Превращаем обычный бюджетный велосипед в электрический

Меня зовут Евгений, я студент Белорусского Государственного Университета Транспорта. Всегда чесались руки все сделать самому, как только появились первые поломки моего первого горного велосипеда, правда очень бюджетного. Это был Stels Navigator 610.

Постепенно набираясь опыта, я учился ремонтировать различные узлы и механизмы, но года через 3 катаний я понял, что с моими нагрузками на велик, он себя изжил. Новые запчасти жили меньше оригинальных, нужен был постоянный ремонт, а на хорошие детали просто не было желания тратить денег, это все-таки бюджетный велосипед. Было решено купить новый велик с более серьезным навесным оборудованием под более конкретные задачи – ездить по городу с комфортом. Им стал Fuji Crosstown 1.1, но в этом посте речь будет не о нем. Пока я ездил на новом Fuji, Stels я довел до состояния, что бы можно было в случае чего на нем куда-то поехать, но радости от езды точно не получишь. Так и стоял он полтора года, периодически его брали куда-то разово съездить.

Новая жизнь — начало

В августе 2014 было скучно, были деньги, и я решил погуглить тему электровелосипедов. Насмотревшись видеороликов и прочих материалов в интернете, я понял, чем займу себя в августе. В Минске нашел магазин, который продает комплекты для переоборудования. 

За нескромные (сейчас уже понял) $530 был куплен набор:

• Электродвигатель 36 В 350 Вт, заспицованный в обод 26’’
• Блок управления всей системой (проще говоря мозги)
• Аккумулятор 10 А*ч на 36 В
• Датчик вращения на вал каретки (для системы помощи педалированию)
• Рукоять акселератора
• Тормозные ручки со встроенными размыкателями (отключают мотор при торможении)
• Панель управления всей системой (вкл/выкл, выбор режима помощи педалированию, скорость, заряд аккумулятора)

С учётом того, что мотор-колесо (переднее) уже в сборе, то было решено обод с переднего колеса заспицевать в заднюю втулку, поскольку обод задний уже далеко не раз правился от восьмерок и прочего. Кроме того, решил отказаться от передач, то есть вместо трещетки со звездами накрутил фривил (трещетка с одной звездой). Причины на то было три.

1. Трещотка при вращении колеса «плавала», проще говоря, где-то она деформировалась.
2. Переключатель не способен был больше исправно работать
3. При появлении мотора в велосипеде смысл наличия нескольких передаточных соотношений просто отпал.

И тут можно было бы начинать, но есть ещё один момент касательно внешнего вида. Оригинальная краска на велосипеде уже знатно исцарапалась и выглядела очень плохо.

Времени и денег на качественную перекраску (то был август) уже не было, поэтому был придуман простой план, который мне казался тогда очень клёвым. Итак, я просто купил альбом наклеек и, предварительно обезжирив раму, залепил ее наклейками. А потом еще сверху залил это дело лаком из баллончика. Выглядело это вполне себе даже ничего, мне нравилось. К сожалению, фотографий процесса сборки не сохранилось, поэтому постараюсь описать по-простому. 

Сборка

Итак, на готовую раму с вилкой устанавливается заднее колесо, вставляется в уши вилки переднее мотор-колесо. Кстати, та часть оси, которая вставляется в уши вилки, имеет не круглое сечение. На фотографии можно увидеть.

Ну а дальше устанавливается каретка, перед закручиванием на нее надевается кольцо с датчиком системы помощи педалированию (PAS).

На руль вешаются тормозные ручки, панель управления, ручка газа, грипсы (накладки на руль, за которые держишься при езде). На отверстия для крепления держателя фляги прикручивается крепление для АКБ. Для контроллера была взята маленькая сумочка у приятеля, которую повесили на стык подеседельной и продольной верхней трубы. 

