Le caratteristiche delle biciclette a pedalata assistita

Secondo la vigente normativa italiana ed europea, una bicicletta a pedalata assistita è un particolare mezzo di trasporto a due ruote nel quale è integrato un sistema PAS, sigla che appunto sta ad indicare la Pedalata Assistita; ecco perché queste biciclette sono dette anche EPAC (Electric Pedal Assisted Cycle), oppure più comunemente “pedelec”.

Ma cos’è, e come funziona esattamente la “pedalata assistita”? Il meccanismo funziona in questo modo: quando l’utilizzatore sale sulla bicicletta ed inizia a pedalare, viene inviato un segnale tramite una centralina che provvede ad avviare il motore elettrico collegato ad una delle ruote (o alla pedaliera). Grazie all’ausilio di questo motore la pedalata risulterà molto meno faticosa rispetto a quella tradizionale; in alcuni modelli si “abbatte” il livello di fatica addirittura ad un decimo rispetto all’utilizzo di una comune bicicletta!

In pratica, quindi, le biciclette a pedalata assistita (dette anche, per semplicità, “elettriche”) sono caratterizzate dall’integrazione dell’azione propulsiva umana con quella di un motore ausiliario che, mentre oggi è elettrico, una volta era tipicamente a combustione interna (ricordate il bicimotore dei nonni?). È importante ricordare che, non appena per un qualsiasi motivo si smette di pedalare, anche il motore elettrico interromperà l’erogazione di energia e la bicicletta procederà per via della sola inerzia.

La potenza nominale del motore elettrico, secondo quanto stabilito dalla normativa europea di riferimento (“Direttiva 2002/24/CE del 18 marzo 2002 relativa all’omologazione dei veicoli a motore a due o tre ruote”, vedi link in fondo alla pagina), non deve superare i 250 W.

La centralina di controllo inoltre limita la velocità massima a 25 chilometri orari; man mano ci sia avvicina a questo limite viene progressivamente ridotto l’intervento del motore, che se il ciclista smette di pedalare oltre i 25 km/h viene interrotto. Ciò significa che è possibile raggiungere velocità superiori a questa soglia ma, ovviamente, solo con l’ausilio delle proprie gambe. Qualora le biciclette elettriche soddisfacessero tutti i requisiti sopra riportati, non è richiesta alcuna omologazione dal momento che questi mezzi di trasporto sono considerati, in tutto e per tutto, al pari di biciclette tradizionali. Se invece anche solo uno di questi requisiti non fosse soddisfatto, il mezzo di trasporto deve essere obbligatoriamente omologato ed immatricolato. È questo il caso, ad esempio, di alcune e-bike (ovvero “electric bikes”) il cui motore funziona indipendentemente dalla pedalata. In questo caso scattano automaticamente le prescrizioni previste per i mezzi a due ruote a motore: immatricolazione, uso obbligatorio del casco protettivo e così via.

Tipicamente con una bicicletta a pedalata assistita è possibile contare su un’autonomia di percorrenza dai 40 chilometri in su, ovviamente riferita all’impiego del motore elettrico; nel caso la propulsione fosse “umana” tutto dipende dal grado di allenamento del ciclista! Per facilitare la pedalata a seconda delle condizioni del manto stradale e delle pendenze da affrontare, molte biciclette elettriche sono dotate di cambi a diverse velocità (marce).

Le componenti aggiuntive delle biciclette a pedalata assistita

Più nel dettaglio, le componenti aggiuntive che differenziano le biciclette a pedalata assistita dalle biciclette tradizionali sono rappresentate da:

Motore elettrico
Tipicamente i motori elettrici di cui dispongono le biciclette a pedalata assistita sono in tensione continua, caratterizzati da tensioni che vanno da 12 a 48 V. Questi motorini possono essere collegati in modo assiale ai pedali, anche se più frequentemente essi sono integrati sul mozzo di una della due ruote (nella stragrande maggioranza dei casi, quella posteriore).

