Jak efektywnie wykorzystać wspomaganie elektryczne w rowerze

Z rowerem elektrycznym jest jak z samochodem – może palić jak smok, ale też da się jeździć oszczędnie. Znając kilka prostych zasad, można z niedużej baterii wycisnąć wiele i zajechać dalej i wyżej.

Artykuł jest naszego autorstwa i pochodzi z magazynu Rowertour, kwiecień 2019

Najczęściej pamiętamy, jak to było, gdy uczyliśmy się jazdy na rowerze. Jedni wcześniej, inni później, ale wszyscy zaczynaliśmy z podobnymi problemami, z których największym było utrzymać równowagę i nie przewrócić się. W dorosłym życiu jazda na rowerze jest oczywista, jak śnieg w styczniu (porównanie celowo niezbyt jednoznaczne w obecnych czasach). Wsiadając na rower elektryczny pewnych rzeczy musimy się bowiem zwyczajnie nauczyć, bo wcześniej nie mieliśmy z nimi do czynienia (jak kiedyś z ociepleniem klimatu). One powinny wejść nam w krew, a wszystko po to, by efektywnie wykorzystać elektryczne wspomaganie.

Podkreślam to przy każdej okazji, że rower elektryczny traktuję ciągle jak rower, tyle że z pewnymi udogodnieniami ułatwiającymi pokonywanie trasy. Chciałbym, żeby elektryk nie był gorszy od zwykłego roweru pod względem właściwości jezdnych, a dodatkowo żeby zaoferował mi większe możliwości w pokonywaniu podjazdów i powiększał zasięg wycieczek. Z tego powodu nie wsiadam na mocne rowery, które w zasadzie nazwać należy motocyklami lub motorowerami elektrycznymi. Pamiętacie z dawnych czasów takie wynalazki jak chociażby słynnego Komara produkowanego przez Zakłady Predom Romet? On miał silnik spalinowy i pedały. W zasadzie na samych pedałach to daleko zajechać się nie dało, głównie z powodu niedogodnej przekładni i sporej masy pojazdu. Służyły raczej tylko do uruchamiania silnika. W kolejnych konstrukcjach pedały nawet zniknęły, a mimo to jednoślady nadal były nazywane motorowerami. Dlaczego o tym piszę? Żeby uświadomić różnicę pomiędzy „moto-e-rowerem”, a tym, czym jest i być powinien faktycznie rower elektryczny.

Posłużę się jeszcze jednym przykładem. A gdyby tak współczesna technologia pozwoliła budować rowery ważące jeden kilogram i nie kosztujące fortuny, to co by było? To oczywiste – kupowaliby je wszyscy i na nich jeździli. A z powodu bardzo niskiej masy, pedałując własnymi siłami jeździlibyśmy dalej, szybciej albo bez dużego zmęczenia. Nie narzekalibyśmy raczej na to udogodnienie. Nikt by nie płakał, że to już nie to samo co „fajny” ciężki stalowy rower bez przerzutek z lat 70-80. XX wieku. A gdyby tak potraktować napęd elektryczny, jak coś w rodzaju rekompensaty tej niemożności zbudowania ultralekkiego roweru? I zamiast zmniejszać masę ułatwiającą jazdę, zgodzić się na wsparcie elektryczne? Przecież to już się dzieje od dawna – aluminium, karbon, przerzutki, dopracowane geometrie, większe koła. Wszystko po to, żeby jeździło się lżej, wygodniej, lepiej i dalej, ale z jednym niezmiennym zastrzeżeniem – że odbywa się to za pomocą pedałowania. Widzieliście rower Roberta Karasia, rekordzisty w potrójnym ironmanie? Wiecie co powiedział w wywiadzie dla TVP Sport? Tak oto: „Trzecia rzecz, która mi nie dopisała, to specjalne koło rowerowe, które zamówiliśmy w Portugalii, a które do dziś nie przyszło. Z nim zaoszczędziłbym jeszcze pół godziny.”. Czy to nie jest forma wspomagania, z której korzystamy godząc się na nią bez zająknięcia? To dlatego nie uważam, że silnik traktowany, jako wsparcie wypacza ideę cyklizmu i spychać ma mnie na margines kolarstwa. Wszystko dlatego, że wiem jak, kiedy i do czego go używam.

