captcha image

Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

Już za chwilę miejskie i leśne ścieżki wypełnią się rowerami. Wiosna to przecież moment kiedy wyciągamy z piwnicy ukochane dwa kółka i całymi rodzinami kręcimy kilometry. Zdrowo i w zgodzie ze środowiskiem. Ale czy zastanawialiście się dlaczego w ogóle rower jeździ albo jaki ma sens rower elektryczny? Czy to tylko rozwiązanie dla leniwych, czy jednak coś więcej?

Giant Trance SX E+ 1 PRO

Żeby się o tym przekonać przetestowałem wspomaganego elektrycznie „górala” Giant Trance SX E+ 1 PRO. Od razu mogę napisać, że doznałem przy tym technologicznego szoku, bo mój rowerowy świat stanął jakieś 10 lat temu.

Wszystko zaczęło się już w momencie wizyty w sklepie, gdzie miałem odebrać rower do testu. Prawdę mówiąc nie do końca wiedziałem czy jadę po miejski, czy jakiś inny rower mający mi pokazać czym właściwie są te e-bike’i.  Okazało się, że czekał na mnie rowerowy „mercedes”. Poważny e-MTB enduro, za którego równowartość można by kupić używany samochód, przeznaczony do jazdy po ciężkim terenie. 

Elektryczny Trance, przy moim starym góralu, wydawał mi się wręcz potężny. Od razu zobaczyłem, że właściwie zmieniło się w nim wszystko, ale tym co od razu poczułem była jego masa. W sumie nie powinienem się zdziwić, bo to rower enduro, z grubymi oponami i na dodatek cięższy o cały system elektrycznego wspomagania, a jednak… 

24 kilogramy w porównaniu do mojego staruszka, ważącego 10-11 kg to dość dużo i trudno taki ciężar jest wrzucić na bagażnik dachowy. Poza tym może to być niebezpieczne bo o rynienki dachowe najczęściej mają nośność do 20 kg, a czasem mniej. Nie miałem wyjścia i po złożeniu siedzeń i zdjęciu przedniego koła udało mi się upchnąć Gianta w bagażniku.

Podczas jazdy do domu zacząłem się zastanawiać, jak to właściwie jest, że bez względu na to czy rower lekki, czy tak ciężki, że aż trudno go podnieść, jedzie prosto i się nie przewraca. Pamiętałem z dzieciństwa, że Adam Słodowy tę właściwość przypisywał efektowi żyroskopowemu. 

Tak samo myśleli Felix Klein (ten od butelki Kleina) czy 81 razy pretendujący do nagrody  Nobla fizyk Arnold Sommerfeld. Ale coś kołatało mi w głowie, że to nieprawda. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej kliknijcie na następny śródtytuł.

Dlaczego rower jedzie i się nie przewraca?

Słodowy do „jakiejś siły”, jak nazywa efekt żyroskopowy, dokłada jeszcze balans ciała rowerzysty i ruchy wykonywane przez niego kierownicą. Z pozoru taka odpowiedź na pytanie „dlaczego rower jedzie i się nie przewraca” brzmi nieźle, ale okazuje się, że bardzo łatwo można  ją obalić. 

Po pierwsze rower pojedzie bez rowerzysty. Wystarczy go dobrze pchnąć, a potoczy się spory kawałek, zachowując stabilność i dopiero potem się przewróci. Po drugie efekt żyroskopowy, owszem pomaga, ale ma niewielkie znaczenie. Gdyby go wyeliminować, rower też nie będzie się przewracał! 

Do takich wniosków doszedł w 1970 roku David E. H. Jones – dr chemii i autor cyklicznych artykułów naukowych, który opublikował wyniki swoich badań w czasopiśmie Physics Today (pisał też od pseudonimem Daedalus dla New Science i Nature)

Doświadczenia Jonesa miały wymiar praktyczny. Jednym z nich było między innymi skonstruowanie roweru, na który nie działa efekt żyroskopowy. By to osiągnąć, naukowiec domontował do przedniego koła drugie, ale kręcące się w przeciwną stronę i nie dotykające podłoża.To znosiło efekt żyroskopowy. Okazało się, że choć było ciężej to i takim rowerem dało się jechać i skręcać. 

