Смарт-байк Twitter Mantis-E1 – «усилитель велосипедиста»

В нижеследующем обзоре электровелосипеда (смарт-байка) Twitter Mantis-E1 будут освещены следующие вопросы:

— конструкция электровелосипеда;

— результаты «ходовых испытаний»;

— попытка вникнуть в алгоритм работы системы управления мотором;

— возможная область применения электровелосипеда.

Также разберёмся, зачем электровелосипеду, на котором установлен мощный мотор, потребовалась продвинутая «педальная» ходовая часть на уровне спортивных байков.

Не забудем и о бренности всего сущего технике безопасности.

Часть  1. Вступление.

Трудна судьба электротранспорта в России. Для электромобилей нет никакой инфраструктуры (заправить машину можно только в личном гараже), платёжеспособный спрос отсутствует. По этим причинам они остаются уделом богатеньких чудаков продвинутых энтузиастов.

Другое дело – личный электротранспорт «лёгкого» формата. Электрические велосипеды, самокаты, гироскутеры и моноколёса можно встретить практически в каждом городе. Они уже прошли стадию «диковинки» и стали массовым явлением.

Если рассматривать эти устройства именно как средства транспорта, то наилучшие перспективы, конечно, у электровелосипедов. Высокая скорость и возможность (согласно ПДД) передвигаться по некоторым автомобильным дорогам ставят электровелосипеды вне конкуренции.

Электровелосипед Twitter Mantis-E1 относится к тому типу электробайков, у которых мотор работает при условии, что сам велосипедист тоже хотя бы немного крутит педали. Это  — одна из ходовых схем электровелосипедов.

 В связи с этим он не подойдёт для совсем ленивых ездоков, которые хотят ехать совсем без усилий.

В природе и для таких ленивых любителей существуют электровелосипеды, например, Airwheel R3 или R5 (малогабаритные) или Airwheel R8 (полноразмерный). Но не о них сейчас речь.

 Так выглядит герой данного обзора -электровелосипед Twitter Mantis-E1:

(Изображение взято с официального сайта)

Часть  2. Технические характеристики электровелосипеда Twitter Mantis-E1 и их анализ.

Здесь характеристики будут представлены кратко, а полностью все характеристики можно посмотреть на российском сайте производителя.

Перед рассмотрением характеристик небольшой комментарий к наименованию велосипеда. Слово «Twitter» в наименовании никакого отношения к одноимённой социальной сети не имеет, а велосипедная компания Twitter – лишь «однофамилец». Производственная база расположена в китайском центре электроники — Шеньжене.

Итак, основные характеристики:

Размер колёс – 26″ (покрышки 26 x 1.95)

Размер рамы – 17″/15.5″

Масса велосипеда – 17.9 кг

Материал рамы – алюминий

Амортизация вилки – пружинно-воздушная с ручной блокировкой

Переключатель скоростей – 33 скорости (3 «звёздочки» на переднем переключателе; и 11 – на заднем)

Максимальная скорость – 35 км/ч

Батарея – литий-ионная, 468 Wh (36 V * 13 Ah)

Мотор – заднее мотор-колесо, 350 Вт, бесщеточный двигатель

Управление и контроль – 3 кнопки + велокомпьютер с LCD дисплеем

Цена вопроса (держитесь крепче) – 120 тыс. российских рублей без червонца. Для электровелосипедов это – далеко не предел; бывают экземпляры и в 2-3 раза дороже. Так что главный вопрос – оправдает ли велосипед возложенные на него надежды? С этим и будем разбираться.

Разбор характеристик начнём с ключевой — мощности мотора. Она составляет 350 Ватт, то есть примерно 1/2 лошадиной силы (736 Ватт).  Это, казалось бы, немного. Но, поскольку КПД электромоторов намного выше КПД бензиновых двигателей, то реально это – большая величина.

Вес электровелосипеда – 17.9 кг, это – ниже 20 кг; то есть — небольшая величина для такого типа транспорта; особенно, с учётом высокой мощности мотора.

При использовании велосипеда для обычного катания блок аккумулятора можно снять (он весит 2.6 кг); правда, тогда велокомпьютер не будет ничего показывать, а оставшийся голым разъём на контроллере надо будет чем-то защитить от влаги.

