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Einführung:

Fahrräder sind eines der am häufigsten genutzten Fortbewegungsmittel, da sie einfach, praktisch, erschwinglich und kostengünstig sind. Aber nicht jeder wird Freude daran haben. Für ältere oder behinderte Menschen kann es sein, dass sie nicht mehr zu bewältigen sind, da es schwierig sein könnte, mit großen Lasten bergauf und bergab zu fahren. Eine neue Generation von Elektrofahrräder hat in den letzten Jahren damit begonnen, unsere Vorstellung von nachhaltigem Transport zu verändern.

Diese modernen Fahrräder vereinen den Komfort eines Automobils mit der unkomplizierten Wirtschaftlichkeit eines Standardfahrrads. Lassen Sie uns ihre Funktionsweise genauer untersuchen.

Die Grundidee des Elektrofahrrads:

Konzept eines Elektrofahrrads in Form eines Fahrrads, das an eine Batterie angeschlossen ist. Wenn Ihre Beleuchtung über einen Dynamo verfügt, besitzen Sie bereits ein Elektrofahrrad. Denken Sie darüber nach, wie sich die Räder drehen, wenn Sie Ihre Beine wiederholt in die Pedale treten.

Ihre Rückfahrleuchte wird im Dunkeln durch einen kleinen Strom erzeugt, der von einem kleinen Dynamo (Generator) am Hinterreifen erzeugt wird. Stellen Sie sich vor, Sie könnten diesen Vorgang umkehren.

Was wäre, wenn die Lampe herausgenommen und eine große Batterie eingesetzt würde? Der Dynamo wurde durch einen kontinuierlichen elektrischen Strom rückwärts angetrieben, der die Batterie entlud, sodass er sich wie ein Elektromotor drehte. Ohne Ihre Hilfe würde sich das Fahrrad vorwärts bewegen, da der Dynamo oder Motor den Reifen dreht. Ein Elektrofahrrad. Auch wenn es vielleicht ein wenig unglaublich erscheint, so funktionieren Elektrofahrräder tatsächlich so.

Wichtige Elemente eines Elektrofahrrads

Ein Elektrofahrrad besteht aus vier wesentlichen Komponenten: Batterien, Motor, einem robusten Rahmen und Speichen sowie Bremsen.

• Batterien

Große Akkus, die sich oft irgendwo am Rahmen zwischen den Rädern befinden, verraten Elektrofahrräder. Der Akku wird vertikal neben dem Sitzrohr (dem vertikalen Teil des Rahmens vor dem Hinterrad) installiert.

Die Batterien des Fahrrads speichern die gesamte Energie, die Sie benötigen, um Sie voranzutreiben, wenn Sie überhaupt nicht in die Pedale treten, und sind somit die wichtigste Komponente. Ein elektrischer Toaster benötigt etwa ein Viertel so viel Strom wie eine typische E-Bike-Batterie, die etwa 350–500 W (oder 35–50 Volt und 10 Ampere) erzeugt.

• Elektromotor

Das Hinterrad des rein theoretischen Elektrofahrrads würde direkt vom Dynamo/Motor durch Druck auf den Reifen angetrieben. Die meisten Elektrofahrräder funktionieren anders. In der Nabe des Hinter- oder Vorderrads befinden sich kleine Elektromotoren (oder in der Mitte des Fahrrads montiert und mit dem Pedalritzel verbunden). Wenn Sie sich die Nabe eines Elektrofahrrads ansehen, werden Sie wahrscheinlich feststellen, dass sie erheblich größer und sperriger ist als die Nabe eines normalen Fahrrads. Überprüfen Fahrrad-zur-Arbeit-Schema

• Versiegelte Bleisäure (SLA)

Als Elektroroller und Fahrräder zum ersten Mal populär wurden, waren diese Batterien die Norm. Bei Elektromotorrädern, die häufig menschliches Zutun erfordern, wurden neuere Batterietechnologien gewählt, um das Fahrrad so leicht wie möglich zu halten, während die meisten Elektroroller auch heute noch SLA-Batterien verwenden.

• Der Controller

Sie können die elektrische Unterstützung Ihres Elektrofahrrads mithilfe des Controllers steuern, der ein wesentlicher Bestandteil seiner Funktionsweise ist und in verschiedenen Formen erhältlich ist. Die beiden Hauptkategorien von Controllern sind Pedal- und Gashebel-gesteuerte Geräte.

Beim Treten der Pedale erfolgt die elektrische Unterstützung über pedalaktivierte Systeme. Einfaches Treten bewirkt dasselbe wie das Betätigen des Gashebels. Der Grad der Unterstützung, die Sie beim Treten erhalten, kann über einen Controller am Lenker von Elektrofahrrädern mit Pedal-aktivierten Systemen geändert werden. Von keiner bis hin zu viel Unterstützung können Sie den Grad der Unterstützung einstellen, den Sie wünschen.

• Rahmen

Ein Elektrofahrrad erfordert ebenfalls einen leicht veränderten Rahmen. Die Hauptkomponente des Rahmens, die Ihr Gewicht trägt, besteht typischerweise aus einer leichten Aluminiumlegierung; Je leichter der Rahmen, desto leichter ist das Fahrrad als Ganzes und desto weiter kann man damit fahren, ohne die Batterien aufladen zu müssen. Außerdem müssen die Speichen des Laufrads langlebiger sein als die eines herkömmlichen Fahrrads, das über dünne Speichen verfügt. Denn wären die Speichen lediglich herkömmliche, leichte Speichen, würde der Elektromotor des Rades in der Nabe dieses mit großer Drehkraft drehen, was dazu führen könnte, dass die Speichen knicken oder sich verbiegen (sogenanntes Drehmoment).

• Bremsen

Regeneratives Bremsen ist eine clevere Technik, die einige Elektroroller Anspruch auf Beschäftigung. Der Elektromotor in der Nabe dreht sich rückwärts, wenn Sie in die Pedale treten oder abbremsen, wodurch der Ladevorgang der Batterien beginnt. Regeneratives Bremsen ist bei einem Elektrofahrrad bei weitem nicht so nützlich wie bei einem Elektrozug oder -fahrzeug.

Ein Elektrofahrrad gewinnt (oder verliert) nie annähernd so viel kinetische Energie, wenn es startet und stoppt, da es deutlich weniger Masse und Geschwindigkeit hat als ein Zug oder ein Auto. Um die Batterien vollständig aufzuladen, müsste man sehr viele Hügel hinunterfahren, und das ist praktisch nicht möglich.

• Ein Sensor

Damit sie sich nicht zu schnell bewegen, verfügen Elektrofahrräder über Sensoren, die Ihre Geschwindigkeit überwachen und dem Motor signalisieren, wann der Gashebel oder die Tretunterstützung ein- oder ausgeschaltet werden soll. Die Sensoren könnten Drehmoment oder Drehzahl erfassen. Aber beide zeigen ähnliche Verhaltensweisen. Ihre Geschwindigkeit wird vom Geschwindigkeitssensor überwacht. Ein Drehmomentsensor erfasst jedoch Ihren Tretdruck, da höhere Geschwindigkeiten mit stärkerem Treten einhergehen. Überprüfen Fahrrad-zu-Arbeit-Programm