Nawet niewprawne oko jest w stanie odróżnić rower elektryczny od zwykłego, choć e-bike zawiera jedynie kilka dodatkowych komponentów. Podstawowe części, takie jak: rama, koła, siodełko, kierownica, przerzutki czy hamulce, są takie same, przy czym w niektórych elektrykach rama może być wyraźnie grubsza niż w tradycyjnych jednośladach. Z jakich elementów zbudowany jest standardowy rower elektryczny?
Czym jest rower elektryczny?
Zanim przejdziemy do budowy roweru elektrycznego, warto choć pobieżnie zapoznać się z zasadą działania takiego jednośladu. Otóż rower elektryczny wyposażony jest w system wspomagania, dzięki któremu rowerzysta może przemieszczać się szybciej i ze znacznie mniejszym wysiłkiem. Pomocniczy system wspomagania zbudowany jest z trzech podstawowych elementów:
- silnika,
- baterii oraz
- elektronicznego sterownika.
To właśnie te części odróżniają rower elektryczny od tradycyjnego.
Napęd elektryczny może działać tylko wtedy, gdy rowerzysta pedałuje. Jeżeli wspomaganie można włączyć bez nacisku na pedały, wówczas w świetle prawa nie jest to rower, co znacznie komplikuje użytkowanie takiego pojazdu. Co więcej, nawet jeżeli napęd elektryczny wymaga pracy nóg, ale silnik roweru przekracza dozwolone parametry, wówczas mamy do czynienia z tzw. s-pedelcem, co również wiąże się z ograniczeniami i utrudnieniami. Zgodnie z artykułem 2 ustawy prawo o ruchu drogowym napęd elektryczny w rowerze może być bowiem zasilany prądem o napięciu nieprzekraczającym 48 V i mocy znamionowej nie wyższej niż 250 W. Po przekroczeniu prędkości 25 km/h moc napędu powinna stopniowo spadać aż do zera.
Budowa roweru elektrycznego – najważniejsze elementy
Silnik, czyli „serce” roweru elektrycznego
Silnik jest najważniejszym elementem napędu, który odróżnia rower elektryczny od zwykłego. Może być umieszczony w piaście (koła tylnego lub przedniego) lub centralnie w korbie. Rowery z silnikiem centralnym kosztują więcej, jednak są bardziej uniwersalne ze względu na równomierne rozłożenie środka ciężkości. Silnik umieszczony w tylnym kole doskonale sprawdza się na terenie o zróżnicowanym ukształtowaniu, z kolei silnik przedniopiastowy polecany jest głównie do przemieszczania się po mieście i jazdy rekreacyjnej. Silniki korbowe są bardziej zaawansowane i efektywne, zaś silniki w piaście są prostsze w montażu, dlatego stosuje się je w rowerach przerabianych na elektryczne.
Silniki w rowerach elektrycznych różnią się nie tylko umiejscowieniem, ale również parametrami, które mają wpływ na osiągi rowerzysty. Oto najważniejsze z nich:
Moc silnika
Zgodnie z przepisami moc roweru elektrycznego nie może przekraczać 250 W, jednak na rynku można bez problemu znaleźć modele o mocy 500 W, a nawet kupić egzemplarz składany na zamówienie o mocy 5000 W. Taki pojazd nie jest już jednak rowerem elektrycznym, chyba że producent zastosował blokadę mocy do 250 W. Z roweru o mocniejszym silniku można bez problemu korzystać podczas jazdy w terenie i na prywatnej posesji.
Moment obrotowy
Ten parametr określa, z jaką siłą silnik jest w stanie napędzać wał korbowy lub piastę koła. Im wyższy moment obrotowy, tym lepsze przyspieszenie i łatwiejsze pokonywanie przeszkód. Wartość ta podawana jest w niutonometrach (Nm), przy czym producenci zwykle podają maksymalny moment obrotowy dla danej jednostki napędowej. W zależności od rodzaju roweru moment obrotowy może wynosić od 30 Nm do 150 Nm. Warto jednak pamiętać, że zrywność roweru zależy również od jego ciężaru i wagi rowerzysty.
Napięcie znamionowe
Zgodnie z prawem rower elektryczny może być zasilany prądem o napięciu nie wyższym niż 48 V, jednak w większości silników napięcie nominalne wynosi 24 V lub 36 V. Co daje wyższe napięcie? Taki silnik potrzebuje mniej energii, więc bateria nie jest tak mocno eksploatowana jak w rowerach z silnikiem o słabszym napięciu. Wyższe napięcie przekłada się również na większy moment obrotowy (a więc lepsze przyspieszenie). Trzeba jedynie zaakceptować nieco większy ciężar roweru.