Дальность поездки на электровелосипеде заявлена в 120 км. Но, поскольку здесь возможна только совместная работа мотора и велосипедиста, то реальная дальность может зависеть как от того вклада, который совершает велосипедист, так и от многих других факторов. У меня километраж получился больше. :)

 Перечислю некоторые из факторов, влияющих на дальность:

   — вес велосипедиста и давление в камерах (и от того, и от другого зависят потери на проминание покрышек при езде);

   — направление и скорость ветра;

   — тип и качество дороги (асфальт – лучше, песок и грязь – хуже);

   — равномерность передвижения (равномернее – лучше);

   — погода (безветренно, встречный или попутный ветер).

Есть и другие факторы, но пока ограничимся этими.

Электровелосипед имеет одноподвесную конструкцию (амортизированная вилка руля) и широкие покрышки на колёсах диаметром 26 дюймов. Это – достаточное оснащение, чтобы ездить не только по асфальту, но и по грунтам средней сложности и тряскости.

Для совсем тяжелых условий передвижения требуется, конечно, уже двухподвесная конструкция.

Теперь рассмотрим детально конструкцию электровелосипеда Twitter Mantis-E1.

Часть  3. Конструкция электровелосипеда Twitter Mantis-E1.

Осмотрим велосипед справа и слева:

Велосипед похож на обычные горные велосипеды среднего класса, и отличается от них, в основном, только наличием электрооборудования.

Обратите внимание на расположение аккумуляторного блока. Его расположение на нижней трубе рамы не будет мешать установке на велосипед небольшой подрамной сумки; а смещение от каретки в сторону руля улучшит центровку велосипеда, исключая чрезмерное смещение центра тяжести к заднему колесу.

Велосипед снабжен подножкой для поддержания велосипеда в вертикальном положении на остановках. Подножка входит в комплект, отдельно покупать не нужно.

Седло – узкое, спортивного типа, но без выреза посередине:

Кстати, на только что приведённой фотке обратите внимание на соединения деталей рамы – они имеют плавные очертания, без характерного следа сварных швов. Производитель называет такую технологию «бесшовной сваркой». Правда, в нижней части рамы сварные соединения – обыкновенные, с заметным швом, хотя и очень аккуратным.

Активного светового оборудования изначально на велосипеде нет, но есть пара пассивных катафотов (отражателей) – белый спереди и красный сзади.

Звукового сигнала тоже нет; его надо будет приобрести и установить в первую очередь. Техника безопасности – это святое!

Мотор электровелосипеда расположен на заднем колесе и похож не столько на мотор, сколько просто на очень толстую втулку:

Такой мотор – очень компактен для своей мощности (350 Вт). В этой «втулке» скрыта и муфта обратного хода, чтобы мотор двигал велосипед и велосипедиста, а не наоборот. :)

На этом же фото хорошо видны звездочки 11-скоростной кассеты. Переключатель скоростей оказался настроенным очень хорошо – скорости переключались правильно и легко.

Тормоза – дисковые, очень надёжные и «цепкие». При торможении на большой скорости надо быть осторожным и не пережимать их; иначе можно сделать сальто (что очень вредно для здоровья).

При езде по очень ухабистым дорогам цепь может соударяться с нижним пером рамы, если задний переключатель скоростей находится на самых малых звёздочках. Во избежание появления при этом излишних металлических звуков желательно на перо рамы под цепью надеть или наклеить защиту (есть в веломагазинах, но можно использовать и самодельные варианты).

На трубе рамы, идущей от каретки к рулю, установлен съёмный аккумуляторный блок:

На левой стороне блока расположен замок для его съёма, а также четыре индикаторных светодиода, показывающих уровень заряда. Один из светодиодов – красный («младший»), остальные – зелёные.

Если при контроле заряда светится только красный светодиод, то уровень заряда мал. А если светодиоды зажигаются и тут же гаснут – значит, батарея разряжена полностью.

Рядом расположена кнопка, при нажатии которой и зажигается эта индикация. Других функций эта кнопка не выполняет.

Надо заметить, что замок является противоугонным устройством только для аккумулятора, а не для всего велосипеда в целом.

