電動自行車馬達類型指南與如何選擇最佳馬達-富田電機股份有限公司|標準馬達|變頻馬達|感應伺服馬達|液冷伺服馬達

選擇合適的電動自行車馬達，對於您的電動自行車在道路或小徑上的表現會產生巨大影響。在本指南中，我們將詳細介紹電動自行車馬達的主要類型，解釋每種馬達的工作原理以及它們最適合的用途。因此，無論您是通勤、爬坡還是休閒騎行，本文都將幫助您了解各種選擇，並挑選出最符合您需求的馬達。

電動自行車馬達是什麼？它如何運作?

電動自行車馬達是為電動自行車提供動力提升的關鍵組件。其主要目的是透過將可充電電池的電能轉換為推動自行車前進的機械能來輔助騎乘者。

當您踩踏板，或在某些情況下使用油門時，感測器會偵測您的輸入並發出訊號，使馬達的感測器啟動。控制器隨後從電池中汲取電力並將其傳送到馬達線圈，產生電磁場。該電磁場與馬達的永久磁鐵相互作用，產生旋轉力，從而推動自行車。如此一來，您可以騎得更快、更輕鬆地爬坡，並減少體力消耗。

電動自行車馬達的兩種運作模式

電動自行車中使用的馬達提供了輔助騎行方式的靈活性，主要透過兩種運作模式：

• 踩踏輔助：馬達僅在您主動踩踏時提供輔助。感測器會偵測您的踩踏速度（踏頻）或您施加在踏板上的力道（扭矩），然後馬達會提供相應比例的動力。這會創造一種自然的騎行感受，放大您的努力，讓您更容易爬坡或行駛更長的距離。
• 油門輔助：馬達無需騎乘者踩踏即可推動電動自行車前進。類似於輕型機車，您透過操作油門（通常是轉把或拇指撥桿）來啟動馬達，提供隨時可用的動力，用於快速啟動或當您只想輕鬆巡航而不想費力時。

還需要注意的是，馬達可能具有這兩種運作模式之一，或兩者的組合，具體取決於電動自行車的型號。

電動自行車馬達的 5 種不同類型

現在，讓我們探索 5 種最常見的電動自行車馬達類型。它們各自提供不同的功能，並有其優缺點，使其適合不同的騎行風格和偏好。

1. 輪轂馬達

輪轂馬達是電動自行車中最廣泛使用的馬達類型之一，因其簡單性、經濟實惠和易於維護而備受推崇。它們直接安裝在車輪輪轂中，獨立於自行車傳動系統中的鏈條和齒輪運作。這種獨立的設計需要較少的運動部件，使輪轂馬達成為大多數騎行者的便捷選擇。

此外，輪轂馬達根據其位置可分為前輪轂馬達和後輪轂馬達。

前輪轂馬達

前輪轂馬達位於前輪的輪轂中，在推動自行車前進時提供一種「拉動」的感覺，當與騎行者踩踏後輪結合時，有效地創建了一個全輪驅動般的系統。此外，這種輪轂馬達更容易安裝和維護，比後置馬達更方便。它不連接到傳動系統，因此不會增加系統的磨損。

缺點是，由於前叉的結構限制，前輪轂馬達的功率通常有限。更重要的是，前輪轂馬達的拉動感對某些騎行者來說可能感覺不自然，需要一些時間來適應。它的位置也會影響重量分佈，可能導致車輪打滑，並在鬆散或陡峭的地形上牽引力較差。這可以透過將電池安裝在中央並平衡重量來解決。

儘管如此，前輪轂馬達仍然是休閒騎行者、城市通勤者或主要在平坦、鋪砌路面上騎行的人的實用解決方案，因為他們對爬坡的高功率沒有主要需求。對於那些尋求低成本電動自行車的人來說，它們也是一個不錯的選擇，因為維護要求最低。

後輪轂馬達

後輪轂馬達整合在後輪的輪轂中，提供一種「推動」的感覺，這通常感覺更直觀和自然，因為它模仿了傳統自行車的動力傳遞。它們比前置版本更強大，對轉向的影響較小，與踩踏輔助系統搭配使用時，可提供更平穩、反應更靈敏的加速。由於騎行者的重量位於驅動輪上方，它們還提供更好的牽引力和爬坡能力。

然而，這種配置可能會使後輪在更換爆胎輪胎時，因為馬達的重量和電線佈局而變得更加複雜。它甚至可能影響到傳動系統，因為兩者都連接在自行車的後部。此外，自行車可能需要一個更堅固的車架來承受馬達的扭矩。 儘管如此，後輪轂馬達仍然是各種騎行者的熱門選擇，包括日常通勤者和在各種地形上休閒騎行者，以及那些遇到較重負載或丘陵路線的人。

2. 中置馬達

中置馬達位於電動自行車車架的中央，通常安裝在踏板之間的五通處。它們不是直接轉動車輪，而是將動力傳遞到自行車的鏈條和傳動系統，就像騎行者的腿一樣，以一種平穩自然的方式放大踩踏力。

透過利用自行車的齒輪，中置馬達可以提高動力效率，從而延長電池續航里程。這也導致更高的扭矩，使其在爬陡坡和應對挑戰性越野路徑方面表現出色。

此外，馬達的中央和低位放置有助於更好的重量分佈，增強自行車的整體平衡性和操控性。騎行者甚至發現更換爆胎更容易，因為馬達不在車輪中。

儘管這些功能使中置馬達功能強大且高效，但它們可能會增加鏈條和傳動系統組件的磨損。它們也更複雜且維護成本更高。為了防止過度應變，騎行者需要積極換檔，就像在非電動自行車上一樣。

