唯轮百科|电动自行车百年发展史,100年前的设计现在还是主流(庆祝广州疫情防控取得阶段性胜利)

自从19世纪30年代法拉第发明了世界上第一台电机之后,一直有很多人尝试着将电机运用到自行车上。

第一个这么做的人,是法国的古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouvé)。

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1881年,古斯塔夫·特鲁夫成功改造出一辆电动三轮车

该电动车当时在巴黎展出,成为世界上公认的第一辆电动车的发明者,他也被称为电动车之父

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1892年,M.Graffigny发明的可以踩踏的电动三轮车

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上图是1892年M.Graffigny发明的电动三轮车,电机的输出齿轮通过一系列的减速齿轮组与人力驱动轮的差速装置相连接,因此,这辆三轮车既可以由骑乘者踩踏踏板来驱动,也可以由电动马达驱动。在车辆的右侧是一箱24组电池,左侧是一个将近10kg的电机组,整车重量重达77kg,一旦没电可真的要哭了。

1895年,奥格登·博尔顿(Ogden Bolton)发明的直驱式后轮毂电动车

尽管如此,但正确来说,上面两位大师发明的车更像电动汽车,而非电动自行车。十四年后,在他们的启发下,奥格登·博尔顿(Ogden Bolton)发明了直驱式后轮毂电动车。如图:

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这两电动车没有人力踩踏的驱动组件,采用纯电动模式,车把上有一个控制杆用于控制电机,电池位于车架前三角内。后轮毂加载的是一款永磁直流外转子有刷电机,从右侧的电机剖面图我们可以看到电机内部的六组线圈和外侧的一圈转子磁环,中心还有六颗棘爪,与现代塔基结构十分相似,在一百三十多年前这样的设计可以说是相当超前了。

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1897年,何西阿·W·利比(Hosea W.Libbey),最早的中置电机电动自行车

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在1897年,发明家Hosea W. Libbey设计出中置电机的电动自行车。这辆电动车没有踏板,采用连杆驱动。更奇特的是它使用了一种双定子永磁体电机,电机形似一个汉堡,两侧都有定子,转子夹在中间,双面连接左右两根驱动连杆。电池安装在电机的正上方,后部似乎是两个并排连接的车轮,并且后轮还具有交叉安装的弓形“板簧”,组成原始的后悬架,或许将这辆车称为电动三轮车更为贴切。

1897年11月,Humber的双人电动自行车

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1897年11月,史丹利展上展出了这样一辆名为Humber的双人电动自行车,它出自法国发人Clerc 和 Pingault之手。1897年5月22日,法国车手Dacier和Jalabert驾驶这这辆Humber双人电动车仅用57秒就跑完了1公里,平均速度达到了63km/h,真可谓是有如神助。

1898年,Gordon J. Scott,鸡肋的多驱动自行车

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多驱动自行车,听起来十分高大上?但这货实在是没啥价值。实际上这辆“电动自行车”并没有电池,骑行的时候,车手踩动踏板,而牙盘连接着下管上的一个小型发电机,发电机产生电能传递给位于后上叉的电机,电机再将电能转化为动能驱动单车前进。试验证明,这种多层级的能量转化是一个非常低效的方案,除了不用担心链条弄脏裤腿,小编真的想不到这辆车还有什么优点了。

1898, Mathew J. Steffens后轮和皮带传动装置的电动自行车

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1899年,约翰·施耐普(John Schnepf),后轮摩擦式电机

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1899年,约翰·施耐普(John Schnepf)注册了一项后轮摩擦驱动电机。作用原理十分简单,电机位于滚筒内,通过摩擦代工车轮旋转,整个组建可以通过外部的保持架固定在普通自行车的立管和后上叉上,电池则可以安装在车架前三角内,它的好处在于可以很方便地将一辆普通自行车改装为电单车,事实上,在一百多年后的今天,类似的产品还依然被赋予各种微创新不断推出市场。

1900年,阿尔伯特·汉森(Aebert Hansel),中置后驱电动自行车

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1899年2月1日,阿尔伯特·汉森向美国专利局提交了一份名为ESNAHA ELECTRIC BICYCLE的专利申请,这份专利于1900年正式通过认证。电机通过一个固定底座上被安装在前三角的底部,电池挂在上管下方,电机输出的动能通过两级降速传动,最终作用于后轮左侧的大飞轮片,从而带动后轮旋转。而在右侧,传统的人力驱动组建也被完整的保留下来,这就意味着即便没电它依然可以像普通自行车一样踩踏前进。

1946, Jesse D. Tucker 设计的电机可以自由收纳的电动自行车

骑行者可以自由选择人力驱动或者把电机放下来贴合前轮变成电驱动。

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终于1992年,我们迎来了第一款上市电动自行车——Zike。

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这款车型是由英国著名的发明家Clive Sinclair发明的

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它拥有一个集成的镍镉电池系统和一个850克永磁电机。

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这款车型当年在展会上推出,被赋予非常高的期待,预期每月销售1万台。

但实际上最后只卖了2000台,成了一个失败之作。

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与Zike同期推出的还有一款3轮迷你电动汽车

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同时我们曾经也介绍过他发明的另一个电动自行车,相信大家都见过

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1993年,日本雅马哈推出了第一个曲柄驱动电动自行车PAS

日本雅马哈在80年代末开始研发“动力辅助系统-PAS(Power Assist System)”,1993搭载成品年推向市场,从此电动自行车便在日本开始流行起来,逐渐推向全球。

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如今,随着科技进行和经济发展,电动自行车的种类也在不断丰富,更多优秀前卫的设计层出不穷,电动自行车已经成为几乎每个家庭必备的便捷出行工具,未来电动自行车已经个人交通工具将会有哪些创新呢?我们期待!

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