На правой стороне аккумуляторного блока расположена плотно закрывающаяся крышечка, за которой находятся пара разъёмов и генеральный выключатель:

Круглый разъём предназначен для зарядки аккумулятора, а разъём USB – для зарядки походных девайсов велосипедиста от аккумуляторного блока велосипеда. Последней возможностью рекомендуется пользоваться только на привалах, а не в пути (чтобы не «снести» вставленный разъем неосторожным движением ноги).

Генеральный выключатель (красного цвета) полностью отключает все схемы от, собственно, аккумулятора. Эта возможность будет полезна при зимнем хранении аккумуляторного блока, поскольку пользоваться им при температуре ниже нуля производитель крайне не рекомендует.

Но велосипедом без этого блока можно пользоваться зимой для катания «своими силами», если соблюдать технику безопасности; и если не боитесь, что противогололёдные реагенты растворят велосипед без остатка. :)

Кстати, так выглядит снятый аккумуляторный блок в перевёрнутом виде:

А так выглядит место на велосипеде, куда он устанавливается:

На последних двух фотографиях видно, что аккумуляторный блок электрически соединяется с велосипедом только двумя контактами для передачи питания. А весь «разум» велосипеда находится в коробочке под аккумуляторным блоком, где установлен соответствующий контроллер.

Перейдем к передней части велосипеда.

Переднее колесо – самое обыкновенное, с дисковым тормозом. Оно установлено на вилке с демпфером под названием ABS+:

Величину хода вилки в документации найти не удалось; но замер линейкой показал, что он составляет 110 мм. Это – нормально для дорог средней тряскости, без экстрима.

Степень демпфирования можно настраивать вплоть до полной блокировки. Последнее настоятельно рекомендуется при езде по хорошим дорогам с высокой скоростью, чтобы велосипед при торможении не клевал носом, а велосипедист не отправлялся в полёт через руль.

Теперь взглянем на руль:

Руль ничем принципиальным не отличается от стандартного велосипедного руля: передний и задний тормоз, управление передним и задним переключателем скоростей.

Но установленное на руле дополнительное оборудование – велокомпьютер и его пульт управления – весьма специфические и стандартными устройствами из веломагазинов не заменяются.

Так выглядит экран велокомпьютера:

Экран велокомпьютера – крупный, и вся информация на нём хорошо читается. В темное время суток можно включить подсветку экрана (яркость настраивается).

Велокомпьютер отображает как стандартные путевые параметры (одометр, километраж текущей поездки, длительность текущей поездки, текущая скорость), так и специфические параметры электрорежима (заряд аккумулятора, установленный уровень помощи от электромотора, напряжение и ток батареи).

Уровень помощи электромотору (уровень мощности) можно менять от 0 (электромотор выключен, но велокомпьютер продолжает показывать параметры поездки) и до 5 (электромотор при оптимальной скорости может отдавать максимальную мощность). Особенности движения с помощью мотора будут описаны в разделе «Ходовые испытания».

Управление режимом движения на электромоторе и режимами отображения осуществляется небольшим пультом из 3-х кнопок, расположенном на левой стороне руля:

Центральной кнопкой осуществляется включение и выключение электрической части велосипеда (длительным нажатием), а кнопки «вверх» и «вниз» короткими нажатиями переключают уровень помощи электромотора. Значения длительных нажатий кнопок и их комбинаций описаны в инструкции.

Педали у велосипеда – комбинированного типа. Они могут использоваться как обычные педали-«топталки», так и в качестве «контактных» педалей:

Пластиковую накладку, которая делает возможным использование педалей как «топталок», можно снять, тогда педали станут полностью «контактными».

Преимущество контактных педалей состоит в том, что они позволяют использовать для активного вращения педалей движение ноги как вниз, так и вверх; но это требует применения специальной обуви.

Установленная производителем цепь имеет «замок», что упростит работы с цепью при необходимости таковых:

И, наконец, несколько слов о зарядном устройстве.

Зарядное устройство изготовлено в виде солидной по габаритам, но при этом очень лёгкой коробочки:

Параметры (42 V, 2 A) обозначены на обратной стороне:

Зарядка имеет индикатор, который переключатся с красного цвета на зелёный по окончании зарядки.

Также в зарядке есть вентилятор для собственного охлаждения. Работает он с тихим жужжанием, которое прекращается по окончании зарядки (вентилятор отключается).

