La bicicleta eléctrica de crucero personalizada de Appel

Aquí hay una bicicleta eléctrica en la que el constructor usa un motor central común, pero… está montando el motor en el cuadro y conectándolo a la rueda trasera mediante una cadena. Por supuesto, la mayoría de los marcos disponibles no permitirían montar un motor allí, así que… simplemente armó un marco personalizado. Hay varios beneficios al hacer esto, y si este tipo de cosas te interesan, sigue leyendo…


La bicicleta electrica de crucero personalizada de Appel

Imagen n.° 1, el Appel Cruiser, con un motor central utilizado como transmisión intermedia.

Hay varias cosas que me gustan de esta bicicleta eléctrica. Tan pronto como la vi, esta bicicleta eléctrica saltó a la parte superior de la lista de espera de artículos que quería escribir. Durante varios años, he sabido acerca de una variedad de compilaciones que usaban un hubmotor como una compilación sin hub. Sin embargo, este hizo un gran trabajo al diseñar los detalles y también proporcionó suficientes imágenes para mostrar a los futuros constructores cómo se podría hacer.

Un hubmotor común es casi un artículo básico. Son literalmente producidos en masa por millones en China, y los pocos ebikers en los EE. UU. que los compran solo pueden elegir entre la selección que los fabricantes chinos brindan a Asia y Europa. Sin embargo, la selección ha mejorado en los últimos años, por lo que aquí en los EE. UU. finalmente tenemos una selección bastante buena de opciones. Los motores de cubo son lo suficientemente angostos para caber fácilmente dentro de un cuadro de bicicleta, y el tamaño de motor de cubo de transmisión directa (DD) más común tiene un estator de 205 mm de diámetro.

Los motores de cubo con engranajes tienen mucho par de torsión para su tamaño, pero… debe usarlos dentro de sus niveles de potencia nominal porque tienen una vía de disipación de calor deficiente desde el interior del motor hacia el aire exterior. Aunque… debo admitir que si le diera a un motor de cubo de engranajes grande el uso de siete engranajes de desviador (como lo hace esta construcción, ¿o tal vez 3 velocidades en un IGH?), Entonces… en realidad sería una opción viable que era ligeramente más pequeño en diámetro que el Crystalyte que se muestra.

Los motores de cubo DD pueden soportar un poco más de calor que los motores de cubo con engranajes (en su forma estándar) y… también tienen la opción de agregar Ferrofluid y disipadores de cubo para aumentar su capacidad de disipar el calor. Por lo tanto, los motores de cubo con engranajes son una excelente solución para un viajero moderado, pero ¿para los hot rodding?… un motor de cubo DD es el camino a seguir.

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Foto #2, El hubmotor Appel Cruiser DD (esta foto del V2). Haga referencia a esta imagen cuando lea a continuación. La rueda libre de una sola velocidad es de 16 dientes y la rueda dentada sólida que está unida al motor es de 17 dientes.

La mayoría de las bicicletas no tienen suficiente espacio para montar la batería y también un hubmotor DD dentro del cuadro. Pero… si logra hacer esto, hay varios beneficios de rendimiento. Sería fácil usar tamaños de ruedas dentadas disponibles que proporcionen una relación de 3:1 entre el motor y la rueda, así que hablemos de eso como la opción teórica.

Los motores de cubo DD (por diseño) girarán a las RPM de la rueda trasera. Para una rueda de bicicleta común de 26 pulgadas que gira al límite de velocidad de una bicicleta eléctrica nacional de EE. UU. de 28 MPH, eso es solo 362 RPM. Girar tan lento significa que estás dejando MUCHOS caballos de fuerza sobre la mesa. La mayoría de los motores industriales funcionan a su velocidad más eficiente, que está cerca de las 3000 RPM. Las RPM más altas que eso tienen algunos beneficios de potencia, pero también tendrían mayores pérdidas por fricción. Si utilizamos una relación de rueda dentada de 3:1 de fácil obtención, entonces… podemos hacer girar el motor tres veces más rápido, a unas 1100 RPM. No son las 3000 RPM más ideales, pero… son muchísimo mejores que las 360 RPM estándar cuando se trata de obtener la máxima potencia posible y el menor amperaje resultante.

Este constructor ha informado que esta bicicleta eléctrica acelera bastante bien y también sube bien las colinas… y eso es incluso cuando actualmente solo usa 36V.