I motori per le biciclette a pedalata assistita appartengono a due categorie principali, ovvero:

• Brushless: letteralmente “senza spazzole”, questi motori sono caratterizzati da una potenza che tipicamente supera i 200 W. Si tratta di motori più costosi, ma che presentano il vantaggio di non richiedere praticamente alcun intervento di manutenzione da parte dell’utente. Inoltre l’assenza delle spazzole rende questi motori di lunga durata, anche se un fattore limitante può essere rappresentato dall’usura dei cuscinetti. Dal punto di vista tecnico la corrente viene commutata per via elettronica, e questo determina una minore resistenza meccanica ed una maggiore efficienza del sistema propulsivo.
• Brushed: questi motori “con spazzole” sono caratterizzati, come dice il nome, da contatti elettrici striscianti sull’albero motore che ne permettono il funzionamento. A differenza dei motori brushless visti prima, in quelli con spazzole la commutazione della corrente che circola negli avvolgimenti avviene per via meccanica attraverso questi contatti striscianti. Per questo i motori brushed sono caratterizzati da una maggiore resistenza meccanica, possono portare alla formazione di scintille con l’aumento della velocità di rotazione e infine devono essere sottoposti a manutenzioni periodiche.

I modelli con motori più piccoli (meno di 200 W) sono più che sufficienti per spostarsi in zone pianeggianti, mentre chi vive in zone collinari o montane dovrebbe scegliere biciclette elettriche più potenti.

Batteria

È ovviamente una delle componenti principali della bicicletta a pedalata assistita, dal momento che immagazzina e fornisce l’energia al motore elettrico. In commercio si possono trovare modelli di biciclette che montano molti diversi tipi di batterie, e questo aspetto è fra i più importanti nell’influenzare il prezzo di vendita della bicicletta. Le migliori batterie in circolazione sono quelle agli ioni di litio, che solitamente presentano una capacità di carica elettrica di 10-15 Ah (ampère/ora) e una tensione di 24-36 V. L’autonomia di queste batterie può anche essere di parecchie decine di chilometri, a seconda del carico (peso della bicicletta + peso dell’utente) e del livello di assistenza fornito alla pedalata.

Queste efficienti batterie al litio (Litio-ione e Litio-polimero, queste ultime ancora poco diffuse), grazie alle loro notevoli prestazioni, hanno ormai praticamente soppiantato le “vecchie” batterie al piombo acido (Pb), al nichel-cadmio (Ni-Cd) e al nichel-metallo idruro (Ni-Mh). Mentre le batterie al piombo presentano mediamente una durata di 300 cicli di carica e scarica completi, quelle al litio durano molto di più (rispettivamente, 500 e 600 cicli per quelle agli ioni di litio e ai polimeri di litio). Ciò significa che la “vita media” di una sola batteria può garantire una percorrenza totale di circa 25 mila chilometri! Inoltre le batterie al litio non risentono del cosiddetto “effetto memoria” e possono quindi essere ricaricate anche se non completamente scariche.

Le batterie vanno conservate in un luogo fresco e asciutto, con temperature comprese fra 15 e 35°C al massimo. In virtù di ciò, è bene ricordare che fra i molti fattori che influenzano la durata della batteria vi sono le temperature: più fa freddo e minore sarà l’autonomia della bicicletta a pedalata assistita; d’estate invece la batteria durerà molto più a lungo.

Gli altri parametri che influenzano la durata della batteria sono soprattutto il peso del carico trasportato, lo stile di pedalata, la presenza o meno di tratti in salita, la velocità mantenuta, l’eventuale vento contro e il numero di partenze e ripartenze.

Sistema di caricamento della batteria e indicatore dello stato di carico

Le biciclette a pedalata assistita sono dotate di sistemi di caricamento della batteria che consentono di fare “il pieno” allacciandosi alla normale rete elettrica. Questi caricabatterie vanno connessi alla batteria da spenti, per poi dare tensione all’intero sistema. Un indicatore dello stato di carico mostrerà i progressi del caricamento e, a carica ultimata, bisogna prima spegnere il caricabatterie e poi scollegare la batteria. Le operazioni eseguite in questa sequenza specifica sono tutt’altro che casuali, dal momento che in questo modo si evitano guasti al caricabatterie che, se si trovasse già acceso al momento della connessione della batteria, potrebbe danneggiarsi a causa di improvvisi picchi di tensione.

