Guía de motores para bicicletas eléctricas

El motor, posiblemente uno de los componentes más integrales en cualquier ebike, ha visto muchas variaciones a lo largo de los años. Un motor tiene que ser diseñado correctamente con el fin de impulsar una bicicleta eléctrica de manera eficiente. Al igual que un coche, el motor de una ebike puede montarse en la parte delantera, central o trasera de la bicicleta y se ofrece en todas las formas y tamaños. Los tipos más populares de motores que se encuentran en las ebikes son los motores de buje y los de accionamiento medio. Los motores de buje suelen tener dos variantes, un motor de buje con engranajes o un motor de transmisión directa. Mientras que los tipos de motores anteriores son, con mucho, los más populares, otras variaciones como los motores de montaje trasero basados en la fricción han visto algún uso a lo largo de los años.

Cada variación de motor viene con sus propios beneficios y posibles deficiencias. Por ejemplo, alguien que se desplaza hacia y desde el trabajo en un pavimento relativamente plano encontrará que un motor de accionamiento directo puede ser la opción más eficiente. Sin embargo, alguien que necesita una bicicleta eléctrica con suspensión completa para propósitos de ciclismo de montaña cuesta abajo no estaría muy interesado en un motor de accionamiento directo.

Para entender mejor cada variación de motor, nos sumergiremos en la historia de los motores de bicicletas eléctricas, así como en más información perteneciente a cada estilo a continuación.

Historia de los motores para bicicletas eléctricas

Las bicicletas existen desde hace siglos. Era sólo cuestión de tiempo que los humanos inventaran algún tipo de sistema que permitiera la asistencia eléctrica al impulsar una bicicleta hacia adelante. A finales del siglo XIX, en Francia, una de las primeras patentes de bicicletas eléctricas utilizaba un sistema de palanca de mano para impulsar la bicicleta hacia adelante sin el uso de pedales. Una vez publicada esta primera patente, mentes de todo el mundo se inspiraron para inventar una de las primeras bicicletas eléctricas del mundo.

El primer motor de buje montado en la parte trasera que se conoce fue patentado en 1895 por Ogden Bolton Jr. El motor estaba montado en la rueda trasera de la bicicleta, que es un sistema que sigue siendo muy común en la tecnología actual. Ogden diseñó la patente con un sistema magnético en mente y fue conocido como uno de los primeros diseños de motor de accionamiento directo del mundo.

En 1897, Hosea W. Libbey patentó el primer motor documentado de montaje central, similar en algunos aspectos a los modernos motores de accionamiento central. En este diseño, la batería se montaba en el centro de la bicicleta, entre el tubo superior e inferior del cuadro, y alimentaba el motor montado en el centro.

Muy cerca, el primer motor de accionamiento por fricción apareció como patente en 1899 por John Schnepf. La teoría era crear un sistema basado en la fricción para propulsar la bicicleta eléctricamente. El sistema utilizaba un rodillo montado en la rueda trasera que recogía la energía de la fricción producida por la rueda en movimiento. Al igual que la idea patentada anteriormente, este diseño es similar a los motores de propulsión por fricción que se encuentran en algunas bicicletas eléctricas hoy en día.

Motor de buje con engranajes

A continuación hay una tabla que describe los pros, los contras y para qué tipo de situación es mejor un motor de buje con engranajes.

Pros

Cons

Lo mejor para

Los motorreductores de cubo suelen ser una opción duradera

Son ligeramente menos eficientes que los motores Direct Drive

Más eficaz en ebikesen el rango de 250W a 1000W

Un motor de buje con engranajes ofrece una gran cantidad de par motor a baja potencia

Puede hacer que quitar la rueda trasera sea más difícil que algunos otros estilos de motor

Gran opción para motos diseñadas para fines off road o aquellas que necesitan afrontar cualquier tipo de desnivel

La potencia del motor no viaja a través de la cadena de la bicicleta por lo que no hay tensión adicional o desgaste el tren de transmisión

El embrague interno permite que el motor gire libremente cuando se viaja a altas velocidades

BiciclubBenidorm utiliza un motor de cubo de engranaje en la Bici ClubRover, la Bici ClubMini, la Bici ClubMini Step-Thru, la Bici ClubRunner y la Bici ClubRunner Plus. Un motor de cubo de engranaje es una opción popular entre las empresas de ebike porque son duraderos, permiten una bicicleta más asequible, y ofrecen una gran gama de par de baja gama. La mayoría de las empresas de bicicletas eléctricas utilizan un motor de cubo de engranaje, un motor de accionamiento directo, o un motor de accionamiento medio. Cada uno de estos tipos de motor viene con sus propios aspectos positivos y negativos y son únicos para las diferentes situaciones de los ciclistas.