Z drugiej strony spróbujcie pchnąć rower, ale tak by tylne koło było „przodem”, albo przywiążcie kierownicę do sztycy siodełka, tak by nie mogła się skręcać. W jednym i drugim przypadku stabilny rower, przestaje być stabilny. 

Brakuje mu „czegoś”, co ewidentnie jest powiązane z kierownicą i jej konstrukcją. Jones wykazał, że dla stabilnego toru jazdy roweru najważniejsze znaczenie (obok wszelkich innych, czyli efektu żyroskopowego, balansowania) ma właśnie geometria układu kierowniczego. Tę cechę nazwał śladem. Jest to kilkucentymetrowa odległość między rzutem osi skrętu kierownicy, a znajdującym się za nim punktem styku przedniego koła z podłożem (zerknijcie na widelec waszego roweru albo na kółko od fotela…). 

Ślad (trail distance) na ilustracji z artykułu Davida E. H. Jonesa (screen: Physics Today).

Jak napisał zaprzyjaźniony z nami dr Michał Krupiński „Dzięki takiej geometrii pochylenie całego roweru na przykład w prawo powoduje automatyczny skręt przedniego koła w tę samą stronę, czyli również w prawo. /…/  Jeżeli rower posiada jakąś prędkość, to skręt w prawo powoduje, że zaczyna się on poruszać po łuku i powstaje siła odśrodkowa skierowana w lewo, która jest siłą prostującą cały rower!”

Modyfikując „ślad” konstruktorzy mogą wpływać na to, czy rower będzie bardziej stabilny, ale mniej skrętny (rzut osi przesunięty w stronę punktu styku koła), czy odwrotnie bardziej skrętny, ale trudniejszy w utrzymaniu równowagi.

Proste? Proste, ale okazuje się, że również i to wyjaśnienie jest możliwe do obalenia! Naukowcy z Cornell University w 2011 roku skonstruowali rower (powiedzmy…), który na żadnym z kół nie ma efektu żyroskopowego, nie jedzie na nim rowerzysta, a wymyślony przez Jonesa ślad równy jest zero, czyli go nie ma. 

Publikacja ukazała się w Science i wynika z niej, że samostabilności roweru nie da się wyjaśnić w prosty sposób. Wszystkie opisane tutaj cechy mają na nią swój wpływ, ale jak twierdzą naukowcy z Cornell to nie ślad jest decydujący, a rozkład masy. Zwłaszcza położenie środka masy w przedniej części  bicykla ma bardzo silny wpływ na stabilność roweru.

Szok technologiczny

A wydawałoby się, że rower to taki prosty pojazd… O tym, że tak nie jest przekonałem się, kiedy dojechałem do domu. 

Wypakowałam Trance’a z bagażnika i na spokojnie zacząłem go oglądać. I tu nastąpił właśnie moment techno-szoku. SX E+ 1 PRO praktycznie na każdym kroku różnił się od mojej piętnastoletniej srebrnej strzały. 

Szeroka na 80 cm kierownica to gigant w porównaniu do mojego starego 56-centymetrowego kokpitu.

Zamiast wąskiej 56 cm kierownicy miałem przed sobą 80 cm kokpit. Zamiast 27-przełożeniowego napędu 3×9, „tylko” 11 biegów w układzie 1×11. Zamiast starych, 26-calowych kół, masywne i szerokie koła na 27,5-calowych obręczach z grubymi, 2,6-calowymi bezdętkowymi oponami. A do tego jeszcze widelec ze 160 milimetrami skoku, tylny amortyzator, opuszczana z kierownicy sztyca podsiodłowa i hydrauliczne hamulce tarczowe. 

