Elektromotor na tandem

Tento článok je zhrnutím, prečo sme pridali elektromotor na Rustyho a o našich prvých skúsenostiach a nadšení s bicyklovaním na e-tandeme s dvomi deťmi … Taktiež podrobne rozoberá aké sú možnosti na trhu, prečo sme sa rozhodli pre stredový motor, programovanie motora BBS02 … a kopec ďaľších praktických tipov, ktoré sa môžu zísť aj Vám :)

V roku 2014 po návrate z našej svadobnej cesty sme prvýkrát skúsili elektrobike a stále si pamätám na ten obrovský úsmev, ktorý sa mi zjavil na tvári, keď som na tom začal šliapať a ono sa to riadne rozbehlo :).

Elektrobicykle začínajú byť stále rozšírenejšie a majú kopec výhod: s oveľa nižšou námahou dostanú človeka ďalej a vyššie… ľahšie sa objavujú nové cestičky, lebo aj keď nikam nevedú, tak to tak neštve ako keď si ich treba vyšliapať vlastnými silami. Nevýhodou je stále vysoká cena a pri touringu potreba bicykel každý deň dobiť.

Nad pridaním motora na náš tandem som sa začal zamýšľať až teraz na jeseň, keď sme si prešli časť cyklotrasy z Korytnice do Ružomberka. Tá síce ide po bývalej železnici, ale stále je to mierny kopček. Cestou naspäť nám pršalo, deti chceli spať a my sme nemali so sebou vozíček. Asi hodinu sme makali hore kopcom v tomto nepohodlí a pritom šli len asi 10km/h. Vtedy som si uvedomil, že prečo by sme sa mali takto trápiť? Jasné, že sme na našom Rustym prebicyklovali už všeličo a vyšli aj Hochalpenstrasse a vieme, že sa to dá, ale prečo sa trápiť a pomaly sa šmochtať, keď sa dá jednoducho si pomôcť motorom. Hlavne keď teraz už vláčime aj detský bicyklík a za chvíľu k tomu pribudne aj tretie dieťa.

Tak som to začal trošku viac študovať a hľadať po internete, aké sú možnosti a ceny….

Kvalitný elektrobike začína okolo 2000€ a jeho motor reaguje na silu šlapania, ale takýto motor (napr. Bosch, Yamaha, Shimano) sa nedá kúpiť zvlášť a ešte treba naňho špeciálny bicyklový rám. Potom existujú rôzne prestavbové sady, ktoré sa dajú pridať na normálny bicykel – ich ceny sú vcelku akceptovateľné (hlavným výrobcom je Čína, kde je je po nich aj veľký dopyt – jazdí tam už vyše 200miliónov elektrobicyklov). Sú dve hlavné možnosti:

Motor v náboji kolesa, ktorý poháňa priamo predné alebo zadné koleso. Pri tejto možnosti ostáva v podstate celý bicykel rovnaký, iba sa vymení jedno koleso, pridá sa baterka, controller, snímač pedálovania, displej s ovládaním a senzory na brzdy. Veľká výhoda je, že ostanú zachované všetky prevody. Nevýhoda je, že treba niekde na bicykli umiesniť controller (ľudia si ho dávajú napr. do kapsičky pod sedlo) a opravy defektov sú trošku zložitejšie. Sú dva typy motorov v náboji: s priamym náhonom (gearless, direct drive) a s prevodom (geared).

Motory s priamym náhonom sú oveľa väčšie, aby mali dostatočný krútiaci moment, sú ťažšie, kladú vyšší odpor pri pedálovaní, ale na druhú stranu sú efektívnejšie pri vyšších rýchlostiach. Tým, že nemajú toľko mechanických častí sú trvácnejšie a hlavne sa dajú použiť na rekuperačné (regeneratívne) brzdenie a časť energie naspäť ukladať do baterky. Motory s prevodom sú menšie a ľahšie, lebo vďaka prevodom vnútri náboja sa motor točí vyššími otáčkami a tým pádom má vyšší krútiaci moment aj účinnosť pri nižších rýchlostiach. Nevedia ale rekuperatívne brzdiť, lebo v náboji je voľnobežník, takže sa motor netočí keď nezaberá. Niekedy sa spomína aj to, že motory s prevodom sú hlučnejšie ale závisí to aj od typu controllera (videl som aj video s výrazným a hlasným „futuristickým“ zvukom z priameho motora).

Motor v strede – ťahá priamo reťaz ale kolesá ostávajú pôvodné. Tento typ kraľuje bežným novým komerčným elektrobicyklom. Kvôli svojmu umiestneniu znižuje ťažisko bicykla, ktorý je potom lepšie ovládateľný; je efektívnejší, lebo pracuje v podstate stále v dobrých otáčkach podľa toho, ako človek pedáluje a tým môže mať vyšší krútiaci moment. Vie sa aj lepšie chladiť a teda je výhodnejší na pomalé a dlhé stúpania. Jeho nevýhoda je vyššia váha a vyššia cena oproti motorom v náboji, ale zároveň má integrovaný controller a teda odpadá problém s hľadaním miesta pre prichytenie pomerne veľkej škatule controllera. Ďalšia nevýhoda je, že prídete o niektoré prevody, keďže vpredu ostane len jedna píla.

Nakoniec som sa rozhodol pre stredový motor Bafang BBS02B 750W 48V, lebo:

• je pre nás dôležité, aby zvládol dlhé a pomalé stúpania a neprehrieval sa
• 750W (resp. reálne cca 1200W pri max 25A a 48V) je dostatočná výkonnostná rezerva a tým pádom nebude vadiť, že prídeme o pomalé prevody, keď vpredu ostane len jedna píla (veľké koliečko vpredu sme aj tak nevyužívali, lebo sme nad 30km/h nechodili a pri vyšších rýchlostiach sa zbytočne míňa energia na prekonanie odporu vzduchu)
• stredový motor má controller v sebe a teda nebolo treba vymýšľať kam umiestniť dodatočnú škatulu na biku
• montáž je jednoduchá – miesto pôvodného stredu sa namontuje motor a netreba prepletať kolesá
• regeneratívne brzdenie hub motora by pri dlhých zjazdoch padlo vhod, ale nechceli sme mať zbytočný odpor motora pri pedálovaní a myslím, že už máme dosť bŕzd, takže tie zjazdy zvládneme
• Bafang (8fun) je veľká a známa firma, ktorá bicyklové motory robí dlho a sú s nimi dobré skúsenosti a hlavne kopec informácii na nete ohľadom montáže a riešenia problémov
• Bafang motory sa dajú jednoducho programovať a prispôsobiť (viď ďalej)
• cena oproti podobne silnému setu hub-motora bola iba o trošku vyššia a keďže som to kúpil ako set, nemusel som sa báť, že by niečo chýbalo (cez aliexpress cca 760€ za motor so všetkými káblami, displejom, senzorom prehadzovania, 48V 17Ah baterkou a programovacím káblom)

Pôvodne som si myslel, že montáž bude otázkou hodiny, ale nakoniec to zabralo o dosť viac času (jeden večer, doobedie a kus poobedia a následné programovanie).  Hlavne som zistil, že musím zohnať nejaké podložky na pravú stranu medzi motor a stred, lebo sa motor dotýkal rámu (presne tam nakoniec sadli 2 veľké segerky). Baterka šla namontovať našťastie do pôvodných úchytov na držiak na flašu. S displejom som sa vcelku trápil, lebo ten náš (C965) je určený do stredu pred predstavec a tak som musel urobiť držiačik aby som ho namontoval na jednu rúčku riadidiel). Skáblovanie bolo jednoduché a aj shift sensor šiel dobre (shift senzor je fakt dobrá vec, lebo detekuje preraďovanie a na chvíľu zníži výkon motora aby sa nič nestalo reťazi). Brake senzor som musel upraviť na našu prednú brzdu z motorky, ktorá našťastie mala brzdový spínač. „Plynovú páčku“ som nenamontoval – chceme mať stále bicykel a musieť točiť pedálmi.

Prvý výletík sme spravili len kúsok od domu do kopca, nasledujúci deň potom 45km za 3h po horách a cestách-necestách. Ťahá to riadne aj hore kopcom len je divný pocit, že to nerešpektuje silu nášho ťahania a tak sa stávalo, že sme len „naprázdno“ točili nohami a všetko ťahal motor a hlavne som stále nechápal ako vlastne fungujú jednotlivé režimy.

Ako teda fungujú úrovne podpory pri Bafang motoroch? Najskôr si treba uvedomiť, že je to jednoduchý pedal assist – keď detekuje, že sa točia pedále, motor pomáha výkonom podľa zvoleného stupňa podpory a nezáleží na tom ako rýchlo sa točia pedále a akou silou pedálujeme. K dispozícii je 10 stupňov (0-9) a úroveň pomoci je pri každom leveli napevno daná (môže byť znížená, keď sa dosiahne určitá rýchlosť – toto je fakt divné správanie, ktoré je asi skôr potrebné kvôli ovládaniu „plynovou“ páčkou aby sa nastavili max. rýchlosti pre jednotlivé stupne). Maximálna celková rýchlosť do ktorej motor pomáha sa nastavuje na displeji (a samozrejme môže byť vyššia ako 25km/h ;)).