Кстати, продолжительность зарядки полностью разряженного аккумулятора – чуть больше 6 часов. Но если аккумулятор разряжен не совсем в ноль, то заряжается быстрее.

Влагозащита электровелосипеда обеспечивается применением разъемов с герметичным сочленением, а также специальной конструкцией аккумуляторного блока, который защищает подобно крыше место его соединения с разъёмом на контроллере.

Велокомпьютер тоже по традиции имеет герметичную конструкцию.

Случайно проведённые климатические испытания подтвердили работоспособность всех систем под дождём. Об этом – в следующих главах.

Часть 4. Тест-драйв электровелосипеда Twitter Mantis-E1 – город (ходовые испытания).

Как я уже упоминал выше, чтобы мотор работал, надо крутить педали, при этом обязательно хотя бы слегка надавливая на них. Мотор включается в работу примерно через 3/4 оборота от начала вращения педалей (иногда – чуть больше).

Если просто слегка подкручивать педали, как бы «догоняя» ход велосипеда «вхолостую», то мотор не включится.

Факт его включения ощущается довольно заметно по характерному негромкому «урчанию» и снижению нагрузки на мышцы ног.

Из всех поездок на этом электровелосипеде я задокументировал для обзора две поездки.

Первая из них — на короткую дистанцию, где я постарался выжать из велосипеда максимальный скоростной потенциал.

А вторая поездка – наоборот, на длинную дистанцию, представляющую собой реальный однодневный велопоход (на языке велотуристов – ПВД, поход выходного дня).

Начнём с первой поездки. В этой поездке я имитировал поездку на работу; при этом, будто бы я работаю в Кремле. Нет, манией величия я не страдаю; просто реально по жизни мне на работу так далеко ездить не надо, а какой-то интересный пункт назначения придумать хотелось. :)

Итак, поехали в Кремль!

В качестве основной части пути использовался тротуар на набережной Яузы. Пешеходов там почти нет, поэтому можно безопасно гнать со всей дури со всей силы.

В результате путь туда и обратно получился в виде такого трека:

Технические данные поездки таковы:

Конечная цель маршрута – собор Василия Блаженного:

Теперь проведём глубокий и, главное, вдумчивый анализ полученных результатов.

Средняя скорость движения оказалась чуть меньше 23 км/ч, это – высокий результат, поскольку эта величина учитывает торможения перед перекрестками и некоторое количество участков, где приходилось сбавлять скорость по разным причинам. Типовую «крейсерскую» скорость я поддерживал в пределах 24-28 км/ч, дабы не очень напрягаться, и ехать, в основном, силой мотора.

Общее время в пути (вместе с остановками) составило 40 минут 50 секунд. Теперь воспользуемся картами яндекса и проверим, за какое время можно этот путь преодолеть общественным транспортом и автомобилем.

Для общественного транспорта время составило 46 мин., для автомобиля – 32 мин. «обычное время» и 24 мин. в режиме «без пробок». Но, например, утром на работу «без пробок» — это фантастика! :)

Таким образом, электровелосипед вполне конкурентоспособен с общественным транспортом (опережая его), и не очень сильно отстаёт от автомобиля.

При этом электровелосипед не требует от ездока каких-то потовыжимательных усилий: бОльшую часть нагрузки берёт на себя мотор.

Теперь вернемся к скриншоту с техническими данными поездки и обратим внимание на максимальную скорость – 36.9 км/ч. Она стала результатом моего эксперимента по разгону велосипеда на максимальном (5-ом) уровне мощности. При этом велокомпьютер я перевёл в режим отображения тока, отдаваемого батареей.

И вот что оказалось: максимальную мощность батарея отдаёт при скорости велосипеда в 18-30 км/ч, при этом ток батареи составляет до 10-11 Ампер. А при скорости выше 30 км/ч «мозги» велосипеда начинают ток плавно снижать (помните, производитель обещал максимальную скорость только в 35 км/ч?). На скорости 35 км/ч ток снижается уже в 5 раз – до 2 Ампер, а на той скорости, которой я достиг (36.9 км/ч), ток упал в ноль.

Поддерживать такую скорость своими силами — очень тяжело, поэтому я быстренько вернулся к обычному режиму.

