Elektriniai dviračiai: ekologiškų kelionių ateitis
Sparčiai vystantis miestams ir augant gyventojų skaičiui, transporto spūsčių ir oro taršos problemos tampa vis rimtesnės. Siekdami išspręsti šiuos iššūkius, vis daugiau miestų ieško tvaraus mobilumo galimybių. Elektriniai dviračiai, kaip aplinką tausojanti ir patogi susisiekimo priemonė, pamažu tampa vienu iš šių problemų sprendimo raktų. Šiame straipsnyje išsamiai supažindinsime su elektrinių dviračių kūrimo istorija, techniniais principais, privalumais ir trūkumais bei ateities plėtros tendencijomis.
- Elektrinių dviračių vystymosi istorija
Elektrinių dviračių istoriją galima atsekti dar XIX amžiuje, kai buvo išrastas pirmasis elektrinis vežimėlis. Tačiau tikrasis elektrinis dviratis gimė XX amžiaus pradžioje ir jį išrado vokiečių inžinierius Carlas von der Rheinas. 19 m. jis sukūrė elektrinį dviratį, pavadintą „Delehine Bicycle“, kuris naudojo mažą variklį, kad suvarytų grandinę, kad transporto priemonė judėtų. Nors šio elektrinio dviračio greitis ir nuotolis buvo ribotas, jis padėjo pagrindą tolesniam elektrinių transporto priemonių kūrimui.
Nuo šeštojo iki aštuntojo dešimtmečio, prasidėjus naftos krizei ir išryškėjus aplinkos taršos problemoms, elektriniai dviračiai sulaukė didelio dėmesio. Šiuo laikotarpiu buvo daugybė elektrinių dviračių rūšių, tarp jų vienviečiai, dviviečiai, triračiai ir kitos formos. Tačiau dėl techninių apribojimų ir mažos rinkos paklausos elektrinių dviračių plėtra palaipsniui sustojo.
XXI amžiuje, gerėjant aplinkosauginiam sąmoningumui ir technologinei pažangai, elektriniai dviračiai atgavo savo gyvybingumą. Daugelis šalių ir regionų įdiegė politiką, skirtą elektromobilių tyrimams, plėtrai ir taikymui remti, o elektriniai dviračiai tapo populiariu produktu. Šiandien elektriniai dviračiai tapo viena plačiausiai naudojamų ekologiškų transporto priemonių visame pasaulyje.
- Elektrinių dviračių techniniai principai
Elektrinis dviratis daugiausia susideda iš keturių dalių: variklio, akumuliatoriaus, valdymo sistemos ir korpuso. Tarp jų variklis yra elektrinio dviračio energijos šaltinis ir yra atsakingas už elektros energijos pavertimą mechanine energija; akumuliatorius tiekia varikliui maitinimą; valdymo sistema yra atsakinga už variklio darbinės būklės reguliavimą, kad būtų užtikrintas normalus transporto priemonės veikimas; kūnas gabena keleivius ir daiktus, suteikdamas patogią ir saugią aplinką. Važiavimo aplinka.
- Variklis: elektrinio dviračio variklyje paprastai naudojamas nuolatinės srovės variklis be šepetėlių arba nuolatinio magneto sinchroninis variklis. Nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių pasižymi didesniu efektyvumu, ilgesniu tarnavimo laiku ir mažesniu triukšmu, todėl šiuo metu yra pagrindinis elektrinių dviračių variklių tipas rinkoje. Nuolatinio magneto sinchroniniai varikliai yra lengvesni ir geresni.
- Akumuliatorius: Yra du pagrindiniai elektrinių dviračių akumuliatorių tipai: švino rūgšties akumuliatoriai ir ličio akumuliatoriai. Švino rūgšties akumuliatoriai pasižymi mažomis sąnaudomis ir didelės talpos, tačiau yra sunkesni ir trumpesnis tarnavimo laikas; ličio baterijos yra lengvesnės ir ilgiau tarnauja, bet brangesnės. Šiuo metu dauguma rinkoje esančių elektrinių dviračių naudoja ličio baterijas, nes jų veikimas gali geriau patenkinti vartotojų poreikius.
- Valdymo sistema: Elektrinio dviračio valdymo sistemą daugiausia sudaro valdiklis ir vairuotojas. Valdiklis yra atsakingas už vartotojo nurodymų priėmimą ir variklio greičio bei sukimo momento valdymą; vairuotojas valdiklio signalą paverčia varikliui reikalinga elektros energija. Be to, kai kurie pažangūs elektriniai dviračiai aprūpinti energijos atgavimo sistemomis, kurios dalį kinetinės energijos gali paversti elektros energija ir kaupti ją stabdant ar leidžiantis nuokalnėn, taip dar labiau pagerinant energijos vartojimo efektyvumą.
