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E-bike: cosa è e come è fatta
  • 11 Gennaio 2021
  • Riccardo
  • 926
Outdoor activities

E-bike: cosa è e come è fatta

Da un po' di tempo ormai, i sentieri e le sterrate si sono popolati di ciclisti, più o meno amatoriali, in sella ad un nuovo tipo di mezzo a due ruote, che consente anche ai meno allenati di affrontare più agevolmente le fatiche dei percorsi di montagna.

E' il nuovo oggetto del desiderio - per alcuni addirittura più ambito dell'automobile - da utilizzare nel tragitto casa-lavoro ma anche per qualche uscita domenicale: stiamo parlando della bici elettrica o e-bike. Scopriamo allora più da vicino come è fatta e come funziona la E-bike, quali sono le differenti tipologie, quali motori montano, come funzionano le batterie e i sensori, quanti km hanno di autonomia, qualche consiglio per farne un corretto utilizzo e come si guida una e-bike.

Ovviamente tanti appassionati, soprattutto i puristi della bicicletta, storcono il naso davanti a questa che potremmo definire una evoluzione 2.0 di uno dei primi mezzi di locomozione inventati dall'uomo. Come dar loro torto, dal momento che probabilmente finisce per privare il ciclismo di uno dei suoi "miti fondanti", ovvero quello della fatica, della tenacia e dell'impegno come strumento per raggiungere e superare i propri limiti e obiettivi?

A parziale "giustificazione" della e-bike, possiamo dire che più che agli sportivi, si rivolge probabilmente ai cicloturisti, agli amatori, quelli che vogliono andare in bici per godersi il panorama e immergersi nella natura senza per questo dover rimanere con la lingua di fuori e ritrovarsi poi con le gambe "bloccate" il giorno dopo...

E-bike: cosa è e come è fatta

Infine, per mettere un po' d'accordo tutti quanti, è bene ricordare che il motore elettrico non è pensato per funzionare al posto della pedalata, ma per assisterla, sobbarcandosi appunto parte dello sforzo. Sostanzialmente, se non si pedala, il motore non entra in funzione.

Diamo quindi una definizione dell'oggetto del nostro articolo. La bicicletta a pedalata assistita - conosciuta anche come bici elettrica o e-bike o ancora pedelec (pedal electric cycle) - è una bicicletta dotata di un sistema composto da un motore elettrico, una batteria, una centralina e un display, con lo scopo di assistere il ciclista durante la pedalata. Le condizioni base per poter definire una e-bike come tale, sono:

  • Il motore entra in funzione solo quando si sta pedalando
  • Il motore deve avere una potenza nominale di 250W e funzionare solo fino alla velocità massima di 25 km/h(con un minimo di tolleranza)

La e-bike è dotata di un cambio meccanico che permette di regolare la velocità e lo sforzo della pedalata, esattamente come per tutte le altre bici. Abbiamo però anche la possibilità di scegliere il livello di assistenza elettrica che si adatta meglio al percorso, alla nostra preparazione atletica e alla voglia di faticare e di sudare. Abbiamo infatti la possibilità di leggere tutti i dati della nostra pedalata su un ampio ed intuitivo display. Un comando vicino alla manopola, raggiungibile quindi con il pollice senza sollevare la mano, ci permette di selezionare uno dei diversi livelli di assistenza. In alcuni casi il display è sostituito da un comando sul manubrio che informa con dei led sul livello di assistenza utilizzato e sulla carica della batteria.

E-bike: cosa è e come è fatta

Gli elementi principali che compongono la parte elettrica di una e-bike sono sostanzialmente quattro, vediamoli più da vicino:

Il motore

Si occupa di fornire la spinta alle ruote, è montato sul movimento centrale ed è normalmente dotato di 3 sensori: uno per la velocità, uno per la cadenza della pedalata ed uno per lo sforzo applicato sui pedali. Il livello più basso di assistenza diminuisce lo sforzo del 50% circa, modulando il supporto elettrico in base ai differenti dati ricevuti dai 3 sensori. Scegliendo livelli di assistenza più "incisivi" si può arrivare anche oltre il 300%, così da azzerare lo sforzo sui pedali in pianura e scalare le salite col minimo impegno. Alcuni motori sono dotati anche un quarto sensore, quello di inclinazione, che comunica alla centralina elettronica quanto è ripido il sentiero che si sta percorrendo e può proporre una ulteriore modalità di assistenza automatica, selezionando autonomamente il livello di supporto più adatto in base alla pedalata.