儘管如此，中置馬達非常適合山地自行車、長途旅行和貨運電動自行車。它們在動力、反應性和地形適應性方面的平衡使其成為尋求卓越性能和自然騎行體驗的騎行者的首選，即使在挑戰性條件下也是如此。

3. 一體式輪轂馬達

一體式輪轂馬達將馬達、電池和控制器組合到一個單一的輪轂單元中，無論是前輪還是後輪。這種緊湊、獨立的設計簡化了將普通自行車改裝成電動自行車的過程，使其在 DIY 改裝中很受歡迎。

這些系統的運作方式與傳統輪轂馬達類似，可以從前方拉動或從後方推動。安裝簡單，因為不需要外部接線或單獨的電池安裝座。

但要注意的是，與中置馬達或輪轂馬達系統相比，它們提供的功率輸出和長距離效率較低。由於所有重量都集中在一個區域，這些馬達可能在騎行時產生不平衡感，尤其是在轉彎或在不平坦地形上騎行時。在密封、高密度單元中維修或更換組件也可能具有挑戰性。

儘管如此，一體式輪轂馬達非常適合城市環境中的短距離騎行者和休閒通勤者。

4. 摩擦驅動馬達

摩擦驅動馬達是一種獨特且相對不常見的電動自行車馬達類型。這些系統不是透過輪轂或曲柄為自行車提供動力，而是使用一個小的橡膠滾輪壓在後輪胎上以產生向前運動。當馬達旋轉時，滾輪透過摩擦力轉動輪胎，類似於手轉動車輪的方式。它通常安裝在後輪附近，並透過皮帶或齒輪連接啟動。

摩擦驅動馬達的最大優點之一是其簡單性。它們輕巧、安靜且易於安裝，通常無需更改自行車的傳動系統或車輪結構。因此，騎行者可能更喜歡它們用於改裝標準自行車，以最小的努力和成本將其改裝成電動自行車。

儘管如此，摩擦驅動在潮濕條件或陡坡下容易打滑，降低了可靠性和效率。此外，由於滾輪直接接觸輪胎，兩個組件磨損得更快。這些馬達通常提供的功率也較少，與輪轂或中置選項相比。

雖然不適合要求苛刻的地形或高性能，但摩擦驅動系統適用於輕型、短距離使用，例如平坦的城市通勤或偶爾的休閒騎行。

5. 皮帶驅動馬達

與傳統中置馬達不同，皮帶驅動馬達使用強化皮帶而不是金屬鏈條將動力傳遞到後輪。這些皮帶由耐用、柔韌的材料製成，例如碳纖維強化橡膠。

由於這些特性，這種電動自行車馬達維護需求低。它們不需要潤滑，不會生鏽，而且更清潔，因為不涉及油膩的鏈條或油漬。它們也比鏈條系統運行更安靜。

然而，皮帶驅動在極端條件下耐用性較差，並且在承受重載或激進騎行時可能比鏈條磨損得更快。它們也與變速器齒輪的兼容性較差，通常將自行車限制在內置齒輪輪轂或單速設置。

因此，皮帶驅動馬達最適合城市通勤者和休閒騎行者，他們優先考慮安靜、舒適的騎行。

如何選擇合適的電動自行車馬達類型？

選擇理想的電動自行車馬達是一個高度個人化的決定，受您打算如何使用自行車的影響。為確保您選擇的馬達完全符合您的需求，請考慮以下因素：

所需功率和速度

電動自行車馬達的功率輸出，通常以瓦特 (W) 為單位測量，直接影響其加速、最高速度和爬坡能力。馬達的功率範圍從 250W（用於平坦地形上的輕微輔助）到 750W 或更高（用於要求苛刻的越野使用或承載重物）。更高的瓦數通常意味著更快的加速和更輕鬆的爬坡，但也會更快地消耗電池電量。請考慮您的典型騎行環境以及您真正需要多少輔助。

馬達尺寸和重量

馬達尺寸會影響電動自行車的性能和便攜性。如果您需要將自行車搬上樓或經常運輸，請考慮使用更輕的系統。例如，中置馬達提供更好的平衡和效率，但往往更重。另一方面，輪轂馬達通常更輕巧緊湊，使其適合折疊或通勤自行車。

騎行者體重和負載

您的體重和任何額外貨物（例如包包或兒童座椅）直接影響馬達的工作量。請務必檢查製造商規定的最大承重能力。超過電動自行車的重量限制可能會使馬達過載，縮短電池壽命，並危及安全。體重較重或載運裝備的騎行者應尋找扭矩輸出較高的馬達，以保持強勁性能，尤其是在上坡時。

騎行地形和條件

考慮碎石、泥土和潮濕條件等因素，這些因素會影響馬達的牽引力。假設您預計會應對陡峭的山坡、崎嶇的小徑或經常在有風的條件下騎行。在這種情況下，中置馬達由於其高效的動力傳輸和集中式重量分佈，可提供更好的操控性和爬坡能力。相反，平坦、鋪砌的道路則非常適合輪轂馬達和其他選項。

預算和維護

選擇符合您的預算和長期維護預期的馬達。也就是說，輪轂馬達通常更實惠，維護成本更低，使其成為休閒騎行者的不錯選擇。相比之下，中置系統提供更高的性能，但由於傳動系統磨損和更複雜的維修，可能會增加總體成本。

比較：電動自行車的輪轂馬達與中置馬達

鑑於輪轂馬達和中置馬達是兩種最廣泛使用的選項，我們將使用下表簡要比較它們的關鍵特性和理想用途，以幫助您確定哪種最適合您的電動自行車

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