기어드 vs 기어리스 허브 모터: 어느 것을 선택해야 합니까?

다음 중 하나를 선택하는 경우 기어드 허브 모터 기어리스(직접 구동) 허브 모터 , 짧은 답변은 다음과 같습니다. 기어드 허브 모터는 대부분의 라이더에게 더 좋습니다 —특히 언덕 오르기 토크, 가벼운 무게, 프리휠 타력 주행을 원하는 사람들. 최소한의 유지 관리로 내구성, 정숙성, 고속 순항을 우선시한다면 기어리스 허브 모터가 더 나은 선택입니다. 올바른 선택은 지형, 라이딩 스타일, 원시 전력 대비 주행 거리를 측정하는 방식에 따라 달라집니다.

각 모터 유형의 작동 방식

기어드 허브 모터

기어 허브 모터는 모터 권선과 휠 허브 사이에 작은 내부 유성 기어 세트를 사용합니다. 모터는 높은 RPM으로 회전합니다(일반적으로 내부적으로 300~500RPM ) 및 기어 감소 - 일반적으로 약 4:1 ~ 5:1 - 휠에 도달하기 전에 토크를 증가시킵니다. 이를 통해 모터는 물리적으로 더 작고 가벼우면서도 강력한 저속 토크를 생성할 수 있습니다. 또한 내장된 클러치 메커니즘을 통해 전원이 공급되지 않을 때 휠이 자유롭게 회전할 수 있어 진정한 프리휠링이 가능합니다.

기어리스(다이렉트 드라이브) 허브 모터

기어리스 허브 모터에는 내부 기어가 없습니다. 모터의 외부 쉘은 휠 허브 자체입니다. 고정자는 축에 고정되어 있고 회전자(자석 포함)는 축 주위를 직접 회전합니다. 기어 감속이 없기 때문에 모터는 휠의 작동 속도와 직접적으로 일치하도록 감겨져야 합니다. 더 크고 무거운 모터 . 직접 구동 모터는 일반적으로 무게가 나갑니다. 5~8파운드 더 유사한 기어 장치보다 기계적 마모 부품이 전혀 없습니다.

일대일 비교: 핵심 성과 지표

토크 및 언덕 등반: 기어드 모터가 지배하는 곳

정기적으로 언덕을 오르거나 도심 출퇴근을 시작하고 멈추는 라이더를 위한 기어드 허브 모터는 와트당 우수한 로우엔드 토크를 제공합니다. . 모터는 내부적으로 더 빠르게 회전하고 기어 감속을 사용하여 힘을 증폭시키기 때문에 정지 상태에서 더욱 효율적인 RPM 범위에서 작동합니다. 일반적인 500W 기어 모터는 0~15mph 범위에서 750W 기어리스 장치에 필적하는 토크를 생성할 수 있습니다.

예를 들어, Bafang G060 500W 기어 허브 모터는 약 휠 토크 40Nm , 비슷한 크기의 500W 직접 구동 장치는 20~25Nm만 출력할 수 있습니다. 경사도가 10%인 언덕에서는 토크 차이가 즉시 눈에 띕니다. 기어 모터는 속도가 느려지지 않고 속도를 유지합니다.

그러나 장기간의 언덕 오르기(연속 15분)에서는 기어 허브 모터가 과열될 수 있습니다. 그 이유는 더 작은 케이싱이 더 적은 열 질량을 보유하기 때문입니다. 이와 대조적으로 직접 구동 모터의 대형 알루미늄 하우징은 방열판 역할을 하여 화물 운반이나 산악 경로와 같은 지속적인 고부하 시나리오에 더 적합합니다.

효율성과 범위: 속도에 따라 다릅니다.

두 모터 유형 모두 전반적으로 효율성이 떨어지지 않습니다. 이는 일반적인 라이딩 속도에 따라 다릅니다.

• 시속 20마일 미만: 기어드 허브 모터가 더 효율적입니다. 최적의 RPM 근처에서 더 자주 작동하므로 열로 낭비되는 에너지가 줄어듭니다.
• 25~28mph 이상: 직접 구동 모터가 더욱 효율적이 됩니다. 와인딩은 고속 순항에 맞게 조정될 수 있으며 극복해야 할 기어 마찰이 없습니다.
• 자유분방한 장점: 기어 모터는 정지 상태에서 분리되므로 전력 없이 페달을 밟거나 타력 주행하면 추가 에너지가 거의 들지 않습니다. 직접 구동 모터의 자석은 대략 다음과 같은 저항을 생성합니다. 20~50W 상당 항력 전원이 꺼졌을 때.

회생 제동은 기어리스 모터에만 적용됩니다. 실제로 regen은 일반적으로 회복됩니다. 범위의 5~10% 자주 정차하는 도시 라이딩에서는 의미가 있지만 판도를 바꾸는 것은 아닙니다. EVELO나 Biktrix에서 사용하는 것과 같은 일부 프리미엄 직접 구동 시스템은 언덕이 많은 지형에서 최대 15%의 회복력을 발휘한다고 주장합니다.