I modelli più economici hanno il motore nel mozzo di una delle due ruote, piuttosto che posizionato centralmente. Il funzionamento è differente, i sensori si riducono spesso a uno solo, ovvero quello di pedalata, che rileva il movimento del pedale e attiva l'assistenza elettrica in base al livello selezionato. Ogni livello corrisponde quasi sempre ad una velocità massima che la bici elettrica è in grado di raggiungere semplicemente girando i pedali, senza particolare sforzo. Il livello massimo consente di arrivare, per legge, a non più di 25 km/h in pianura e senza fatica, mentre riducendo l'assistenza il motore permetterà di toccare una velocità proporzionalmente inferiore.

All'atto pratico quale è la differenza fra un motore centrale e un motore sul mozzo? La prima, piuttosto evidente sin dalla prima pedalata, è la maggiore fluidità e naturalezza del motore centrale, più sensibile nel recepire la pressione esercitata sui pedali e quindi più preciso. Il motore posizionato nel mozzo è più "on-off" ossia attacca e stacca l'assistenza in modo più repentino al variare dei giri dei pedali. La seconda è l'efficacia in salita, molto elevata sul motore centrale, appena sufficiente invece nel caso di quello nel mozzo, soprattutto se montato sulla ruota anteriore. Questo perché la potenza è inferiore e la trazione un po' compromessa, facendo sì che questa soluzione venga consigliata per un utilizzo su brevi percorsi pianeggianti. Con il motore montato sul mozzo posteriore invece, si possono percorrere agevolmente salite con pendenze fino al 10-12%. La terza differenza è l'utilizzo del cambio meccanico della bicicletta. Infatti col motore centrale è di fondamentale importanza avere una pedalata agile, circa 60-70 al minuto, in modo da ottenere il migliore aiuto possibile. Per poter pedalare in questo modo è fondamentale utilizzare il cambio preferendo rapporti che facciano girare velocemente le gambe senza troppa fatica. Con il motore nel mozzo, l'aiuto è spesso indipendente dalla cadenza dei pedali ed è inoltre possibile la "pedalata simbolica" ossia una lenta e senza alcuna fatica.

 

Il display

Il display rappresenta l'interfaccia tra ciclista e bicicletta, visualizzando informazioni utili durante gli spostamenti. E' collocato di solito al centro del manubrio, mentre i comandi che regolano accensione e gestione dei livelli di assistenza possono essere montati vicini alle manopole, in modo da non dover staccare le mani durante la guida. Ogni produttore di e-bike ha filosofie diverse, posizionando display e comandi in posti differenti da modello a modello, e come per qualunque altro componente, esistono diversi tipi di display, dai più spartani ai più evoluti.

Il numero di livelli di assistenza varia da produttore a produttore, alcuni addirittura permettono di crearne di personalizzati. Ecco i più diffusi ed utilizzati:

ECO - Il livello più leggero, con una spinta che corrisponde solitamente al 40-50% della forza impressa da chi pedala. Si devono usare di più le gambe, il che garantisce la massima durata della batteria. L'autonomia dichiarata di solito si basa su questa impostazione.

TOUR - Livello intermedio che si adatta bene ad ogni utilizzo: arrivare in tempi relativamente brevi ai 25 km/h massimi, fare meno fatica o superare piccoli saliscendi come colline o cavalcavia. La spinta in questo caso corrisponde al 100% circa della potenza muscolare, il motore eroga la stessa forza impressa nel pedalare. L'autonomia della batteria è ovviamente ridotta.

SPORT - Modalità studiata per le salite impegnative, per chi vuole lo scatto alla partenza o ha poca voglia di faticare... La percentuale di potenza erogata si aggira attorno al 150-170%, riducendo ulteriormente la durata della batteria.

TURBO - Livello più dispendioso in assoluto, riduce moltissimo le prestazioni della batteria, rilasciando fino a un massimo del 300%, ovvero tre volte la forza impressa sui pedali.

