كيف تحول دراجتك الهوائية إلى دراجة كهربائية بمواد بسيطة؟

إن لم تكن تعتقد بأن تصميم دراجة كهربائية خاصة بك هو أمر رائع، فأنت مخطئ. حقوق الصورة: ويليام إلكوك.

استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية

إذا كانت فكرة امتلاك دراجة كهربائية أنيقة وسهلة الركوب تعجبك، فأنت تعلم مشاعر الإحباط التي ستشعر بها عندما تعلم أسعار هذه الدراجات. يتراوح متوسط هذه الأسعار بين 2000 و3000 دولاراً. مع ذلك، إذا صممت دراجتك الكهربائية الخاصة، ستنخفض التكلفة بشكل ملحوظ.

إذا لم تفكّر من قبل في ركوب دراجة كهربائية، فكن على دراية بأن ركوب هذه الدراجات أكثر سهولة من ناحية الجهد، ولكنه يوفر بعض الفوائد الصحية. يمكن لهذه الدراجات أن توفر الفرصة للأشخاص الذين لا يستطيعون ركوب الدراجات الهوائية بسبب الجهد البدني المطلوب، كما أنها تسمح للناس بالتنقّل مسافات أبعد من تلك التي يتنقلونها باستخدام قواهم الجسدية. مهما كان دافعك، يمكنك تحويل دراجتك الهوائية العادية ذات العجلتين إلى دراجة كهربائية، وسنعلّمك في هذا المقال كيفية القيام بذلك.

قبل أن نبدأ، من البديهي القول إنك ستحتاج لدراجة هوائية في البدء. علاوة على ذلك، يمكنك تخصيص مشروعك ليناسب احتياجاتك بمجموعة متنوعة من المكونات التي تستطيع باستخدامها تحويل دراجتك إلى دراجة تعمل بالكهرباء. ستكون العملية مختلفة قليلاً باختلاف الشخص، لكن على الرغم من أن الخطوات الدقيقة قد تختلف، إلا أن الطريقة العامة التي استخدمتها هنا تمكّنك من الحصول على دراجة كهربائية مناسبة وموثوقة بسعر مناسب. سأشرح اختياراتي بمزيد من التفصيل في الخطوات أدناه، ولكن لدينا أيضاً دليلاً حول ما يجب مراعاته عند شراء كل مكوّن. إذا كنت تبدأ من الصفر، فننصحك بقراءة هذا الدليل أولاً.

الإحصائيات

المدة: 12-14 ساعة.
تكلفة المكونات والمواد: 340-360 دولاراً.
مستوى الصعوبة: متوسط.

المكوّنات والمواد

حزمة بطاريات مزود بنظام إدارة البطاريات (جديدة أو مستعملة، بجهد يتناسب مع جهد المحرك).
شاحن للبطاريات.
عدّة محرّك كهربائي.
صندوق لتخزين البطارية (أو كيس).
رف شحن خلفي للدراجة.
أربطة الأسلاك.
لاصق مزدوج الوجه.
حزامان للشحن.
(اختياري) محوّلات طاقة (أنثى).
(اختياري) لاصق كهربائي (أو لاصق سلكونيّ).
(اختياري) حلقات إحكام.
(اختياري) قفل للأمتعة.
(اختياري) موصل ماسوري (أنثى) لمنفذ شحن وحدة التحكم في المحرك.

الأدوات

مثقب كهربائي.
ريشة ثقب بقطر 6 ميليمتراً (أو أكبر بقليل).
مفتاح صوامل بسقّاطة.
عدة مقابس.
مفتاح صوامل قابل للتعديل.
مجموعة من مفاتيح ألان.
مشرط.
(اختياري) كمّاشة.

طريقة العمل

جهّز نفسك لتثبيت المحرك. هناك عدد قليل من طرق تثبيت المحرك الممكنة. قمنا بتلخيص الإيجابيات والسلبيات في دليل معدات الدراجة الكهربائية المذكور سابقاً. تشمل الطرق الممكنة تثبيت المحرك في المنتصف، أو على أحد الجوانب، أو على محور العجلة الأمامية أو محور العجلة الخلفية.

لقد اخترت محركاً يُثبّت على الجانب بقدرة 250 واط من شركة «إل-فايستر». تعتبر المحركات المثبتة جانبياً سهلة التركيب نسبياً وأرخص الخيارات المذكورة أعلاه. إذا لم تكن متأكداَ من أين تبدأ البحث عن المحركات، فإن موقع شركة إل-فاستر هو مكان جيد للبدء. يحتوي الموقع على مجموعة متنوعة من الأطقم، ويفترض أن تتمكن من إيجاد مجموعة تناسب دراجتك، أو على الأقل البدء في البحث من هناك.

