Construir a sua bicicleta elétrica: projeto de arquivo

Construção da sua própria bicicleta elétrica

O artigo original mencionava um vídeo YouTube da construção. O vídeo já não está integrado aqui; as fotografias da montagem permanecem abaixo.

  «Bicicleta elétrica? Isso é para preguiçosos!». Era o que pensava sempre que uma senhora octogenária me ultrapassava naquele veículo de 2 rodas sem limitação. Insistia em deslocar-me apenas com a força das pernas e suportava chegar ao trabalho com a camisola encharcada.

 Porquê andar de bicicleta elétrica?

Tabela 1: Vantagens e desvantagens da bicicleta convencional

• O texto original citava um estudo sem referência que indicava uma velocidade média de bicicleta de 14km/h na cidade, contra 12km/h de automóvel. Estes valores históricos não garantem o resultado de um percurso concreto.

Soluções para as desvantagens :

• No fundo, uma bicicleta elétrica combina parte do conforto de uma pequena moto com as vantagens da bicicleta. Pode ajudar nas manhãs em que falta motivação e reduzir o suor após uma subida longa.
• Para a exposição ao mau tempo, um bom poncho ajuda.

Tabela 2: Vantagens e desvantagens da bicicleta elétrica

Soluções para as desvantagens :

• Um bom poncho continua a ajudar contra o mau tempo, embora o estilo sofra um pouco.
• Preço de compra: o artigo original mencionava bicicletas elétricas desde 600€ e cerca de 1500€ para um modelo de boa qualidade, com autonomia suficiente, motor robusto e estrutura sólida. Eram referências históricas, não ofertas atuais.

Existem então 2 formas de obter este meio de transporte:

• Pagar o necessário pelo veículo de 2 rodas dos seus sonhos
• Converter uma bicicleta convencional no veículo de 2 rodas dos seus sonhos. O artigo original anunciava uma poupança até 1000€ face a uma elétrica equivalente; esta comparação histórica deve ser confirmada com um orçamento atual.

Construir a bicicleta elétrica dos seus sonhos 

Inicialmente pretendia converter a minha antiga bicicleta de corrida numa bicicleta com assistência elétrica. Após reflexão e pesquisa na internet, considerei o antigo quadro de aço e os travões de aro pouco robustos para o peso e a potência do equipamento previsto.

Figura 1: Bicicleta de corrida considerada pouco robusta para esta montagem

Gostando do aspeto retro das Triumph, lancei-me o desafio de começar do zero e construir um híbrido entre bicicleta elétrica e pequena moto.

Requisitos do projeto

• Elevada potência, velocidade elevada, com suficiente binário (para uma boa aceleração)
• Robustez
• Leveza (deve poder ser transportada à mão em pequenas distâncias e permitir o acesso aos comboios)
• Modularidade: A possibilidade de manter emelhorarfacilmente o veículo de 2 rodas conforme os orçamentos futuros

Construção da parte mecânica

Quadro

Figura 2: Quadro da marca Müsing

O quadro escolhido era de dirt-bike, importado da Alemanha. Os tubos de alumínio reforçado ofereciam a robustez e leveza necessárias para a potência desta montagem. O alumínio resiste à corrosão, mas isso não torna a bicicleta completa imune à chuva nem dispensa a manutenção.

Forqueta

Figura 3: Forqueta de aço da marca Ruff-Cycles

O autor considerava as forquetas com suspensão de qualidade caras, pesadas e sujeitas a maior desgaste, pelo que escolheu uma rígida. Optou pelo aço pelo comportamento aos impactos e pela ligeira atenuação das vibrações da estrada; isso não substitui verificar a adequação da forqueta à montagem.

Sistema de travagem   

Figura 4: Travões de disco com 180mm de diâmetro

Para esta montagem motorizada, o autor escolheu travões de disco para uma travagem eficaz. Instalou discos de 180mm à frente e atrás. A segurança da travagem depende do sistema completo e da sua adequação ao veículo, não apenas do diâmetro do disco.

A travagem mecânica foi escolhida pela compatibilidade com o corte do motor e a travagem eletromagnética descrita no projeto. Esta utiliza o motor para recuperar energia na travagem e devolvê-la à bateria. A função exige motor, controlador e bateria compatíveis; não existe em todos os kits.

Reforço das ponteiras 

Figura 5: Torque arm para reforçar a ponteira

Os quadros de bicicletas convencionais não são automaticamente adequados a binários elevados do motor. Nesta montagem foram por isso previstos braços antirrotação de aço, chamados torque arms e também usados em algumas motos. Compatibilidade, fixação e ajuste ao eixo devem ser verificados para o quadro e motor concretos.

Construção da parte elétrica

Existem vários fornecedores de kits de motorização para bicicletas. Power-Ebike.fr era apresentado no artigo original como fornecedor de kits potentes, até 2000W, com velocidades anunciadas de 80km/h usando bateria e bobinagem adequadas. O autor destacava a relação qualidade-preço e o apoio pós-venda rápido na montagem. São descrições históricas e experiências do autor, não garantias atuais de disponibilidade, serviço ou desempenho.

São possíveis várias configurações de montagem conforme as expectativas e a constituição do utilizador.