Устанавливаем тормоза и прочие элементы типа подножки, зеркал и т.п. Особое внимание стоит уделить сборке цепного привода заднего колеса. Тут появилась проблема натяжки цепи. У этого велосипеда «точечные» дропауты:

Их фишка в том, что ось втулки устанавливается только в одном положении, его нельзя подвинуть, тем самым натянув цепь. Если оставить цепь ненатянутой, то просто при определенных оборотах она слетит со звезды. Поэтому решено было вернуть старый переключатель и заколхозить его так, чтобы он держал цепь в положении единственной звезды.

Все это было сделано за один день, начато часов в 10 утра и окончено к семи часам вечера. Первый тест – велосипед едет сам… Непередаваемые эмоции.

Далее решил поехать в город опробовать его на асфальте, ну тут случился конфуз. Буквально на первом «лежачем полицейском» вся электрика тухнет и я остаюсь только с педалями.

Первая мысль – контакты, бегло проверили – вроде все хорошо. Поколупались минут пять и всё снова заработало… Едем дальше, проехали два километра по центру города, съезд с бордюра и снова оно. Повторяем операции по кругу, всё работает. В этот день больше такого не было, но осадок, конечно, остался. Две недели было всё хорошо, но очередным утром по дороге в универ снова приключилась эта проблема. Перебрали все контакты на контроллере, почистили, посмотрел штекер к АКБ, он вызывал подозрения… С ним всё нормально, прозванивался при любом изгибе провода. 

В итоге наиболее вероятную причину такого поведения нашли – предохранитель в АКБ. Он вставляется в капсулу, а капсула с ним уже закручивается в корпус самой АКБ. Предохранитель прозванивается, но почему-то не работает. Поставил перемычку в обход него – заработало и до конца сезона больше я проблемы не видел. Прямо парадокс какой-то. Уже в апреле 2015 я нашел причину, всё оказалось банально просто. Капсула, в которую вставлялся предохранитель, была немного длиннее самого предохранителя, поэтому иногда он просто терял контакт с корпусом капсулы. На этом историю можно было бы заканчивать, но впереди будет новая жизнь наспех сделанного электровелосипеда.

В апреле потеплело, и я снова начал на нем ездить. Наступал май, появлялись новые проблемы, которые меня мотивировали сделать электровелосипед заново с учётом всех ошибок.

Не устраивало меня / сломалось в нем следующее:

• Внешний вид. Мне он очень разонравился, слишком «колхозно» и аляповато с наклейками.
• Кипа чёрных некрасивых проводов, намотаных вокруг рамы
• Неудобная рукоять акселератора. Если долго удерживать в максимальной позиции устаёт кисть руки.
• Начал постоянно срываться бывший переключатель скоростей, тем самым скидывая цепь со звезды.
• Порядком надоел оригинальный дешевый вынос и руль с подъемом. Хотелось поставить вынос немного другой формы с регулировкой угла, а руль прямой.
• Штатные грипсы оказались тупо твердым куском резины, от которого после съездов с бордюров и езды по ухабам начинали болеть руки.
• Напрягала система передних звезд, их там в оригинале три штуки, соединенные заклёпками, при том, что использовалась только одна.
• Требовали замены рубашки тормозных троссиков.
• Вилка уже становилась никакой, ей требовалась чистка и смазка.
• Хотелось широкой сликовой покрышки, очень хотелось.

Новая жизнь — продолжение

Итак, сессия сдана, последний раз я на нем поездил в городе в начале июля и с удовольствием принялся его разбирать. Мне предстояло немало работы.

Что было нужно сделать:

• Придумать новый дизайн
• Перекрасить раму, вилку и остальные детали
• Перебрать вилку
• Решить проблему с натяжителем цепи
• Купить новые рубашки с тросиками
• Купить новые покрышки
• Укоротить под необходимую длину все провода, что бы их не пришлось снова куда-то наматывать
• Собрать все это вновь воедино

Заказать:

• Вынос
• Руль
• Грипсы
• Аккуратную коробочку для контроллера
• Новая рукоять акселератора куркового типа

Что нужно было заказать – заказано, а пока все это летело ко мне, шла другая работа.

