中置電機系統中的離合器是一個至關重要但又常被忽略的部件，它直接關系到騎行的體驗、效率和安全性。

核心作用概括

中置電機離合器的核心作用與普通單向軸承類似，但處于一個更高扭矩、更復雜的工作環境中。它的主要目的是：在不需要電機驅動時，將電機與傳動系統徹底分離。

具體來說，它實現了兩個關鍵功能：

1. 滑行時脫開：當您停止蹬踏或電機停止輸出動力時，離合器自動脫開，允許后輪自由旋轉，而不會反向拖動電機和齒輪系統。

2. 人力騎行時脫開：當電池耗盡或您只想純人力騎行時，離合器脫開，避免了電機內部磁阻和齒輪傳動帶來的額外阻力，使得踩踏變得輕便。

如果沒有這個離合器，您會感覺像是在拖著一個小發電機騎行，非常沉重費力。

工作原理（超越離合器）

中置電機使用的離合器幾乎都是楔塊式單向超越離合器，其工作原理與單向軸承完全一致，但尺寸、材料和承載能力都針對高扭矩電機進行了強化。

工作過程：

• 驅動模式（電機工作或人踩踏時）：

  • 電機輸出軸（或人力通過鏈條傳入的扭矩）驅動離合器的內圈向驅動方向旋轉。

  • 內圈通過摩擦力帶動楔形塊，將其楔入內圈和外圈之間的狹窄空間，實現鎖止。

  • 扭矩通過被楔緊的楔形塊從內圈傳遞到外圈，外圈通常與減速齒輪箱的輸出端相連，最終將動力傳遞到后輪，推動車輛前進。

• 滑行/人力模式（電機不工作時）：

  • 當后輪的速度超過電機傳動系統的速度時（即滑行或純人力騎行），后輪的轉速反過來會試圖帶動離合器的外圈轉得更快。

  • 此時，外圈相對于內圈變成了“主動件”，其旋轉方向對于楔形塊來說，正好是朝向滾道中寬闊的空間。

  • 楔形塊立即解除楔緊狀態，并在彈簧作用下復位。

  • 外圈（連接后輪）與內圈（連接電機）實現分離，后輪可以自由旋轉，而不會帶動電機內部的齒輪和轉子空轉。

在中置電機系統中的關鍵重要性

1. 提升續航里程：這是最關鍵的一點。離合器分離后，消除了電機內部的磁阻損耗和齒輪的摩擦損耗，使得滑行距離更長，純人力騎行成為可能，從而在電池沒電時也能回家，并有效提升整體續航。

2. 提供自然的騎行體驗：模仿了傳統自行車的滑行感覺，騎行體驗更順暢、更自然。沒有離合器的話，車輛會有強烈的“拖拽感”。

3. 保護電機和減速機構：在高速滑行下坡時，如果后輪反向拖動電機，會使轉子高速空轉，可能超出設計極限，導致齒輪磨損加劇甚至損壞。離合器將其分離，起到了保護作用。

4. 實現助力平滑切換：在踩踏助力系統中，電機需要頻繁地啟動和停止。離合器的存在使得電機動力可以瞬間介入和退出，而不會與騎行的踩踏動作產生干涉或沖擊，使得動力切換非常平順。

常見位置與類型

• 位置：離合器通常位于中置電機的輸出端，即經過齒輪減速后、最終將動力輸出到牙盤之前的階段。

• 類型：除了最常見的楔塊式，一些中置電機（如早期的某些型號或小功率電機）也會采用棘輪棘爪式離合器，但楔塊式因其更緊湊、更安靜、承載能力更強而成為主流。

總結

中置電機中的離合器是一個智能的機械開關。它無聲無息地工作，但卻是實現高效、自然、低阻力騎行的關鍵。它確保了：

• 需要動力時——剛性連接，高效傳遞扭矩。

• 不需要動力時——果斷分離，實現無縫滑行和零阻力人力騎行。

可以說，一個性能優良的離合器是一款高端中置電機區別于低端產品的重要標志之一。