Električni bicikli, također poznati kao e-bicikli, vrsta su bicikala koje pokreće električni motor. Postali su sve popularniji posljednjih godina kao održiv i praktičan način prijevoza.
Jedna od glavnih prednosti e-bicikala je ta što olakšavaju vožnju uzbrdicama i na velikim udaljenostima. To je zato što motor pruža dodatno povećanje snage kako bi pomogao vozaču, što mu omogućuje da se uhvati u koštac s težim terenom bez umora. To čini e-bicikle odličnom opcijom za putnike koji moraju prijeći veće udaljenosti ili za ljude koji žele uživati u vožnji biciklom, ali možda nisu u formi kako bi željeli.
Električni bicikli također imaju prednost jer su ekološki prihvatljiviji od tradicionalnih vozila na benzin. Emitiraju nultu emisiju i puno su tiši od tradicionalnih bicikala, što ih čini izvrsnom opcijom za one koji žele smanjiti svoj ugljični otisak.
Postoji nekoliko različitih tipova e-bicikala dostupnih na tržištu, uključujući pedeleke, koji pružaju pomoć na temelju količine napora koji vozač uloži, i e-bicikle na bazi gasa, koje može pokretati isključivo električni motor. E-bicikli također dolaze u nizu stilova, uključujući tradicionalne cestovne bicikle, brdske bicikle, pa čak i sklopive bicikle za jednostavno skladištenje i transport.
E-bicikli također postaju sve prihvaćeniji na cestama i biciklističkim stazama, a mnogi gradovi i države usvajaju zakone koji dopuštaju korištenje e-bicikala na istim cestama kao i tradicionalni bicikli. To ljudima olakšava korištenje e-bicikala za putovanje na posao ili u slobodno vrijeme, bez brige hoće li dobiti kartu ili gnjavažu.
Općenito, električni bicikli su prikladan i održiv način prijevoza koji postaje sve popularniji. Bilo da putujete na posao i tražite lakši način da dođete na posao ili ste rekreativni vozač koji želi voziti po težem terenu, e-bicikl može biti savršen izbor za vas.
Povijest
Povijest električnih bicikala seže u kasno 19. stoljeće, kada su prijavljeni prvi patenti za električne bicikle. Međutim, tek su 1990-ih električni bicikli počeli stjecati značajnu popularnost, dijelom zahvaljujući napretku u tehnologiji baterija i sve većoj brizi za ekološku održivost.
Jedan od najranijih zabilježenih električnih bicikala razvio je 1895. Hosea W. Libbey, koji je podnio patent za električni bicikl sa “šestopolnim motorom s četkom i komutatorom istosmjerne struje (DC) montiranim na stražnji kotač” . Međutim, tek kasnih 1970-ih i ranih 1980-ih električni bicikli počeli su se masovno proizvoditi i komercijalno prodavati.
U 1990-ima električni bicikli su doživjeli porast popularnosti, posebno u Europi, gdje su smatrani praktičnom i ekološki prihvatljivom alternativom tradicionalnim vozilima na benzin. U Sjedinjenim Državama električni bicikli počeli su dobivati na snazi početkom 2000-ih, s tvrtkama poput Treka i Specializeda koje su izdale vlastite modele e-bicikala.
Danas su električni bicikli popularan način prijevoza diljem svijeta, sa širokim rasponom stilova i dizajna dostupnih za različite potrebe i sklonosti. Posebno su popularni u urbanim područjima, gdje se često koriste za putovanje na posao ili u slobodno vrijeme. Očekuje se da će globalno tržište električnih bicikala nastaviti rasti u nadolazećim godinama, kako se sve više ljudi okreće e-biciklima kao održivom i praktičnom načinu prijevoza.
Električni bicikli – dijelovi
Električni bicikl, poznat i kao e-bicikl, obično ima sljedeće glavne komponente:
- Pedale: većina e-bicikala ima pedale koje vozač može koristiti za ručno pokretanje bicikla.
- Električni motor: električni motor je odgovoran za napajanje bicikla. Obično se nalazi u glavčini stražnjeg kotača ili u donjem nosaču okvira.
- Baterija: Baterija skladišti električnu energiju i pokreće elektromotor. Obično se nalazi na okviru bicikla, bilo u donjoj cijevi ili stražnjem nosaču.
- Upravljač: Upravljač regulira protok električne energije od baterije do motora. Obično se nalazi na upravljaču, u blizini ručice gasa ili kočnice.
- Prigušnica: prigušnica je poluga postavljena na upravljaču koju vozač može koristiti za kontrolu izlazne snage motora.