Rower elektryczny powinien być przede wszystkim lekki (tzn. możliwie niewiele cięższy od zwykłego roweru), by w razie potrzeby przejechać na nim o własnych siłach sporo kilometrów. Powinien nie tracić właściwości jezdnych, głównie mam na myśli środek ciężkości i wspomnianą już całkowitą masę, ale też zachowanie przełożeń biegów odpowiednich do przeznaczenia roweru, a więc w góralach – górskich, a przykładowo w trekingu – bardziej szosowych. Nie bez znaczenia jest tu rozgraniczanie na konstrukcje uruchamiane z pedałów czy z manetki. Rowerzysta myśli. Niech on decyduje o momencie uruchomienia wspomagania. Niech to będzie wolą rowerzysty, a nie urzędnika opracowującego definicje prawne, czy dopasowującego się do nich konstruktora roweru, który płacze, jak ma zapewnić legalność rowerowi elektrycznemu, sztucznie ograniczając dobre rozwiązania. Dlatego w oderwaniu od kwestii prawnych, zobaczmy na przykładzie roweru z centralnym napędem elektrycznym niedużej mocy, jak go efektywnie używać.

Bateria to bardzo istotny składnik wagowy napędu elektrycznego. Taka o pojemności 11,6Ah (36V) potrafi ważyć wraz z obudową i szyną do montażu na rowerze nawet 3 kg. Gdy zwiększamy pojemność, to przybywa ogniw i w ten sposób akumulator 17,4 Ah może mieć masę 4 kg. To tyle samo lub nawet więcej, niż cała reszta elementów kita do montażu na rowerze. A w sumie zamiast roweru 14-kilogramowego mamy maszynę o masie 22 kg. Aby dalej zajechać nie trzeba sięgać po bardziej pojemne i ciężkie baterie. Wystarczy zastosować się do kilku zasad podczas jazdy, by efektywnie wykorzystać baterię o mniejszej pojemności. Oto kilka pytań, na które warto sobie odpowiedzieć.

Pierwsze: Czy na pewno potrzebuję ruszać ze wspomaganiem i szybko nabierać prędkości? Przy ruszaniu na e-bike’u lepiej nie korzystać ze wspomagania. A jeśli już koniecznie potrzebujemy, np. przy stromym nachyleniu, to najlepiej z ustawioną przerzutką na najbardziej miękkim biegu. Podczas startu, rower trzeba rozpędzić, a prędkość obrotowa korby i kół jest minimalna. To dwa składniki mające fatalny wpływ na baterię. Silnik z powodu dużego obciążenia i nieoptymalnej prędkości obrotowej swojej pracy pobierze z baterii bardzo dużo prądu. W przeciągu krótkiej chwili bateria rozładuje się bardziej, niż w ciągu dłuższej jazdy w optymalnych warunkach. Włączmy więc wspomaganie dopiero, gdy już nabierzemy nieco prędkości. Zresztą startowanie na dużym obciążeniu i wspomaganie się silnikiem ma negatywny wpływ także na inne elementy – silnik, łańcuch, zębatki. Nie czujemy tego obciążenia, bo mamy wsparcie elektryczne, ale podzespoły czują to podwójnie i po jakimś czasie przypomną nam o tym swoim nadmiernym i zbyt szybkim zużyciem.

To dobry moment, aby w telegraficznym skrócie wyjaśnić zagadnienie pojemności baterii. Określa się ją w jednostkach Ah, czyli amperogodzinach, a to przy znanym napięciu przelicza się na Wh czyli watogodziny. Wartość liczbowa mówi nam ile prądu (amperów) można pobrać z baterii w przeciągu godziny do całkowitego jej rozładowania lub ile watów mocy uzyskamy w ciągu godziny. Mając baterię np. 10 Ah (dla napięcia silnika 36 V oznacza to 360 Wh), teoretycznie możemy pobierać 10 A przez godzinę lub 5 A przez 2 godziny itd. Dlatego pobierając wysoki prąd podczas ruszania, np. graniczny możliwy dla wielu popularnych napędów – niech to będzie 20 A przez 30 sekund, stracimy w baterii tyle energii, ile moglibyśmy pobierać przy spokojnej jeździe z poborem dziesięciokrotnie mniejszym wspomagając się przez 300 sekund czyli 5 minut!