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Una mirada más cercana a los componentes.

Dado que la rueda trasera tiene una rueda libre de rueda libre, el motor solo necesita una rueda dentada sólida (sin rueda libre) para impulsar la rueda trasera. Como puede ver, la «rueda dentada» que se muestra en la parte inferior izquierda de la imagen de arriba es de 17 dientes y está hecha para una cadena de bicicleta común de 3/32 (17T es la más pequeña que funcionará con los adaptadores que se muestran en la misma Foto). El siguiente tamaño más fuerte sería una cadena BMX de 1/8 de pulgada, que sigue siendo una opción. Sin embargo, una cadena de 1/8 de pulgada no podría pasar por un desviador y estaría restringida a conducir un IGH de una o 3 velocidades.

El problema técnico que responde esta construcción es… ¿cómo dejar que el motor impulse la rueda trasera, mientras que los pedales permanecen estacionarios? Si el motor impulsa los pedales al mismo tiempo que impulsa el motor, es posible que los pedales golpeen el suelo al girar en una curva (causando un choque) o… también pueden girar y golpear la parte posterior de la pierna. , si se le resbala el pie del pedal…

La mayoría de las unidades intermedias utilizan un soporte inferior de rueda libre. Sin embargo, no hay nada «malo» en hacer eso… la mayoría de los BB de rueda libre son caros y tienen que tratar de adaptarse a una amplia variedad de marcos. Si usa un juego de pedales BB común «sin rueda libre», están fácilmente disponibles y son baratos. Está garantizado que usar el que viene con el marco que tiene funciona. Pero… es necesario que haya una rueda libre en algún lugar entre los pedales y el motor, así que… Appel ha utilizado una variedad inteligente de piezas de bicicleta disponibles para conectar un FW al motor, para manejar la entrada del pedal a la transmisión.

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Para entender este sistema de poder, comience aquí. Tome un adaptador de freno de disco roscado y gírelo hacia abajo lo más fuerte que pueda en el soporte de rueda libre original, y luego marque ese adaptador y la placa lateral, para que pueda volver a unirlos más tarde exactamente en la misma orientación. Tome nota de la franja de marcador de fieltro negro donde el adaptador se encuentra con la placa lateral…

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Seleccione el tamaño de broca que tenga el mayor diámetro posible, pero no tanto como para quitar las roscas del adaptador. Perfore un hoyuelo poco profundo en las seis ubicaciones.

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¿Observe cómo un adaptador de freno de disco está marcado con un punto rojo y el otro con un punto negro? Además, la placa lateral está marcada con un punto negro. Es posible quitar la placa lateral y taladrar hasta el final, pero el Sr. Appel pudo lograr una conexión sólida taladrando seis orificios que tienen solo unos pocos milímetros de profundidad.

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Así es como se ve cuando todas las partes están ensambladas y apretadas. Observe que la sección central ahora tiene roscas en el diámetro interior (ID), y aquí es donde se inserta el «soporte inferior del lado izquierdo» (visto justo debajo), junto con un par de gotas de líquido bloqueador de roscas. Los seis pernos tenían sus puntas limadas para que tuvieran la longitud perfecta.

La parte extraña de este sistema es el cilindro con roscas en el diámetro exterior, llamado «copa de pedalier del lado izquierdo». Una cazoleta BB de aluminio probablemente funcionaría bien, y también se pueden encontrar en acero.

Si su bicicleta tiene un eje de pedalier común, tendrá 1375 x 24 hilos (a veces se anuncia como 1370 x 24 tpi). En la parte superior izquierda (de la imagen de arriba), hay dos adaptadores que incorporan la interfaz de freno de disco de 6 orificios y también tienen roscas de 1.370 x 24 tpi de diámetro interior (ID). Estos están diseñados para convertir un cubo de rueda roscado común en una rueda dentada fija sólida (comúnmente llamada «fixie»). Las roscas de 1.370 x 24 tpi de los bujes comunes se utilizan normalmente para instalar algún tipo de rueda libre en el lado derecho.

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Hay muchas variaciones menores diferentes de una copa de pedalier del lado izquierdo. Se pueden encontrar en acero y aluminio, pero el aluminio debería funcionar bien porque esta parte del sistema solo ve la potencia de tus piernas al pedalear. La mitad se insertará en un enchufe con rosca de identificación y la otra mitad sobresaldrá, lo que proporciona un soporte para la rueda libre de una sola velocidad que recibe la entrada de los pedales.