Un motor de cubo de engranaje se desarrollará mejor para los escenarios que requieren un terreno fuera de la carretera o lleno de baches, así como las inclinaciones y descensos. Al igual que un motor de accionamiento medio y como se ha dicho anteriormente, un motor de cubo de engranajes ofrece una buena cantidad de par de gama baja. El aumento de par, en comparación con un motor de fricción o de transmisión directa, va a permitir que la bicicleta se deslice cuesta arriba o a través de un terreno irregular con facilidad. Un motor de buje con engranajes es técnicamente el motor más rápido del mercado. El sistema de embrague interno hace que los imanes no pasen por encima del estator cuando se va cuesta abajo. Por lo tanto, un motor de buje con engranajes ofrecerá la capacidad de rueda libre más rápida en los descensos.

Mientras que un motor de buje con engranajes es una opción más asequible en comparación con un motor de accionamiento medio, puede no proporcionar una tasa de rendimiento tan alta. Alguien en necesidad de la más alta gama de ebike de doble suspensión debe mirar hacia un motor de accionamiento medio. ¡Sin embargo, si usted está en el mercado para una opción asequible que ofrece una gran cantidad de rendimiento en su propio derecho, un motor de cubo de engranaje es una buena opción!

Motor de accionamiento directo

A continuación se muestra una tabla que describe los pros, los contras y para qué tipo de situación es mejor un motor de accionamiento directo.

Pros

Cons

Lo mejor para

Tiene pocos componentes lo que hace que sea la opción más duradera

No ofrece tanto par a bajo nivel cuando se compara con un motor de buje con engranajes o de accionamiento medio

Gran opción para los viajeros de la ciudad que tienen distancias más largas para cubrir sin muchas colinas o pendientes

Puede hacer que quitar la rueda trasera sea más difícil que algunos otros estilos de motor

Alguien que quiera utilizar la frenada regenerativa

Este tipo de motor permite la frenada regenerativa.

La capacidad de rueda libre de la moto se reduce

El motor más eficiente en viajes más largos y de mayor velocidad

Como se ha dicho anteriormente, un motor de accionamiento directo es una opción popular entre las empresas de ebike. BiciclubBenidorm utiliza un motor de accionamiento directo en nuestros modelos Bici ClubWagon, Bici ClubCity y Bici ClubCity Step-Thru. Un motor de accionamiento directo se encuentra normalmente cerca del cubo de la rueda trasera y utiliza un sistema de imanes para impulsar la bicicleta. La ventaja de que el motor esté conectado directamente a la rueda es que puede ofrecer una función de frenado regenerativo. La frenada regenerativa es una ciencia compleja que requiere un software más sofisticado integrado en el controlador. La capacidad de giro libre de la bicicleta se verá reducida porque cuando la rueda gira, los imanes pasarán siempre por los bobinados del motor. Esto crea más resistencia en la rueda. Las capacidades de rueda libre se reducirán aún más, o mejor dicho, se reducirán aún más a propósito para asegurar que no se alcancen altas velocidades que puedan crear una situación de rotura inversa en partes del controlador. El controlador tendrá que ser más duradero teniendo esto en cuenta también. Aunque el frenado regenerativo es un sistema complejo, la mayoría de los kits y todos los fabricantes de bicicletas eléctricas ya tienen la ingeniería instalada. Por lo tanto, el usuario nunca tendrá que preocuparse de averiguar esto por sí mismo.

Una transmisión directa es más eficiente a la velocidad máxima del motor. Sin embargo, llegar a esa velocidad es menos eficiente que otros tipos de motor. Lo que esto significa es que para un viaje más largo con pocas paradas o colinas, un motor de accionamiento directo va a ser la opción más eficiente.

Motor Mid Drive

A continuación hay una tabla que describe los pros, los contras y para qué tipo de situación es mejor un motor mid-drive.