- Zaslon: mnogi e-bicikli imaju zaslon koji prikazuje informacije o vozaču kao što su trenutna brzina, razina baterije i razina pomoći.
- Kočnice: E-bicikli imaju mehaničke ili hidrauličke kočnice koje se koriste za usporavanje ili zaustavljanje bicikla.
- Ovjes: neki e-bicikli imaju komponente ovjesa, kao što su vilice ili amortizeri, za poboljšanje udobnosti i upravljanja na neravnom terenu.
- Svjetla: Neki e-bicikli imaju svjetla za vidljivost i sigurnost tijekom vožnje noću ili u uvjetima slabog osvjetljenja.
Klase električnih bicikala
Postoji nekoliko različitih klasa električnih bicikala, koje su definirane količinom pomoći koju pruža električni motor i maksimalnom brzinom kojom bicikl može raditi. Ovdje su glavne klase električnih bicikala:
Klasa 1: Ovi električni bicikli imaju motor koji pruža pomoć samo kada vozač okreće pedale i prestaje pružati pomoć kada bicikl postigne najveću brzinu od 32 km/h.
Klasa 2: Ovi električni bicikli imaju motor koji se može koristiti za pogon bicikla bez okretanja pedala, uz pružanje pomoći kada vozač okreće pedale. Motor se gasi pri najvećoj brzini od 32 km/h.
Klasa 3: Ovi električni bicikli imaju motor koji pomaže vozaču kada okreće pedale i mogu postići najveću brzinu od 45 km/h.
Klasa 4: Ovi električni bicikli, također poznati kao brzi pedeleci, imaju motor koji pomaže vozaču kada pedalira i mogu postići najveću brzinu od 45 km/h. Oni su legalni samo na privatnom posjedu ili u područjima gdje su dopušteni tradicionalni bicikli.
Popularnost električnih bicikala
Električni bicikli, također poznati kao e-bicikli, posljednjih su godina doživjeli značajan porast popularnosti. E-bicikli su praktičan i ekološki prihvatljiv način prijevoza koji se može koristiti za putovanje na posao, slobodno vrijeme i tjelovježbu. Opremljene su električnim motorom koji pomaže vozaču, olakšava pedaliranje i omogućuje vozaču da prijeđe veće udaljenosti s manje napora.
Jedan od glavnih čimbenika koji doprinose popularnosti e-bicikala je sve veća svijest o ekološkim prednostima električnih vozila. E-bicikli ne ispuštaju nulte emisije i mogu pomoći u smanjenju onečišćenja zraka i emisije stakleničkih plinova. Oni su također isplativiji od tradicionalnih vozila na benzinski pogon, budući da zahtijevaju manje održavanja i imaju niže operativne troškove.
Osim toga, e-bicikle mogu koristiti ljudi svih dobi i razina kondicije, što ih čini privlačnom opcijom prijevoza za širok raspon pojedinaca. Oni mogu biti osobito korisni za putnike koji moraju prijeći velike udaljenosti ili koji žive u brdovitim područjima, jer električni motor može pružiti pomoć pri penjanju na brda.
Električni bicikli su također stekli popularnost zbog svoje svestranosti. Mnogi su modeli dizajnirani za korištenje u različitim okruženjima, poput biciklističkih staza, u urbanim područjima i na terenima izvan cesta. Ova svestranost, u kombinaciji s njihovim ekološkim i ekonomskim prednostima, pridonijela je sve većoj popularnosti e-bicikala.
Motori i pogonski sklopovi
Dva najčešća tipa motora koji se koriste u električnim biciklima su brušeni i bez četkica. Dostupne su mnoge konfiguracije, različite po cijeni i složenosti; koriste se i motorne jedinice s izravnim pogonom i reduktori. Sustav električne pomoći može se dodati gotovo svakom ciklusu pedala pomoću lančanog pogona, pogona remenom, motora glavčine ili pogona trenjem.
Motori s glavčinama bez četkica najčešći su u modernim dizajnima. Motor je ugrađen u samu glavčinu kotača, dok je stator čvrsto fiksiran na osovinu, a magneti su pričvršćeni za kotač i okreću se s njim. Glavčina kotača bicikla je motor. Razine snage korištenih motora pod utjecajem su dostupnih zakonskih kategorija i često su, ali ne uvijek, ograničene na ispod 750 vata.
