Ibride e Elettriche

E-bike, come funzionano e quale scegliere

Con l’obiettivo di ridurre le emissioni di CO2 causate da veicoli e mezzi di trasporto, l’affermarsi delle biciclette elettriche in Italia sta prendendo sempre più piede. La bici elettrica è infatti più pratica e rapida dell’auto e particolarmente ideale per i brevi spostamenti cittadini, ma non dimentichiamo che si tratta di un mezzo che non emette scarichi inquinanti dannosi per l’ambiente e ha un costo chilometrico elettrico irrilevante.

Nonostante l’Italia non sia ancora a livello delle grandi capitali europee, il boom della mobilità elettrica su due ruote sta gradualmente portando alla realizzazione di chilometri di piste in tutte le grandi città. Da alcuni anni, gli amanti dello sport e i fanatici del fitness, oltre che per la bicicletta classica, optano per l’e-bike per l’allenamento di base.

Cos’è un e-bike

Una e-bike è una bicicletta dotata di un motore elettrico, una batteria al litio e alcuni sensori che rilevano all’istante la forza messa sui pedali, codificandoli per una centralina che calibra il sostegno da restituire allo stesso ciclista; parliamo dunque della cosiddetta pedalata assistita. Non a caso, la bicicletta a pedalata assistita, comunemente nota come e-bike, è la bicicletta con motore elettrico attualmente più diffusa. In altre parole, l’ e-bike può essere considerata una normale bicicletta se non si mette in funzione il motore. Nel momento in cui questo viene invece azionato, il ciclista seppur pedalando effettua un minore sforzo.

Motore

La potenza del motore delle e-bike viene espressa solo in relazione a quella prodotta dal ciclista che pedala. A tal proposito non possiamo che ribadire che qualsiasi mezzo in grado di assistere il ciclista oltre i 25 km/h, o dotato di una manopola del gas, non è una e-bike. Non dimentichiamo che il motore elettrico per legge può avere una potenza massima di 250 Watt mentre il valore di coppia può variare a seconda di ciascun produttore.

Cosi come sottolinea la direttiva europea 2002/24, le e-bike sono mezzi “dotati di un motore ausiliario elettrico avente potenza nominale continua massima di 0,25 kW la cui alimentazione è progressivamente ridotta e infine interrotta quando il veicolo raggiunge i 25 km/h o prima se il ciclista smette di pedalare” e dunque non sono richiesti targa ed omologazione.

Le e-bike non vanno dunque confuse con le biciclette elettriche. Queste, anche note come “speed pedelec” sono infatti biciclette assimilabili a veri e propri ciclomotori non essendoci nessuna relazione tra motore e pedalata.

In una bicicletta elettrica a pedalata assistita, il motore deve infatti entrare in funzione solo dopo che il passeggero inizia a pedalare. Nel caso contrario, il veicolo risulta a tutti gli effetti un ciclomotore, con conseguente l’obbligo di targa, certificato di circolazione ed assicurazione. 

Coppia motrice

Per quanto riguarda la coppia motrice, questa esprime la forza di rotazione del motore e si misura in Nm. Il punto di interesse in una e-bike dove misurare la forza di rotazione è il contatto fra suolo e copertone motrice. Nel caso di un motore posteriore, la coppia è costante poiché dipende sia dalla dimensione della ruota che dalla forza rotativa del motore. Invece, nel caso di un motore centrale che sfrutta le marce del cambio, la coppia trasmessa al suolo è variabile come la velocità, in quanto dipende dal rapporto scelto.

e-bike: display e livelli di assistenza

Non bisogna dimenticare che l’implementazione di un piccolo computer sul manubrio permette di aumentare o diminuire manualmente la potenza dell’e-bike. Comunemente sono almeno tre i livelli di assistenza elettrica offerti dalle bici: eco, sport e turbo. A differenziare i veicoli sono, infatti, tipologia di assetto e fascia di prezzo della bicicletta.

Le informazioni fornite dal display, tra cui velocità, distanza percorsa, autonomia della batteria, orario e modalità relativa al livello di assistenza del motore, variano in base al produttore. Alcuni brand predispongono di soluzioni semplici, mentre altri offrono dispositivi che fungono da navigatori satellitari o interfacciabili solamente con applicazioni per smartphone.

 Batteria

Insieme al motore, in una e-bike anche le batterie sono parte fondamentale del veicolo. La maggior parte delle e-bike presenti in commercio sono dotate di una batteria rimovibile che rende più semplice e comoda la ricarica, ma non mancano i brand che scelgono l’opzione della batteria integrata nel telaio cosi da ridurre la struttura delle celle e rendere, conseguentemente, il design delle e-bike più simile alle normali mountain-bike. Tuttavia, come ben sappiamo maggiori sono i Wh della batteria, maggiori saranno autonomia e peso.

Autonomia della batteria

Inevitabilmente, i fattori che influenzano l’autonomia di una e-bike sono numerosi. A partire dallo stesso peso del ciclista, livello di assistenza impostato, velocità e addirittura al vento a favore o contro, pendenza della strada e pressione degli pneumatici. Come per qualsiasi altra vettura, l’autonomia per una e-bike solitamente corrisponde al livello di assistenza minimo e in condizioni d’uso ottimali.

Il controllo della pressione dei pneumatici è essenziale per consumare la giusta carica della batteria, cosi come quella dei freni. Ruote sgonfie posso, infatti, contribuire a far scaricare prima del dovuto la batteria.

Peso

In genere, il peso delle e-bike si attesta intorno ai 20/25 chilogrammi sebbene questo differisca a seconda del tipo, delle dimensioni della batteria e del motore e dal tipo di materialo utilizzati nella realizzazione.