Самым важным было сделать натяжитель цепи, при чём очень хотелось, чтобы он был максимально компактным и не бросался в глаза. Были и готовые варианты из заморских интернет-магазинов, но жаба душила отдавать за простой механизм стоимость приемлемого переключателя. Разобрал старый переключатель и достал из него пружину, которая работала не на растяжение/сжатие, а на кручение. Это было то, что нужно. Из стальной пластины вырезал планку, которая надевалась бы на бывшую ось переключателя, а на другом конце которой был бы длинны болт, на который накручивалось пластиковое колесико, которое бы натягивало цепь.

Далее просто довёл её до необходимой формы и подготовил к покраске.

Систему передних звезд упростил до одной звезды, так как другие звезды были не нужны. Просто рассверлил заклёпки и осталась одна средняя звезда вместе с шатуном.

С дизайном не мог долго определиться, хотелось что-то не типичное, как у всех велосипедов. По цветам я знал что мне нужно: синий, чёрный и красный. В итоге, вдохновившись несколькими велосипедами, решил покрасить раму в небесно-синий, а штаны и крону вилки – в ярко-красный. Колёса (обода, спицы, втулка и мотор), шатуны и алюминиевый корпус аккумулятора окрашивались в чёрный. Хороший человек научил технике покраски и работе краскопультом на моей вилке.

Дня три ушло на доведения рамы до состояния, что бы ее можно было грунтовать. Сложнее всего было избавиться от прилипшего клея от наклеек.

Раму нужно было заматовать, а все сколы и микровмятинки максимально сгладить.

Загрунтовал. После высыхания рама снова ошкуривается с водой, чтобы сделать ее гладкой.

После этого наносится слой синей краски. Во избежание появления подтеков сделал очень мелкое и слабое распыление, красить пришлось долго, зато без подтёков.

Ну и финальный слой – лак. Раствор лака был с отвердителем и растворителем. На этом этапе возникли некоторые сложности. Непросто было добиться гладкой поверхности лака, она была немного «шершавой», говоря проще – не зеркальной, но не везде. Где-то переборщил с напылением и пошли подтеки. После высыхания подтеки приходилось срезать, снова ошкуривать то место и наносить аккуратно лак. Параллельно раме окрашивались и остальные детали, а это были шатуны, новоиспечённый натяжитель цепи, колёса (площадка под v-brake были заклеены малярным скотчем), тормозные механизмы (v-brake)… всё в чёрный.

За всё это время уже успел купить красивую красную рубашку с тормозными тросиками, новые покрышки нашёл у нас на рынке за отличные деньги, которые выглядели именно так, как и хотел, чему был очень рад. 

Перед сборкой вилки из нее были удалена старая смазка и нанесена новая. Заметно ожила после этой операции. К слову, ее пружинистость напрямую зависит от температуры. С учётом того, что вилка из разряда бюджетных, в ней максимально простая конструкция. Просто две пружины в ногах и всё. Никаких блокировок, регулировок, ничего. Так, при температуре до 10°C она довольно тугая, зато летом при 25°C и выше – просто супер.

Пришли новый руль, вынос, коробочка для контроллера, грипсы, рукоять акселератора. Все детали на месте, что нужно покрашено, можно собирать.

В принципе, процесс сборки не сильно отличался от того, что было год назад, но я говорил, что хочу укоротить провода. На руль шло 4 провода, по два на каждую сторону (левый тормоз + панель управления и правый тормоз + рукоять акселератора). Для наведения эстетической красоты я закупился термокембриками и четыре провода, которые идут на руль затянул в два кембрика (без масла, правда, не обошлось). Далее провода, идущие с руля и мотора вставляются в один большой общий кембрик синего цвета (что бы не было заметно), который уже подходил к каретке, а оттуда провода уже шли к коробке с контроллером. 

