artykuły

dobrze-wiedziecDOBRZE WIEDZIEĆ
ReklamaBilbord - ACSI
Silnik w rowerze

Silnik w rowerze

Czas czytania 10 minut

„eBike”, „Elektryk”, „Elektryczny”, „z silnikiem”. To można powiedzieć jednym tchem. Potrzeba dwóch, żeby złożyć ważne wyjaśnienie, otóż „rower elektryczny” to wciąż rower. Zamontowano do niego wprawdzie określony przepisami ruchu drogowego silnik, ale ma on stosunkowo małą moc nominalną (250W). Włącza się w trakcie pedałowania i wyłącza automatycznie po przekroczeniu 25 km/h. Dzięki temu, że wartości te są dość niepozorne, ustawodawca zdecydował się zaliczyć pojazdy spełniające takie warunki do grona rowerów, a to wielki przywilej!

W przeciwieństwie do innych pojazdów rowery mogą przemieszczać się drogami dla rowerów, w wyjątkowych przypadkach nawet po chodnikach, ale nikt nie zgania ich z ulic i dróg, jak to ma miejsce z przerośniętymi hulajnogami. Nie trzeba ich rejestrować, ani płacić podatku drogowego. Nie trzeba robić płatnych przeglądów dopuszczających do ruchu drogowego i nie ma obowiązku jazdy w kasku, ani motocyklowym, ani w ogóle żadnym. Także ubezpieczenie OC nie jest obowiązkowe. Choć akurat jazdę w kasku polecam, a OC bywa przydatne. Wiem z autopsji, bo parę razy roztrzaskałem skorupę, a raz, przeciskając się w korku, urwałem lusterko drogiego mercedesa. 
Słowem dobrze jest mieć rower, ale jeszcze lepiej mieć rower ze wspomaganiem, bo rower daje wolność, a wspomaganie… jest przydatne nie tylko w trakcie jazdy pod górkę, ale i pod wiatr. W krytycznych warunkach wspomaganie potrafi wyrównać różnice w wytrenowaniu zwykłego rowerzysty do nawet wybitnie uzdolnionego sportowca amatora. Pozwala dosłownie połykać podjazdy lub równoważyć siły względem wmordęwindu o mocy małego huraganu. A mimo to wciąż rower, który żeby jechać, wymaga pedałowania. Z tym że to ty decydujesz, jak bardzo chcesz się spocić. Natomiast to wierutne kłamstwo, że eBike jedzie sam. Nie daj też sobie wmówić, że stworzono go dla leni. 

ReklamaSilnik w rowerze 1
Silniki Boscha są w wielu rowerach
Z marką Bosch spotykamy się w kuchni, pralni, kotłowni, warsztacie i samochodzie. Aut co prawda nie produkują, ale z zaskoczeniem przyjąłbyś, ile części w twoim samochodzie nosi to logo. Bosch nie produkuje rowerów, ale produkuje różne, dopasowane do konkretnych potrzeb systemy wspomagające rowery. Dlatego wybierając go, warto zwrócić uwagę na to, jaki system zaproponował producent roweru. W dobrym tonie jest grymasić.
Wspomaganie w rowerach realizowane jest za pośrednictwem silników umieszczonych w piastach (przedniej lub tylnej) lub dzięki silnikowi centralnemu z przekładnią połączoną z korbami. Bosch specjalizuje w motorach centralnych, bo ich zaletą jest większa kultura pracy. Wynika ona z lepszych możliwości sterowania i dopasowania pracy silnika do działania rowerzysty. Czujniki precyzyjniej zbierają informacje dotyczące prędkości, częstości obracania pedałami, a przede wszystkim skrupulatnie mierzą i natychmiastowo przekazują do analizy dane dotyczące siły nacisku na pedały. Dlatego silnik centralny nie tylko lepiej wspomaga rower, nie tylko oszczędniej obchodzi się z elektronami, ale wyklucza działanie silnika np. po nagłym zaprzestaniu pedałowania w obliczu przeszkody. Bywa, że o właściwej reakcji decydują ułamki sekund. Silniki centralne często wyposażone są jeszcze w inne czujniki, na przykład stopnia nachylenia podłoża, które w „boszowskim” trybie auto decydują o poziomie wspomagania.  