Como puede ver, conectó dos de los adaptadores de disco de freno de 6 orificios en una rueda dentada y luego hizo girar ese conjunto firmemente sobre el eje roscado del motor Crystalyte. Esto dio como resultado que los adaptadores con rosca de ID sobresalieran más que la carcasa de la placa lateral con rosca de OD original, y presentaba roscas de ID para la copa BB que se giraba. Luego, hizo girar la copa BB en el adaptador del freno, que luego proporcionó una carcasa roscada OD para que se le adjunte la rueda libre de una sola velocidad.

Brillante.

Esta colección de piezas nunca se diseñó para usarse juntas, pero… todas encajan y crean una excelente transmisión opcional para los constructores de bicicletas eléctricas.


La batería

Por su propia admisión, el paquete de baterías que armó este constructor es leve. Está usando seis paquetes DeWalt 5S / 18V 5.0-Ah (ya que tiene muchas herramientas inalámbricas DeWalt), para hacer un sistema 2S / 3P que da como resultado 36V y 15-Ah. Está planeando actualizarse a más poder algún día, pero tenía las herramientas y las habilidades para armar esto con bastante rapidez, así que… aquí está.

Hace un tiempo, escribí un artículo sobre el uso de una variedad de baterías de herramientas inalámbricas para bicicletas eléctricas, así que si esto te interesa, échale un vistazo aquí. Además, aquí hay un artículo sobre un crucero que también usó paquetes de herramientas inalámbricas.

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El ensamblaje del paquete de baterías DeWAlt en el Appel Cruiser

La caja de color cobre en la parte superior. a la izquierda de la imagen de arriba está el controlador. Parece una unidad común de 12 FET, que es apropiada para un motor de este tamaño. Sin embargo, dado que el engranaje permite que el motor gire muchas veces más rápido que la rueda trasera (y también se han perforado orificios de ventilación en las placas laterales)… un controlador 18-FET (que podría proporcionar más amperios) no está fuera de lugar. Pregunta para una futura actualización.


Crear un marco personalizado

La imagen de abajo muestra una plantilla de marco. Sostiene todas las piezas de tubería en perfecta alineación mientras se fijan en su lugar en un puñado de pequeños puntos mientras están en la plantilla. Luego, el marco se puede quitar de la plantilla y orientar para que el constructor pueda obtener el mejor ángulo posible para conectar una junta con una soldadura fuerte o sólida.

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La plantilla de construcción de marcos del Sr. Appel. El somier de la mesa es de acero y las bases de las abrazaderas de los tubos del marco tienen imanes para sujetarlas. El conjunto en forma de barra de la izquierda sujetará el tubo de dirección en su lugar.

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Tubos de acero Cro-Moly en bruto, esperando ansiosamente su turno para abrazar su destino… siendo transformados en un impresionante cuadro de bicicleta eléctrica.

Hay un par de curvas leves en algunos de estos tubos, pero la mayor parte del marco está hecho de tubos rectos.

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Este tipo de corte en el extremo de un tubo de metal se llama «boca de pescado», que casualmente también era el apodo de mi novia de la escuela secundaria.

La foto de abajo es un poco de porno directo de construcción de marcos. Si está utilizando un soplete de soldadura fuerte para ensamblar un marco, el material de relleno no puede llenar los espacios tan bien como un soldador MIG/TIG común, por lo tanto… se necesita un buen trabajo de preparación para comenzar con un buen ajuste, a fin de lograr buenos resultados. El Sr. Appel decidió usar soldadura fuerte para conectar los tubos en lugar de soldar, ya que ya tenía el equipo y era hábil para hacerlo de esta manera.

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Mire ese ajuste archivado a mano… simplemente no hay nada mejor que esto.

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Este es un transportador de maquinistas. En la ubicación de las 2:00 en punto desde el centro hay una pequeña lupa redonda para ayudar a los maquinistas viejos a establecer el ángulo con mucha precisión.

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El tubo diagonal y la vaina se están preparando para unirlos. Observe el dibujo de tamaño natural debajo de ellos…

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El material de soldadura fuerte de latón es ligeramente más suave que el acero, por lo que se puede lijar hasta obtener un acabado muy suave después de realizar la conexión. La pequeña sección transversal de tubería que se agregó justo detrás de la caja del pedalier podría llamarse «refuerzo», lo que ayuda a agregar algo de fuerza a esa parte del cuadro.