La batteria può, a seconda dei modelli, essere ricaricata in sede (ovvero direttamente nella bicicletta ad esempio parcheggiata in garage) oppure essere estratta per ricaricarla comodamente in casa o in ufficio. Di solito l’indicatore dello stato di carico è di colore rosso durante la ricarica; quando essa viene completata si accende invece una spia verde. La durata complessiva dell’operazione di ricarica è mediamente di 2-4 ore, e varia a seconda del modello. Si consiglia comunque di ricaricare la batteria anche quando essa non è completamente scarica, ma sono stati percorsi più di una decina di chilometri.

La batteria va sempre caricata in modo completo, evitando di lasciarla connessa alla corrente per un periodo che va ben oltre il tempo di carica (oltre le 12 ore la batteria potrebbe infatti danneggiarsi). Si raccomanda sempre di utilizzare alimentatori originali e, in caso di un prolungato inutilizzo della bicicletta (due o tre mesi di stop continuativo), bisogna comunque ricordarsi di sottoporre la batteria ad una ricarica di tanto in tanto.

Altre componenti caratteristici della bicicletta a pedalata assistita che non andremo a trattare nel dettaglio, perché si tratta di contenuti prettamente tecnici, sono:

• Centralina
• Blocco di accensione
• Sensore di pedalata

I costi ed i vantaggi economici (ma non solo) di una bicicletta a pedalata assistita

Per l’acquisto di una bicicletta elettrica nuova bisogna mettere in preventivo diverse centinaia di euro, che possono arrivare anche ad alcune migliaia nel caso dei modelli tecnologicamente più avanzati. Ma quali sono i costi di gestione che bisogna considerare? Una stima “media” indica che il consumo elettrico richiesto per la ricarica della batteria è intorno agli 0.45 kWh che, moltiplicati per le tariffe standard applicate dai diversi fornitori di energia elettrica danno il costo della ricarica completa. Considerando che queste tariffe variano, attualmente, da 0.16 a 0.22 centesimi di euro circa, una ricarica costa all’utente solo pochi centesimi sulla bolletta.

Se si vuole paragonare il costo complessivo di una bicicletta elettrica rispetto a quello di un’automobile non c’è davvero paragone: queste biciclette sono centinaia di volte più “risparmiose” per l’utente. Inoltre si tratta di mezzi di trasporto esenti da oneri come tassa di proprietà, revisione e RC auto, per non parlare del fatto che certamente sappiamo tutti quali siano i prezzi attuali della benzina!

Una bicicletta elettrica è quindi alla portata di tutti, mentre lo stesso non si può dire per l’automobile. Per consultare un dettagliato approfondimento sui vantaggi economici legati a questi mezzi di locomozione elettrici, si consiglia di cliccare su http://www.fashionmotors.it/veicoli%20elettrici/bici/index%20bici.htm. È inoltre bene sapere che molti enti locali, come ad esempio i Comuni delle grandi città, mettono a disposizione incentivi per l’acquisto di biciclette elettriche ed altri mezzi di trasporto ecosostenibili. Per questo è sempre bene informarsi sulla possibilità di risparmiare sul prezzo di acquisto avvalendosi di questi contributi. Di tanto in tanto, inoltre, il governo italiano emana incentivi per l’acquisto su scala nazionale e anche alcune aziende produttrici e distributori periodicamente offrono interessanti agevolazioni alla propria clientela.

Le biciclette elettriche inoltre sono un mezzo di trasporto ecologico e a zero emissioni, pertanto possono essere tranquillamente utilizzate anche nelle zone a traffico limitato, nelle vie pedonali del centro storico e naturalmente anche in caso di blocchi della circolazione antismog. Con le biciclette elettriche inoltre non vi sono né problemi di parcheggio, né di traffico dal momento che si tratta di mezzi di trasporto agili e di ridotto ingombro. Nello spazio che serve per parcheggiare un’automobile possono trovar posto ben 10 biciclette! Nei tratti urbani, inoltre, è stato dimostrato che la velocità media di una bicicletta è molto superiore rispetto a quella delle autovetture, senza contare che non bisogna nemmeno perdere tempo per girovagare alla disperata ricerca di un parcheggio libero.