ملاحظة: عندما تشتري عُدة محرك، فإنها تأتي مع العديد من القطع التي تساعدك في المشروع هذا. شملت العدة التي اشتريتها ما يلي:

المحرك.
حامل محرك (مع مشابك لتثبيت الحامل والمحرك بهيكل الدراجة).
وحدة تحكم في المحرك لتغيير خرج المحرك. هذا هو دماغ نظام الدراجة الكهربائية، والأضواء ورافعات الفرامل والبطارية والمحرك والمفاتيح والصمام الخانق كلها متصلة بهذا المكون.
مفتاح كهربائي وصمامٌ خانق. يقوم المفتاح بتشغيل نظام الدراجة الكهربائية وإيقاف تشغيله، ويُستخدم الصمام الخانق لتسريع الدراجة بالضغط عليه بإبهامك.
عجلة مسننة.
وسادات الاحتكاك، والتي توفر سطحاً يساعد على تثبيت العجلة المسننة بإحكام.
ألواح وسادات الاحتكاك، والتي توفر سطحاً صلباً وتدعم العجلة المسننة. جاءت مجموعتي بثلاثة ثقوب، كل منها بثلاثة فتحات للبراغي تسمح لك بربط العجلة المسننة بوسائد الاحتكاك والألواح.
ضوء أمامي ومفتاح للتشغيل.
ضوء فرامل خلفي.
أذرع الفرامل الأمامية والخلفية التي تشغّل أيضاً ضوء الفرامل.
موصلات للمفاتيح والمحرك والبطارية.

نصيحة احترافية: إذا حصلت على مجموعة إل-فاستر جانبية التثبيت، استبدل جميع براغي المجموعة بأخرى من متجر العدة المحلي. المجموعة نفسها عالية الجودة بشكل عام، لكنني وجدت أنها تتآكل بسرعة أكبر.

ركّب المحرك. اقلب دراجتك رأساً على عقب، واسندها على المقود. اضطررت إلى فك العجلة الخلفية لإكمال تركيب المحرك، وستضطر لذلك أيضاً. بعد فك العجلة، أدخلت إحدى وسادات الاحتكاك في وسط العجلة، خلف القضبان الرفيعة على الجانب المقابل لعلبة التروس، ثم وضعت الأخرى على الجانب الخارجي من نفس الجانب. بعد ذلك، وضعت لوحات وسادات الاحتكاك خلف الوسادة الداخلية، ووضعت العجلة المسننة أعلى الوسادة الخارجية. (من الخارج إلى الداخل، يجب أن تكون الطبقات كالتالي: عجلة مسننة، وسادة ، قضبان، وسادة، لوحات). قمت بعد ذلك بتثبيت العجلة المسننة على العجلة، باستخدام البراغي والصواميل والحلقات وحلقات الإحكام المرفقة مع المجموعة، ثم وضعت السلسلة فوق العجلة المسننة. أعدت العجلة إلى مكانها على دراجتي، وقمت بإزاحة دعامة المحرك فوق برغي المحور الخلفي، وبدأت في إحكام صامولة المحور الخلفي الأيسر.

عندما بدأ يصبح تدوير الصامولة أصعب، قمت بضبط حامل الدعامة بحيث تصطف فتحات براغي المحرك بطريقة تسمح للبراغي بالدخول وتسمح لمشابك التثبيت بأخذ موضعها بإحكام حول الإطار. بينما كان لا يزال بإمكاني تحريك المحرك ودعامة المحرك قليلاً، وضعت السلسلة على كل من العجلة المسننة والمحرك. ثم تأكدت من أن المحرك موضوع بطريقة تجعل السلسلة مستقيمة، ثم قمت بإحكام صامولة المحور. أخيراً، قمت بتثبيت المحرك عن طريق إدخال البراغي المرفقة مع المجموعة في الدعامة والمشابك الملولبة، وشدها.

نصيحة احترافية: هناك مقطع فيديو رائع على موقع «يوتيوب» يلخص عملية تثبيت مجموعة إل-فاستر، ولكن الموسيقى في الفيديو قد تكون مزعجة بعض الشيء.

حضّر صندوق البطارية. يمكنك تخزين البطاريات في حقيبة إطار تُعلق في الأنبوب العلوي للدراجة، وإذا كنت تريد القيام بذلك، فيمكنك تخطي أو تعديل الخطوتين التاليتين لتناسبا احتياجاتك. مع ذلك، اخترت صندوق ذخيرة مقاوم للماء وقابل للقفل لمزيد من الأمان. بطاريتك ثمينة ويجب عليك حمايتها من السرقة والعوامل الجوية.

