Shrnutí v bodech
- Digitální pohon převádí šlapání na elektřinu v generátoru, zadní motor má obvykle výkon 250 W.
- Dvojitá přeměna energie snižuje celkovou účinnost systému přibližně o 15 až 25 % proti řetězu.
Jak funguje digitální přenos síly
V běžném bicyklu putuje síla nohou přes kliky, převodník a řetěz na zadní pastorky. V systému digitálního pohonu mechanická vazba zcela chybí. Šlapáním do pedálů jezdec roztáčí alternátor integrovaný ve středovém složení. Vyrobená elektrická energie putuje kabelem buď přímo do motoru v zadním kole, nebo do vyrovnávací baterie.
Řídicí jednotka pomocí softwaru upravuje odpor pedálů. Může simulovat virtuální převodové stupně, automaticky měnit zátěž podle sklonu terénu nebo udržovat stabilní kadenci šlapání. O vývoji těchto systémů podrobně informoval technologický magazín Chip.cz, který upozornil na technické limity celého řešení při každodenním používání.
Ztráty energie a problém vybitého akumulátoru
Hlavní výhodou řešení je minimální mechanické opotřebení. Odpadá čištění řetězu, mazání, seřizování lanka i riziko spadnutí řetězu. Rám kola navíc nemusí mít zadní stavbu přizpůsobenou průchodu řetězové linky, což dává konstruktérům volné ruce u nákladních elektrokol.
Odvrácenou stranou je energetická bilance. Přeměna mechanické energie šlapání na elektřinu a následně zpět na mechanický pohyb v motoru nese citelné ztráty. Zatímco čistý a seřízený řetěz dosahuje účinnosti přes 95 %, sériový hybridní systém vykazuje účinnost obvykle mezi 70 a 80 %. Část lidské síly se promění v odpadní teplo.
Závažnější komplikace nastává při vyčerpání baterie. Na klasickém elektrokole lze i po vypnutí asistence pokračovat v jízdě vlastní silou, byť s vyšším odporem daným hmotností stroje. U digitálního pohonu bez energie v akumulátoru řídicí elektronika i motor zhasnou. Pedály ztratí odpor nebo naopak kladou odpor generátoru, který nedokáže motor v náboji roztočit. Jezdec zůstane bez možnosti mechanického pohybu.
Srovnání koncepcí pohonu elektrokol
Různé konstrukce motorů mají odlišné nároky na servis, spotřebu a jízdní vlastnosti. Jak uvádí rozbor typů pohonů na webu Author Sedláček, středové motory s torzním snímačem lépe hospodaří s kapacitou akumulátoru než motory v náboji, kladou však vyšší nároky na životnost řetězu.
| Parametr / Vlastnost | Digitální sériový hybrid | Středový motor (např. Bosch CX) | Zadní nábojový motor (např. Bafang) |
|---|---|---|---|
| Mechanické propojení pedálů | Žádné (pouze kabel) | Řetěz nebo řemen | Řetěz nebo řemen |
| Jízda při vybité baterii | Nemožná | Možná (vlastní silou) | Možná (s mírným odporem) |
| Účinnost přenosu síly jezdce | Cca 70–80 % | Přes 95 % (přes řetěz) | Přes 95 % (přes řetěz) |
| Jmenovitý výkon pro provoz v EU | 250 W | 250 W | 250 W |
| Údržba převodového ústrojí | Nulová | Pravidelná (výměna řetězu) | Pravidelná (výměna řetězu) |
| Typické využití | Nákladní e-biky, flotily | Horská a treková kola | Městská elektrokola |
Legislativní zařazení na evropských silnicích
V evropských zemích platí pro elektrokola technická norma EN 15194. Bicykl s pomocným motorem (EPAC) smí mít trvalý výkon motoru nejvýše 250 W a přípomoc musí skončit při dosažení rychlosti 25 km/h. Podmínkou také je, že motor smí pracovat výhradně tehdy, když jezdec aktivně šlape.
U sériového hybridu vznikaly nejasnosti, zda lze vozidlo bez mechanického převodu považovat za jízdní kolo. Pokud řídicí jednotka spouští motor pouze při otáčení pedály a systém neumožňuje čistě elektrickou jízdu bez šlapání přes akcelerační páčku, spadá většina certifikovaných systémů do stejné kategorie jako běžná elektrokola. Některé zahraniční modely určené pro americký trh však disponují vyšším výkonem a nezávislým plynem, což jejich provoz na pozemních komunikacích a cyklostezkách v České republice bez registrace a pojištění vylučuje.
Lze elektrokolo bez řetězu ušlapat, když dojde baterie?
Nelze. Bez elektrické energie v akumulátoru nefunguje generátor ani řídicí jednotka motoru. Kolo nemá mechanický převod, kterým by nohy přímo otáčely kolem.
Pro jaký typ ježdění je pohon bez řetězu vhodný?
Uplatňuje se především u vícestopých nákladních cargo kol a městských flotil, kde absence řetězu snižuje náklady na pravidelný servis v dešti a blátě.
