Come Funziona Una Bicicletta Elettrica? Guida Definitiva

Le biciclette elettriche stanno diventando sempre più popolari per la loro praticità, il basso impatto ambientale e il risparmio di carburante. Ma come funziona una bicicletta elettrica? In questa guida vi spieghiamo tutto quello che c’è da sapere per capire come funzionano e sfruttare al meglio i loro vantaggi. Scoprirete i componenti essenziali che compongono una bicicletta elettrica e come interagiscono per farla funzionare, in modo da poter prendere una decisione informata al momento dell’acquisto di una bicicletta elettrica o di un kit di conversione per bicicletta elettrica.

Che cos’è una bicicletta elettrica?

In termini semplici, una bicicletta elettrica è alimentata da un motore elettrico che assiste il ciclista nella pedalata. Il motore è alimentato da una batteria caricata dalla rete elettrica e può fornire assistenza alla pedalata per diversi chilometri o più di 100 km. Il motore si attiva quando il ciclista inizia a pedalare e il sistema rileva la forza applicata ai pedali per regolare la velocità del motore. Il ciclista può regolare la velocità del motore tramite un controller collegato al manubrio.

I componenti principali di una bicicletta elettrica

Le biciclette elettriche hanno diversi componenti principali che le differenziano dalle biciclette tradizionali. Questi componenti includono un motore elettrico, una batteria, un controller e un sensore di pedalata.

Motore elettrico

Il motore è senza dubbio uno dei componenti chiave del funzionamento di una bicicletta elettrica. È responsabile dell’assistenza alla pedalata ed è ciò che la differenzia da una bicicletta tradizionale. Esistono tre tipi di motori: quelli situati nel mozzo della ruota anteriore o posteriore e quelli situati al centro della bicicletta, nell’asse del movimento centrale.

Il tipo di motore utilizzato nella bicicletta elettrica ne influenza l’efficienza, la durata e la sensazione:

• Motore della ruota anteriore

È la posizione più semplice e comoda. Non interferisce con la catena o i pedali della bicicletta. Il motore del mozzo anteriore è azionato da un sensore che rileva la quantità di energia da inviare al motore in base alla velocità della pedalata. È facile ripartire dopo una sosta, un’inversione di marcia o una rotatoria. D’altra parte, una superficie liscia o sabbiosa può essere scomoda e rendere la bicicletta un po’ instabile: l’ideale per la città!

• Motore della ruota posteriore

Si integra con gli ingranaggi della bicicletta. Questo collegamento migliora la trazione, la maneggevolezza e la sensazione di guida. Il trasferimento di potenza è efficiente, ma rapporti di trasmissione sfavorevoli all’interno del motore possono portare al surriscaldamento nelle lunghe salite. Questo tipo di motore è adatto a tutti i tipi di terreno, sia per il turismo che per l’uso urbano.

• Motore centrale

Il motore elettrico si trova accanto ai pedali, al centro della bicicletta. La bicicletta elettrica è stabile, maneggevole e il sostegno è proporzionale alla pressione esercitata sui pedali. Questi motori possono essere montati su quasi tutti i tipi di bicicletta, dalle city bike alle mountain bike di alta gamma. Perfette per le medie e lunghe distanze.

La batteria è un componente fondamentale delle biciclette elettriche

La batteria è un altro componente chiave di una bicicletta elettrica. È responsabile dell’immagazzinamento dell’energia elettrica necessaria per fornire assistenza alla pedalata. La batteria alimenta il motore e determina l’autonomia complessiva. È importante assicurarsi che la batteria abbia una capacità sufficiente per soddisfare le esigenze quotidiane.

• Capacità e tipi di batteria

Esistono diverse unità di misura per l’elettricità: potenza, tensione e ampere-ora. In base a questi valori, è possibile scegliere la capacità della batteria più adatta alla propria bicicletta elettrica. Si noti che la maggior parte delle batterie per e-bike ha una capacità compresa tra 250 e 750 watt.

• Posizione e peso della batteria

Per evitare che il pesante componente della bicicletta disturbi l’equilibrio, la batteria ha una posizione bassa e centrale. Sebbene le batterie siano diventate più piccole e più potenti da quando le batterie al piombo sono state sostituite da quelle al litio, esse aggiungono ancora molto peso alla bicicletta. Pertanto, non è possibile utilizzare qualsiasi batteria per una bicicletta elettrica.

Per non sentirsi appesantiti, la batteria deve essere leggera e potente allo stesso tempo. Le biciclette elettriche più vecchie sono spesso dotate di batterie al piombo, che sono pesanti e immagazzinano meno energia. Le biciclette elettriche di oggi non utilizzano più batterie al piombo, ma se state cercando una bicicletta di seconda mano, dovreste prendere in considerazione le batterie agli ioni di litio.

• Tipi di batterie

Le batterie agli ioni di litio sono leggere ma costose. Possono alimentare la bicicletta per decine di chilometri con una sola carica e durano tra i 500 e i 1.000 cicli di ricarica. La ricarica con le spine tradizionali richiede dalle 3 alle 6 ore. Come un telefono cellulare, la batteria viene collegata a una normale presa di corrente.

Naturalmente, è possibile pedalare senza assistenza elettrica se la batteria si guasta o si scarica lungo il percorso, ma il peso della bicicletta elettrica si farà sentire. Pedalare non è impossibile, ma è più complicato.

• Capacità di carico e durata

Quando si sceglie una bicicletta elettrica, è importante considerare la capacità della batteria e la durata della carica. La capacità della batteria si misura in wattora (Wh) e determina la quantità di energia che può immagazzinare. La durata della carica si misura in chilometri (km) e determina la distanza percorribile con una singola carica.

Come funzionano le batterie?

Le batterie funzionano convertendo l’energia chimica immagazzinata in energia elettrica. All’interno di una batteria sono presenti due elettrodi, un catodo e un anodo, separati da un elettrolita. Quando la batteria viene collegata a un circuito, si verifica una reazione chimica tra l’elettrolita e gli elettrodi, che provoca il passaggio di elettroni dall’anodo al catodo, generando una corrente elettrica.

La risposta varia a seconda del tipo di bicicletta elettrica posseduta:

• Pedalata assistita

Le biciclette elettriche a pedalata assistita sono un tipo di bicicletta elettrica molto diffuso in cui il motore elettrico viene attivato dalla pedalata. Questo sistema fornisce un’ulteriore spinta di potenza alla bicicletta, facilitando le salite e le distanze più lunghe. Quando il ciclista pedala più lentamente, la velocità della bicicletta diminuisce, garantendo un maggiore controllo sulla potenza della bicicletta.

Questa caratteristica è molto vantaggiosa, in quanto consente al ciclista di avere sempre il controllo e di non affidarsi troppo al motore. Di conseguenza, le biciclette a pedalata assistita sono diventate la scelta preferita di molti ciclisti, in particolare di quelli che vogliono godere dei benefici del ciclismo elettrico mentre si allenano.

• Solo acceleratore

Le biciclette elettriche con solo acceleratore sono un tipo di bicicletta elettrica che viene spinta interamente da un acceleratore invece che dalla pedalata. Quando il ciclista aziona l’acceleratore, il motore elettrico entra in funzione e spinge la bicicletta in avanti. Queste biciclette sono interessanti per i ciclisti che vogliono spostarsi con poco sforzo, ma presentano alcuni svantaggi.

Lo svantaggio principale è che la batteria si scarica rapidamente, il che può essere uno svantaggio per i lunghi viaggi. Le biciclette elettriche con acceleratore sono inoltre soggette a ulteriori norme di sicurezza in alcune giurisdizioni, e i ciclisti dovrebbero essere consapevoli di queste limitazioni e problemi di sicurezza prima di effettuare l’acquisto. Tuttavia, possono essere un’opzione utile per i viaggi brevi o per i ciclisti con capacità fisiche limitate.