Druga vrsta električnog pomoćnog motora, često nazivana sustavom srednjeg pogona, postaje sve popularnija. Kod ovog sustava, električni motor nije ugrađen u kotač, već je obično montiran blizu (često ispod) školjke donjeg nosača. U tipičnijim konfiguracijama, zupčanik ili kotač na motoru pokreće remen ili lanac koji se zahvaća s remenicom ili lančanikom pričvršćenim na jedan od krakova radilice bicikla. Dakle, pogon je osiguran na pedalama, a ne na kotaču, a na kraju se prenosi na kotač preko standardnog pogonskog sklopa bicikla.
Budući da se snaga primjenjuje kroz lanac i lančanik, snaga je obično ograničena na oko 250-500 vata radi zaštite od brzog trošenja pogonskog sklopa. Električni srednji pogon u kombinaciji s unutarnjom glavčinom zupčanika na stražnjoj glavčini može zahtijevati brigu zbog nedostatka mehanizma spojke koji bi ublažio udar zupčanika u trenutku ponovnog uključivanja.
Kontinuirano varijabilni prijenos ili potpuno automatizirana unutarnja glavčina zupčanika može smanjiti udarce zbog viskoznosti ulja koja se koriste za tekuće spojke umjesto mehaničkih spojki konvencionalnih unutarnjih glavčina zupčanika.
Glavna prednost koju motori sa srednjim pogonom imaju u odnosu na motore s glavčinama je ta da se snaga primjenjuje kroz lanac (ili remen) i stoga iskorištava postojeće stražnje zupčanike (bilo vanjske ili unutarnje). To omogućuje motoru da radi učinkovitije u širem rasponu brzina vozila. Bez korištenja zupčanika bicikla, ekvivalentni motori glavčine imaju tendenciju da budu manje učinkoviti pri sporom tjeranju e-bicikla uz strma brda i pri brzom tjeranju e-bicikla na ravnini.
Baterije
E-bicikli koriste punjive baterije uz električne motore i neki oblik upravljanja. Sustavi baterija koji se koriste uključuju zatvorene olovno-kiselinske (SLA), nikal-kadmijeve (NiCad), nikal-metal-hidridne (NiMH) ili litij-ionske polimere (Li-ion). Baterije se razlikuju prema naponu, ukupnom kapacitetu punjenja (amper sati), težini, broju ciklusa punjenja prije nego što se performanse smanje i sposobnosti podnošenja uvjeta punjenja previsokog napona.
Troškovi energije za rad e-bicikala su mali, ali može doći do znatnih troškova zamjene baterije. Životni vijek baterije varira ovisno o vrsti uporabe. Plitki ciklusi pražnjenja/ponovnog punjenja pomoći će u produljenju cjelokupnog vijeka trajanja baterije.
Domet je ključno razmatranje kod e-bicikala, a na njega utječu čimbenici kao što su učinkovitost motora, kapacitet baterije, učinkovitost pogonske elektronike, aerodinamika, uzbrdice i težina bicikla i vozača. Neki proizvođači, poput kanadskog BionX-a ili American Vintage Electric Bikes, imaju opciju korištenja regenerativnog kočenja, motor djeluje kao generator za usporavanje bicikla prije nego što se uključe kočione pločice. Ovo je korisno za produljenje dometa i vijeka trajanja kočionih pločica i naplataka. Postoje i eksperimenti s gorivim ćelijama. npr. PHB.
Neki eksperimenti su također poduzeti sa super kondenzatorima kao dopuna ili zamjena baterija za automobile i neke SUV-ove. E-bicikli razvijeni u Švicarskoj kasnih 1980-ih za utrku solarnih vozila Tour de Sol dolazili su sa solarnim stanicama za punjenje, ali su one kasnije bile pričvršćene na krovove i spojene tako da se napajaju u električnu mrežu. Bicikli su se tada punili iz električne mreže, kao što je danas uobičajeno. Dok su baterije za e-bicikle u prošlosti uglavnom proizvodile veće tvrtke, mnoge male i srednje tvrtke počele su koristiti nove inovativne metode za stvaranje izdržljivijih baterija. Vrhunski, prilagođeni automatizirani precizni CNC strojevi za točkasto zavarivanje koji su stvorili 18650 paketa baterija[52] obično se koriste među proizvođačima e-bicikala “uradi sam”.
Varijacije dizajna
Postoji mnogo različitih varijacija dizajna električnih bicikala, a specifični dizajn električnog bicikla ovisit će o njegovoj namjeni i preferencijama proizvođača i potrošača. Neke uobičajene varijacije dizajna električnih bicikala uključuju:
Električni bicikli s pomoćnim pedalama: Ovi bicikli imaju mali električni motor koji povećava vozačevu snagu pedaliranja. Vozač može kontrolirati razinu pomoći koju pruža motor pomoću upravljačke ploče ili prekidača na upravljaču.