قم بثقب فتحتين، المسافة بينهما 5 مليمترات، في كل زاوية من الزوايا الأربع في أسفل الصندوق لأربطة الأسلاك التي ستثبتها بالرف الخلفي (8 ثقوب في المجموع). بعد ذلك، اختبر أين ستضع البطاريات ووحدة التحكم في المحرك داخل الصندوق لتعرف كيف يجب أن ترتّب جميع الأسلاك التي تربط البطارية بالمحرك، والمصباح الأمامي، وضوء الفرامل، ومفتاح الطاقة الرئيسي، ومفتاح التشغيل والإيقاف للمصباح الأمامي. أخيراً، استخدم المشرط لقطع ثقب مستطيل في الجانب الأيسر أو الأيمن من الصندوق (اعتماداً على تمديد الأسلاك.

ثبّت صندوق البطارية برف التركيب. قد يكون لديك بالفعل رف شحن على دراجتك، وهو مكان جيد لحزمة بطارية الدراجة الكهربائية. لقد قمت بتركيب صندوق بطاريتي على رف خلفي. كانت هناك مقايضة كان عليّ وضعها في الاعتبار: وضع الصندوق في الخلف يعني أن توازن دراجتي سيصبح أسوأ قليلاً، ولكن بناء حل مناسب مقاوم للماء مثبت على الإطار للحصول على مركز ثقل أفضل سيكون أكثر تعقيداً. الآن بعد استخدام الدراجة لبضعة أشهر، لم ألاحظ خسارة كبيرة في التوازن. أصبحت الدراجة أثقل بسبب البطاريات والمحرك، ولكن هذا لا يهم خلال قيادتها، إنها تعتبر مشكلة فقط عندما تضطر إلى حمل الدراجة.

بعد إعادة قلب الدراجة مجدداً، قمت بتثبيت الصندوق على الرف باستخدام ربطة سلك في زوج من الثقوب في كل زاوية من زوايا الصندوق وحول أنابيب رف الشحن. كان الصندوق يمتد عبر طول الرف بالكامل.

ضع البطارية في الصندوق. تمكنت من شراء أربع حزم من البطاريات المستخدمة بقدرة 72 واطاً ساعيّاً وبجهد 36 فولطاً من شركة «آي إن غادجيتس» مقابل 60 دولاراً تقريباً. اخترت الجهد المناسب لجهد المحرك واختبرت الحزم قبل استخدامها. يعد العثور على البطاريات المستعملة طريقة رائعة لخفض التكاليف، ولكنك يجب عليك أن تتأكد من أن تشتري من بائع حسن السمعة، أو من بائع يتيح لك تجربتها قبل شرائها. يمكنك شراء بطاريات رخيصة عبر الإنترنت، ولكن من المرجح أن تستطيع الحصول على بطاريات آمنة وجيدة الأداء بسعر جيد من مورد محلي. مع ذلك، يمكنك إيجاد بطاريات عالية الجودة وبأسعار معقولة على موقعي شركة «علي إكسبرس» و«باتيري هوك أب». أياً كان خيارك، يجب أن تحتوي حزمة البطاريات على نظام إدارة البطارية لضمان أن تكون كل بطارية لها نفس السعة. هذا يضمن أداءً موحداً للبطاريات.

قبل وضع وحدة البطارية (جميع العبوات الـ 4) في الصندوق، وضعت شريط من اللاصق ذو الوجهين على طول قاعدة كل عبوة وعلى الجانب الأيسر لضمان عدم اهتزازها أثناء القيادة. لقد استخدمت لاصق «سكوتش-ماونت إكستريم» لأنه يحمل ما يصل إلى 13 كيلوغراماً. أخيراً، وضعت الوحدة في موقعها، وأحكمت التصاقها باللاصق أسفل الصندوق وجانبه. يمكن أن يختلف مكان وضع الشريط اعتماداً على شكل البطارية. فقط تأكد من تغطية أكبر قدر ممكن من المساحة.

ملاحظة: يخبرك تصنيف البطارية المتعلق بالواط الساعيّ مقدار الطاقة التي يمكنها تخزينها. حاول العثور على بطارية بسعة 300 واطاً ساعيّاً على الأقل. يجب أن يمنحك هذا مجالاً يبلغ نحو 24 كيلومتراً، وذلك لأن كل 20 واطاً ساعيّاً يكفي لـ 1.6 كيلومتراً.

