعم، تتوفر كل من المحركات المحورية المُجهزة ومحركات الدفع المباشر كمجموعات تحويل. تشتمل هذه المجموعات عادةً على المحرك المدمج في العجلة، والبطارية، ووحدة التحكم، وخانق أو مستشعر مساعد للدواسة. يعتمد الاختيار بين الاثنين لمجموعة التحويل على نفس العوامل التي تمت مناقشتها في المقالة: أسلوب الركوب والتضاريس والميزانية.

س: كيف أختار القوة (القوة الكهربائية) المناسبة لمحرك دراجتي الإلكترونية؟

ج: تعتمد القوة الكهربائية المناسبة على اللوائح المحلية لديك والاستخدام المقصود. للركوب العادي والتضاريس المسطحة، غالبًا ما يكون محرك 250 واط أو 500 واط كافيًا. بالنسبة لتسلق التلال أو الأحمال الثقيلة أو السرعات الأعلى، قد يكون المحرك بقدرة 750 واط أو حتى 1000 واط أكثر ملاءمة. تحقق دائمًا من القوانين المحلية الخاصة بك، حيث أن العديد من المناطق لديها حدود قانونية على الحد الأقصى من القوة الكهربائية للمحرك للدراجات الإلكترونية.