电动自行车的科学设计

2022-11-03石鑫,胡静,吴宗江

中国自行车 2022年5期

1 前言

电动自行车是一种最常见的交通工具，不仅是民众短途出行的主要代步工具，还是一些特殊行业的谋生工具，在外卖、快递、代驾等服务行业应用极其广泛。

据权威部门统计，全国电动自行车保有量已超过3亿辆。基于如此庞大的使用群体，电动自行车给我国社会带来的影响是方方面面的，在给民众提供出行便利、提升通勤效率的同时，也带来了一定的安全隐患，并由此发生了一些安全事故，其中尤以火灾事故最为突出，造成了人民生命和财产损失。

由此可见，电动自行车是典型的小产品大民生，电动自行车的安全绝对不容忽视，因此科学的设计是保证电动自行车安全使用的第一步。

2 电动自行车的历史与现状

电动自行车出现于20世纪90年代，在普通自行车的原有结构上，增加电池和电机，通过简单的转换开关，实现电驱动骑行功能。

20世纪90年代后期至21世纪初期，随着1999年版电动自行车国家标准的颁布实施，电动自行车开始拥有独立的设计，将电池、电机、控制器等电气部件，与车架更好地结合在一起，使得骑行感受大幅度提升。

2000年后，电动自行车的设计变得更加复杂，主体结构已经脱离了传统自行车的样子，最典型的变化就是轮径变小，增加了减震部件，电池电压和电机功率在不断增加。原有国家标准已经不能适应产品的发展，因此，GB17761开始计划修订。

2018年新版电动自行车国家标准发布，对电动自行车提出了更明确的质量要求，实施强制性产品认证管理制度，有效地规范了电动自行车的生产和使用。与此同时，随着使用人群不断的增加，电动自行车的车型更加多样化。

3 当前电动自行车的设计缺陷

电动自行车虽然经历了20多年的不断发展，但是，当前电动自行车的设计仍然存在一些缺陷。

3.1 无设计（被动设计）

无设计是指简单地将采购的零部件拼凑在一起，没有独特的原创设计，更没有严谨的定型试验，忽略了应有的安全底线思维，容易造成主要零部件之间匹配不合理，增加了产品的安全隐患。同时，由于电动自行车的产品周期相对较短，往往一款新车型上市短短3个月的时间就可能被市场淘汰，造成已售出车型的售后服务无法得到保障。

3.2 借鉴设计

产品同质化严重，无品牌设计语言，大部分企业的主销车型都是跟随头部企业的产品设计，外观、功能高度一致，致使消费者在选购产品时，更加关注的是产品价格，而非品质。

4 电动自行车的科学设计

那么怎样的设计才是科学的呢？

我们认为，至少要做到以下几点：组建完善专业的技术团队，一切以人才为基础；严格遵守国家标准要求，一切以合规为前提；合理配备组装检验设备，一切以精准为保障；基于试验数据定型产品，一切以安全为底线。

此外，我们还应重点关注以下几个方面：

4.1 机械结构设计——主体结构合理，部件强度达标。

主体结构是支撑电动自行车的部件总成，包括车架、前叉、车把、车轮等主要机械部件。这些部件都有各自的产品标准，标准对尺寸、强度等都有很明确的要求。我们应该在确保产品符合标准要求的前提下，优化部件之间的组合设计，充分考虑结构对于骑行的影响，保证骑行安全。

4.2 电气系统设计——功能完备，合理匹配。

电气系统主要包括以下部件：电池、电机、控制器、充电器、转刹把、灯具、仪表、整车线束等。电气系统的合理设计与合理匹配，直接关系到电驱动行驶时，功能是否正常、完备。比如，转把用来驱动车辆行驶，刹把用来在制动情况下及时切断电源，各部件间通过各种线束连接在一起。所以，任何一个环节出现问题，都会影响骑行安全。