Pros

Cons

Lo mejor para

Ofrece una buena cantidad de par motor de gama baja

Es la opción más cara y el motor más caro por los costes de mantenimiento

Motos de alto rendimiento

Puede ofrecer el mayor rendimiento máximo de cualquier otro motor

La potencia de los motores corre a través de la cadena, lo que pone más tensión en la cadena que cualquier otro tipo de motor

Bicicletas con suspensión total

La rueda trasera no tiene el peso añadido de un motor y generalmente es más fácil de quitar

Si la cadena se rompe en un motor de accionamiento medio, la bicicleta ya no se puede montar. Los motores de buje con acelerador pueden seguir siendo propulsados por el acelerador si la cadena se rompe

Ebikes con un motor de 250W o ebikes que necesitan 1000W y más

En rueda libre, la bicicleta se sentirá realmente como una bicicleta normal ya que la cadena no se moverá en una situación de inercia

Gran opción para las bicicletas diseñadas para propósitos off-road o aquellas que necesitan afrontar cualquier tipo de ganancia de elevación

Te estarás preguntando: «Si un motor de buje con engranajes y un motor de accionamiento medio ofrecen ambos una cantidad similar de par, ¿qué opción debo elegir?» La respuesta a esta pregunta es circunstancial y se basa en una serie de variables. Los puntos de mayor impacto son el precio y el rendimiento. En el caso de un motor de tracción central, se obtiene lo que se paga. Sin embargo, va a tener un coste mucho mayor que el de sus competidores. Debido a esto, un motor mid-drive se utiliza mejor en las ebikes destinadas a situaciones de alto rendimiento. En un motor mid-drive, el rendimiento de la bicicleta depende en gran medida del ciclista. Esto se debe a la colocación del tipo de motor, que utiliza la cadena y los pedales.

Debo señalar que hay algunas desventajas significativas de un motor de accionamiento medio fuera del alto precio de la etiqueta. El primero de ellos se refiere a la cadena. En un motor mid-drive, la potencia de los motores corre a través de la cadena. Esto es algo único en un motor mid-drive. Debido a esto, la cadena sufre más estrés que cualquiera de los otros tipos de motor. La tensión añadida puede hacer que la cadena se rompa. Si la cadena se rompe en un motor de transmisión media, la bicicleta ya no se puede utilizar porque depende de la cadena para moverse. Si un motor de buje con engranaje o de transmisión directa rompe la cadena, lo que es menos probable porque la cadena no está sometida a la misma tensión, todavía puede utilizar la función de aceleración para conducir la bicicleta. La mayoría de las bicicletas eléctricas de tracción media ni siquiera tienen una función de aceleración.

Motor delantero vs medio vs trasero

Los motores de las bicicletas eléctricas se pueden montar en la parte delantera, media o trasera de la bicicleta. Cada punto de montaje viene con sus propias ventajas y desventajas. A continuación hay varios gráficos que destacan el razonamiento a favor y en contra de cada colocación de montaje.

Motor de cubo montado en la parte delantera

Pros

Cons

Coloca menos tensión en el eje trasero que puede permitir un punto de montaje solidario para un remolque de bicicleta o remolque detrás

Las horquillas delanteras no están típicamente diseñadas para acomodar la tensión adicional de un motor de ebike

Si la cadena se rompe, puedes seguir utilizando el motor a través del sensor de cadencia o del acelerador

Un motor montado en la parte delantera aplica más peso en la parte delantera de la bicicleta y hace que la bicicleta se sienta más pesada, además de afectar a la dirección

No se puede pasar por encima de los baches o saltar los bordillos con el peso añadido de un motor montado en la parte delantera

Hace más difícil quitar la rueda delantera con el peso añadido y la ausencia de un cierre rápido; en su lugar utiliza un sistema de atornillado

Los brazos de torsión no se pueden añadir fácilmente y estéticamente a las punteras de la horquilla delantera

Motor Mid Drive

Pros

Cons

La mejor distribución del peso

Coloca más tensión en la cadena de la bicicleta

No pone una tensión añadida en el buje delantero o trasero de la bicicleta

Si la cadena se rompe, te quedarás tirado

Permite un fácil acceso tanto a la rueda delantera como a la trasera

Aumenta el índice de desgaste de otros componentes de la transmisión, como el piñón delantero y el casete trasero

Permite la marcha por inercia sin ninguna resistencia del motor

Motor de cubo montado en la parte trasera

Pros

Cons

Un motor de buje montado en la parte trasera puede manejar mejor el peso y los componentes adicionales del motor en comparación con un motor montado en la parte delantera

Uso de remolques montados en el eje potencialmente comprometido debido a la presencia del cable del motor y el hardware de montaje del motor adicional

No supone un esfuerzo añadido para la horquilla delantera

Si la cadena se rompe, puedes seguir utilizando el motor a través del sensor de cadencia o del acelerador

Es importante saber qué tipo de motor de ebike es mejor para el tipo de conducción que pretende hacer. Cada estilo de motor, como se ha destacado anteriormente, tiene sus propias ventajas y posibles deficiencias. En BiciclubBenidorm, estamos orgullosos de utilizar motores de cubo de engranaje y motores de accionamiento directo. Utilizamos dos variaciones de motor para acomodar una amplia gama de ciclistas potenciales.