Uma bicicleta elétrica, ou e-bike, é uma opção popular e ecológica para deslocamentos diários. Estas bicicletas são equipadas com motor elétrico para auxiliar os usuários na pedalada. As bicicletas elétricas têm custos de funcionamento quase nulos e requerem pouca manutenção. Eles também permitem que os passageiros evitem custos com gasolina, congestionamentos de veículos e taxas de estacionamento.
A maioria dos usuários compra modelos montados, mas também é possível montar uma bicicleta elétrica para um passeio personalizado. Neste artigo, abordaremos o que é necessário para construir sua própria e-bike.
Componentes
Construir uma e-bike permite que você personalize a bicicleta de acordo com suas preferências. As peças a seguir são essenciais para dar vida a esse passeio de duas rodas.
Componentes mecânicos:
- Quadro de bicicleta
- Rodas
- Freios
- Transmissão
Componentes elétricos:
- Motor elétrico
- Bateria
- Controle de motor
- Sistema de aceleração ou pedal assistido (PAS)
- Fiação e conectores
- Carregador
Componentes adicionais:
- Sensor PAS
- Painel de exibição/controle
- Luzes
- Para-lamas
Componentes opcionais:
- Suspensão
- Rack de carga
Quadro de bicicleta
Primeiro, você precisará de um quadro de bicicleta, que é a estrutura principal da bicicleta. Você pode usar um de uma bicicleta existente ou comprar um quadro projetado para bicicletas elétricas. A estrutura deve ser robusta e compatível. Deve ser forte o suficiente para suportar o peso da bateria e do motor.
As rodas
Há muitas características a considerar ao escolher as rodas para sua e-bike. Para começar, elas devem ser compatíveis com o quadro e o sistema de freios da sua e-bike. Rodas diferentes são projetadas para freios a disco ou aro.
Você também deve considerar o terreno em que normalmente pedalará. Existem rodas projetadas para diversas condições – como estrada, off-road ou uma combinação.
Geralmente, as e-bikes são mais pesadas que as bicicletas convencionais devido ao peso adicional do motor e da bateria, por isso também é fundamental verificar a capacidade de peso das rodas para garantir que conseguem suportar a carga sem comprometer a segurança e o desempenho.
Além disso, se você for instalar um motor de cubo, as rodas devem ser compatíveis com as especificações do motor. A folga do suporte inferior e do chain-stay também são considerações essenciais para motores de acionamento central.
Os freios
As bicicletas elétricas viajam mais rápido do que as bicicletas convencionais, por isso bons travões são uma medida de segurança essencial. As bicicletas elétricas normalmente usam sistemas de freio a disco ou aro.
Freios a disco (hidráulicos ou mecânicos) são mais potentes e oferecem melhor desempenho, especialmente em condições úmidas. Eles tendem a ser o sistema de frenagem de escolha. Freios de aro são mais leves, mas podem oferecer menos controle em condições climáticas adversas. Você também vai querer considerar pastilhas de freio, que vêm em materiais diferentes, para melhor desempenho de frenagem.
Embora os sensores de freio eletrônico sejam opcionais, eles são recomendados. Esses sensores desligam imediatamente o motor elétrico quando a alavanca do freio é pressionada para garantir a segurança. Eles também são úteis para ativar a frenagem regenerativa no motor elétrico. Os sistemas de frenagem regenerativa capturam e convertem a energia cinética de volta em energia elétrica, carregando a bateria. Embora a frenagem regenerativa possa ampliar o alcance da bicicleta, ela não deve substituir os freios padrão.
O trem de força
O sistema de transmissão de uma bicicleta elétrica é composto por componentes que transferem a potência do motor para as rodas. O trem de força normalmente consiste em uma corrente, cassete, desviador, roda livre e sensor de torque.
A corrente transfere potência do pedivela para o cassete (engrenagens traseiras). O cassete fornece diferentes relações de marcha para subir, cruzar ou enfrentar terrenos desafiadores. Pode ser necessário ajustar o sistema de transmissão, como as coroas e o cassete, para acomodar o motor.
O desviador desloca a corrente através do cassete e muda de marcha. A roda livre permite que as rodas girem livremente durante a desaceleração, mesmo com o motor engatado. O sensor de torque mede a força de pedalada e ajusta a assistência do motor para proporcionar uma experiência de pilotagem suave. O desviador e o sensor de torque são opcionais, mas recomendados.
O motor elétrico
O motor é o coração de uma bicicleta elétrica e o que a diferencia de uma bicicleta típica. O motor converte energia elétrica da bateria em energia mecânica para impulsionar a bicicleta para frente. A escolha entre uma bicicleta com pedal assistido (pelec) ou uma bicicleta totalmente elétrica depende de vários fatores, incluindo seu orçamento e suas preferências de velocidade e desempenho.
Nas Pedelecs, os motores de acionamento intermediário são comumente usados e posicionados próximos aos pedais para auxiliar na pedalada. Normalmente, as Pedelecs também são equipadas com sensores para detectar o movimento e a força da pedalada do ciclista. O sistema fornece então assistência elétrica proporcional ao esforço do piloto.
Em um sistema somente elétrico, a bicicleta depende totalmente de um motor elétrico. Ele usa um motor de cubo com ou sem escovas montado na roda. Algumas bicicletas somente elétricas (mesmo com motores de cubo) incorporam cubos de engrenagens internas dentro da roda para eliminar a necessidade de um câmbio e cassete. No entanto, a maioria dos motores de cubo não são conectados às engrenagens da bicicleta, provando ser um pouco menos eficientes em terrenos desafiadores. As bicicletas elétricas normalmente têm apenas uma marcha, oferecendo torque ou velocidade limitados que toda a gama de marchas pode fornecer.