Такое плавное ограничение надо иметь в виду будущим пользователям. Иначе, разогнавшись до 33-35 км/ч, велосипедист будет думать, что его везёт мотор, а на самом деле он давно уже двигается в основном своими силами. :)

Поведение велосипеда при старте тоже имеет свои особенности, но их рассмотрим в следующей главе.

Что интересно, за время этой поездки показания заряда аккумулятора нисколько не изменились и остались на уровне 100%. Эту загадку тоже разгадаем в следующей главе.

Часть 5. Тест-драйв электровелосипеда Twitter Mantis-E1 – велотуризм.

Итак, надо было всё-таки проверить максимальную дальность хода этого велосипеда и его поведение в «обстановке, максимально приближенной к боевой».

Для этого был выбран велотуристический маршрут Москва – Королёв – Пушкино – Икша, включающий в себя элементы разведки и некоторую часть грунтовых дорог. По ходу маршрута было происследовано поведение систем велосипеда в разных условиях катания.

Основной стратегией велопохода была умеренная экономия аккумулятора. На ровной дороге скорость я держал в пределах 28 км/ч; но при спусках с горок педали не крутил, а значит, мотор не включался. Впрочем, на спусках там и без мотора скорость доходила до 45 км/ч, заставляя мысленно каяться в грехах. :)

Сначала была разгадана загадка долгих показаний заряда аккумулятора в 100%. Путём наблюдения за напряжением аккумулятора удалось выяснить, что за 100% заряда принято напряжение на батарее в 39 Вольт. А поскольку заряжается батарея до 41.7 Вольта, то, пока напряжение не упадёт до 39 Вольт, индикатор показывает 100%.

В последующих заездах удалось определить и то напряжение, которое принято в велосипеде за ноль заряда – это 30 Вольт ровно. Причём при снижении напряжения ниже этой величины контроллер уменьшает мощность на моторе очень быстро: уже при 29.5 В ток становится нулевым. Иными словами, для контроллера здоровье аккумулятора – важнее, чем здоровье ездока. В разуме ему не откажешь! :)

Далее – несколько фотографий с маршрута, демонстрирующих романтику велотуризма.

Фото у Верхнее-Яузских болот — самых красивых в Московской области. Здесь я попросил одну прелестную барышню сфотографироваться с велосипедом:

Здание 4-ого переключателя на Акуловском (Восточном) водоканале в стиле «сталинский ампир» у ж.д. станции «Челюскинская»:

На Учинском водохранилище:

При движении к Пестовскому водохранилищу прошел короткий, но сильный ливень. Это незапланированное «климатическое испытание» все системы велосипеда выдержали без проблем.

Но в результате дождя грунтовые дороги размокли, и от грязи велосипед стал терять гламур. На фото – настил из досок на тропе в наиболее сложном месте велопохода, велосипед уже «без гламура»:

На этом – хватит лирики, вернёмся к делу.

В этом походе удалось выяснить ещё некоторые подробности работы «мозгов» велосипеда.

Во-первых, при старте и разгоне велосипеда он добавляет мощность на мотор не мгновенно, а постепенно. Благодаря этому отсутствуют сколь-нибудь существенные рывки в движении; а велосипед не пытается встать на дыбы, как резвый жеребец, что очень правильно.

Во-вторых, эта особенность, очень положительная на ровной дороге, при подъёме в гору уже не столь положительна.

Правильная стратегия при подъёме в гору будет такая.

Сначала, при возможности – разогнаться; а затем, не прекращая вращение педалей, ехать до вершины горки; устанавливая передний и задний переключатели скоростей по ходу движения на оптимальную величину. В этом случае контроллер может повысить ток до 12-13 Ампер, что даже превысит номинальную мощность мотора; зато сильно облегчит нагрузку на велосипедиста. Скажу по секрету, что даже «крутым» велотуристам подъём в гору «своими силами» не доставляет никакого удовольствия. :)

Если же хотя бы на короткое время прекратить вращение педалей, то затем велосипед снова вступит в режим «разгона»; а выполнять разгон на подъёме в гору – не самое большое удовольствие.

Если же предварительно перед подъёмом в гору нет возможности разогнаться, то стратегия будет другая.

Сначала надо будет переключатели скоростей установить на медленную скорость, затем установить максимальный уровень мощности (5-ый), и таким образом штурмовать подъём. В этом случае мотор тоже очень хорошо поможет велосипедисту, но уже без превышения номинала мощности.

