quarta-feira, 17 de fevereiro de 2016

Os problemas das bicicletas elétricas, e como resolvê-los.

Tecnologia by Just True & Urandir News

Uma nova bicicleta elétrica — a Koben, da Karmic Bikes — promete consertar o que há de errado na indústria de bicicletas elétricas. Falamos com seu criador para entender melhor esses problemas, e como ele planeja resolvê-los.
A Koben foi projetada por Neal Saiki, ex-engenheiro da NASA cujos designs ajudaram no sucesso da Santa Cruz Bicycles, conhecida fabricante americana de mountain bikes. Foi ele também que fundou a Zero Motorcycles, a única fabricante exclusiva de bicicletas elétricas que sobrou entre as muitas que receberam investimentos pesados e fracassaram na hora de vender seus produtos.
Meus anos de experiência me ensinaram que motores no cubo da roda são ruins, que centralização de massa e centros de gravidade são importantes, e assim vai. E, pensei comigo, essa bicicleta ataca todos estes pontos. Bem, Neal me ligou e me contou todos os detalhes divertidos. Vamos dar uma olhada:

Baterias que você não pode substituir ou reconstruir

As baterias de qualquer veículo elétrico (seja um carro Tesla Model S ou uma empilhadeira) são compostas de muitas células individuais, todas agrupadas para formar um bloco. Tradicionalmente, se uma dessas células falhar, você não tem nenhuma opção além de substituir todas elas. E, se novas tecnologias melhoram a capacidade das baterias, não há nenhuma maneira de um proprietário de um veículo elétrico tirar proveito disso, a menos que ele compre uma bateria nova ou um novo veículo. Isso é ruim.
“O grande bicho-papão de todas estas baterias é sua embalagem,” diz Neal. O Tesla é um grande exemplo. “As células de dentro da bateria que eles vendem correspondem a apenas 40% do preço do bloco inteiro. É difícil torná-lo impermeável, é difícil torná-lo à prova de vibração, e é difícil fazer isso sem que um pacote acabe custando um milhão de dólares.”
Baterias de veículos elétricos também precisam ser extremamente à prova de acidentes, com resistência muito maior do que a necessária em tanques de combustível.
“Você não pode substituir as células dentro desses pacotes”, continua Neal. “Mas com a nossa tecnologia, você só precisa simplesmente remover a tampa e substituir uma célula individual. Isso sai relativamente barato, então você pode substituí-las se elas quebrarem ou trocar por melhores à medida que a tecnologia avança. Você pode atualizar as nossas baterias para sempre. Você vai ter um monte de Teslas por aí nos quais você tem que comprar uma bateria inteira para substituí-la ou atualizá-la.”
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Motores que se desgastam

Se o motor fica no cubo da roda – isto é, na peça do meio da roda, onde são presos os raios – ele está sujeito até ao menor movimento e a cada impacto que as rodas sofrem enquanto rodam por aí.
Uma comparação: sabe como sentar no meio de um avião é muito menos problemático do que lá na frente, perto da cabine do piloto, ou bem atrás, perto do banheiro? É a mesma coisa em uma bicicleta, só que com ainda mais impactos e vibrações.
“Motores no cubo da roda de bicicletas são ótimos no primeiro ano, talvez nos primeiros dois anos”, diz Neal. Eles têm uma vida útil muito limitada. Um motor elétrico é um monte de pequenos ímãs que estão colados, com pequenos fios conectando tudo. Um motor na roda é espancado até a morte, é um ambiente muito brutal.”
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Muito peso não-suspenso e centralização de massa insuficiente

Colocar um motor no cubo da roda também aumenta drasticamente o peso não-suspenso. Trata-se do peso que está abaixo do ponto médio da suspensão do veículo, ou seja, as peças que se movem antes da suspensão e as partes que rolam. Muitas bicicletas não têm suspensão — quem sofre os movimentos são o quadro da bicicleta e o traseiro do ciclista — tornando a redução desse peso ainda mais importante.
Isso é crucial em uma roda de bicicleta, porque qualquer peso adicional não só agrava a dinâmica dos movimentos para cima e para baixo, mas também aumenta a força necessária para dar o impulso na hora de acelerar ou frear. Quanto mais pesada é uma roda, mais força você tem que colocar para acelerar ou desacelerar.
Voltando ao exemplo de se sentar nas extremidades de um avião, também há problemas quando há muita massa fora do centro do veículo. Isso aumenta o esforço necessário para fazer curvas e reduz a estabilidade, pois essa massa forma uma alavanca maior e afeta o veículo. Colocar a massa de um veículo o mais próximo possível do centro facilita na hora de mudar de direção e dá mais estabilidade.
O motor da Koben fica no movimento central, parte que une a pedaleira ao quadro da bicicleta, onde o centro de gravidade deveria estar localizado.
“Nós estamos bem cientes de que a maioria dos nossos clientes está apenas querendo chegar em casa depois do trabalho,” reconhece Neal. “Somente as pessoas que realmente entendem de bicicletas de alto desempenho vão notar isso, mas essas pessoas amam a diferença que a massa centralizada faz.”
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Centros de gravidade altos