На фотографии ниже (старого варианта, это сейчас не важно) видно какое количество проводки подходит к контроллеру, при том, что в каждом черном проводе от двух до 7 проводков ещё внутри. 

И каждый нужно было отрезать под нужную длину, запаять и изолировать. Работа, скажу, не для слабонервных, потому что все провода на стол не положишь, они уже связаны с великом, поэтому паялось все почти «на коленке», то есть на весу, согнувшись в три погибели. 

Конечно, перед тем, как всё спрятать схема была проверена, всё работало, значит можно прятать в короб.

Ну а дальше самые классные моменты. Очень понравился внешний вид, велик стал гораздо удобнее и красивее, руль приятный, вынос под себя отрегулировал, грипсы очень классные, от езды получаешь кайф.

Конечно еще в течении двух дней что-то подстраивалось, настраивалось и т.д., но в конечном итоге получился очень классный электровелосипед, который решил кратко называть теперь электричкой. Никогда бы не подумал, что бюджетный горный велик получит даже не вторую, а третью жизнь да и в таком облике.

Немного спустя нашел хорошую веломастерскую Exito у себя в городе, где мне взвесили электричку. Многие спрашивали приблизительный вес. Ну на глаз я давал ей около 20-25 кг. Оказалось ровно 20. Для электровелосипеда это отличные цифры. 

Немного по характеристикам

Отвечу на частые вопросы: «Какую скорость развивает?», «На сколько хватает?», «Для чего тебе это?».

Максимальная скорость ограничена контроллером – 27 км/ч. И он реально при максимальном заряде АКБ едет 27 км/ч. Некоторые умельцы снимают программное ограничение, но это вызывает высокие нагрузки на АКБ, что заметно укорачивает его срок службы.

На сколько хватает: всё зависит от стиля езды. При использовании только мотора, без помощи педалированием — хватает на 20 км. Но это при температуре от 0°C до 10°C. Просто когда на улице тепло, я уже кручу педали и пробег сразу возрастает. Максимум я на нем проехал 46 км с педалированием, при том, что он ещё не был посажен «в ноль». В остальном – очень много факторов, от которых зависит пробег на одной батарейке. Летом получается 25-40 км. Как правило, не дожидаюсь, когда он полностью сядет. Электричку использую в качестве транспорта, а не прогулочного велосипеда. 

На нем можно ехать далеко и быстро, при этом при минимальных усилиях, не больше чем при ходьбе, от чего не потеешь – соответственно приезжаешь на учёбу/работу в нормальном состоянии.

Немного про бюджет проекта

Я студент, учусь на дневной форме. На момент покупки набора для переоборудования было лето перед первым курсом. В таком положении дел не могу позволить себе тратить большие деньги на такого рода проекты, поэтому старался блюсти грань поскупиться / раскидаться деньгами. Я уже говорил, что коробка со всем оборудованием стоила $530, а если мне не изменяет память, то на обновление после наклеек мне обошлось порядка $80, что считаю вполне даже неплохим результатом.

И ещё немного про стоимость комплекта. Осенью 2015 встретил у себя в городе человека, который тоже ездит на электровелосипеде. Говоря короче, этот набор можно купить раза в два так дешевле в г. Чернигов, Украина, о чем раньше я просто не знал. Сам же я из города Гомель, Беларусь. Просто когда решился на эту покупку, я смотрел цены на том же ali, которые оказались местами дороже, чем их продавали в Минске. Поэтому выбрал самый простой вариант – купить его в Минске. В прочем, я ни о чем не жалею, для меня это творчество. 

P.S.: В будущем очень хочу сделать кастомный электрический круизер на мощном моторе, что бы брал планку в 60 км/ч. Подобных проектов полно в интернете, оттуда и черпаю такого рода идеи. Спасибо всем, кто прочитал до конца.

И еще вариант переделки на видео: