Il motore della e-Mtb: potenza nominale, di picco e coppia

Per legge il motore della e-Mtb ha una potenza di 250 Watt.
Nominali o di picco?
Qual è la differenza?
Questo articolo punta proprio a fare chiarezza, spiegando anche il parametro coppia motrice.
Nell’elaborare questo articolo ci siamo avvalsi della consulenza di Shimano e Specialized e abbiamo scoperto informazioni molto interessanti ed utili per conoscere meglio la propria e-Mtb.

LA POTENZA NOMINALE

Dando un’occhiata alla normativa vigente riguardo le biciclette a pedalata assistita, si fa riferimento alla potenza nominale che non deve superare 0,25 KW.
Cosa vuol dire potenza nominale?
È quella potenza che è in grado di erogare un motore in condizione di equilibrio termico.
Senza coinvolgere termini e questioni troppo tecniche, la possiamo definire come la potenza che può erogare un motore nell’arco di un’ora senza che la temperatura si discosti di un certo valore rispetto alla temperatura di riferimento (che è indicata precisamente nella normativa).

Come temperatura di riferimento si prende generalmente un valore di 20° C, senza dimenticare che le normative variano da un continente all’altro.
Inoltre, la normativa specifica che i motori per e-bike non devono erogare potenza se non si pedala o se si supera la soglia dei 25 km/h.

LA POTENZA DI PICCO

Questo valore, che alcune aziende dichiarano, indica la potenza massima che un motore è in grado di erogare.
Ed è un dato, fra quelli che caratterizzano le prestazioni di un motore, che può essere molto diverso fra un motore e l’altro.
Il picco di potenza è chiaramente qualcosa che si riferisce sia all’hardware, cioè a come sono costruiti motore e batterie, che alle impostazioni contenute nel software.

Il picco di Watt è raggiunto in base alla tensione della batteria (Volt) moltiplicata per la corrente elettrica (A, cioè ampere) gestita dal controller, cioè l’unità che gestisce il flusso di corrente.
Per fare un esempio la maggior parte dei motori delle e-Mtb prodotte per l’Europa utilizza una batteria da 36 V. I loro controller sono noti per funzionare in media a 15 A, il che porta a 36x15 = 540 W di picco di potenza.
Questa impostazione è piuttosto diffusa in campo e-Mtb per cui è frequente avere picchi di potenza che vanno ben oltre i 250 Watt nominali.

Chiaramente l’erogazione di questa potenza è possibile solo nelle modalità di assistenza più alte (ad esempio Turbo per Specialized e Boost per Shimano), quelle che, appunto, offrono maggiori prestazioni e alti consumi di corrente.
L’erogazione della potenza di picco è possibile, quindi, fintanto che la temperatura di esercizio del motore rientra nei parametri prestabiliti, cioè non si discosta oltre un certo valore dalla temperatura di riferimento.
Se nell’erogare la potenza di picco il motore supera la soglia di temperatura prestabilita, la potenza erogata diminuisce per rispettare i parametri di omologazione.
Va da sé, quindi, che la potenza di picco può essere erogata per lassi di tempo contenuti che dipendono, ad esempio, dalla temperatura esterna, dal peso del biker, dalla pendenza della strada e via dicendo.

LA COPPIA MOTRICE

La coppia motrice, espressa in Nm (Newton metro), è il valore più noto in campo motoristico, perché è il valore che più si differenzia fra un produttore e l’altro.
Ed è anche uno dei più importanti, perché rappresenta la capacità di accelerare.
Quindi, a parità di rapporto, più elevata è la coppia motrice, più elevata sarà l'accelerazione.
Per avere, invece, la massima accelerazione a una determinata velocità, bisognerà utilizzare il rapporto di trasmissione che a quella determinata velocità consente di trasmettere alle ruote la massima potenza possibile.

È per questo motivo che nelle competizioni con limiti di potenza si cerca di avere valori di coppia molto elevati ai bassi regimi.
Per concludere, è per tali ragioni che molti produttori si adoperano (vista la potenza nominale prefissata) ad ottenere valori di coppia più alti per offrire agli utenti un motore che risulti più “corposo”.

IN CONCLUSIONE…

La potenza di qualsiasi motore di e-Mtb deve sottostare alla normativa che prevede 250 Watt nominali, ovvero in regime di equilibrio termico.
Però, se si riesce a contenere l’innalzamento della temperatura o a ristabilire i parametri secondo i quali è regolata la normativa, il motore della e-Mtb può sviluppare potenze di picco che vanno ben oltre i dati nominali oltre che elevati valori di coppia.

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