O ile tarcze i pełna amortyzacja specjalnie mnie nie zdziwiły, bo już się z nimi spotykałem, to zmiana wielkości kół, szerokości kierownicy czy upraszczanie „przerzutek” znałem tylko z opisów. Miałem zatem przed sobą rower, w którym Giant do rozwiązań, będących efektem kilku lat rowerowego postępu i stojących za tym badań, dołożył jeszcze kolejną nowość: wspomaganie elektryczne. 

Napęd 1×11 też wygląda “dziwnie”.

Słowo wyjaśnienia: Bardzo bym chciał napisać dlaczego coraz mniej jest w sklepach dobrych rowerów z 24-calowymi kołami, wąskimi kierownicami itd., ale myślę, że to temat na zupełnie inny artykuł.  

Nie padalec, a pedelec. Choć lepiej brzmi e-rower.

No właśnie, czym jest e-rower albo jak chcą niektórzy pedelec (pedal electric cycle)? Ja muszę przyznać, że długo miałem o tym urządzeniu błędne wyobrażenie. Myślałem, że to takie rozwiązanie jak w elektrycznych hulajnogach, gdzie wsiada się i po chwili bez wysiłku (i korzyści dla zdrowia) mknie się w siną. Wydawało mi się, że dopiero jak prądu zabraknie trzeba będzie (jak śpiewał Janerka) popedałować. Jest inaczej. 

Rowery elektryczne cały czas pozostają rowerami, a nie motorowerami (mopedami) czy motocyklami. Bez depnięcia w pedały nie pojadą, ponieważ zainstalowany w nich silnik pełni jedynie rolę wspomagającą pracę rowerzysty. Według unijnych przepisów (dyrektywa EN15194) jego maksymalna moc nie może przekraczać 250 watów, a napięcie zasilania 48 woltów. Na tym nie koniec, bo to cudowne wspomaganie musi się płynnie wyłączać, kiedy rozpędzimy się do prędkości 25 km/h. 

Różnica między e-rowerami a mopedami (na filmie nazwanymi “speed pedelecs”

E-bike, spełniający te wymagania, które również pojawiają się w ustawie Prawo o ruchu drogowym,cały czas uznawany jest za rower i można nim jeździć wszędzie tam gdzie zwykłymi dwoma kółkami. To różni je od motorowerów, które mogą osiągać prędkość do 45 km/h, nie trzeba na nich pedałować, ale za to trzeba je zarejestrować, zapłacić OC i jeździć tylko po ulicach.

Jak to działa?

Ideą e-bike’a jest wspomaganie kolarza poprzez silnik elektryczny umieszczony na rowerze. Tutaj producenci sięgają po różne rozwiązania. Najprostsze i najtańsze silniki zintegrowane są z piastą przedniego lub tylnego koła. Takie rozwiązanie nie jest jednak idealne, ze względu na problemy (buksowanie albo podrzucanie kół na stromych, kiepskiej jakości podjazdach) z odpowiednim rozkładem dodatkowej masy jaką jest silnik i ciężki akumulator. Dlatego tego typu silniki najczęściej spotykane są  w rowerach miejskich czy szosowych, którymi jeździmy po dobrej nawierzchni. 

Silnik umieszczony centralnie.

Większość rowerów elektrycznych, tak jak testowany przez nas Giant, ma silnik centralny, umieszony w tym samym miejscu, gdzie w każdym rowerze znajdują się suport, korby i tarcze. W połączeniu z akumulatorem ukrytym w dolnej rurze ramy pozwala to na najbardziej optymalny rozkład masy i ułożenie środka ciężkości. Ale nie tylko, bo bardzo ważne jest naturalne i płynne połączenie siły ludzkich mięśni z silnikiem.