Pedalare, inoltre, tonifica la muscolatura delle gambe e permette di allenare il sistema cardiocircolatorio con un esercizio aerobico che non solo brucia calorie, ma migliora la salute nel suo complesso allontanando i rischi di infarto, obesità ed ipertensione.

I consigli per l’acquisto e l’utilizzo di una bicicletta a pedalata assistita

Prima di acquistare una bicicletta elettrica bisogna valutare con attenzione diversi aspetti, ed il primo fra tutti è rappresentato dalle proprie esigenze personali. Alcune persone preferiscono una bicicletta più resistente e comoda, e in questo caso si consigliano i modelli tipo “ciclomotore” spesso dotati di ammortizzatori, gomme larghe e struttura robusta (35-40 kg di peso). In questo caso bisogna però ricordare che questa maggiore comodità “si paga” in termini di minore durata della batteria e di un notevole sforzo per pedalare, nel caso questa si scaricasse.

Chi invece preferisce la leggerezza sicuramente apprezzerà le biciclette elettriche con telaio simile a quello delle city bike, leggero (circa 15-20 kg) ed affusolato. Con questi modelli è possibile pedalare tranquillamente come si farebbe su una bicicletta normale, rinunciando volontariamente all’uso del motore elettrico per fare un po’ di esercizio fisico.

Dal punto di vista del sistema propulsivo, vale senza dubbio la pena spendere qualcosa in più per portarsi a casa una bicicletta a pedalata assistita con motore di tipo “brushless”, più leggero, efficiente e durevole nel tempo.

Le biciclette a pedalata assistita possono essere utilizzate senza particolari problemi anche quando piove, dal momento che sono progettate per resistere alle precipitazioni non eccessivamente intense. È sempre bene comunque non utilizzare la bicicletta quando piove molto, ed evitare le pozzanghere particolarmente profonde dal momento che gli schizzi sollevati potrebbero penetrare nei meccanismi interni causando danni irrimediabili.

Per approfondire il discorso riguardo alle biciclette a pedalata assistita:

Siti internet

Biciclette elettriche

http://www.bicicletteelettriche.it/

Portale interamente dedicato alle biciclette elettriche, dove si possono consultare sezioni riguardanti gli aspetti tecnici, i modelli disponibili, i costi di acquisto e manutenzione e gli incentivi economici previsti.

Fashion Motors – Come scegliere una bicicletta elettrica?

http://www.fashionmotors.it/veicoli%20elettrici/bici/consigli/uso_bici/tecnologie.html

Interessante e dettagliata pagina informativa sulla quale è possibile trovare informazioni tecniche riguardanti le biciclette a pedalata assistita e suggerimenti per orientarsi nella scelta del modello più adatto alle proprie esigenze.

Atala.it – FAQ (Frequently Asked Questions) sulle biciclette elettriche

http://www.atala.it/index.php?option=com_content&task=view&id=493&Itemid=875

Una “selezione” delle più frequenti domande relative alle biciclette elettriche, corredate di relative risposte.

Direttiva 2002/24/CE del 18 marzo 2002 relativa all’omologazione dei veicoli a motore a due o tre ruote e che abroga la direttiva 92/61/CEE del Consiglio

http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:2002L0024:20081211:IT:PDF

Testo completo della normativa europea di riferimento riguardante le biciclette elettriche, in formato .pdf. La normativa è stata recepita a livello italiano dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti nel gennaio del 2003.

Green Me – Biciclette elettriche e a pedalata assistita: la guida all’acquisto

Biciclette elettriche e a pedalata assistita: la guida all’acquisto

Forum Indipendente Biciclette Elettriche, Pieghevoli e Utility

http://www.jobike.it/forum/

 

Video sulle biciclette elettriche

Bici elettrica Flyer

http://www.youtube.com/watch?v=o6xO_5D7lnc

Vimeo – [la formica] la bicicletta a pedalata assistita

 

Letture consigliate

Titolo: In bicicletta con il codice. Il codice della strada a uso dei ciclisti

Collana: Manuali della bicicletta (vol. 9)

Autore: Carlo Favot

Editore: Ediciclo Editore

Anno: 2005

Lunghezza: 200 pagine