चढ़ाई की क्षमता मूल रूप से "कितनी शक्ति" का सवाल नहीं है, बल्कि "क्या कर्षण पर्याप्त है" का है। ढलान पर स्थिर गति से, आवश्यक कर्षण ढलान प्रतिरोध प्लस रोलिंग प्रतिरोध के बराबर होता है (कम गति पर वायुगतिकीय खिंचाव नगण्य है):
F(N) = m × g × sinθ + m × g × cosθ × f
जहां m वाहन और यात्रियों सहित कुल द्रव्यमान (किलोग्राम) है, g = 9.8, θ ढलान कोण है, और f रोलिंग प्रतिरोध गुणांक है (कठोर सतहों पर वायवीय टायरों के लिए लगभग 0.015-0.03)।
इंजीनियरिंग अभ्यास ढलानों को व्यक्त करता हैप्रतिशत के रूप में: 10% ग्रेड ≈ 5.71°, 20% ≈ 11.31°।
10% ग्रेड पर चढ़ने वाला 250 किग्रा का कुल वजन वाला एक अवकाश तिपहिया वाहन:
F = 250 × 9.8 × sin(5.71°) + 250 × 9.8 × cos(5.71°) × 0.02 ≈ 244N + 48.8N ≈293N
6 किमी/घंटा (1.67 मीटर/सेकंड) की चढ़ाई की गति पर, पहिये पर आवश्यक शक्ति:
P = 293N × 1.67 m/s ≈489W
85% मोटर दक्षता और 96% नियंत्रक दक्षता की अनुमति देते हुए, बैटरी पक्ष को लगभग 600W की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि 500W रेटेड इकाई पहले से ही 10% ग्रेड पर 6 किमी/घंटा पर पूर्ण भार पर है - या उससे आगे - और व्यवहार में 4-5 किमी/घंटा तक धीमी हो जाएगी। यह सामान्य प्रतिक्रिया "यह 800W रेटेड है लेकिन समुदाय की ढलान पर नहीं चढ़ सकता" की व्याख्या करता है।
एक हब मोटर पहिये को सीधे बिना किसी कमी गियर के चलाती है, इसलिए पूरा पहिया टॉर्क मोटर से आना चाहिए:
पहिया टॉर्क T = F × r (r पहिया त्रिज्या है, आमतौर पर 0.25 मीटर)
उपरोक्त उदाहरण में: T = 293 × 0.25 ≈73Nm।
अधिकांश डायरेक्ट-ड्राइव हब मोटरों में 20-40Nm रेंज में रेटेड टॉर्क होता है और वे केवल अल्पकालिक ओवरलोड पर भरोसा करके चढ़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर ताप, दक्षता हानि और कम दीर्घकालिक जीवन होता है। यह "समतल जमीन पर ठीक, किसी भी झुकाव पर ज़्यादा गरम हो जाता है और धीमा हो जाता है" का तकनीकी कारण है।
मिड-ड्राइव मोटरें या गियर वाली समाधान गियर अनुपात के माध्यम से टॉर्क को गुणा करते हैं, जिससे एक ही मोटर पहिया टॉर्क का कई गुना प्रदान कर सकती है - लेकिन अधिक जटिल संरचना और उच्च लागत के साथ। तिपहिया वाहन एक अलग समाधान का उपयोग करते हैं।
यदि दो स्वतंत्र हब मोटरें तिपहिया वाहन के दो पिछले पहियों पर सीधे लगाई जाती हैं, तो पहियों को मोड़ में अलग-अलग त्रिज्या तय करनी पड़ती है (बाहरी पहिया एक लंबा रास्ता तय करता है)। डिफरेंशियल के बिना:
एक यांत्रिक डिफरेंशियल दो पहियों को अलग-अलग गति से घूमने की अनुमति देता है, जबकि उनके बीच मोटर टॉर्क वितरित करता है। इसलिए अवकाश तिपहिया वाहनों और दर्शनीय वाहनों के लिए सही वास्तुकला "एकल मोटर + डिफरेंशियल रियर एक्सल" है, न कि "ट्विन हब मोटरें"। यह अक्सर चयन में अनदेखा किया जाता है, लेकिन सीधे स्थायित्व और कोने की सुरक्षा निर्धारित करता है।