Telaio e trasmissione della bicicletta

Quando si parla di telaio di una bicicletta, il peso è fondamentale. Un tipico telaio di bicicletta è realizzato in lega di alluminio, che lo rende leggero ed efficiente. Lo stesso vale per le biciclette elettriche di alta qualità: più leggero è il telaio, più veloce è la corsa. I raggi devono essere abbastanza resistenti da sopportare la coppia extra del motore elettrico senza piegarsi o rompersi. Optate per raggi cromati, in acciaio o in ottone per garantirne la durata.

La trasmissione si riferisce ai pedali, agli ingranaggi, alle pedivelle, alla catena e alle marce che lavorano insieme per muovere la bicicletta elettrica nella giusta direzione. Il motore a pedalata assistita alimenta direttamente la trasmissione, rendendo facile il cambio di marcia e la pedalata efficiente. Questo è uno dei motivi per cui i motori a pedalata assistita sono una scelta popolare per i ciclisti in cerca di efficienza.

I freni

Le biciclette elettriche possono raggiungere facilmente velocità elevate e sono più pesanti delle normali biciclette, il che le rende potenzialmente pericolose senza un sistema frenante affidabile. I freni a disco idraulici sono i preferiti dalla comunità delle e-bike perché si fermano rapidamente in tutte le condizioni atmosferiche. Le ganasce richiedono poca manutenzione e hanno una buona potenza di arresto, ma non quanto i freni a disco idraulici. Vengono montati sul mozzo o sul cerchio della bicicletta e richiedono l’uso di un cavo.

Il regolatore

Il controller è il dispositivo centrale che collega il motore, la batteria e gli altri componenti della bicicletta elettrica. Solitamente collocato sul manubrio, controlla la velocità e la potenza del motore e visualizza informazioni quali la velocità, la distanza percorsa e la carica della batteria. Agendo come il cervello del sistema, il controller regola il segnale elettrico per garantire una guida fluida e controllata. Un controller di alta qualità è essenziale affinché la bicicletta elettrica possa superare agevolmente colline e lunghe distanze.

Diversi tipi di assistenza per biciclette elettriche

Con la continua diffusione delle biciclette elettriche, i sistemi di assistenza alla pedalata sono diventati la norma. Questi sistemi generano energia per la trasmissione attraverso i pedali. Esistono due tipi principali di sistemi di assistenza elettrica.

• Assistenza non proporzionale: sensore a pedale

L’assistenza non proporzionale sulle biciclette elettriche è fornita da un sensore del pedale, noto anche come sensore magnetico o di rotazione. Questo tipo di sensore fornisce un’assistenza continua quando il ciclista pedala e il sensore rileva i magneti attaccati alla corona. Tuttavia, l’assistenza del motore si interrompe non appena il ciclista smette di pedalare.

Un limite di questo sistema è che le prestazioni del motore non sono influenzate dalla pressione del pedale e non si adattano al terreno. Spetta al ciclista selezionare il livello di assistenza di cui ha bisogno, che può variare dalla modalità eco, alla modalità tour, alla modalità turbo.

Le modalità di assistenza più comuni sono:

• Modalità Eco: questa modalità è progettata per aiutare i ciclisti a risparmiare la batteria, riducendo fino al 50% il consumo di energia. Questa modalità è ideale per i motociclisti che desiderano estendere l’autonomia o conservare la batteria per i viaggi più lunghi.

• Modalità Tour: la modalità Tour è più adatta ai ciclisti che percorrono strade tortuose o collinari. Questa modalità fornisce una potenza di uscita pari al 120% dell’input del ciclista, rendendo più facile affrontare i terreni difficili. La modalità Tour è una buona scelta per i ciclisti che vogliono bilanciare velocità ed efficienza.

• Modalité Turbo: la modalità Turbo è la più potente disponibile sulla maggior parte delle e-bike. In questa modalità, il motore eroga una potenza massima del 300%, a costo di ridurre la durata della batteria. Questa modalità è più adatta ai ciclisti che hanno bisogno di un’ulteriore spinta di potenza per affrontare pendenze ripide o forti venti contrari.