Иными словами, чем более «естественным» будет стиль катания велосипедиста, тем лучше мотор ему будет помогать!

Вернёмся же к техническим параметрам этого велопохода:

Полный путь составил 100.2 км, но аккумулятор не был израсходован. Показания его заряда держались на уровне 100% примерно первые 25 км, а к концу похода снизились до 57%. В связи с этим мне пришлось «добивать» аккумулятор до нуля еще несколькими небольшими поездками, и в конце концов дистанция составила 152 км на одной зарядке аккумулятора.

В итоге заявленная производителем дальность поездки на одной зарядке подтверждена, и даже с «перевыполнением».

Часть 6. Техника безопасности.

Мощный мотор и высокая скорость движения требуют особого внимания к технике безопасности. Помните, что на скорости даже в 25-30 км/ч можно получить такие травмы (на языке велосипедистов – «убраться»), что мало не покажется.

Кроме того, надо заметить, что в соответствии со своей мощностью мотора (350 Вт), этот велосипед (согласно ПДД, п.1.2) относится уже к мопедам, пусть даже внешне он на мопед совсем не похож.
Цитирую ПДД:

«Мопед — двух- или трехколесное механическое транспортное средство, максимальная конструктивная скорость которого не превышает 50 км/ч, имеющее двигатель внутреннего сгорания с рабочим объемом, не превышающим 50 куб. см, или электродвигатель номинальной максимальной мощностью в режиме длительной нагрузки более 0,25 кВт и менее 4 кВт».

Из этого проистекает, что владелец должен знать и ВЫПОЛНЯТЬ все соответствующие пункты ПДД.

А самое главное – помните про два запрета.

Первый – запрещается ездить, не держась за руль хотя бы одной рукой.

Второй – запрещается двигаться по дороге без застёгнутого шлема.

Всё остальное – в ПДД.

Ещё один аспект безопасности – это безопасность самого велосипеда в плане защиты от угона.

Этот электровелосипед нельзя оставлять на неохраняемой территории даже с использованием противоугонного тросика: воры уже научились с ним справляться. Так что ставить его можно только в помещении или на «закрытой» стоянке (но всё равно с тросиком – случаи бывают разные).

Часть 7. Итоги и выводы

Электровелосипед Twitter Mantis-E1 показал себя мощным, красивым, надёжным и универсальным средством передвижения. На нём можно проехать там, где невозможно проехать на автомобиле; и притом сделать это, не слишком утомляясь физически.

Электрическая начинка велосипеда показала себя достаточно разумной. Она ориентирована на естественное катание велосипедиста, и не заменяет велосипедиста, а помогает ему. Вот поэтому Twitter Mantis-E1 и является своеобразным усилителем: велосипедист становится в несколько раз сильнее!

Если говорить о физической нагрузке на велосипедиста, то он сам может её регулировать.

В принципе, на любом уровне мощности велосипеда можно установить такое положение переключателей скорости, что 90% нагрузки возьмёт на себя мотор; разной будет только достигаемая скорость.

Другое дело, что оптимальным способом передвижения будет разумное сочетание силы мотора и силы велосипедиста. В тех поездках, которые я совершал, на мотор приходилось 70-75% нагрузки, а остальное – на меня (по ощущениям).

Сфера применения велосипеда – широчайшая. На нём можно ездить на работу, совершать велопрогулки по паркам, участвовать в велопоходах, и даже ездить на дачу, в соседние города и посёлки. Конечно, всё это — при наличии достаточно безопасных дорог и надёжных мест для стоянки велосипеда.

Велосипед не имеет существенных недостатков, хотя к мелочам всегда можно «придраться», например, к не вполне адекватному отображению заряда аккумулятора.

Но, как водится в нашей жизни, чем меньше у продукта недостатков, тем больше растёт его главный недостаток – цена.

В связи с последним обстоятельством этот электровелосипед можно рекомендовать только тем, кто будет его достаточно часто использовать; а до этого заранее научился грамотно кататься на многоскоростном велосипеде. Это – важно, поскольку переключателями скоростей здесь надо пользоваться грамотно, как бы забывая о существовании мотора.

Спасибо всем за внимание!