ReklamaŚT2 - motorshow 06.02-07.04
A dlaczego nie inne?
Wolność wyboru polega także na tym, że można zdecydować się na rower, w którym wspomaganie generuje silnik znacznie większej mocy, niż określa to kodeks drogowy. Będzie szybciej, jeszcze lżej, a poza tym, kto to sprawdzi? Oby nie zrobił tego poszkodowany w kolizji czy, nie daj Boże, wypadku albo jego ubezpieczyciel. To samo dotyczy bezpieczeństwa użytkowania akumulatorów, które mają niestety do siebie to, że po zapłonie nie dają się zagasić jak ognisko. Jak temu zaradzić? Prosto, nie doprowadzając do zapłonu. Akumulatory Boscha, potentata nie tylko na rynku automotive, skonstruowane są z dbałością o bezpieczeństwo, którą dalekowschodnia konkurencja uważa za przesadną. Zatem nawet słysząc, że Cytryn z Gumniakiem w niejednej tesli regenerowali pakiety akumulatorów „paluszkami” z geesu i lutownicą z marketu budowlanego, nie dajcie się ponieść fantazji na portalu aukcyjnym. Przypadki, w których samoróby wywoływały pożar, nie są niestety legendą miejską. W takich sytuacjach straż pożarna potrafi dociec, co było przyczyną pożaru, i nie ma ubezpieczenia, które by rekompensowało szkody wywołane przez niehomologowany sprzęt.

Współczynnik wspomagania 
Siłę wspomagania producenci wyrażają poprzez moment obrotowy podawany w niutonometrach [Nm]. Najmocniejsze silniki Boscha cechują się wartością 85 Nm, co doskonale sprawdza się w dynamicznej jeździe. Zwłaszcza w terenie, kiedy niezbędne jest błyskawiczne dołączenie wspomagania o wartościach maksymalnych bez względu na tempo obrotów pedałami, a często ze stania w miejscu. Takie potrzeby rodzą się na szczególnie stromych podjazdach i w miejscach z trudnościami technicznymi w postaci skał, progów itp. Wyznawcy parametrów maksymalnych zdają się jednak zapominać, że w rowerach moc silnika musi być zrównoważona utrzymywaniem przyczepności. W spalinowej crosówce można polegać na obrotach i poślizgiem tylnego koła pokonać szczególnie trudne pasaże. Chcecie porównać oponę crossówki do rowerowej? Powiem tak: różnią się znacznie. Dlatego w rowerze taka rozrzutność momentu obrotowego, piachu i kamieni się nie sprawdza. Wysoki moment obrotowy napędzający oponę rowerową łatwo zrywa trakcję, co wprawdzie da się opanować, jednak wymaga umiejętności i doświadczenia. Producenci wyrażają współczynnik wspomagania w procentach. Współczynnik wspomagania dopasowany jest do konkretnych silników i dedykowanych im trybów wspomagania. Warto je porównać i dopasować do własnych potrzeb. Slogany mówią np.: „damy ci 300% więcej niż sam włożysz” i faktycznie, w zależności od użytego trybu pracy i silnika Bosch można wzmocnić siłę napędzania roweru nawet o 400% względem mocy indukowanej przez rowerzystę. Słowem? Najmocniejsze jednostki w najmocniejszych trybach wspomagania nie są dla świeżaków. Użytkownikom poszukującym spokoju taki sposób dozowania wspomagania może przeszkadzać, a w trudnym terenie prowadzić wręcz do utraty kontroli i to mimo tego, że w większości przypadków (jest jeden wyjątek) silnik natychmiast po zaprzestaniu nacisku na pedały wyłącza się. 

Silnik w rowerze 3
Żeby dopasować rower do swoich potrzeb, trzeba zadać o kilka pytań więcej niż tylko: „który silnik jest najmocniejszy?” albo „która bateria magazynuje najwięcej prądu?”

Wspomaganie i dynamika
SmartSystem, który obsługuje najnowsze jednostki Bosch, zasługuje na osobny opis, jednak w tym artykule nie może zabraknąć informacji o tym, że z pomocą przejrzystej aplikacji w telefonie pozwala dopasować poziom WSPOMAGANIA oraz DYNAMIKI (pozostałe możliwości zostawmy na kiedy indziej.) Im wyższe WSPOMAGANIE, tym mocniej, w porównaniu do wkładu własnego rowerzysty, angażuje się silnik. Rodzi to jednak większe zużycie prądu, co nieuchronnie prowadzi do zmniejszenia zasięgu jazdy ze wspomaganiem. DYNAMIKA odpowiada za tempo, w jakim aktywowana jest pełna moc silnika, i może mieć zasadniczy wpływ na prowadzenie roweru zwłaszcza na ciasnych zakrętach. 

Zasięg, zasięg, zasięg
Wysoka siła wspomagania ma negatywny wpływ na zasięg. Dojedziesz tak daleko, jak mocno ciśniesz w gaz – ta zasada obowiązuje także w rowerach ze wspomaganiem. Zanim jednak zaczniesz obawiać się o kres zasięgu, wyjaśnię jedną kwestię: po rozładowaniu akumulatora rower ze wspomaganiem jedzie! Trzeba tylko pedałować i liczyć się z tym, że opory przemieszczania się rowerem obciążonym przez akumulator i silnik są, względem zwykłego roweru tym większe, im cięższe są te dodatkowe elementy wyposażenia. Najsilniej objawia się w walce z grawitacją, dlatego zwłaszcza jeżdżący po górach zwracają uwagę na ciężar systemu wspomagającego, czyli silnika i akumulatora. Na płaskim i tak największe opory generuje opływ powietrza. Pewien opór wywołuje też przekładnia, ale nawet w rowerach z silnikiem centralnym nie są to wartości uniemożliwiające dalszą jazdę „bez prądu”. 

