Quindi alla fine tutta la differenza nei consumi sta nella
diversa efficienza del motore al variare della potenza prelevata...
Non ci sarà una variazione dell'energia effettivamente erogabile dalla batteria al
variare del carico? Cioè, i 500 W h me li fornisce sempre tutti indipendentemente da quanti ampere succhio?
Il discorso
consumi è molto complesso e articolato.
Uno degli innumerevoli parametri che possono incidere sui consumi è certamente la diversa efficienza del motore che dipende principalmente dal regime di rotazione. Ogni motore ha un suo range di regime ottimale entro il quale lavorerà alla massima efficienza. Quando lavora al di sotto di tale range il rendimento degrada e i consumi aumentano sensibilmente.
Lo sforamento del range per superamento del regime ottimale ha conseguenze positive sui consumi perchè in tal caso il motore tenderà a girare (parzialmente o totalmente) a vuoto. In questa situazione l'apporto del motore tende ad annullarsi e l'energia per spingere la bici sarà (parzialmente o totalmente) a carico del biker.
L'uscita dal range ai bassi regimi invece è assai negativa ai fini dei consumi. Basti pensare che dal rendimento ottimale di circa l'80% che si ha rimanendo nel range, a bassi regimi il rendimento può scendere anche al di sotto del 50%.
Un motore può lavorare sotto range in varie situazioni:
- quando si utilizzano rapporti troppo lunghi in salita, pedalando a cadenze troppo basse (normalmente sotto 55-60rpm). E qui si comprende l'importanza di avere dei rapporti corretti in relazione alle pendenze da affrontare.
- nelle ripartenze. Le fasi di avvio sono quelle più energivore appunto perchè oltre ad avvenire (sia pure molto brevemente) a bassi regimi, richiedono l'erogazione di una notevole quantità di energia necessaria a trasmettere alla bici l'energia cinetica che le consentirà di viaggiare alla velocità di crocera.
A complicare le cose c'è il fatto che il range di funzionamento ottimale di un motore non è costante, ma variabile con la potenza. In particolare c'è un legame di proporzionalità inversa fra ampiezza del range e potenza. Questo significa che se si utilizza il motore a bassa potenza (bassi livelli di assistenza) esso avrà un range di massima efficienza più ampio. Se invece si utilizza il motore con potenze prossime alla sua massima possibile il range ottimale tenderà a restringersi significativamente. Ciò significa che in caso di elevate potenze sarà più facile (più frequente) scendere sotto il range ottimale con conseguenze negative sui consumi...
Un altro elemento che può far lievitare i consumi è il disaccoppiamento fra la spinta del biker e quella del motore. Questo problema non c'è con bici dotate di torsimetro, mentre le bici col PAS soffrono di questo inconveniente.
Anche il discorso
batterie è molto complesso.
Il rendimento di una batteria dipende da moltissimi fattori tra cui la chimica, la componentistica, la temperatura e la corrente di scarica.
Ogni cella ha una sua curva di scarica. L'ideale sarebbe avere celle dalla curva piatta cioè in grado di erogare energia costantemente alla tensione nominale. Ma così non è. La curva in realtà è sempre più o meno discendente e la sua forma dipende dall'entità dell'assorbimento. Cioè più elevata è la corrente di scarica e peggiori saranno le prestazioni della cella.
La corrente di scarica si misura in rapporto alla capacità della cella (o batteria) e viene indicata in C di scarica. Es. se abbiamo una batteria da 11Ah e preleviamo una corrente di 11A, allora significa che quella batteria sta lavorando ad 1C. Se preleviamo 16,5A la batteria lavorerà a 1,5C.
In linea di principio, più basso è il C di scarica e meglio lavora la batteria. Da questo ne consegue che le batterie più capienti oltre che assicurare maggiore autonomia, garantiranno anche una migliore resa. Anche l'utilizzo di bassi livelli di assistenza contribuisce a migliorare la resa della batteria. Sotto questo aspetto anche le sgasate date con l'acceleratore (per le bici che ce l'hanno) sono poco salutari per la batteria ...
Un altro fattore non trascurabile sui consumi è la temperatura ambiente.
Le basse temperature della stagione invernale provocano una diminuzione significativa della resa della batteria e conseguente riduzione della spinta e dell'autonomia.
