إن وزن الدراجات الكهربائية مقارنة بالدراجات العادية يُعدّ أيضًا أكبر بشكل ملحوظ، وعادةً ما يكون الوزن الزائد حوالي 20 إلى 30 بالمئة بسبب المحركات وحزم البطاريات الموجودة داخلها. عندما تصل هذه الآلات الثقيلة إلى سرعات تتراوح بين 20 و28 ميل في الساعة (أي ما يعادل تقريبًا 32 إلى 45 كيلومترًا في الساعة)، يصبح من الصعب كثيرًا أن تتوقف. على سبيل المثال، يتطلب التوقف التام عند سرعة 25 ميلًا في الساعة قوة تساوي تقريبًا ضعف ما يتطلبه التوقف عند 15 ميلًا في الساعة، وذلك وفقًا لمبادئ الفيزياء المتعلقة بحسابات الطاقة الحركية (شيء مثل F يساوي نصف الكتلة مضروبة في مربع السرعة). وبسبب هذا الطلب المتزايد على المكابح، يحتاج المصنعون إلى تصميم أنظمة قادرة على تحمل تراكم الحرارة والضغط المادي الأكبر مع ضمان سلامة السائقين على الطريق.
إن المساعدة الكهربائية تخلق باستمرار حالات ذات أحمال عالية، خاصة أثناء الهبوط أو التوقفات المفاجئة في حركة المرور.
هذا الإجهاد الحراري المستمر يؤدي إلى تدهور التحكم والسلامة الهيكلية للمكونات خلال دقائق.
تم تصميم الفرامل التقليدية لتحمل أحمال أخف (أقل من 45 رطلاً) واستخدام متقطع، مما يجعلها غير مناسبة لمتطلبات الدراجات الكهربائية. تشمل نقاط الفشل الرئيسية:
تحذر الشركات المصنعة من استخدام مكونات غير مخصصة للدراجات الكهربائية. تتعامل الترقيات المصممة خصيصًا مع هذه المشكلات من خلال إدارة حرارية محسنة ومواد متينة.
يزيد الدوار الأكبر من الذراع التحويلي والعزوم عند المحور، مما يحسن قوة التوقف. يوفر دوار بقطر 203 مم قوة تصل إلى 27% أكثر من دوار بقطر 160 مم تحت نفس الظروف (دراسة نظام الفرامل SAE 2023). هذه الميزة الميكانيكية ضرورية للدراجات الكهربائية، حيث يتجاوز وزنها الإجمالي 250 رطلاً—أي أكثر بنسبة 65% من الدراجات التقليدية.
تستخدم الدراجات الكهربائية عادةً ثلاثة أحجام للدوار:
تتطلب التضاريس الشديدة استخدام أقراص دوار بقطر 200 مم للحد من تلاشي الفرامل إلى أقل من 1.5٪ أثناء الهبوط الطويل. يستفيد راكبو المدن من أقراص دوار بقطر 180 مم، والتي توازن بين القوة والوزن. تُظهر الصور الحرارية أن الأقراص الدوارة بقطر 203 مم تكون أبرد بمقدار 112 درجة فهرنهايت مقارنة بالأقراص بقطر 160 مم في حركة المرور المتقطعة (مختبر التنقل الحضري، 2024).
يدعم معظم إطارات الدراجات الكهربائية ما يصل إلى أقراص دوار بقطر 203 مم؛ تجاوز هذه الحدود يزيد من خطر إجهاد الشوكة. تسمح محولات Post-mount بتحديث الأقراص من 160 مم إلى 203 مم دون تعديل الإطار، على الرغم من أن 70٪ منها تتطلب تركيبًا احترافيًا لتجنب سوء محاذاة المكابح (المعهد الوطني للدراجات، 2024).
يعتمد الأداء الأمثل للمحور على طريقة التثبيت والتصميم الحراري وتوافق الإطار.
يستخدم محور 6 مسامير مسامير سداسية لضمان توافق عالمي واستبدال سهل، لكنه يضيف وزنًا دورانيًا. تحتوي أنظمة القفل المركزي على ترس دودي وحلقات قفل لإجراء تغييرات بدون أدوات وتحقيق تمركز أفضل، على الرغم من أنها تتطلب وصلات محددة. يمكن لمحولات التحويل خفيفة الوزن (<20 غرام) توفير مرونة بين المعايير، كما أكدت دراسات كفاءة ناقل الحركة لعام 2023.
تحتاج معظم الدراجات التي تحتوي على مقابس قياسية دولية (IS) إلى نوع من المحول عند استخدامها مع أحدث مكابح في تصميمات إطارات قديمة. لقد أصبح نظام التركيب على العمود (Post Mount)، الذي يثبت مباشرة في الإطار عبر خيوط، معيارًا شائعًا في دراجات الجبل الكهربائية هذه الأيام. ما يجعل هذا التكوين شائعًا هو سهولة ترقية الأقراص من خلال إضافة فواصل للحصول على مسافة إضافية قدرها 20 مم. تتفوق خيارات التركيب المسطحة (Flat Mount) من حيث الوزن الخفيف، على الرغم من أن المتسابقين قد يجدون أنفسهم مقيدين من حيث أحجام الأقراص ما لم يستثمروا في دعامات خاصة. وفقًا لأحدث الدراسات السوقية، فإن سبعة من كل عشرة إطارات دراجات يمكنها التعامل مع أحجام أقراص تتراوح بين 180 إلى 203 مم عند استخدام المحولات المناسبة، مما يمنح راكبي الدراجات مرونة كبيرة تبعًا لظروف القيادة وتفضيلاتهم.