Jak zwiększyć zasięg
Zwiększanie zasięgu jest możliwe poprzez wzrost pojemności akumulatorów. Z tym, że trzeba pamiętać, że ogniwa tworzące akumulator mają ściśle określoną pojemność i nie produkuje się ich ze styropianu. Dodatkowe będą ważyć. Dość powiedzieć, że PowerTube o pojemności 500 Wh waży ok. 3 kg, a identyczny pakiet, ale w wersji 750 jest o 1,4 kg cięższy. Przy tej okazji zwrócę uwagę na jeszcze jeden aspekt. Aktualna moda każe integrować akumulatory wewnątrz ramy. To często dość mocno zwiększa komplikację konstrukcji i prowadzi do wzrostu masy całkowitej roweru. To samo jest w przypadku systemów wpinania. Są rowery z akumulatorami mocowanymi na stałe i ma to swoje zalety. Wprawdzie zewnętrzne akumulatory, takie jak PowerPack 545 czy 725, są tylko nieznacznie lżejsze od porównywalnych PowerTube, to jako system okazują się lżejsze… choć sam rower nie jest już tak piękny i wyrafinowany. Moje testy rowerów MTB ze wspomaganiem doprowadziły do interesujących wniosków. Wydaje mi się, że można ekstrapolować ich wyniki na inne „gatunki” rowerów. Otóż zwłaszcza na stromych podjazdach te „stokilkadziesiąt Wh” i prawie półtora kilograma różnicy w masie się niwelują. Dlatego choć zasięg w kilometrach zwiększa się, to często nie sposób pokonać większej ilości metrów w pionie. Za to lżejszy rower zawsze lepiej prowadzi się na zjazdach, co w MTB ma duże znaczenie. Jednak jest inny realny sposób na poprawienie zasięgu ze wspomaganiem. Silnik elektryczny w odróżnieniu od spalinowego podaje moment obrotowy od zera. Daje radę, ale kosztem większego zużycia soku z akumulatora, dlatego optymalnie jest pedałować z określoną częstotliwością, dopasowując rytm, czyli tzw. kadencję obrotów, za pomocą przerzutki. Bosch podpowiada zmianę przełożenia na „bardziej miękkie”, gdy kadencja spadnie poniżej 55 obr./min. Z kolei jeśli użytkownik pedałuje szybciej niż 105 obr./min, system zachęca do „zrzucenia o ząbek niżej”. Te podpowiedzi są na wagę dystansu, który będzie można pokonać rowerem wspomaganym przez silnik.

Silnik w rowerze 4

Silnik w rowerze 5

Najsłabszy w ofercie Bosch silnik ma po zmianach wprowadzonych ostatnio całkiem nieskromne 75 Nm momentu obrotowego i obsługuje SmartSystem, czyli podlega regulacjom ułatwiającym obsługę łagodniejszym użytkownikom. Oprogramowanie wywołuje mniej intensywne wrażenia z przyspieszeń, co łatwiej opanują mniej zagorzali rowerzyści, a bonusem jest fakt, że niższy moment obrotowy zmniejsza zużycie energii, a więc zwiększa zasięg.

Cargo jest dla zawodowców, a w zasadzie użytkowników rowerów transportowych. Także i ta wersja oferuje 85 Nm, ale oprogramowanie zapewnia współczynnik wzmocnienia jak w wyścigowym Race, czyli 400%, z tym że załączenie wspomagania i jego odcięcie następuje łagodniej i w bardziej przewidywalny sposób. 

Silnik do ścigania się w eMTB nazywa się Race i jest produkowany w limitowanych ilościach tylko dla firm zaangażowanych w wyścigi eMTB. Jest odchudzony, ale dysponuje takim samym momentem obrotowym jak silniki dla zwykłych zjadaczy chleba. Jednak jego oprogramowanie daje pełną moc od najlżejszego nacisku na pedały, a maksymalny współczynnik wzmocnienia ustalono aż na 400%! I to już przy niskich częstotliwościach pedałowania. Kulturą pracy nikt się nie przejmował, inicjacja wspomagania jest natychmiastowa, a odcięcie przy 25 km/h raptowne. Przydaje się to na trasach wyścigów, ale jest do okiełznania w zasadzie tylko przez zawodowców. 

Miłosz Kędracki

Artykuł pochodzi z numeru 3 (111) 2023 r. magazynu „Polski Caravaning”.

Chcesz być na bieżąco? Zamów prenumeratę – teraz jeszcze taniej i szybciej.


Administrator22.06.2023 zdjęć 3
Obserwuj nas na Google News Obserwuj nas na Google News