garagem do odois

Qualquer atividade física é sinônimo de necessidade de um preparo.

Com bicicletas não é diferente e em muitas situações pode haver uma disparidade entre a limitação humana do ciclista e o objetivo a ser pedalado. Situações estas que podem ser por exemplo acompanhar um ciclista de alto nível em um trajeto longo ou montanhoso, pedalar com o namorado sem que a diferença física entre sexos torne o passeio chato, ou simplesmente chegar no trabalho/aula sem suar a camiseta, entre inúmeros outros exemplos onde existe uma aparente desvantagem em se utilizar uma propulsão exclusivamente muscular.

Sem descaracterizar as bicicletas e todas as suas virtudes, estão surgindo kits e ate mesmo bicicletas inteiras utilizando o que é conhecido com assistência elétrica ou até mesmo como bicicletas elétricas, hibridas e outras palavras que estão na moda. São constituídos basicamente por um pequeno motor, um controlador e baterias.

Falaremos com mais detalhes sobre cada um destes itens:

Motor

Transforma a energia eletrica em força motriz. Sua potência é da ordem de 200 a 500W em media, sendo assim não caracterizam um motocicleta, e são valores coerentes com a potencia muscular de um ciclista padrão ( de 100w a 1000w para um ciclista profissional em um pico de energia de curta duração). São todos essencialmente de corrente continua, podendo ser para os mais modernos sem escovas, o que garante uma alta eficiência. Sua parte mecânica pode ser do tipo:

Dentro do cubo: O motor se parece com um cubo grande, e o motor fica dentro do cubo, dianteiro e traseiro. Divide-se em dois tipos.

Acoplamento direto: Sem reduções, elimina a perda por engrenagens.Em geral tem baixo torque na roda.
Redução planetária: Ligado por uma redução( aumento de torque e diminuição de giro) permite transpor subidas íngremes e por permitir que o motor gire numa rotação mais adequada tem melhor performance quanto a temperatura e eficiência. É compacto por ser uma transmissão concêntrica.

Externo: O motor é ligado a roda por correntes e correias ou engrenagens ou ate mesmo ao pneu. Existem modelos que são conectados a pedivela, entretanto nestes modelos não se pode, em geral, parar de pedalar quando o motor esta em uso.

Podem ainda conter um dispositivo de roda livre. Este dispositivo elimina o arrasto do motor, entretanto impede a utilização de freio regenerativo, no qual a energia de frenagem é revertida em carga para a bateria.

Controlador

É o que conecta a bateria ao motor. Poderia se utilizar um sistema sem ele, apenas com um interruptor e um motor de corrente continua. Porém é desejavel que a aceleração seja linear e gradual e tambem possuir um controle sobre a velocidade. Hoje é freqüente o uso de controladores PWM sendo que os mais refinados acionam automaticamente uma função de freio regenerativo no motor ao se acionar o manete de freio. Também protegem o motor e as baterias contra sobreaquecimento nas partidas com carga, uma vez que nesta situação pode se passar muita corrente.

Baterias

É onde se investe em tecnologia. Iniciaram com as pesadas baterias de chumbo ácido. Hoje é raro um modelo de kit fabricado com elas pela baixa densidade de energia (energia/massa), que embora tenham muitas vantagens em muitas aplicações, como custo e boa estabilidade térmica, tornam a bicicleta difícil de ser guiada pela carga extra.

Possivelmente atualmente so estejam disponíveis no mercado de assistência elétrica para bicicletas as baterias de NiMH e Li-Ion

NiMH: Conhecidas também por metal hidreto .Não são tão recentes (e por isso) nem tão caras. Tem capacidades de ciclos e densidade de energia intermediarias. Sua principal desvantagem é o efeito memória para a utilização com carregadores normais.

Li-Ion:(ios de lítio) Leves, suportam vários ciclos de cargas e não possuem efeito memória. São as mesmas de computadores portáteis e celulares. Suas desvantagens, alem do custo inicial é a fragilidade com temperatura.Descargas completas também são prejudiciais.Tem características melhoradas na versão lítio-polímero

Para usos freqüentes, as baterias de íons de lítio acabam sendo mais econômicas por durarem mais antes de estragarem.Mas muitas novidades ainda estão por vir.