Giant  wykorzystuje tutaj wprowadzone już 10 lat temu rozwiązanie nazwane Hybrid Cycyling Technology. Głównym celem HCT jest dbanie o to, aby jazda na e-rowerze była jak najbardziej naturalna. Silnik elektryczny ma pełnić tylko rolę pomocniczą w stosunku do ludzkiej siły. 

W Trance SX E+ 1 PRO pomagają w tym 4 czujniki: momentu obrotowego, prędkości, kadencji i obrotów silnika. Czujnik momentu obrotowego reaguje na nacisk pedałów. Im mocniejszy jest nacisk na pedały, można liczyć na tym większe wspomaganie silnika. Moc mierzona jest bardzo precyzyjnie, dzięki czemu silnik może ją zwiększyć w płynny sposób. Czujniki obrotów silnika i kadencji zapewniają równomierne rozłożenie mocy na każdym biegu. Sprawia to, że jazda jest płynna bez względu na rodzaj terenu i wybrane przełożenie. 

Jak bardzo pomaga?

To jak bardzo będzie nas wspierał silnik zależy od dwóch czynników. Po pierwsze od nas samych, bo jeśli będziemy słabo kręcić to silnik proporcjonalnie mało doda nam od siebie. Po drugie od wybranego trybu wspomagania. 

W górskim Giancie mocy nie brakuje. Silnik Syncdrive Pro ma aż 80 Nm momentu obrotowego i zapewnia wspomaganie do 360%. I trzeba przyznać, że na płaskim to czuć. Wystarczy lekko depnąć, a my czujemy jakby rower dostał dawkę nitro. Nie jest to jednak nieprzyjemne gwałtowne szarpnięcie.

Na górze bardzo proste centrum sterowania wspomaganiem elektrycznym. Na dole manetka, służące do opuszczani siodełka.

Technicznie oznacza to, że w trybie Power, 100% wkładu użytkownika w napędzanie roweru zostanie wsparte przez silnik z mocą stanowiącą 360% pracy kolarza. My kręcimy np. 100 watów, a rower zachowuje się tak jakbyśmy generowali moc 460 watów. Na płaskim przekłada się to na miłe uczucie wiatru we włosach, ale na stromym podjeździe pokazuje inne oblicze roweru. Zamiast mozolnie kręcić młynek na najlżejszym przełożeniu, śmiga się w górę ze sporą prędkością.  

Oczywiście coś za coś. Przy maksymalnym wspomaganiu, akumulator o pojemności 500 Wh (żywotność 1000 pełnych cykli ładowania)  na płaskim wystarczy na 15-45 km jazdy. W trybie Eco, który dodaje tylko 100% mocy przejedziemy do 110 km. Trzeba wziąć pod uwagę, że to warunki idealne. Bez wiatru, na asfalcie, bez górek. Wystarczy zjechać na szuter, zacząć podjeżdżać i podane zasięgi zmienią się dość znacznie. Jak? Każdy musiałby to sam sprawdzić, bo wspomaganie zależy od tego jak szybko jeździmy i ile waży sam kolarz.

Tu kryje się akumulator o pojemności 500 Wh

Na elektryku też się możesz spocić

Według statystyk, w 2017 roku w UE sprzedało się 3 mln sztuk rowerów elektrycznych. W Polsce, jak podaje Magazyn BikeBoard w analogicznym okresie sprzedano między 5000 a 10000 e-bike’ów.  Według ustaleń Rzeczypospolitej w 2018 roku sprzedaż miała już wzrosnąć do ok. 60 000 sztuk. To wciąż dość mało, ale i tak dobitnie świadczy, że zaczynamy interesować się tego typu rowerami. Czy jest to tylko kwestia lenistwa i wygody? 

I tak,i nie. Na e-rowerze trzeba cały czas pedałować i tylko od nas zależy czy się zmęczymy. Jeśli włączymy mocne wspomaganie to małym nakładem sił dojedziemy np. do pracy w garniturze i się nawet nie spocimy. Ale… tryb Power można ograniczyć tylko do stosowania na podjazdach, a przez całą drogę dawać więcej z siebie. 