무게와 취급: 실용적인 고려 사항

무게는 중요합니다. 특히 휠에서는 더욱 그렇습니다. 스프링 아래 질량(바퀴 자체의 무게)은 승차감, 핸들링, 자전거를 들어올리거나 조작하는 데 필요한 노력에 영향을 미칩니다. 기어드 허브 모터가 대략적으로 추가됩니다. 3.5~5파운드 바퀴에. 다이렉트 드라이브 모터가 추가되었습니다. 8~15파운드 .

접이식 전기 자전거, 가벼운 통근자 또는 계단을 자주 오르는 자전거의 경우 기어 모터가 거의 항상 실용적인 선택입니다. 추가 중량이 눈에 띄지 않는 화물용 전기자전거, 모페드 또는 고성능 차량의 경우 직접 구동의 출력 한도와 내구성이 가치가 있습니다.

유지 관리 및 수명: 기어리스 모터의 수명 연장

이는 직접 구동 모터의 가장 확실한 승리 중 하나입니다. 베어링 너머의 내부 이동 부품이 없으므로 고품질 기어리스 모터가 지속됩니다. 10,000~20,000마일 최소한의 유지 관리로. 서비스 가능한 주요 구성 요소는 간단하고 저렴한 고정 장치인 액슬 베어링입니다.

기어드 허브 모터는 시간이 지남에 따라 마모되는 나일론 유성 기어를 사용합니다. 모터 품질과 주행 조건에 따라 이러한 기어는 일반적으로 매 주기 교체가 필요합니다. 3,000~10,000마일 . Shimano STEPS 또는 Bafang 장치와 같은 고품질 모터는 강화된 기어를 사용하며 더 높은 수준까지 지속됩니다. 부드러운 나일론 기어가 장착된 저예산 모터는 부하가 높을 때 훨씬 더 빨리 고장날 수 있습니다.

가장 널리 사용되는 기어 모터에 대해 기어 교체 키트를 사용할 수 있으며 비용도 저렴합니다. $10~$30 , 기본적인 DIY 수리에 익숙하다면 유지 관리 비용을 저렴하게 만들 수 있습니다.

소음: 직접 구동이 더 조용함

기어 허브 모터는 유성 기어 세트에서 특징적인 고음의 윙윙거리는 소리를 내는데, 특히 저속에서나 가속할 때 두드러집니다. 대부분의 라이더는 이를 불쾌한 윙윙거리는 소리나 윙윙거리는 소리로 묘사합니다. 불쾌하지는 않지만 들리는 소리입니다. 직접 구동 모터는 매우 높은 출력에서 ​​희미한 전자기 소음만 있을 뿐 거의 조용합니다.

은밀하고 조용한 라이딩을 원하는 라이더, 특히 공원이나 이른 아침 동네와 같이 소음에 민감한 지역에서 전기 자전거를 사용하는 라이더에게 직접 운전은 눈에 띄게 더 쾌적한 음향 경험을 제공합니다.

귀하의 사용 사례에 적합한 모터는 무엇입니까?

이 빠른 가이드를 사용하여 모터 유형을 실제 라이딩 상황에 맞추십시오.

알아야 할 인기 모터 사례

실제 모터를 비교하면 실제 제품의 사양을 확립하는 데 도움이 됩니다.

• Bafang G060(기어식, 500W): 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 기어드 허브 모터 중 하나입니다. 무게는 ~5.5파운드이며, 수백 대의 중급 통근용 전기 자전거에 사용되는 강력한 언덕 오르기 토크를 생성합니다.
• Shengyi SX(기어드, 250W): 보급형 유럽 시장 전기자전거에서 일반적입니다. ~4lbs의 경량으로 기어 장치로서는 조용하지만 최고급 출력은 제한적입니다.
• Crystalyte Crown 시리즈(기어리스, 500W~1500W): 퍼포먼스 빌드에 사용되는 유명한 다이렉트 드라이브 모터입니다. 무게는 약 10~13파운드이고 재생 제동을 지원하며 장거리 및 고속 라이딩을 위해 제작되었습니다.
• MAC 모터 10T(기어리스, ~500W): 약 7.5파운드의 "경량" DD 옵션이라고도 불리는 소형 직접 구동 모터입니다. 재생과 침묵이 중요한 속도 중심 빌드에 인기가 있습니다.

결론

통근자, 레크리에이션 자전거 타는 사람, 언덕이 많은 지형을 탐색하는 사람 등 대부분의 전기 자전거 라이더에게는 기어 허브 모터가 더 나은 출발점이 됩니다. 더 가볍고, 저속에서 더 반응성이 뛰어나며, 전원을 끄고 싶을 때 정상적인 페달링이 가능합니다. 단점은 기어 마모와 희미한 작동 소음입니다.

기어리스 허브 모터는 장거리, 고속 또는 고강도 응용 분야에서 그 자리를 차지합니다. 정숙성, 회생 제동, 유지 보수가 거의 필요 없는 곳에서는 추가된 무게와 비용이 정당화됩니다. 이 제품은 장거리 라이더, 화물용 자전거 제작자 및 기계적으로 절대 마모되지 않는 모터를 원하는 모든 사람이 선택합니다.

궁극적으로 두 모터 유형 모두 보편적으로 우수하지는 않습니다. 정답은 지형, 탑재량 및 실제 라이딩 방식과 일치하는 모터 유형입니다.