E-bike: cosa è e come è fatta

La batteria

Chi vuole faticare poco e viaggiare veloce deve essere disposto a pagare un prezzo: la durata della batteria. Sì perché ovviamente più si utilizza l'assistenza della batteria, più la durata diminuisce. Non c'è un parametro certo e unico per determinarne la durata effettiva, essendo influenzata dal peso del biker, dalla spinta sui pedali, dal livello di assistenza utilizzato, dalla pendenza del percorso, dalla temperatura esterna e perfino dalle condizioni meteo: tutto può influire! Alla base di tutto sicuramente c'è la capacità della batteria stessa, espressa in Wh. Il mercato è in costante crescita, le batterie a disposizione sono sempre più potenti a fronte di un minore ingombro: si parte dai 400 Wh per arrivare a sfiorare i 1.000 e addirittura a superarli nel caso di e-bike con doppia batteria opzionale.

Tradotto in termini pratici ed in modo abbastanza approssimativo, una batteria da 500 Wh può avere una autonomia minima di 3-4 ore circa per 25-30 km di puro divertimento su sentieri ripidi utilizzando livelli di assistenza molto spinti; l'autonomia può arrivare fino a oltre 100 km su percorsi più soft, spingendo ad esempio di più sui pedali e utilizzando prevalentemente il livello di assistenza Eco. Il display o i led informano in tempo reale sull'autonomia residua della batteria, consentendo di pianificare il percorso senza rischiare di rimanere a secco. Anche se dovesse succedere, la e-bike è una bici normalissima, leggermente un po' più pesante, consentirà comunque di pedalare anche senza motore per tornare a casa. Il tempo di ricarica necessario varia da 3 a 6 ore, a seconda del carica batterie utilizzato e di quanta energia deve essere immessa; la batteria è garantita generalmente per circa 1.000 cicli completi di ricarica senza perdere troppa autonomia, infatti come per gli smartphone non c'è effetto memoria.

 

La centralina

E' letteralmente il cervello della bicicletta elettrica, da cui dipende il funzionamento di tutto il veicolo. In particolare gestisce: motore, sensore freni, acceleratore, limite velocità, alimentazione, display ed una serie di sensori.  Di fatto è un piccolo computer che si occupa di leggere i dati che arrivano dall'esterno (sforzo impresso sui pedali, velocità attuale ed input impartiti tramite i comandi al manubrio) e gestire la potenza erogata dal motore, sulla base del livello di assistenza impostato e dello sforzo impresso dal ciclista. Le centraline più evolute includono altri sensori, come ad esempio quello di frenata: quando si agisce su una delle leve dei freni, il motore viene spento automaticamente. La centralina può essere esterna, all'interno di una scatoletta metallica (separata dagli altri componenti) oppure integrata con motore o batteria, maggiormente al riparo da urti e intemperie.

Dopo aver letto tutte queste informazioni ti starai domandando come fare manutenzione alle E-bike

E-bike: cosa è e come è fatta

Quanto costa una e-bike

Vi starete chiedendo a questo punto quanto costa una e-bike? Purtroppo è estremamente difficile dare una risposta certa e adatta a chiunque se la ponga. Questo perché sul mercato ci sono mezzi da 600 Euro e altri che superano ampiamente i 10.000 Euro. Le discriminanti iniziali per fare una scelta corretta sono ovviamente le solite: cosa vogliamo farci? Quali sono le nostre esigenze? Quali sono i nostri gusti?

L'acquisto di una e-bike deve tener conto della qualità del gruppo motore-batteria e degli altri componenti, come cambio, freni e telaio, perché anche da questi che potrebbero sembrare dei "dettagli", dipenderanno il piacere di guida, le prestazioni e soprattutto l'affidabilità del mezzo. Spendere poco oggi potrebbe rivelarsi un costo più elevato domani, soprattutto se i guasti ci obbligassero a cambiare ripetutamente dei componenti! Quale è quindi la cifra minima da considerare per una e-bike nuova? Diciamo che per una Mountain Bike elettrica possiamo essere discretamente certi di fare un buon acquisto intorno ai 2.000 Euro.

 

Se preferisci noleggiarla scopri perché noleggiare una E-bike ed ancora più importante I benefici per chi utilizza le E-bike.