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Cómo funciona una bicicleta eléctrica

Cómo funciona una bicicleta eléctrica

Encendido de bicicleta de montaña electrica

Si estás pensando en comprar una bicicleta eléctrica o, simplemente, quieres comprender su funcionamiento, lo que viene a continuación te interesa… Y mucho.

Vamos desgranar este tipo de bicicletas para conocerlas mejor. Ahora que este segmento vive su particular época dorada, es buen momento para aclarar algunos cuestiones. Vamos allá.

En esencia, una bicicleta eléctrica es lo mismo que una bici convencional. La diferencia es que cuenta con el soporte de algunos componentes que te permiten llegar más lejos, o más rápido, o ambas cosas la la vez.

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Al hablar de bicis eléctricas, precisemos que nos referimos a bicicletas con asistencia al pedaleo. Es decir, el motor se activa sólo si ejercemos presión sobre los pedales. Si no fuera así, entraríamos ya en el terreno de las motocicletas.

¿Hacemos ejercicio cuando montamos en una bicicleta eléctrica? ¡Claro que sí! La ventaja es que contamos con ayuda para sufrir un poco menos. Esta asistencia alcanza, por ley, hasta 25 km/h. Al menos, en España y en los países de la UE. A partir de ese punto, la asistencia al pedaleo desaparece (o, al menos, así debería ser).

¿Cuáles son los componente esenciales de una bicicleta eléctrica? Básicamente, cinco: el motor, la batería, los sensores, el controlador y el display. Vamos a explicar cada uno de ellos.

El motor de una bici eléctrica

El motor de una bici eléctrica puede ubicarse en distintos habitáculos del cuadro y condiciona el comportamiento de tu máquina en cierta medida, con sus beneficios y sus inconvenientes. El motor puede montarse el tres lugares:

  • En el buje de la rueda delantera.
  • En el buje trasero.
  • En el eje del pedalier, en el centro de la bici.

Veamos qué tiene de particular cada ubicación

El motor de rueda delantera suele ser el más asequible en precio. Pero esto es relativo. Lo vemos mucho en bicis urbanas plegables, tipo Brompton y demás, que de económicas no tienen mucho. Pero a lo que nos interesa: aportan potencia de sobra para desplazarte por la ciudad con alegría y ocupan poco espacio. Por contra, es necesario controlar su empuje en terreno resbaladizo. Ya sabes que perder el control sobre la rueda delantera significa una caída casi segura.

Algo similar puede decirse de los motores de buje trasero. Suele ser un poco más caros. Transmiten la potencia a la transmisión de manera más directa que el buje delantero. Además, por su ubicación, hace que la bici se sienta más manejable. El riesgo de que la rueda delantera derrape es menor, lo cual repercute en nuestra seguridad.

En general, los motores de buje son ideales para un uso intensivo, ya que su mecanismo es relativamente simple y el mantenimiento no resulta costoso. Son la solución idónea para la movilidad urbana, por ejemplo, aunque también es frecuente su instalación en otro tipo de bicicletas.

Finalmente, podemos tener una bici con motor central, que se ubica en el eje del pedalier. Es el que ofrece mayor rendimiento, influyendo también en una mayor autonomía con respecto a otros motores.

También es el que proporciona más estabilidad. El centro de gravedad baja y los pesos sobre la bicicleta se reparten perfectamente. Es el motor que encontramos por norma en las bicis de alto rendimiento, lo mismo en montaña que en carretera. En resumidas cuentas, es el motor que permite un pedaleo más natural porque responde instantáneamente al movimiento de las bielas.

Hay que tener en cuenta también ciertos inconvenientes. Son los motores más caros; en parte, porque condicionan el diseño general de la bicicleta. Además, son más pesados que los motores de buje, ocupan más espacio y consumen más energía. Por otra parte, las tensiones que provocan suelen afectar en mayor medida a las piezas de la transmisión de la bicicleta (cadena y piñones, especialmente).

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En todos los casos, la misión del motor es absorber la energía que aporta la batería para transformarla en potencia que asista nuestro pedaleo.

El par máximo o torque

Si hablamos del motor de una bici eléctrica es obligado aludir a un concepto importantísimo: el torque o par máximo. Sin entrar en detalles, es la aceleración con la que sale disparada tu bici eléctrica. Digamos que representaría la fuerza que el pie ejerce sobre el pedal. Su unidad de medida es el Newton por metro (Nm).

Normalmente, este valor oscila entre 50 y 120 Nm, siendo mayor en el caso de las bicis de montaña destinadas a un uso intensivo. La necesidad de superar obstáculos y grandes desniveles condiciona estos números.

A diferencia de lo que ocurre con la potencia, la normativa actual no pone límites al torque. Eso sí: debes tener en cuenta que un par máximo elevado repercutirá decisivamente en la duración de la batería. Por esta razón, deberás tener claro el terreno por el que circularás con tu bicicleta para no malgastar ni energía ni dinero extra en tu compra.