Bateria – źródło energii dla roweru elektrycznego
Przy zakupie roweru elektrycznego duże znaczenie ma również bateria, której próżno szukać w zwykłym jednośladzie. W tym przypadku najważniejszym parametrem jest pojemność podawana w watogodzinach (Wh) lub amperogodzinach (Ah). Pojemność baterii ma wpływ na to, jak daleko rowerzysta dojedzie ze wspomaganiem i jak często będzie ładował swój rower. Im większa pojemność, tym większy zasięg, ale i większa masa jednośladu. Warto również pamiętać, że ostateczny zasięg wspomagania zależy od wielu innych czynników, takich jak waga roweru i rowerzysty, prędkość, rodzaj terenu czy pogoda.
Producenci rowerów elektrycznych stosują różne rodzaje baterii, przy czym obecnie za najlepsze uważa się ogniwa litowo-jonowe. Akumulatory umieszcza się w różnych miejscach, przy czym najbardziej praktyczny jest montaż centralny z uwagi na równomierne rozłożenie masy (co przekłada się na większą stabilność roweru). Bateria może znajdować się w dolnej rurze – wówczas może być zintegrowana z ramą lub zamontowana w miejscu mocowania bidonu. Czasami akumulator znajduje się w rurze podsiodłowej (od strony górnej ramy lub tylnego koła), choć częściej można spotkać rowery z baterią umieszczoną na bagażniku.
Kontroler z wyświetlaczem – „mózg” systemu wspomagania
Jeśli silnik jest sercem napędu elektrycznego, to elektroniczny kontroler można nazwać mózgiem całego systemu. Element ten steruje bowiem pracą napędu i odpowiada za dostarczanie energii z akumulatora do silnika. Sterownik uruchamia wspomaganie po wykryciu nacisku na pedały i wyłącza silnik w momencie, kiedy rowerzysta hamuje lub przestaje pedałować. Urządzenie może być wyposażone w wyświetlacz, który zakłada się na kierownicy – dzięki temu rowerzysta ma łatwy dostęp do funkcji kontrolera. Niektóre wyświetlacze są bardzo proste, inne umożliwiają kontrolowanie najważniejszych parametrów jazdy (np. prędkość, przebyte kilometry, czas jazdy) czy naładowanie baterii. Sterownik może również współpracować z czujnikiem nacisku na pedały, zapewniając bardziej naturalne odczucia i większą przyjemność z jazdy.
Manetka gazu – potrzebna czy nie?
Niektóre rowery elektryczne są wyposażone w tzw. manetkę gazu, która służy do sterowania mocą silnika. Manetka pozwala uruchomić silnik bez pedałowania i zwiększyć prędkość, gdy rowerzysta szczególnie tego potrzebuje, np. podczas pokonywania stromego podjazdu czy jazdy po wertepach. Element ten może występować pod postacią manetki pełnej (sterowanie chwytem) lub manetki kciukowej. Warto jednak pamiętać, że pojazd z manetką gazu może zostać zakwalifikowany jako motorower lub motocykl z uwagi na możliwość uruchomienia silnika bez pedałowania. Z tego względu w niektórych rowerach manetka jest zablokowana i pełni funkcję asystenta prowadzenia (wspomaganie ułatwia wówczas prowadzenie roweru).
Z jakich jeszcze części składają się rowery elektryczne?
Poza zastosowaniem silnika, baterii i elektronicznego kontrolera rowery elektryczne nie różnią się budową od swoich tradycyjnych odpowiedników. W zależności od rodzaju są wyposażone w taki sam osprzęt (hamulce hydrauliczne lub mechaniczne, przerzutki) oraz akcesoria (bagażnik, oświetlenie).
Należy jednak mieć na uwadze, że dodatkowe elementy zwiększają wagę pojazdu. Przykładowo zwykły rower górski waży 13-14 kilogramów, zaś model z napędem elektrycznym może ważyć w granicach 16 do 25 kilogramów. Większy ciężar utrudnia transport czy przechowywanie roweru, jednak dzięki elektrycznemu napędowi rowerzysta nie odczuwa większego wysiłku podczas jazdy.