Algumas bicicletas elétricas de alto desempenho também empregam motores de tração central para melhor transferência de potência, distribuição de peso e experiência de pilotagem suave.
Ao selecionar um motor elétrico para sua e-bike, o fator mais importante a considerar é a sua potência. Os motores das bicicletas elétricas têm potências de 200 a 1000W ou mais. Um motor com maior potência pode suportar mais torque, mas requer uma bateria de maior capacidade. Um motor com potência mais alta descarregará a bateria mais rapidamente, apesar de fornecer mais torque. As e-bikes Speed-pedelec com motor superior a 750W requerem registro ou licença.
A bateria
A bateria é a parte mais pesada e cara de uma e-bike, fornecendo a energia para fazer o motor funcionar. Todas as e-bikes modernas funcionam com baterias de íons de lítio (li-on), que são relativamente leves, potentes e oferecem um longo ciclo de vida. As baterias de íons de lítio geralmente duram de seis a sete anos e são de oito a dez vezes mais leves do que outros tipos de bateria.
As células de uma bateria de íons de lítio são dispostas em série e em paralelo, determinando a voltagem e a capacidade do conjunto de baterias (ampères-hora ou Ah). A voltagem das baterias de e-bike varia de 24 a 72 volts, e a capacidade varia de 250 a 1000 Wh. A capacidade da bateria é medida em watts-hora, o que influencia o alcance da e-bike.
Para a maioria das e-bikes, uma bateria com capacidade de 250 a 350 Wh é suficiente para percorrer 25-40 km com uma única carga. As baterias de 400-500 Wh podem estender esse alcance para 40-65 km com uma única carga. As e-bikes de alto desempenho usam baterias de 600 a 750 Wh, oferecendo 65-95 km ou mais com uma única carga. As baterias de 1000 Wh são normalmente usadas em e-bikes de carga ou para ciclistas mais pesados.
As baterias de e-bike geralmente são cilíndricas. Ao escolher ou manter uma bateria de e-bike, é essencial seguir as recomendações e diretrizes do fabricante. Carregamento regular, evitar descargas profundas e armazenar a bateria em um local fresco e seco pode ajudar a maximizar sua vida útil e desempenho.
O controlador do motor
O controlador do motor é responsável por regular a potência da bateria ao motor, protegendo-o contra danos. Ele gerencia a velocidade com base nas informações e configurações do piloto. Deve ser compatível com a tensão da bateria e do motor.
A maioria das e-bikes possui motores sem escovas, que não funcionam sem corrente alternada. Assim, um controlador de motor converte a tensão CC da bateria em corrente alternada trifásica para os enrolamentos do motor.
Nas Pedelecs, o controlador do motor é colocado no guiador e serve para ajustar o nível de assistência necessária ao pedalar.
Em e-bikes somente elétricas, um controlador baseado em acelerador é normalmente usado. Existem dois tipos de aceleradores: twist-grip e thumb-press. O acelerador regula a voltagem de 0v até a voltagem total da bateria fornecida ao motor, aumentando a velocidade ou a assistência elétrica. O acelerador é pressionado para baixo ou puxado para trás para aceleração ou assistência.
Sistema de assistência de acelerador ou pedal (PAS)
Um acelerador permite que um ciclista de e-bike controle manualmente sua velocidade com base na potência do motor. Alternativamente, um PAS “sente” a pedalada do ciclista e ajusta automaticamente a assistência do motor com base em níveis predefinidos.
Existem diferentes tipos de aceleradores, como aceleradores de polegar e aceleradores de torção/alavanca. Os aceleradores de torção giram o punho, e os aceleradores de pressão de polegar funcionam pressionando o polegar em uma pá.
O acelerador é conectado ao controlador do motor através de um plugue de entrada do acelerador. Normalmente, um ímã e sensores Hall são usados por todos os aceleradores para determinar a posição do acelerador. Quando o acelerador está desligado, eles fornecem 0,8–0,9V; quando o acelerador é acionado, eles aumentam para 3,6-4V.
Fiação e conectores
Fiação e conectores adequados são necessários para fixar os componentes da e-bike com segurança. Os fios devem ser roteados e protegidos de maneira organizada para garantir segurança e confiabilidade.
Carregador
Um carregador compatível é necessário para carregar a bateria e deve corresponder às especificações da bateria. É aconselhável usar o carregador recomendado pelo fabricante para evitar danos à bateria.
Sensor PAS e de torque
O sensor PAS é necessário numa Pedelec para detectar o movimento de pedalada do condutor e ajustar a assistência do motor em conformidade. Um sensor PAS pode ser um sensor de velocidade, torque ou cadência. Alguns PAS usam uma combinação.
Painel de exibição/controle
Um painel de controle exibe informações como velocidade da bicicleta elétrica, nível da bateria e nível de assistência ao pedal. Geralmente é montado entre o guidão.
Luzes
As luzes são essenciais para a segurança ao andar à noite.
Pára-lamas
Em condições de chuva, os para-lamas ajudam a manter o piloto seco.
Suspensão
A suspensão de qualidade torna o passeio mais confortável, especialmente em terrenos acidentados. Uma e-bike pode ter apenas suspensão dianteira, apenas traseira ou suspensão total.
Rack de carga
Você pode instalar um suporte de carga para transportar compras ou outros equipamentos na sua e-bike.