Drugie: Czy na pewno muszę pokonywać wzniesienia aż tak szybko? Jazda rowerem elektrycznym charakteryzuje się tym, że wspomaganie niejako zmusza nas do szybszej jazdy. Tak się dzieje i wie to każdy, kto spróbował e-bike’a. W inteligentnych systemach wspomaganie działa tym mocniej im mocniej naciskamy na pedały. To wprowadza nas w spiralę zwiększającą kadencję, następnie zachęca do „wbijania” twardszych biegów i w rezultacie do jazdy z relatywnie dużą prędkością i szybkim wyładowaniem baterii. Na początku nie czując wielkiego wsparcia zaczynamy pedałować mocniej i wtedy dostajemy więcej „pałeru” od silnika. W rezultacie wyjeżdżamy dość szybko pod górę. Czy aby na pewno jest nam to potrzebne? Z tego powodu preferuję system uruchamiania wspomagania z manetki. Nikt inny, tylko ja decyduję kiedy go włączyć i z jaką siłą. Oczywiście, manetkę trzeba trzymać (jak dodawanie gazu w motorze), by cały czas dostarczać sobie wsparcia. Może to być dla wielu osób niewygodne, ale jest bardziej efektywne i skłaniające do samodyscypliny używania tylko wtedy, kiedy potrzeba.

Trzecia kwestia: Czy bezwzględnie muszę pokonać każdy, nawet najbardziej stromy podjazd, siedząc na siodełku? Domyślacie się już odpowiedzi. Nie, nie musimy. Imponować innym rowerzystom na klasycznych jednośladach nie ma przecież czym. Prawdziwe wydaje się twierdzenie i obserwacje, że pokonanie tej samej różnicy wzniesień, ale na trasach o różnych długościach, bardziej zużywa baterię na odcinku krótszym i stromym, niż dłuższym, ale o mniejszym nachyleniu. Bardzo duże oszczędności w odniesieniu do wyładowania baterii ma podprowadzenie roweru na stromym nachyleniu z włączonym wspomaganiem prowadzenia, niż wjeżdżanie ze wsparciem. Co ciekawe, rower zbudowany z e-kita i uruchamiany z manetki ma o wiele bardziej użyteczny mechanizm wsparcia podczas prowadzenia niż tzw. „walk assist” w rowerach firmowych. Tam to wspomaganie działa po prostu zbyt słabo i w wielu przypadkach jest bezużyteczne, o czym przekonałem się wpychając ciężkiego elektryka na Lubań.

Rzecz czwarta: Nie wspomagam się, gdy nie jest to konieczne. Wydaje się to banalne i oczywiste, ale rzeczywistość jest inna. Jest tak z powodu choćby braku samodyscypliny. Ponieważ jedzie się lekko, to włączamy wspomaganie nawet na płaskim terenie, lub co gorsza, nigdy nie wyłączamy systemu sądząc, że jest on tak bardzo inteligentny, że sam wie kiedy ma działać, a kiedy nie. Albo popatrzmy na to od innej strony – gdy wspomaganie wyłączamy, rower wydaje się powolnym, ciężkim słoniem, który nie chce jechać. Ale to tylko złudzenie. Owszem, trudniej wprawiać w ruch cięższy rower, lecz nasze odczucie jest spotęgowane właśnie tą odjętą magiczną ręką, która nas dotychczas pchała i do tej lekkiej jazdy przyzwyczaiła. Dodatkowo rowery firmowe czy e-kity z czujnikami, uruchamiające wspomaganie z pedałów, włączają silnik zawsze gdy pedałujemy. Wspomaganie oczywiście można każdorazowo wyłączać, ale czy to robimy? Jeśli nie, to na płaskim terenie czy nawet z górki, gdy dokręcamy pedałami, zużywamy niepotrzebnie prąd z baterii.