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El Sr. Appel usó abandonos de ranura horizontal, a veces llamado estilo de «pista». Siempre me han gustado estos para bicicletas eléctricas de calle potentes.

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Comprobando la alineación, y todo se ve muy bien.


Las primeras versiones de APL

¿Como empezó todo esto? Este constructor tiene una amplia variedad de proyectos divertidos con los que juega, cuando puede encontrar algo de tiempo para jugar. Como resultado, tiene que saltar de un lado a otro entre su casa y su tienda, por lo que consideró una forma de moverse un poco más rápido. Restauró un viejo cuadro de bicicleta con ruedas de 20 pulgadas y le colocó un pequeño motor cepillado que tenía por ahí (¿Currie?). Resultó ser un éxito, pero inmediatamente quiso más potencia y un cuadro más grande que le quedara mejor…

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Appel tiene muchos proyectos divertidos en los que trabaja. Esta es su primera versión de un scooter que usaba para rebotar en su propiedad. El motor detrás de él es un VW antiguo enfriado por aire, que es un motor con el que estoy muy familiarizado.

En la imagen a continuación, puede ver la segunda versión (V2), que usó un marco que diseñó y construyó desde cero.

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Esta es la versión 2 de su scooter runabout.

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Una mirada más cercana al tren motriz V2

En la imagen de arriba, puede ver cómo este constructor había progresado hacia un motor sin escobillas más grande y potente, pero mantuvo el motor en el marco en lugar de simplemente cambiar un motor de cubo a la rueda trasera. El controlador está ubicado justo en frente del motor, y la batería (junto con el peso de las baterías) tiene forma de rectángulo que se distribuye por toda la parte inferior del marco.

Este es un motor central Crystalyte común con un estator de 35 mm de ancho (la serie H35). Me gusta cómo pintó de rojo el borde de respaldo magnético de acero. En esta aplicación, podría haber cortado las llantas de los radios de acero para reducir el diámetro y el peso (un consejo para aquellos que quieran copiar esta versión). Las placas laterales de aluminio se lijaron para eliminar la pintura negra y luego se pulieron para obtener un brillo de apariencia dulce. También cortó orificios de ventilación en las placas laterales para permitir que el calor acumulado se irradie, lo que ayudará a mantener el motor más frío.

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El asiento V3 Appel Cruiser

La versión final de este crucero usa un asiento de motocicleta y usa un sistema de suspensión de asiento que a menudo se ha encontrado en motocicletas antiguas. La viga de soporte incorpora un pivote en la parte delantera y hay un elemento de resorte en la parte trasera. La imagen del V1 en la parte superior de esta sección usa dos resortes helicoidales cromados, y el V2 que se muestra justo arriba usa un solo amortiguador de aire. Dado que este es un marco «rígido», un posible V4 podría usar una llanta trasera más gruesa para ayudar a absorber los baches del camino…

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El crucero Appel

El límite de velocidad nacional para bicicletas eléctricas en los EE. UU. es de 28 MPH, y si necesitara un viajero para ir al trabajo, una bicicleta eléctrica como esta es con la que podría vivir todos los días. Mi ebike que uso con más frecuencia es un crucero elástico con una transmisión intermedia BBSHD. Me permite mezclarme con el tráfico moderado cerca de mi casa, al tiempo que proporciona una postura de conducción cómoda y una cantidad decente de potencia.

Esta construcción tiene la postura cómoda que me gusta, e incluso si solo necesita una velocidad máxima baja, es bueno poder «acelerar rápidamente» para evitar autos de 3,000 libras con conductores que envían mensajes de texto. Tener el motor como un elemento separado de la rueda significa que puede subir algunas colinas importantes sin temor a que el motor se sobrecaliente, porque el motor puede girar varias veces más rápido que la rueda trasera.

Los cruceros son un estilo que suele polarizar mucho. O los amas o los odias, y normalmente no hay término medio. El mensaje de esta construcción no es que debas considerar construir un crucero, sino que… debes considerar construir un marco personalizado que te guste, algo que te apasione y que sea divertido para ti.

Diviértanse y viajen seguros mis amigos.


Escrito por Ron/spinningmagnets, agosto de 2018

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