Preprogramovať BBS02 je vpodstate nutné, lebo pôvodné nastavenie je fakt divné (asi skôr určené na plynovú páčku) – prvé režimy boli vcelku fajn, ale pri relatívne nízkych rýchlostiach to prestávalo pomáhať a vyššie režimy boli už príliš silné a človek len točil pedálmi a všetko ťahal motor. Stačí k tomu programovací kábel do USB (cca 20€ vec) + voľne stiahnuteľný softvér. Je dobré si preštudovať, čo jednotlivé parametre znamenajú (najlepší popis je asi tento). Buď si človek vytvorí vlastné nastavenie, alebo môže použiť niektorý z dostupných profilov (najviac profilov som našiel v inštalácii od Luna Cycles). Jedným z „limitless“ profilov som sa inšpiroval aj ja – hlavná myšlienka je, že motor pomáha až do maximálnej rýchlosti a neznižuje výkon motora pri určitej rýchlosti (parameter LimitSpd je 100% pre všetky asssist levely 1-9). Ja som nastavenie upravil takto:

• Max. prúd som nechal 24A ako bol motor pôvodne nastavený (max. je 25A) – a teda najvyšší výkon je cca 1150W
• rozdiel vo výkone nasledujúceho stupňa podpory je vždy cca +40%
• level 4 je 250W (oficiálny limit v EU), level 7 má cca výkon 750W na aký je motor stavaný
• ostatné parametre, nad ktorými som sa zamýšlaľ, som nechal v odporúčaných medziach:
  • start current – 10% ako minimálne doporučené
  • slow start mode – 4
  • start degree – 4 (doporučené) – cca 60 stupňov (24 dohromady)
  • stop delay 20 – doporučené je 25 (ako dlho po prestatí pedálovania trvá zastaviť motor)
  • stop decay – 0

Celý profil si môžte stiahnuť tu.

Bicykel sme potom vytiahli na cca 60km výlet po horách s prevýšením skoro 1000m. Keďže jednotlivé levely boli dobre odstupňované, dal sa vybrať taký aby sme aj my šliapali a aby aj motor pomáhal (keďže bolo treba často stupne meniť hore-dole, dal som si prepínač tak, aby som naňho hneď dočiahol). S vozíkom a dvomi deťmi sme vážili asi 290kg. Vyšlapali sme v pohode lesnou strmou cestou aj asfaltkami so stúpaním cez 12% (Evka pri tom nevidela ani na cestu ako bol bike naklonený dohora) a najvyššiu podporu sme museli dať iba niekoľkokrát v naozajstnej strmine. Jedine ku koncu párkrát nepríjemne zavrčal motor pri najvyšších stupňoch podpory (asi mu vybitá baterka nedokázala dodať dosť prúdu) a tak sme potom museli viac šlapať a ísť na nižšom výkone. Pre upresnenie – vpredu bolo originál koliečko s 44 zubami a naše rýchlosti do kopca boli okolo 10km/h. Celkovo spravíme začiatkom novembra 2018 asi 150km. Bolo fajn poobjavovať nejaké nové cestičky v okolí BB a nezničiť sa pri tom v kopcoch (Evka bola v tej dobe už v cca 6.mesiaci tehotenstva), deti to zvládali super a my sme boli radi, že sme takto využili posledné pekné a teplé dni.

Malé nedostatky, na aké sme zatiaľ prišli:

• cca 10kg navyše (vadí pri vyťahovaní z pivnice a prenášaní)
• zložité čistenie reťaze (pri točení pedálov dozadu sa reťazou netočí, točia sa len pedále)
• kríženie reťaze – predné koliečko je od rámu vzdialené približne ako najväčšie koliečko trojprevodníka a tak pri prehodení na najväčšie zadné koliečko ide reťaz dosť do kríža a pri ťahaní do kopca to trošku aj počuť, ale zatiaľ sa jej nič nestalo. Toto sa dá trošku skorigovať použitím špeciálnych ozubených kolies. Alebo sú aj iné finty.
• tým, že to nemá snímač krútiaceho momentu (torque sensor) je treba často prehadzovať režimy podpory – ale na to som si vcelku rýchlo zvykol
• displej neukazuje reálny stav baterky (vpodstate ukazuje stále plnú len pri vysokom výkone paličky dočasne klesajú) – už mám kúpený wattmeter, ktorý by mal merať naozajstné využitie baterky aby sme vedeli, koľko energie nám ešte ostáva

Cez zimu som sa rozhodol vymeniť BBS02 za silnejší BBSHD. Nakoniec tam ten BBS02 necháme, lebo BBSHD je oveľa širší a nezmestí sa tam ľavá tandemová kľuka. Upraviť to nejak, aby to pasovalo by bolo moc zložité. Zmeníme prevody aby sme mali ešte trošku ľahší k dispozícii a verím, že to s nami aj ten slabší motor zvládne…

Dobré linky a zdroje informácii:

• electricbike-blog.com – fakt veľa o elektrobikoch a prestavbách, fatbikoch  a hlavne o Bafangoch
• BBS02 vs BBSHD
• viac o chainringoch a chain line
• elektrické tandemy
• TSDZ2 – lacný elektromotor s torque senzorom (nad ním rozmýšľam na svoj hoský bicykel :))