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Bengi
Utente Master
Veneto
3686 Messaggi |
 Inserito il - 18/08/2013 : 12:30:05
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E' risaputo che per ottimizzare l'impiego della bipa conviene tenere sempre una pedalata cosiddetta "rotonda" che significa esercitare una pressione sui pedali sempre il più possibile in direzione tangenziale alla circonferenza descritta dall'asse dei pedali.
L'opposto della pedalata rotonda è quella cosiddetta a "stantuffo" che si ha quando ad esempio ci si alza sui pedali. In questo caso la pessione è normalmente maggiore di quella della pedalata rotonda, ma tende ad essere sempre verticale.
Chiarisco subito che le considerazioni che andrò a fare poco interessano in caso di pedalata blanda. In questo caso infatti (pedalata tranquilla), a parità di potenza espressa dal ciclista, il tipo di pedalata incide in modo del tutto trascurabile sulle prestazioni della bipa.
Invece le cose cambiano radicalmente se la pedalata è sportiva e la spinta sui pedali è vigorosa.
In tal caso si sa che la pedalata rotonda è molto più redditizia, ma di quanto?
Per capirlo ho considerato la potenza media che si ottiene con mezzo giro di pedale nei casi estremi di pedalata perfettamente rotonda e perfettamente a stantuffo.
Per ottenere la stessa potenza media, la coppia massima della pedalata a stantuffo deve essere circa il 65% superiore, rispetto a quella della pedalata rotonda.
Per intenderci, per ottenere la stessa potenza media che si ottiene con una pedalata rotonda mediante una coppia costante di 20Nm (= pressione sui pedali di circa 12Kg), nel caso di pedalata a stantuffo sarà necessario applicare una coppia variabile tra 0 e 33Nm (= circa 20Kg di pressione costante sui pedali).
Cosa succede se pedaliamo in questi due modi con l'assistenza massima del Bosch?
Siccome il limite di coppia che può erogare il Bosch è di 50Nm, nel caso della pedalata rotonda il motore sarà in grado di esprimere costantemente la sua coppia massima (20x2,5 = 50Nm), mentre nel caso della pedalata a stantuffo, quando la coppia del ciclista inizia a superare i 20Nm, il Bosch non sarà più in grado di mantenere la proporzionalità di coppia al 250%, ma al massimo potrà fornire i suoi 50Nm ordinari.
Questo si traduce in una diminuzione dell'assistenza del Bosch che in nel caso esaminato è pari al 24%. In pratica è come se il fattore di assistenza passasse da 250% al 190% ( ). Si tratta di una diminuzione molto significativa di cui bisognerà tenere conto nei test. Sinceramente non mi sarei aspettato una riduzione così drastica!
Nella realtà sarà ben difficile pedalare in modo perfettamente rotondo, come sarà improbabile adottare una pedalata totalmente a stantuffo. E quindi la perdita dui efficienza per pedalata "imperfettamente rotonda" sarà un valore intermedio tra 0 e il 24%, che è come dire che l'assistenza del Bosch settato al 250%, potrà variare tra il 190% e il 250%. Un valore intermedio plausibile potrebbe essere 220%.
Possiamo comunque concludere che nel caso di pedalata molto vigorosa e assistenza elevata, la tipologia della pedalata diventa fondamentale per massimizzare l'apporto del motore.
Quindi non solo è importante mantenere una cadenza di pedalata agile (sopra le 80/min) ma anche avere sempre una pedalata bella rotonda! Per fare ciò è indispensabile l'uso di pedali con sgancio rapido in modo da vincolare saldamente il piede al pedale stesso.
Vi risparmio le tabelle e i calcoli fatti.
Allego solo il grafico che mette a confronto i valori di coppia applicati ai pedali (in ordinata Nm) rispetto all'angolo formato dalla pedivella con l'orizzontale (in ascissa), variabile fra +pi/2 e -pi/2. In blu la pedalata a stantuffo e in arancio quella rotonda.
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In linea di massima queste considerazioni non valgono solo per il Bosch, ma anche per gli altri motori centrali.
Anche questo può spiegare in parte perchè alcuni utenti lamentano dei cali di assistenza del Bosch quando si spinge a fondo: probabilmente la pedalata non è sufficientemente rotonda e tende ad essere a stantuffo!
Da quanto suddetto si evince che con una bipa è sicuramente sempre sconveniente alzarsi sui pedali per cercare di aumentare la velocità!
Senza contare il fatto che alzandosi sui pedali si carica enormemente il delicato movimento centrale dove agisce il sensore di coppia, con possibilità di danneggiarlo irreparabilmente...
Queste argomentazioni possono spiegare anche certi valori di rendimento apparentemente molto elevati che si ottengono nei calcoli considerando il fattore teorico del 250% anzichè quello ridotto per effetto della pedalata non perfettamente rotonda...
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Panasonic 26V forever!
Bengi the AironMan: "Salire in bipa è come spiccare liberi in volo"
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Tino
Utente Master
fondatore
Veneto
3296 Messaggi |
Inserito il - 18/08/2013 : 13:52:41
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"Crazy Horse"
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Barba 49
Utente Master
Toscana
36095 Messaggi |
Inserito il - 18/08/2013 : 13:57:05
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Bellissima spiegazione, tra l'altro molto convincente... 
Concordo anche pienamente sullo stress che le unità centrali tipo Pana e Bosch subiscono inutilmente in caso di pedalata "a stantuffo": Il sensore di sforzo, il movimento centrale e tutta la catena di riduzione e trasmissione sono inutilmente sottoposti a forti variazioni di coppia, deleterie per qualsiasi parte meccanica. |
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pixbuster
Amministratore
fondatore
Veneto
12352 Messaggi |
Inserito il - 18/08/2013 : 23:34:43
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Bengi ed io ci stiamo rincorrendo con i botta-e-risposta
Bella precisazione del funzionamento del lato "umano" della pedalata !
Si potrebbe aggiungere alla e-ciclopedia !
Devo aggiungere una cosa emersa dai miei test: spesso i sistemi con controllo dello sforzo sui pedali hanno un ritardo nel seguire la forza della pedalata, voluto dal costruttore
Come ben illustrato da Bengi, durante la pedalata "a stantuffo", varia la coppia applicata al sistema pedali
Il sensore rileva la variazione e modifica, nell'arco della pedalata, la potenza inviata al motore
Quando è così, si sente un effetto di "onde" : cioè durante il giro di pedale il motore spinge non costantemente ma più piano poi più forte e poi più piano; si avverte inequivocabilmente un "woom woom" proveniente dal motore che ricopia fedelmente la coppia applicata ai pedali
Poichè difficilmente le bipa sono dotate di tacchette per lo sgancio rapido e i ciclisti elettrici normalmente spingono "a stantuffo", è stato introdotto un algoritmo che impone di mandare al motore una potenza che è proporzionale non più al valore istantaneo ma alla media dello sforzo
Cioè la centralina valuta lo sforzo massimo applicato e si regola su questo anche se durante il giro del pedale esso cala
Ci sono lati negativi: ad esempio, fermando i pedali, il motore continua a "pompare" fino a che la media (che viene costantemente aggiornata) va a zero
Occorre perciò regolare questo ritardo in modo che non diventi pericoloso o fastidioso; ma se riduco questo ritardo ricompaiono le onde di potenza appena la velocità di pedalata cala
Nei sistemi che ho provato, durante la marcia in pianura non si avverte nulla
ma quando si va in salita la frequenza di pedalata normalmente cala e quando scende sotto ad un certo valore si inizia ad avvertire il "wooom woom"
Ogni costruttore tara questo valore secondo la sua esperienza e l'uso previsto della bipa che produce
Ad esempio mi pare di ricordare che i Bion-X hanno un ritardo lungo e non si sente praticamente mai l'effetto di onde
I Panasonic lo evidenziano già a cadenze non troppo lente
La Italwin Next i-Torque (con motore hub ma controllo dello sforzo applicato), lo evidenzia sotto alle 50 pedalate al minuto (pix-test in arrivo a breve: lo giuro)
I Bosch .... non lo so e chiedo a chi li ha di aggiornarci
Per completare il discorso rammento che i sistemi di controllo della rotazione dei pedali sono esenti da questa caratteristica e spingono durante tutto l'arco della pedalata sempre con la medesima potenza
Perciò alle giuste considerazioni di Bengi bisogna sommare l'eventuale presenza di questo algoritmo che potrebbe ridurre fortemente la differenza fra pedalata rotonda e a stantuffo nei sistemi a controllo dello sforzo sui pedali
Rimangono invece validissime le considerazioni sull'efficienza e sulla potenza espressa con i due sitemi di pedalata
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Pix su Frisbee Atlas, su pieghevole 20" Kawasaki con kit Bafang centrale e su Cargo muscolare "artigianale"
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Bengi
Utente Master
Veneto
3686 Messaggi |
Inserito il - 19/08/2013 : 09:20:50
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@Pix, quello che scrivi va bene, ma vale solo in caso di coppia applicata ai pedali abbastanza ridotta (anche se ritengo che il software di controllo sia ben più sofisticato e complesso e non si limiti semplicemente a mediare la spinta del ciclista, come hai scritto tu ...).
Infatti nel mio post ho scritto chiaramente all'inizio:
"Chiarisco subito che le considerazioni che andrò a fare poco interessano in caso di pedalata blanda. In questo caso infatti (pedalata tranquilla), a parità di potenza espressa dal ciclista, il tipo di pedalata incide in modo del tutto trascurabile sulle prestazioni della bipa."
Appunto perchè in tali casi interviene efficacemente il software di controllo a "spianare" la curva emicosinusoidale dovuta ad una pedalata a stantuffo.
Io invece mi riferisco alla situazione in cui si spinge forte sui pedali, cioè con 20-25Nm con pedalata rotonda oppure 45-50Nm o più con pedalta impulsiva. Non so se nei tuoi due test del Panasonic hai mai avuto l'occasione di provare con sistematicità situazioni simili …
Dopo quasi 5 anni di utilizzo di varie bipa col Panasonic sia 320, che 276 che 225, e oltre 18.000 km percorsi in tutte le situazioni possibili, ti posso assicurare che il comportamento del motore portato al limite - anche a parità di cadenza – cambia radicalmente a seconda di come si pedala.
Ad es. se si viaggia con una cadenza di 55/min in piano a bassa velocità (es. 15Km/h), il tipo di pedalata non ha nessun effetto sul comportamento del motore. Se invece si pedala sempre a 55/min su una ripida salita spingendo forte sui pedali per mantenere una buona velocità, qui il modo di pedalare diventa fondamentale.
Se si spinge con una pedalata bella rotonda il motore spinge in modo regolare assecondando alla perfezione l'azione del ciclista. Se invece si spinge ad impulsi si può innescare facilmente il comportamento ad onda del motore o subire dei tagli evidenti di potenza nell'assisteza del motore.
Quindi, come già scritto nel post di apertura, io rimango del parere che se si vuole ottenere il meglio dalla bipa (con motore centrale) pedalando sportivamente “non solo è importante mantenere una cadenza di pedalata agile (sopra le 80/min) ma anche avere sempre una pedalata bella rotonda”.
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Panasonic 26V forever!
Bengi the AironMan: "Salire in bipa è come spiccare liberi in volo"
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Nicot
Utente Master
Veneto
2008 Messaggi |
Inserito il - 19/08/2013 : 09:56:09
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| pixbuster ha scritto:
Ad esempio mi pare di ricordare che i Bion-X hanno un ritardo lungo e non si sente praticamente mai l'effetto di onde
I Panasonic lo evidenziano già a cadenze non troppo lente
La Italwin Next i-Torque (con motore hub ma controllo dello sforzo applicato), lo evidenzia sotto alle 50 pedalate al minuto (pix-test in arrivo a breve: lo giuro)
I Bosch .... non lo so e chiedo a chi li ha di aggiornarci
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Nel Bosch il ritardo è decrescente rispetto ai quattro tipi di assistenza: in Eco è più lungo, in Speed/Turbo è breve e ma lo senti solo appena smetti di pedalare. Non ho ricordo di effetto onda.
Per quanto mi riguarda, empiricamente sono arrivato alle stesse conclusioni di Ben, ovvero pedalata rotonda, agile e costante; niente scatti (meno che mai sui pedali) ma sempre progressioni con il rapporto appropriato. Ultimo dettaglio: uso pedali a sgancio rapido. |
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job
Amministratore
fondatore
Friuli-Venezia Giulia
7695 Messaggi |
Inserito il - 19/08/2013 : 11:47:36
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Mie esperienze: il panasonic è di gran lunga quello a cui applicando le regole di Bengi si hanno i più grandi benefici. Bosch molto meno, ma proprio recentemente, verificai che pedalando duro a certe velocità (20-25) non rende e questo sposerebbe la teoria di Bengi, ma attenzione, perche' a bassa velocità si comporta in maniera del tutto differente e un violento scatto sui pedali dà una grande accelerazione non ottenibile stando seduti, tutto l'incontrario di panasonic che invece ti "frena" se scatti sui pedali, provate a fare uno scatto da fermo, non c'e' storia tra i 2 motori .
Bionx invece, quando si azzecca la combinazione dei suoi innumerevoli codici, quando non surriscalda, quando ... ecc. ecc. , è tutta un'altra storia, la pedalata è rotondissima anche se siete stantuffari incalliti , quasi ti educa direi e, a mio avviso, è anche molto piacevole e ha una bella pedalata anche in piedi .
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"carrarmatino" Flyer T4 30/9/2006 (22/5/2011 sostituito motore)
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"jobbent" Tw-bents Adventure Plus 08/05/2009 elettrificata con ezee 350W dal 28/02/2010
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"bumblebee" NCM Milano 24/07/2019
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gigi35
Utente Master
Emilia Romagna
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Inserito il - 19/08/2013 : 13:02:29
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| può essere utile fare un giro con le scarpe da ginnastica ed uno con le scarpe da ciclista che si agganciano agli appositi pedali per vedere se c'è differenza? una volta un mio amico mi aveva detto che con le scarpe che si agganciano si fa un pò di forza anche quando il piede va su rendendo la pedalata più rotonda. |
collaboratore video |
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Bengi
Utente Master
Veneto
3686 Messaggi |
Inserito il - 19/08/2013 : 13:17:06
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@Gigi, tutti i giorni uso la bipa per gli spostamenti normali e con scarpe normali. Ti assicuro che senza tacchette è tutta un'altra storia.
E non solo per il fatto che con l'aggancio automatico si riesce anche ad andare in trazione in fase di risalita del pedale (che è una cosa per sportivi agonisti), ma soprattutto perchè tentando di pedalare rotondi senza aggancio, nella fase iniziale di spinta il piede che spinge quasi orizzontalmente tende a perdere aderenza col pedale scivolando in avanti.
Quando invece si è in prossimità del punto morto inferiore la spinta tende ad essere nuovamente orizzontale, ma verso dietro e anche qui il piede scivola via ...
Quindi, per mia esperienza, la differenza di rendimento fra una calzatura normale e una con tacchette ancorate al pedale, è abissale.
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Panasonic 26V forever!
Bengi the AironMan: "Salire in bipa è come spiccare liberi in volo"
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ronco
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trespass
Nuovo Utente
31 Messaggi |
Inserito il - 30/10/2013 : 13:57:43
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Molto interessante, complimenti per questo articolo e per altri, sto imparando un sacco di cose su questo forum |
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Pedalata "rotonda" e a "stantuffo"
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