“Um dos problemas que vimos, conversando com ciclistas de bicicletas elétricas disponíveis no mercado, é que elas têm muito peso na parte de cima. Você tem que estacionar estes trambolhos ou tirá-los da sua garagem, e o peso na parte superior faz com que elas tenham a tendência de caírem ou dificilmente pararem em pé.”
A maior parte das bicicletas elétricas no mercado hoje têm suas baterias em um rack atrás do selim. Como explicamos acima sobre a centralização de massa, isso é ruim em movimento – e também é ruim quando você está parado. A Koben localiza sua bateria relativamente leve no tubo do assento, logo acima do movimento central. De novo, isso é o mais perto possível do centro de gravidade ideal.
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Direção ruim

Além da massa descentralizada e do alto peso não-suspenso, bicicletas elétricas tradicionais também não levam em conta o peso adicional dos seus motores elétricos na hora de preparar a suspensão.
“As bicicletas elétricas ainda são pesadas, então a geometria tem que ser um pouco diferente; a força de direção tem que ser um pouco mais rápida para compensar o peso adicional. Usamos alguns truques no guidão para deixá-lo melhor e mais leve, mesmo que a bicicleta seja mais pesada que uma bicicleta normal.”
Neal aumentou o ângulo do garfo, peça que une a roda da frente ao corpo da bicicleta; e também reduziu o trail (a distância entre o eixo e a parte da roda que toca o chão). Em qualquer veículo, isso deve aumentar a estabilidade, reduzindo o esforço.
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Fragilidade

Além da bateria com células substituíveis e o motor longe das rodas “brutais”, a Koben também tem uma corrente totalmente reta e nada de câmbio. A bicicleta vem em duas versões: uma de velocidade única e outra com uma transmissão continuamente variável, abrigada dentro de seu cubo traseiro. A de velocidade única, em particular, deve ser ideal para ambientes urbanos, nos quais ela é tão simples e robusta quanto uma bicicleta comum. A versão com CVT não deve estar muito longe.
“Se você se deslocar de bicicleta, não quer ter trabalho ajustando as engrenagens o tempo todo ou consertando câmbios e essas coisas, por isso é muito bom ter a simplicidade de uma velocidade única. Então, com a assistência elétrica, você pode adicionar mais força em subidas e menos em descidas e assim por diante. Assim você encara ladeiras sem tanta complicação.”

Preço

Bicicletas elétricas tendem a ser muito baratas ou muito caras. As baratinhas são completas porcarias que, além dos motores horríveis e do lixo que eles chamam de bateria, são ruins até como bicicletas comuns. As mais caras são ótimas, mas custam uma fortuna. Como elas têm quadros de fibra de carbono, suspensões completas e componentes Dura Ace, o preço é estratosférico, e o motor elétrico leva o valor ainda mais para cima.
“O ponto mais doloroso com eBikes é que a bateria gasta depois de alguns anos”, resume Neal. “Eu tenho centenas de e-mails de donos de outras marcas reclamando que, quando a bateria começa a dar problema, é difícil ou impossível trocar. Ser capaz de reconstruir a bateria é o nosso maior avanço.”
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A Koben está disponível através do Kickstarter: a versão de velocidade única sai por US$ 1.300; a versão CVT custa US$ 1.600. É um preço aceitável para uma boa bicicleta que precise aguentar viagens diárias. Elas só estão disponíveis nos EUA: “o envio internacional é muito caro e muito complicado para nós gerenciarmos neste momento”, diz a campanha.
Dois outros modelos devem chegar em breve: um com uma bateria de 300 Wh que pode atingir velocidade máxima de 32 km/h e rodar por 40 km com uma única recarga; e uma versão “S” com componentes melhores, uma bateria de 460 Wh, velocidade máxima de 40 km/h e um autonomia de 65 km.
“A autonomia depende de quanto você pedala,” finaliza Neal. “Nós damos um número bem realista; não somos a indústria de motos, em que todo mundo está exagerando a autonomia.”
Fotos por Karmic Bikes.
MM

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