يحب متسوّقو المدينة الوسادات العضوية لأنها توفر شعورًا ناعمًا أثناء الفرملة ولا تُصدر الكثير من الضجيج أثناء القيادة في المدينة. لكن لديها جانب سلبي؟ وفقًا لاختبارات حديثة أجرتها مختبر أداء الفرامل، فإنها تميل إلى التآكل أسرع بنسبة 40 بالمئة تقريبًا مقارنةً بالوسادات المُلْبَنة عندما تُستخدم في ركوب الدراجات الكهربائية. الوسادات المعدنية المُلْبَنة تتكون أساسًا من خليط من النحاس والفولاذ، مما يساعد على تحمل الحرارة بشكل أفضل ويحافظ على الأداء الثابت حتى أثناء المسارات الطويلة النزولية. ومع ذلك، فإن لهذه الوسادات بعض المساوئ. فهي بالتأكيد أكثر ضجيجًا من الوسادات العضوية، لكن هذا الضجيج الإضافي يستحقه الأشخاص الذين يحتاجون إلى شيء يدوم لفترة أطول. تستفيد الدراجات البضائعية والدراجات الجبلية الكهربائية بشكل خاص من هذا النوع من الوسادات، لأنها غالبًا تحمل أحمالًا أثقل أو تتعامل مع التضاريس الوعرة التي تكون فيها متانة الفرامل مهمة للغاية.
تفقد الفرامل العضوية فعاليتها في الظروف الرطبة، مما يزيد مسافات التوقف بنسبة 15-20%. تحافظ الفرامل الملبدة على 90% من الأداء في الأجواء الجافة أثناء المطر بفضل هيكلها المسامي، الذي يطرد الماء بكفاءة. ومع ذلك، فإنها تزيد من تآكل الدوار بنسبة 25% مقارنة بالفرامل العضوية.
في المناطق الجبلية، تدوم الفرامل العضوية من 300 إلى 500 ميل، بينما تصمد الفرامل الملبدة من 800 إلى 1200 ميل. يجب على المستخدمين الذين يسعون إلى صيانة أقل أن يفكروا في استخدام الفرامل الملبدة رغم التكلفة الأولية الأعلى. تقدم المركبات الهجينة من شركات مثل شيمانو واس.ار.ام الآن توازناً بين التحكم وتآكل الفرامل، مما يكسبها شعبية بين مستخدمي الدراجات الكهربائية للرحلات الطويلة.
يؤدي مطابقة الوسادات مع الأقراص الدوارة إلى تحسين الأداء. تعمل الوسادات العضوية بشكل أفضل مع الأقراص الملساء لتقليل الضوضاء، بينما تتميز الوسادات المدموجة مع الأقراص ذات الشقوق أو التهوية التي تُبدّد الحرارة بنسبة 30٪ أسرع. تحتوي الأقراص الحديثة على أنماط مقطوعة بالليزر تقلل من تأثير التزجيج على الوسادات - وهي مشكلة محددة في الدراجات الكهربائية - مما يطيل عمر الوسادات بنسبة 20٪ دون التأثير على قوة الفرملة.
تولّد الدراجات الكهربائية طاقة حركية أكبر بسبب الوزن الزائد (20–30 رطلاً) والسرعات الأعلى (تصل إلى 28 ميل في الساعة)، مما يجعل تبديد الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. بدون إدارة حرارية فعّالة، تتجاوز مواد الاحتكاك درجات الحرارة المسموح بها أثناء التوقف المتكرر أو الهبوط، مما يؤدي إلى تقليل قوة الفرملة وزيادة البلى بسرعة - مما يُضعف السلامة.
تستخدم المكابح المُهواة تدفق الهواء بين أسطح الاحتكاك لتمكين التبريد الحمل الحراري. وعند دمجها مع فواصل مُكبسّة تظل فعالة حتى 495°م، فإن هذه الأنظمة تتحمل الأحمال الحرارية الشديدة بشكل أفضل بكثير من البديل العضوي. وتعزز الميزات الهندسية مثل الأذرع الشعاعية أو الفتحات الهلالية تدفق الهواء وتقلل التشويه الناتج عن الإجهاد الحراري.
أظهرت اختبارات التحكم أثناء النزول أن الأنظمة المُحسّنة تحتفظ بـ 92% من قوة التوقف الأولية بعد فترات متواصلة من الكبح، بينما تفقد المكابح القياسية أداؤها بالكامل تحت نفس الظروف. وكشفت الصور الحرارية عن تشكل مناطق ساخنة خلال 25–30 ثانية من الكبح العنيف دون إدارة مناسبة للحرارة.
تشمل الحلول المتقدمة روايش مزودة بزعانف تزيد المساحة السطحية بنسبة 40٪، وروايش متعددة الطبقات ذات قلوب مصنوعة من الألومنيوم لتبديد الحرارة. يتم دمج هذه الحلول مع قنوات تهوية موجهة تمر عبر تيجان الشوكة وأعمدة الإطار، مما يعيد توجيه تصميم نظام الفرامل نحو إدارة حرارية شاملة وليس الاحتكاك فقط.
Hot News
© حقوق النشر 2024 شركة شنتشن نيويماج التكنولوجية المحدودة. جميع الحقوق محفوظة Privacy policy
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
IS