Električni bicikli s kontrolom gasa: Ovi bicikli imaju mali električni motor koji vozač može aktivirati pomoću palca za gas. Vozač ne mora pedalirati da bi koristio motor, a bicikl se može pokretati isključivo pomoću motora.
Sklopivi električni bicikli: Ovi su bicikli dizajnirani da se lako sklope i pohrane kada se ne koriste. Često su manji i lakši od drugih dizajna električnih bicikala, što ih čini dobrim izborom za putnike koji svoj bicikl moraju spremiti u javnom prijevozu ili u malom stanu.
Električni bicikli s debelim gumama: Ovi bicikli imaju velike, široke gume koje su dizajnirane za korištenje na neravnom terenu, poput pijeska ili snijega. Često se koriste za terensku vožnju ili u područjima s lošim uvjetima na cestama.
E-brdski bicikli: Ovi bicikli dizajnirani su posebno za terensku upotrebu, sa značajkama kao što su puni ovjes, hidraulične disk kočnice i čvrsti okvir. Često se koriste za trail vožnju i tehničke terene bez cesta.
E-cestovni bicikli: Ovi bicikli su dizajnirani za korištenje na asfaltiranim površinama i optimizirani su za brzinu i učinkovitost. Često imaju lagani okvir i uske gume, a mogu uključivati značajke kao što su aerodinamični upravljači i aero kotači.
E-teretni bicikli: Ovi bicikli dizajnirani su za prijevoz velikih tereta, poput namirnica ili tereta. Mogu imati veliki prednji ili stražnji nosač tereta ili zatvorenu kutiju za teret. Često se koriste u utilitarne svrhe, poput obavljanja poslova ili prijevoza djece.
Učinci na zdravlje
Vožnja električnim biciklom može imati različite zdravstvene prednosti, poput poboljšanja kardiovaskularne kondicije, povećanja snage i fleksibilnosti mišića te smanjenja stresa. Međutim, kao i kod svakog oblika tjelesne aktivnosti, važno je poduzeti određene mjere opreza kako biste osigurali svoju sigurnost tijekom vožnje električnog bicikla.
Jedan potencijalni rizik vožnje električnim biciklom je mogućnost pada ili sudara, što može dovesti do ozljeda. Kako biste smanjili ovaj rizik, važno je nositi kacigu i drugu zaštitnu opremu, poput štitnika za laktove i koljena. Također je važno pridržavati se prometnih zakona i voziti defenzivno kako bi se smanjio rizik od sudara.
Drugi potencijalni rizik vožnje električnog bicikla je mogućnost ozljeda od prekomjerne upotrebe, kao što je tendonitis ili sindrom karpalnog tunela, zbog ponavljajuće prirode pedaliranja. Kako biste smanjili rizik od ozljeda od prenaprezanja, važno je uzimati pauze i redovito se istezati tijekom vožnje te obratiti pažnju na signale vašeg tijela.
Također je važno voditi računa o vremenu kada vozite električni bicikl, jer ekstremna vrućina ili hladnoća mogu imati negativne učinke na vaše zdravlje. Pobrinite se da se prikladno odjenete i ostanete hidrirani po vrućem vremenu, a odjenite se toplo i napravite pauze da se zagrijete po hladnom vremenu.
Općenito, vožnja električnim biciklom može imati mnoge zdravstvene prednosti, ali važno je poduzeti mjere opreza kako biste osigurali svoju sigurnost i slušali signale svog tijela.
Utjecaj na okoliš
Električni bicikli mogu imati niz ekoloških prednosti u usporedbi s tradicionalnim vozilima na benzin.
Jedna od prednosti električnih bicikala je da ne proizvode nulte emisije, što znači da ne doprinose onečišćenju zraka. To može biti posebno korisno u urbanim područjima gdje su razine onečišćenja zraka često visoke zbog koncentracije vozila.
Električni bicikli također zahtijevaju manje energije za rad od tradicionalnih vozila na benzin, jer koriste električnu energiju umjesto fosilnih goriva. To može pomoći smanjiti naše oslanjanje na neobnovljive izvore energije i smanjiti emisije stakleničkih plinova.
Osim toga, električni bicikli zahtijevaju manje održavanja od tradicionalnih vozila, što može dodatno smanjiti njihov utjecaj na okoliš. Na primjer, električni bicikli ne zahtijevaju redovite izmjene ulja ili provjere emisija.
Općenito, električni bicikli mogu biti ekološki prihvatljivija opcija prijevoza u usporedbi s tradicionalnim vozilima na benzin, budući da proizvode nultu emisiju i zahtijevaju manje energije za rad.