La batería de una bici eléctrica

La elección de batería es crucial, pues afecta al peso, a la autonomía y al rendimiento de nuestra bici eléctrica. Puede tener distintas ubicaciones, dependiendo del tamaño y del tipo de cuadro. La tendencia es que las baterías sean cada vez más compactas y que se integren mejor en el diseño global de la bicicleta. Reconozcamos que una batería, por sí misma, es un componente poco estético.

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La potencia y la velocidad de una bici eléctrica depende de los vatios de motor (W). La capacidad, por su parte, se expresa en vatios por hora (Wh) y es el resultado de multiplicar el voltaje del sistema por los amperios de la batería.

¿Complicado? Para comprender esta relación, pongamos un ejemplo.

En España, por ley, la potencia del motor de un bici eléctrica está limitada a 250W. Imagina que tenemos una batería con una capacidad de 500 Wh. Esto significa que podría aportar energía a máxima potencia durante dos horas (2 x 250Wh = 500Wh). Puedes encontrar todos estos valores  en las especificaciones técnicas de cada batería.

En teoría, cuanto mayor sea la capacidad energética de una batería, mayor será su autonomía. Más km podrás recorrer sin necesidad de recargarla. Pero lo dicho, sólo en teoría.

batería en una bici eléctrica
Imagen: Unsplash.

La autonomía de una batería depende también de otros muchos factores. De la fuerza del viento, de la temperatura, de los accidentes del terreno, del peso conjunto ciclista-bicicleta, de nuestra forma de pedalear, del nivel de exigencia que le pidamos a la batería, de la presión de los neumáticos…

Los sensores de una bici eléctrica

Los sensores de pedaleo de una bici eléctrica son muy importantes. Condicionan la respuesta del motor y, con ello, la manera en la que percibimos el comportamiento de nuestra bicicleta; las sensaciones al pedalear, digamos.

Los sensores son dispositivos que detectan nuestro pedaleo, tanto en fuerza como en cadencia. ¿Quieres saber cómo funcionan? Te lo explicamos de forma sencilla.

Al pedalear, los sensores envían una señal al motor. Pero no lo hacen directamente, sino a través de un controlador. Una especie de guardia que filtra la señal para que el motor no sufra más de la cuenta. Recibida la señal, el motor responde con la potencia necesaria para asistir nuestro pedaleo.

Finalmente, hablamos de dos elementos muy ligados entre sí, como son el controlador y el display.

El controlador y el display de una bici eléctrica

No por ser lo últimos, son menos importantes. Al contrario. El controlador no se aprecia a simple vista. Digamos que va insertado en las tripas del mecanismo eléctrico de la bicicleta. Sin embargo, es el cerebro electrónico que controla nuestra e-bike. El controlador gestiona e interpreta las órdenes y señales que enviamos antes de que este las envíe directamente al motor. Gracias al controlador, recibimos una asistencia al pedaleo acorde con nuestra demanda en tiempo real.

Buena parte de estas órdenes se gestionan a través de otro componente fundamental de nuestra bicicleta eléctrica: el display. Se trata de el dispositivo con pantalla que se ubica en el manillar de la bici.

A través del display, es posible controlar con facilidad cuestiones como la velocidad, la distancia o la carga de la batería. Además, permite programar el nivel de asistencia a nuestro pedaleo y cambiar con facilidad de un nivel a otro.

¿Cuántos niveles de asistencia al pedaleo existen?

Básicamente, y en función de los modelos, suelen ser cuatro:

1.- El nivel de asistencia 0. El motor se desconecta y la bici se convierte en una bici convencional. Eso sí, una bici pesada. Ya sabes que la ligereza no es precisamente una de las virtudes de una e-bike. En carretera, las más ligeras rondan los 11 kg; para MTB, un peso en torno a 16 kg sería realmente un peso-pluma.

2.- Nivel de asistencia baja, más conocido como Modo Eco. Es el ideal para racionalizar el uso de la batería. Para que te hagas una idea, puede suponer entre un 25% y un 80% de potencia adicional con respecto a la fuerza que aplicamos sobre los pedales, con nuestra propia capacidad física, digamos.

3.- Nivel de asistencia normal. Puede aportar un plus de entre un 100% y un 150% de la potencia que aplicamos sobre los pedales. En consecuencia, la autonomía se reduce notablemente con respecto al Modo Eco. Tranquilamente, el 50%, pero depende del uso.

4.- Nivel de asistencia alto. Puede suponer hasta un 200% de la fuerza aplicada por el ciclista. Con este nivel de asistencia, no habrá ni viento que te venza ni cuesta que se te resista, pero acabarás con la carga de tu batería en menos que canta un gallo.

Bien. Pues ahora que conoces el funcionamiento y los elementos que distinguen a una bici eléctrica, llega el momento de elegir. Pero antes que nada, deberías preguntarte: ¿Cuál es el uso que voy a darle a mi bicicleta? Pero esa es otra historia, de la que hablaremos en otro momento.

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