O custo total do kit em geral é superior ao da própria bicicleta ( o que é fácil de acontecer , pois bicicletas são essencialmente baratas) , mas garante uma versatilidade a mais na bicicleta como meio de transporte, e a torna muito eficaz no meio urbano.

Links: Grubber, Bionx, Nano, Crystalyte.

Quando pensamos em bicicleta, facilmente associamos tal veiculo à liberdade, bucolismo, ar puro entre outras atribuições, principalmente quando nos referimos aquelas de todo terreno.

Tais lugares paradisíacos geralmente contém areia (praias, estradas litorâneas) e terra (desde pó seco até lama espessa em estradas e trilhas) em seus caminhos isso quando não inventamos traçados inéditos.

Quem já experimentou pedalar em lugares assim sabe que câmbio de descarrilhador, corrente e trocas por cabos de aço imediatamente se sujam e passam a produzir um ruído que não possui nada de agradável, além dos efeitos destrutivos que esta mistura produz para o equipamento.

Fabricantes de componentes mecânicos (não necessariamente de bicicletas) tentam criar soluções para tais problemas. Nesta postagem não será comentada a transmissão internas (dentro do cubo), sendo este assunto para um tema exclusivo.

Uma destas soluções é a caixa fechada. Destas caixas podemos ter duas opções. Uma delas utiliza uma transmissão convencional (cassete, descarrilhador) fechada. Esta caixa fica fixa ao quadro e protege seu conteúdo de sujeiras e mantêm o conjunto lubrificado. Elas são ligadas a pedivela e têm como saída uma engrenagem, pela qual se liga uma corrente a engrenagem do cubo traseiro.

Funcionaria como uma transmissão primaria fechada com marchas e uma redução secundaria exposta de relação fixa.

Pode-se pensar “não resolve o problema pois se mantém uma transmissão por corrente exposta ao tempo” mas temos que ressaltar que o que apresenta problema em geral não é a transmissão por corrente, mas sim o sistema de marchas.  Motos de cross andam na lama, areia e possuem a mesma transmissão secundária por corrente e não apresentam problemas.

O outro tipo de transmissão baseada em caixa fechada utiliza engrenagens comuns na transmissão primaria.  A vantagem deste sistema é poder trocar de marcha sem pedalar e poder ter peças dimensionadas para uma vida de uso muito longa. Tendem a ser mais pesadas.

O custo destes sistemas é alto, o peso agregado igualmente é grande, mas para usos severos é de se admitir a vantagem de um sistema de marchas protegido e fortemente lubrificado (podendo ser inclusive em banho de óleo), garantindo um sistema preciso e confortável em qualquer condição.

Um outro sistema que apesar de alguns projetos ainda merece muita pesquisa é o sistema de transmissão hidrostática. O conceito se baseia em substituir uma pedivela por uma bomba hidráulica de deslocamento positivo e variável, o cassete por um motor hidráulico  e a corrente pelo fluido de trabalho. A mudança de marcha ocorreria pela variação de deslocamento na bomba (variando o curso dos pistões em bomba alternativa ou a excentricidade em bomba de palheta). A bomba mandaria fluido para o motor hidráulico ligado no cubo com pressão e vazão e este usaria isto para girar a roda.

Poucos sistemas são tão confiáveis como um sistema hidráulico, com manutenção ínfima. Este sistema apesar de parecer ineficiente, nos protótipos apresentou rendimento de 96% (transmissão por corrente alinhada, nova e bem lubrificada e limpa fica em 98%) em função do RPM de um ciclista, ao redor de 90RPM que garante uma baixa perda de carga, com um peso compatível com os sistemas comuns.

Utilizando isto ainda poderíamos substituir o freio por uma simples válvula que fecharia a passagem de fluido no motor, freiando sem nunca ter que substituir pastilha de freio, utilizar um sistema de tração 2×2, já que bastaria ligar mais um motor no cubo dianteiro dando agilidade e aderência em trilhas e quem sabe até um sistema de acumulação de energia, Armazenando a energia cinética nas freadas em acumuladores para serem usados em subidas ou situações similares.

Os custos e a dificuldade de implantar um produto completamente diferente ainda vão garantir que esta idéia fique na geladeira por alguns anos.                            .