logo
تفاصيل الأخبار
المنزل / أخبار /

أخبار الشركة حول كيفية حساب القدرة على التسلق: العلاقة بين عزم الدوران والوزن الإجمالي والانحدار، ولماذا يجب على الدراجات ثلاثية العجلات استخدام

كيفية حساب القدرة على التسلق: العلاقة بين عزم الدوران والوزن الإجمالي والانحدار، ولماذا يجب على الدراجات ثلاثية العجلات استخدام

2026-11-09

1. إنشاء نموذج فيزيائي صحيح أولاً

القدرة على التسلق ليست في الأساس مسألة "مقدار القوة" بل هي مسألة "ما إذا كانت الجر كافية". عند سرعة ثابتة على منحدر، الجر المطلوب يساوي مقاومة المنحدر بالإضافة إلى مقاومة التدحرج (السحب الهوائي لا يُذكر عند السرعات المنخفضة):

F(N) = m × g × sinθ + m × g × cosθ × f

حيث m هي الكتلة الإجمالية بما في ذلك المركبة والركاب (كجم)، g = 9.8، θ هي زاوية المنحدر، و f هو معامل مقاومة التدحرج (حوالي 0.015-0.03 للإطارات الهوائية على الأسطح الصلبة).

التطبيق الهندسي يعبر عن المنحدرات كـنسب مئوية: منحدر بنسبة 10% ≈ 5.71 درجة، 20% ≈ 11.31 درجة.

2. مثال قابل لإعادة الحساب

دراجة ثلاثية العجلات ترفيهية بوزن إجمالي 250 كجم تتسلق منحدرًا بنسبة 10%:

F = 250 × 9.8 × sin(5.71°) + 250 × 9.8 × cos(5.71°) × 0.02 ≈ 244N + 48.8N ≈293N

عند سرعة تسلق تبلغ 6 كم/ساعة (1.67 م/ث)، القوة المطلوبة عند العجلة:

P = 293N × 1.67 م/ث ≈489 واط

مع الأخذ في الاعتبار كفاءة المحرك بنسبة 85% وكفاءة وحدة التحكم بنسبة 96%، فإن جانب البطارية يتطلب حوالي600 واط. هذا يعني أن وحدة مصنفة 500 واط تكون بالفعل عند — أو تتجاوز — الحمل الكامل على منحدر بنسبة 10% بسرعة 6 كم/ساعة، وعمليًا ستتباطأ إلى 4-5 كم/ساعة. هذا يفسر التعليقات الشائعة "إنها مصنفة 800 واط ولكنها لا تستطيع تسلق منحدر الحي".

3. لماذا تواجه محركات المحور صعوبة على المنحدرات: مشكلة مضاعفة عزم الدوران

يقود محرك المحور العجلة مباشرة بدون تروس تخفيض، لذا فإنعزم دوران العجلة بالكامل يجب أن يأتي من المحرك:

عزم دوران العجلة T = F × r (r هو نصف قطر العجلة، عادة 0.25 متر)

في المثال أعلاه: T = 293 × 0.25 ≈73 نيوتن متر.

معظم محركات المحور ذات الدفع المباشر لديها عزم دوران مصنف في نطاق 20-40 نيوتن متر ولا يمكنها التسلق إلا بالاعتماد علىالحمل الزائد قصير الأجل، مما يؤدي إلى ارتفاع شديد في درجة الحرارة، وفقدان الكفاءة، وتقليل العمر الطويل. هذا هو بالضبط السبب التقني لـ "جيد على الأرض المستوية، يسخن ويتباطأ على أي منحدر".

محركات الدفع الأوسط أو الحلول ذات التروس تضاعف عزم الدوران من خلال نسبة التروس، مما يسمح لنفس المحرك بتقديم عدة أضعاف عزم دوران العجلة — ولكن مع بنية أكثر تعقيدًا وتكلفة أعلى. الدراجات الثلاثية تستخدم حلاً مختلفًا.

4. لماذا يجب على الدراجات الثلاثية استخدام محور خلفي تفاضلي

إذا تم تركيب محركي محور مستقلين مباشرة على العجلتين الخلفيتين للدراجة الثلاثية، فيجب أن تسافر العجلات بنصف قطر مختلف في المنعطف (العجلة الخارجية تغطي مسارًا أطول). بدون تفاضلي:

  • تُجبر العجلة الداخلية على الانزلاق أو السحب، مما يسببتآكلًا سريعًا للإطارات;
  • تزداد مقاومة التوجيه ويصبح التوجيه عند السرعات المنخفضة صعبًا؛
  • يزداد ميلان الجسم في المنعطفات، مما يقلل من الاستقرار.

يسمحالتفاضلي الميكانيكي للعجلتين بالدوران بسرعات مختلفة مع توزيع عزم دوران المحرك بينهما. وبالتالي فإن البنية الصحيحة للدراجات الثلاثية الترفيهية ومركبات مشاهدة المعالم السياحية هي "محرك واحد + محور خلفي تفاضلي"، وليس "محركات محور مزدوجة". غالبًا ما يتم إغفال هذا عند الاختيار ولكنه يحدد بشكل مباشر المتانة وسلامة الانعطاف.

5. متغيرات أخرى تؤثر على التسلق

  1. الوزن الإجمالي: الركاب، حمولة صندوق البضائع، المظلة، والبطارية كلها تُحتسب؛ 250 كجم مقابل 400 كجم يعني فرقًا بنسبة 60% في الطلب على نفس المنحدر؛
  2. الإطارات: انخفاض ضغط الهواء وتآكل المداس يزيدان من مقاومة التدحرج؛
  3. حد تيار وحدة التحكم: حد التيار يحدد عزم الدوران الفعلي القابل للتسليم؛ القوة المصنفة وحدها لا تعكسه بالكامل؛
  4. درجة الحرارة: تنخفض قدرة المحرك ووحدة التحكم عند درجات الحرارة المرتفعة، مما يقلل من قدرة التسلق بشكل أكبر؛
  5. منصة جهد البطارية: مع انخفاض الجهد عند انخفاض مستوى الشحن، تنخفض كل من السرعة وعزم الدوران.

6. نصائح الاختيار للعملاء في الخارج

  1. قدمالمنحدر الأقصى، طول المنحدر، والوزن الإجمالي — وليس فقط "لدينا تلال هنا"؛
  2. المنحدرات الطويلة (أكثر من 200 متر) تتطلب تقييمًا للتوازن الحراري؛ المنحدرات القصيرة يمكن أن تعتمد على الحمل الزائد قصير الأجل؛
  3. للمشاريع الجبلية أو العقارية، فضل الدفع الأوسط مع تروس تخفيض، أو محور خلفي تفاضلي مع محرك عالي عزم الدوران؛
  4. حدد حد تيار وحدة التحكم وعزم الدوران المصنف/الأقصى بدلاً من مقارنة "أرقام القوة" وحدها.