Piąte: Jak jeszcze można sobie pomóc? Zakup odpowiedniej baterii i dbanie o nią ma wpływ na jej żywotność i wydajność, a więc także przekłada się na możliwą do pokonania długość trasy bez doładowania. Bateria rowerowa składa się z mniejszych ogniw. Aby zapewnić odpowiednie napięcie dla silnika (zazwyczaj 36 V lub 48 V) należy połączyć odpowiednią ilość ogniw w szereg. Natomiast, aby zwiększyć pojemność całego pakietu trzeba dodatkowych ogniw połączonych równolegle. W rezultacie operujemy określeniami takimi jak np. 10S3P, co oznacza 10 ogniw w szeregu zapewniających napięcie dla silnika 36 V oraz 3 takie szeregi połączone równolegle zwiększające pojemność. W zależności od pojemności samych ogniw, w rezultacie można osiągnąć baterię o różnych pojemnościach z tej samej ilości ogniw. Nic jednak nie jest za darmo. Im bardziej pojemne ogniwo, tym maksymalny prąd poboru z baterii jest mniejszy. A to oznacza, że bateria więcej wytrzyma, gdy używamy jej „łagodnie”, ale może się uszkodzić lub szybko rozładować, gdy zostanie obciążona zbyt mocnym prądem poboru (np. podczas ruszania pod stromą górę bez pedałowania). Obowiązuje tu zasada: „im wyższy prąd rozładowywania, tym krótsza żywotność baterii”.

Kupując baterię trzeba zwrócić uwagę z jakich ogniw jest zbudowana. Warto używać firmowych, takich jak Samsung, LG, Panasonic czy Sanyo. Najlepiej, gdy są nowe. Na rynku jest mnóstwo baterii budowanych z tzw. ogniw depakietowanych, czyli odzyskanych z teoretycznie nieużywanych większych baterii, które miały służyć do innych celów lub po prostu z ogniw niższej jakości, odrzutów z produkcji sprzedawanych taniej. Nie wiemy jednak jak długo leżały i czy na pewno były nieużywane, w jakich warunkach je składowano i w efekcie jak bardzo odstają parametrami od nowych. Nie wiadomo o ile szybciej zaczną tracić pojemność (pełne naładowanie nie doprowadzi już do nominalnej wartości, czyli w rezultacie mamy de facto mniejszą pojemność baterii). Podobnie rzecz ma się z prawidłowym przechowywaniem baterii. To wszystko w konsekwencji ma wpływ na długość naszej wycieczki e-rowerowej w terenie.

Na koniec przybliżenie do odpowiedzi na odwieczne pytanie „ile przejadę na baterii?”. Czynników jest tak wiele, że zagadnienie nie jest proste. Najważniejsze to suma przewyższeń oraz to, jaki jest udział naszego pedałowania do używanej mocy wsparcia. Producent zestawu do konwersji roweru w e-bike, Lift MTB zamieścił na swojej stronie dokładną tabelę odpowiadającą na to pytanie w odniesieniu do roweru górskiego. Tabela powstała na podstawie wielu testów i została dokładnie opisana oraz poparta statystykami umieszczonymi w serwisie Strava. Moje spostrzeżenia w jeździe górskiej pokrywają się z tymi danymi. Tabela i jej objaśnienie po polsku dostępne są na stronie: www.powerower.pl/rower-elektryczny-pytania/ile-przejade-na-jednej-baterii

A na podsumowanie coś, co dla wielu może być zaskoczeniem. Dobry kolarz, jadąc z intensywnym wysiłkiem generuje moc ok. 200 W i może ją utrzymywać przez godzinę i dłużej. Podczas zawodów przekracza 300 W. Tymczasem najmniejsze silniki w rowerach górskich i e-kitach mają moce rzędu 250 W i więcej. Tak, ten mały silniczek, to nawet coś więcej niż druga dorosła osoba bardzo mocno pedałująca z nami. Wykorzystujmy tą moc w umiarkowany sposób i tylko taki, jak jest to nam faktycznie potrzebne. Zwiększanie mocy silników i dokładanie ciężkich, wysokopojemnych baterii mija się z frajdą jazdy na prawdziwym, lekkim rowerze elektrycznym.