I to mi się właśnie podczas jazdy Trancem najbardziej podobało, bo jadąc z normalnym wysiłkiem, poruszałem się szybciej, a w rezultacie pokonywałem większe dystanse. Najwięcej wsparcia silnik dawał jednak na podjazdach. Tam gdzie po kilkunastu minutach pewnie bym zszedł, cały czas jechałem. Musiałem jednak pamiętać, żeby np. na zjazdach wyłączać wspomaganie i oszczędzać baterię. Nie byłoby nic przyjemnego gdyby prądu zabrakło i musiałbym pchać 24+ kg roweru pod następną górkę – wtedy nie zadziała nawet tryb Walk Assist, który wspomaga prowadzenie roweru. Dlatego ze wspomagania trzeba korzystać z głową i oprócz zmiany trybów pracy silnika cały czas korzystać ze zmiany klasycznych biegów, np. redukując je przed podjazdami.

Silnik Syncdrive Pro ma aż 80 Nm momentu obrotowego może dodać nam, aż 360% więcej mocy. Problem w tym, że wspomaganie może nam się już skończyć po 15 km jazdy. Dlatego ze wspomagania trzeba umiejętniej korzystać.

Rower z silnikiem sprawnemu kolarzowi pomoże pokonać więcej kilometrów w tym samym czasie, co na klasycznym rowerze. Osobom starszym czy takim, które nie mają dość siły pozwoli ruszyć nawet na górskie szlaki. Pokona podjazdy, zniweluje opór wiatru. 

Jak widać same plusy (poza ceną e-bike’ów), ale też i niebezpieczeństwa. Na e-rowerach jeździ się szybciej, w górach „można więcej”, ale bez odpowiedniej techniki może to być zgubne. Być może dlatego Bosch zaczął robić system ABS do rowerów, a firma MET zaczęła robić specjalne kaski dedykowane dla e-rowerzystów, które spełniają bardziej rygorystyczną normę NTA8776 (pochłania o 43% więcej energii niż normalny).

Źródła: 1,2, bikeBoard Rowery Elektryczne 2018.

Tekst jest elementem współpracy z firmą Giant Polska. Partner nie miał wpływu na opinie, które wyrażamy.

Podoba się? Oceń!

6
Dodaj komentarz

avatar
 
5 Comment threads
1 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
5 Comment authors
TomaszAndrzej PająkKarolPiotr StanisławskiAndrzej Pająk Recent comment authors

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Subscribe  
najnowszy najstarszy oceniany
Powiadom o
Aweeedf
Gość
Aweeedf

A jak z ładowaniem?

Piotr Stanisławski
Admin
Piotr Stanisławski

Ale masz jakieś konkretne zarzuty lub uwagi do tekstu?

Karol
Gość
Karol

Jaką moc maksymalną osiąga silnik użyty w tym rowerze?

Tomasz
Gość
Tomasz

Patrząc na to, co dzieje się na szlakach w Beskidach, wniosek nasuwa się tylko jeden. Nadchodzi zmierzch rowerów nie-elektrycznych. Jadąc na tradycyjnym rowerze enduro pod górę 6-7 km/h co kilka minut wyprzedza cię 100 kilowy gość na e-bike, cisnąc 20 km/h. Dostajesz takiego demota, że za każdym razem zastanawiasz się jaki to wszystko ma sens. Ale nie to jest najgorsze. Przy naprawdę mocnej łydzie i trenowanej lata kondycji jesteś w stanie wyjechać np. na Kozią dwa, może trzy razy, i tyle samo razy zjechać. A ktoś bez kondycji wyjedzie np. 5 razy i zjedzie 5 razy. Czyli ten ktoś trenuje… Czytaj więcej »

Nie ma więcej wpisów