ثبّت المكونات المتبقية. بعد وضع المحرك في مكانه، ثبّت أذرع الفرامل الأمامية والخلفية، والمصباح الأمامي، ومفتاح الطاقة وتركيبة الصمّامات الخانقة، ومفتاح تشغيل وإيقاف المصباح الأمامي. بالنسبة لأذرع الفرامل، أزلت الروافع القديمة باستخدام مفتاح آلن المناسب، وركّبت الأذرع الجديدة، ثم قمت بشد البراغي. لقد قمت بتركيب المصباح الأمامي، ومفتاح تشغيله، ومفتاح التشغيل وتركيبة الصمامات الخانقة فوق محور المقود في أماكن مناسبة، ثم ثبّتها باستخدام المثبتات المتوفرة ومفاتيح آلن.

بمجرد وضع هذه القطع في مكانها، وضعت «دماغ» الدراجة (وحدة التحكم في المحرك) أعلى البطاريات في صندوق البطارية، ثم ركّبت صندوق البطارية ورف الشحن على الهيكل. أخيراً، قمت بتوصيل ضوء الفرامل برف الشحن برباطين من الكابلات. يعتمد مكان وضع وحدة التحكم على المساحة المتبقية المتوفرة في صندوق البطارية.

نصيحة احترافية: إذا كان عليك إضافة رف شحن إلى دراجتك، فقم بإضافة بعض حلقات الإحكام. بعد مرور بعض الوقت على ركوب الدراجة، قد يتغير موقع الرف بسبب وزن البطارية، ويفترض أن تساعد الحلقات في التخفيف من ذلك أو منعه.

قم بتوصيل الأسلاك. قمت بتمديد جميع الأسلاك الخاصة بأذرع الفرامل ومفاتيح التشغيل والإيقاف والأضواء والمحرك من خلال الفتحة المستطيلة في صندوق البطارية، ثم قمت بتوصيلها بوحدة التحكم في المحرك. بعد ذلك، قمت بتثبيت الأسلاك على هيكل الدراجة برباطات الأسلاك، لكن كان علي أن أقوم بمزيد من العمل لإعداد شاحن البطارية.

تحتوي وحدة التحكم في المحرك في مجموعتي على موصل شحن مرفق، وكان الشاحن الخاص بي له موصل ماسوري ذكري، لذلك اضطررت إلى استخدام موصل ماسوري أنثوي وإلا فلن أتمكن من وصلهما. كان هذا سهلاً نسبياً نظراً لأن المجموعة تأتي مع موصلات إضافية. دفعت الأسلاك من الموصل الماسوري إلى الألسنة المعدنية التي تأتي مع الموصلات الإضافية في مجموعة المحرك (الطرف الموجب إلى الطرف الموجب والسالب إلى السالب)، وقمت بضغطها معاً باستخدام الكماشة وثبتها بالموصل الذي سيشبك في النهاية في وحدة تحكم المحرك.

ملاحظة: عند شراء شاحن، من الضروري الحصول على الجهد المناسب. يجب أن يتطابق جهد كل من حزمة البطارية والشاحن مع جهد المحرك، ويمكنك إيجاد هذا الرقم على المحرك. إذا لم تكن متأكداً، يمكنك أيضاً حساب جهد الشاحن بضرب عدد البطاريات المتسلسلة في الوحدة بـ 4.2. هذا يعني أنه إذا كانت وحدتك تحتوي على 10 بطاريات متسلسلة، فستحتاج إلى شاحن بجهد 42 فولط.

الخطوات النهائية. مع وجود كل شيء في مكانه، استخدمت مادة مانعة للتسرب من السيليكون لملء الفتحة المستطيلة في صندوق البطارية التي قمت بفتحها لتمرير للأسلاك، وذلك لعزلها عن العوامل الجوية. أخيراً، قمت بتثبيت قفل للأمتعة للحفاظ على أمن البطاريات، كما قمت بتثبيت صندوق البطارية على رف الشحن باستخدام أحزمة الشحن.

أداء الدراجة حتى الآن

بعد الانتهاء من المشروع، أخذت الدراجة في جولة. لم تكن الدراجة سريعة للغاية، ولكن كان تسارعها لا بأس به، إذ أنها تستطيع الوصول إلى نحو 20 كيلومتراً في الساعة، وفقاً للشركة المصنعة للمحرك. يمكنك زيادة السرعة عن طريق فتح الصمام الخانق وليس التدويس، أو يمكنك استخدام الدواسات والصمام في نفس الوقت. استخدام دراجة كهربائية مسلٍّ جداً، ولا يتطلّب الإسراع الكثير من الجهد. من الممتع بالتأكيد الانتقال من السكون إلى التحرك بسرعة والاعتماد على طاقة البطارية فقط، لكن استخدام الدواسات سيطيل عمر البطارية. لا يوجد نظام مساعدة تلقائية للدواسات مع هذه المجموعة، ولكن هذا يعني فقط أنه سيتعين عليك تحديد مقدار قوة المحرك التي يجب إضافتها باستخدام الصمامات عند استخدام الدواسات.