…

Expectativas: escolha da bobinagem

Figura 6: Bobinagem do motor

O artigo original distinguia várias opções de motor:

• Motor rápido com menos binário (350/480), descrito para utilização de tipo estrada
• Motor com muito binário e menor velocidade (180×280, notação do texto original), descrito para bicicleta de montanha
• Compromisso entre binário e velocidade (280x38O, notação original a confirmar), descrito como polivalente

A bobinagem influencia as características do motor. A tensão da bateria, 36V, 48V ou 60V no artigo, também influencia: em condições comparáveis, uma tensão superior pode aumentar a velocidade de rotação. A velocidade real depende ainda do controlador, da carga e da montagem; não é uma garantia universal.

Peso do utilizador: escolha do controlador

Figura 7: Controlador de 17A

O peso do utilizador e da bicicleta importa: uma carga superior pode exigir mais binário. A corrente influencia o binário, mas a corrente da bateria e a do motor não são intercambiáveis; os ajustes do controlador também contam. O artigo original citava controladores Power E-Bike de 17A, 22A, 28A e 35A. Confirme a disponibilidade atual e a compatibilidade da configuração.

ATENÇÃO: ao escolher a bateria, confirme que consegue fornecer continuamente a corrente máxima de bateria exigida pelo controlador.

O fornecedor pode ajudar a escolher a configuração mais adequada às suas necessidades.

Montagem do motor

             Figura 8: Montagem do motor

A compatibilidade do kit deve ser verificada no quadro, forqueta, eixo e travões concretos. O texto original mencionava limar ligeiramente as ponteiras para assentar o eixo. Não é uma instrução geral: peça a um mecânico competente que verifique o ajuste e obtenha aprovação do fabricante antes de modificar peças estruturais.

Montagem do controlador

O controlador centraliza os comandos e controla o sistema bateria-motor. Precisa de arrefecimento adequado para evitar sobreaquecer; não deve ser fechado numa caixa hermética sem uma solução de arrefecimento aprovada para o modelo.

Ligações

Os conectores de formato específico descritos na montagem simplificam as ligações, mas formatos iguais não comprovam por si só compatibilidade elétrica. Verifique o esquema, os pinos e as tensões. O artigo original remetia para fotografias e explicações do fabricante; obtenha a documentação dos componentes concretos.

Nota:Esta montagem incluía um fusível para proteger o circuito de sobrecorrentes. Um fusível não substitui uma bateria e um sistema de gestão adequados nem uma cablagem correta. Foi também instalado um interruptor com chave para impedir a utilização não autorizada da bicicleta elétrica.

Desempenho: alguns valores

Autonomia e carregamento

Com uma bateria de 12 A.h o autor indicava uma autonomia de 50kmaproximadamente, ajudando o motor com pedaladas regulares. Para esta montagem concreta, o artigo estimava a autonomia em km multiplicando a capacidade em A.h por 4. Não é uma conversão universal: também contam a tensão, a energia utilizável e o consumo. Sem pedalar, no modo «moto» do artigo, a autonomia indicada descia para 35km aproximadamente. A montagem incluía também travagem eletromagnética, usando o motor como gerador para recuperar energia na bateria ao travar, conforme a compatibilidade dos componentes.

O carregamento da bateria de 12A.h demorava, segundo o artigo, cerca de 6h. Era um exemplo com o carregador utilizado, não um tempo padrão. Utilize o carregador e as instruções indicados para a bateria concreta.

Nota : A autonomia depende muito das condições, incluindo vento, temperatura, peso e constituição do utilizador.

Velocidade e binário

Como explicado, a tensão influencia a velocidade do motor e a corrente o binário, em conjunto com os ajustes e limites do controlador. Os resultados reais dependem do peso, da carga e da direção do vento. A corrente da bateria e a corrente de fase do motor não devem ser consideradas idênticas.

No exemplo com uma bateria de 48V e um controlador de 17A, o artigo indicava uma velocidade máxima de 45km/h e subidas de15% a uma velocidade de 22km/h.

Consumo e comparação com um automóvel citadino

Tabela 3: Consumo e comparação com um automóvel citadino, VW Polo 5 — estimativas históricas

…

O que recordar

Construir a sua própria bicicleta elétrica dá-lhe um valor sentimental muito superior ao de comprar uma pronta. Também ajuda a conhecê-la e diagnosticar avarias. Repare apenas dentro das suas competências e segundo as instruções do fabricante; conhecer a montagem não torna segura qualquer reparação em casa.

As peças podem parecer caras, mesmo quando alguns fornecedores oferecem boa relação qualidade-preço. O custo depende do equipamento escolhido: travões de disco hidráulicos ou mecânicos, quadro de alumínio, suspensão, etc. O autor apresentava-o como uma escolha entre o último iPhone e andar de bicicleta elétrica.

Uma bicicleta elétrica não é 100% isenta de impacto ambiental. A produção de baterias tem impacto importante e substituir viagens de automóvel pode reduzir parte do impacto dos transportes. A eletricidade de carregamento também conta. O original citava cerca de 76% de nuclear em França e 20% de carvão na Alemanha: valores históricos sem fonte, não o mix atual. Não determinam a pegada do ciclo de vida completo.

O objetivo seguinte do autor era adquirir painéis solares e construir um posto de carregamento, descrito como «100% limpo» no original. A expressão representava uma intenção, não uma avaliação verificada do ciclo de vida dos painéis, bateria ou instalação.

Para o autor, a bicicleta elétrica não era uma questão de preguiça, mas a procura de uma alternativa ao automóvel que pudesse ser mais económica, divertida e menos pesada para o ambiente, conforme a utilização e o equipamento.

Se tiver perguntas sobre a construção da sua bicicleta elétrica, pode colocá-las nos comentários.