Nonostante questa limitazione, il sensore magnetico per pedali è una scelta popolare per i ciclisti che desiderano un sistema di assistenza semplice e affidabile. Può essere particolarmente utile per i ciclisti che preferiscono un livello di assistenza costante o per coloro che non vogliono armeggiare con i comandi.

• Assistenza proporzionale: sensore di coppia

L’assistenza non proporzionale sulle e-bike è fornita da un sensore di pedalata, noto anche come sensore magnetico o di rotazione. Questo tipo di sensore fornisce un’assistenza continua quando il ciclista pedala e il sensore rileva i magneti attaccati all’ingranaggio. Tuttavia, l’assistenza del motore si interrompe non appena il ciclista smette di pedalare.

Un limite di questo sistema è che le prestazioni del motore non sono influenzate dalla pressione del pedale e non si adattano al terreno. Spetta al ciclista selezionare il livello di assistenza necessario, che può variare dalla modalità Eco, alla modalità Tour, alla modalità Turbo. Nonostante questa limitazione, il sensore magnetico a pedale è una scelta popolare per i ciclisti che desiderano un sistema di assistenza elettrica semplice e affidabile. Può essere particolarmente utile per i ciclisti che preferiscono un livello di assistenza costante o per coloro che non vogliono armeggiare con i comandi.

Frenata rigenerativa

Molte e-bike sono dotate anche di frenata rigenerativa. Questo sistema sfrutta l’energia cinetica generata quando il ciclista frena e la utilizza per ricaricare la batteria. La frenata rigenerativa è un modo eccellente per estendere l’autonomia di una e-bike, in quanto consente al ciclista di recuperare parte dell’energia che altrimenti andrebbe persa durante la frenata.

Che cos’è il kit di conversione per bici elettriche Bafang e perché è una scelta eccellente?

Un kit di conversione per biciclette elettriche Bafang è un insieme di componenti che possono essere installati su una bicicletta convenzionale per trasformarla in una bicicletta elettrica. Questi kit includono in genere un motore elettrico, una batteria, un controller e altri elementi necessari per la conversione.

Il kit di conversione per bici elettriche Bafang è una scelta eccellente per chiunque voglia convertire la propria bici tradizionale in una bici elettrica efficiente e di alta qualità. Con un motore potente, una batteria resistente e un controller efficiente, questi kit offrono un’esperienza di ciclismo elettrico fluida e confortevole.

Conclusione

Le biciclette elettriche sono una scelta eccellente per chi cerca un mezzo di trasporto sostenibile, economico e confortevole. Ora che sapete come funziona una bicicletta elettrica, potete sfruttarne tutti i vantaggi e godere di un’esperienza di guida unica. Ricordate che è importante scegliere il modello giusto per le vostre esigenze ed effettuare una manutenzione regolare per garantirne il corretto funzionamento.

Domande frequenti

Quanto costano le biciclette elettriche?

Il costo di una bicicletta elettrica può variare a seconda del modello e della marca. In generale, le biciclette elettriche costano di più rispetto alle biciclette tradizionali e possono variare da 500 a 5000 euro o più. Tuttavia, il prezzo può essere compensato a lungo termine dal risparmio di carburante e di manutenzione.

al è il limite di velocità per le e-bike?

La velocità massima delle biciclette elettriche è limitata per legge nella maggior parte dei Paesi e di solito si aggira intorno ai 25 km/h. Tuttavia, alcuni modelli di biciclette elettriche ad alte prestazioni possono raggiungere velocità fino a 45 km/h. È importante ricordare che la velocità massima può essere limitata anche da fattori quali la capacità della batteria e la qualità del motore.

Una bicicletta elettrica può essere portata in treno?

In generale sì, ma è importante verificare le norme specifiche della compagnia ferroviaria e del Paese in cui ci si trova. In genere è necessaria una prenotazione, ci sono restrizioni di dimensioni e peso e alcune parti della bicicletta potrebbero dover essere smontate. Potrebbero inoltre essere applicate tariffe aggiuntive.