Centralina

La centralina dell’e-bike oltre ad effettuare una valutazione della quantità di energia da fornire al motore, influenza la percezione di assistenza del ciclista dato che si occupa di regolare le dinamiche utilizzando i dati acquisiti dai sensori. Nel dettaglio, la centralina può trovarsi integrata nel motore o nella batteria. Nel caso della centralina esterna questa è naturalmente separata dal resto dei componenti e implementata dentro a un parallelepipedo metallico provvisto di alette necessarie per il raffreddamento. Più nello specifico, si collega tra batteria e motore con l’utilizzo di cavi o mediante collegamento wireless in modo da semplificarne il montaggio e migliorarne l’estatica. La centralina integrata invece è incorporata con il blocco motore o con l’involucro della batteria, occupando meno spazio e disponendo di una maggiore protezione dato che i collegamenti sono protetti da urti e intemperie.

e-bike: quali sono i componenti specifici?

Attualmente un gran numero di e-bike utilizzano componenti specifici, considerato il maggior peso e il tipo di utilizzo per il quale vengono realizzate. I componenti che vengono progettati per questo segmento sono le ruote, le catene di trasmissione, gli impianti frenanti, le sospensioni e le gomme. A proposito di quest’ultime è infatti importante scegliere mescole adeguate al tipo di utilizzo che andremo a fare dell’e-bike. Per quanto riguarda l’impianto frenante, non dobbiamo dimenticare che il freno è uno di quei componenti fondamentali: avere un freno potente garantisce una guida sicura, evitando al tempo stesso dolori alle mani che potrebbero limitare le capacità di guida.

Sensori

Come già accennato, il motore di una e-bike funziona esclusivamente quando anche il ciclista sta pedalando, e non oltre i 25 km/h. I sensori implementati sul veicolo si occupano dunque di rilevare quando i pedali sono in movimento, comunicando con la centralina che comanda la potenza erogata dal motore.

Telaio

Tra le caratteristiche più importanti di un e-bike non bisogna certamente sottovalutare l’importanza del telaio. Non a caso, deve essere robusto e leggermente elastico per sopportare il peso e le sollecitazioni in maniera sicura e duratura. Materiali come acciaio, carbonio, alluminio e titanio sono infatti i più adatti.

Normativa biciclette elettriche

Considerando che l’utilizzo delle bici elettriche a pedalata assistita nelle grandi città del nostro Paese è ormai notevolmente diffuso, è fondamentale rispettare alcune norme, al fine di evitare di incorrere in importanti sanzioni.

L’art. 50 del Codice della strada prevede che:

I velocipedi sono i veicoli con due ruote o più ruote funzionanti a propulsione esclusivamente muscolare, per mezzo di pedali o di analoghi dispositivi, azionati dalle persone che si trovano sul veicolo; sono altresì considerati velocipedi le biciclette a pedalata assistita, dotate di un motore ausiliario elettrico avente potenza nominale continua massima di 0,25 KW la cui alimentazione è progressivamente ridotta ed infine interrotta quando il veicolo raggiunge i 25 km/h o prima se il ciclista smette di pedalare.

Cosi come per gli altri mezzi di trasporto dotati di motore, è necessario che ciascun utente rispetti tutte le normative vigenti. Con riferimento all’articolo del Codice della strada sopra citato, si evince che le biciclette elettriche o a pedalata assistita, purchè rispettino i limiti di potenza e velocità, vengono equiparate a dei normali velocipedi. Dunque senza obblighi fiscali e oneri assicurativi e possibilità di accesso alle piste ciclabili e alle zone a traffico limitato delle città.

L’articolo 9 bis del codice della strada prevede inoltre che:

Il conducente di velocipede che circola fuori dai centri abitati da mezz’ora dopo il tramonto del sole a mezz’ora prima del suo sorgere e il conducente di velocipede che circola nelle gallerie hanno l’obbligo di indossare il giubbotto o le bretelle retroriflettenti ad alta visibilità, di cui al comma 4-ter dell’articolo 162.

Pertanto, l’obbligo di indossare il casco quando si utilizza la bici elettrica non è attualmente previsto in quanto equiparata a un normale velocipede. Per le bici elettriche a pedalata assistita non servono dunque casco e assicurazione e non vige il divieto di accesso alle zone a traffico limitato.

Non mancano ulteriori norme del Codice della strada fondamentali per fornire indicazioni per il corretto comportamento da tenere nell’utilizzo di un’e-bike. Secondo la normativa per le biciclette elettriche, è infatti possibile trasportare bambini fino a 8 anni di età, utilizzando gli appositi seggiolini da agganciare alla bicicletta.

Secondo quanto espresso dal comma 5 dell’articolo 182 è vietato trasportare altre persone sul velocipede a meno che lo stesso non sia appositamente costruito e attrezzato. È consentito tuttavia al conducente maggiorenne il trasporto di un bambino fino a otto anni di età, opportunamente assicurato con le attrezzature, di cui all’articolo 68, comma 5.

Manutenzione

La manutenzione dell’e-bike è fondamentale per garantire non solo il corretto e costante funzionamento del veicolo, ma anche per garantire che quest’ultimo non mostri malfunzionamenti nel corso degli anni. Oltre ad effettuare una manutenzione di base come il buon funzionamento dei freni e la pressione delle gomme, è sicuramente inevitabile prendersi cura del motore e della batteria. È infatti consigliabile fare un controllo annuale della bicicletta elettrica, presso un’officina specializzata o convenzionata per avere una bici elettrica come nuova.

Quanto costa un’e-bike?

In commercio il prezzo di un’e-bike può variare da 300 euro fino a 10.000 euro, nel caso di mezzi professionali.