- Kėbulas: elektrinio dviračio kėbulo konstrukcija reikalauja komforto, saugumo ir nešiojamumo. Sėdynės dažniausiai gaminamos iš minkštų pagalvėlių medžiagų, kad būtų pagerintas važiavimo komfortas; vairo konstrukcija turi atitikti ergonomikos principus, kad galėtumėte važiuoti ilgą laiką nejausdami nuovargio; kėbulas turi turėti tvirtą struktūrą ir žemą svorio centrą, kad būtų užtikrintas važiavimo stabilumas.
- Elektrinių dviračių privalumai ir trūkumai
privalumas:
- Ekologiškas ir draugiškas aplinkai: elektriniai dviračiai naudoja elektros energiją kaip energijos šaltinį, nenaudoja naftos išteklių ir neišmeta jokių teršalų. Jie yra tipiška ekologiška transporto priemonė.
- Energijos taupymas ir aplinkos apsauga: palyginti su degalais varomomis transporto priemonėmis, elektriniai dviračiai turi didesnį energijos konversijos efektyvumą ir gali žymiai sumažinti energijos suvartojimą bei anglies dviračių išmetimą.
- Mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios kelionės: elektriniai dviračiai gali ne tik veiksmingai sumažinti miesto eismo spūstis, bet ir sumažinti automobilių išmetamųjų dujų žalą aplinkai ir žmonių sveikatai.
- Lengva pastatyti: elektrinis dviratis yra nedidelio dydžio ir užima nedidelį plotą, todėl jį lengva pastatyti mažoje erdvėje.
trūkumas:
- Ribotas kreiserinis atstumas: daugumos šiuo metu rinkoje esančių elektrinių dviračių važiavimo nuotolis yra nuo 50 iki 100 kilometrų, o tai vis dar gerokai atsilieka nuo automobilių ir kitų transporto priemonių.
- Ilgas įkrovimo laikas: elektrinių dviračių įkrovimo laikas yra ilgas, o akumuliatoriui visiškai įkrauti paprastai prireikia kelių valandų, o tai gali būti nepakankamai patogu žmonėms, kuriems reikia dažnai juo naudotis.
- Prastas laipiojimo gebėjimas: Dėl ribotos variklio galios elektrinių dviračių laipiojimo galimybės paprastai nėra tokios geros kaip degalais varomų transporto priemonių ir motociklų.
- Didesnės pradinės investicijos: palyginti su įprastais dviračiais, elektrinių dviračių įsigijimo ir priežiūros išlaidos yra didesnės.
- Ateities elektrinių dviračių plėtros tendencijos
Tobulėjant mokslui ir technologijoms bei gerėjant aplinkosauginiam sąmoningumui, elektriniai dviračiai atvers platesnę plėtros erdvę. Toliau pateikiamos elektrinių dviračių ateities plėtros tendencijos:
- Akumuliatorių technologijos naujovės: būsimi elektriniai dviračiai toliau optimizuos akumuliatorių technologiją, kad padidėtų energijos tankis, sumažintos išlaidos, pailgėtų eksploatavimo laikas ir pagerėtų saugumas. Tai žymiai pagerins elektrinio dviračio ištvermę ir tarnavimo laiką.
- Intelektas ir internetas+: ateityje elektriniai dviračiai bus giliai integruoti su technologijomis, tokiomis kaip daiktų internetas, dideli duomenys ir dirbtinis intelektas, kad būtų pasiektas pažangus valdymas ir pritaikymas individualiems poreikiams. Naudotojai gali patikrinti likusį akumuliatoriaus veikimo diapazoną, transporto priemonės būseną ir kitą informaciją realiu laiku per mobiliąją APP, bei koreguoti transporto priemonės nustatymus pagal asmeninius poreikius. Be to, išmani navigacija, automatinis vairavimas ir kitos funkcijos taip pat taps standartinėmis elektrinių dviračių savybėmis.
- Dalijimosi ekonomikos plėtra: sėkmingai praktikuojant bendrus dviračius, dalijimosi ekonomikos koncepcija toliau skverbsis į elektriniai dviračiai. Tikimasi, kad ateityje visuose miesto kampeliuose atsiras daugiau bendrinamų elektrinių dviračių, suteikiančių vartotojams patogias ir ekologiškas kelionių galimybes.