electrificació d'una bicicleta
DESCRIPTION
Autor: Quim Garcia Congost | Tutor: Pere Capdet | Tema: Electrònica, BicicletesTRANSCRIPT
Electrificació d’una bicicleta
Quim Garcia Congost IES Monteserrat
Dirigit per: Pere Capdet 2on de Batxillerat 2.3
6-11-2013
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
1
Índex
Agraïments ......................................................................................................................................... 2
Introducció ......................................................................................................................................... 3
I. Part teòrica ...................................................................................................................................... 6
1.1 Història de la bicicleta elèctrica ............................................................................................... 6
1.1.1 Història de la bicicleta convencional ................................................................................. 6
1.1.2 Primeres bicicletes motoritzades ..................................................................................... 13
1.1.3 Primeres bicicletes elèctriques ........................................................................................ 16
1.2 El funcionament d’una bicicleta elèctrica .............................................................................. 19
1.2.1 El poder de la pedalada ................................................................................................... 19
1.2.2 La pedalada assistida ...................................................................................................... 20
1.2.3 Funcionament de les bicicletes elèctriques ..................................................................... 21
II. Part pràctica, electrificació ........................................................................................................... 27
2.1 Objectiu .................................................................................................................................. 27
2.2 Recerca i Planificació ............................................................................................................. 27
2.3 Peces ...................................................................................................................................... 35
2.4 Muntatge ................................................................................................................................ 38
2.5 Primeres impressions ............................................................................................................. 59
2.6 Pintura .................................................................................................................................... 59
2.7 Pressupost de l’electrificació .................................................................................................. 63
Imatges finals ................................................................................................................................... 64
Conclusions ...................................................................................................................................... 65
Bibliografia ....................................................................................................................................... 67
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
2
Agraïments
Al meu pare, a la meva mare i al meu germà, per treure’m dels problemes i les
indecisions que m’han aparegut en aquest treball. A en Joan Monferrer, ferrer de
Santa Coloma de Farners, per ajudar-me a realitzar una part important del treball,
quan el vaig necessitar, amb rapidesa i fent bé la feina. També al meu tutor de
treball, Pere Capdet, per guiar-me i ajudar-me a orientar correctament el treball i
per fer que m’adonés dels errors. I per últim m’agradaria donar les gràcies a
Carlos J. Rosales, gran mecànic, que em va donar consells per afició a la seva
feina quan altres del seu ofici em van ignorar.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
3
Introducció
Suposo que després de llegir el títol del treball, no resulta massa difícil intuir que
l’objectiu principal del meu treball de recerca consistia en descobrir quins eren els
diferents processos que calia dur a terme per electrificar una bicicleta normal,
també antiga en el meu cas, per tal de recuperar-la i fer-la servir una altre vegada,
encara que amb unes prestacions diferents, que em permetessin més comoditat i
menys cansament en el moment de viatjar en bicicleta.
La decisió de dedicar el meu treball de recerca a les bicicletes va venir
determinada pel motiu de que volia aprendre sobre alguna cosa actual i moderna,
que estes relacionada amb el món de la tecnologia, i sens dubte que
m’interessés. Em va costar bastant trobar el tema adequat pel treball, però
després de veure alguns vídeos a internet ensenyant noves i modernes bicicletes
elèctriques, vaig decidir que el meu treball de recerca hauria d’investigar sobre
elles. Després de decidir el tema, vaig començar a fixar-me en les bicicletes que
circulaven pel carrer, i vaig començar a diferenciar les que eren elèctriques de les
que no ho eren. Es podien apreciar diferències de components, com ara el motor
o les bateries que duien les bicicletes elèctriques. Després de fixar-s’hi una mica
més, també es podien apreciar diferències en les cares dels ciclistes de les
respectives bicicletes, i clarament els propietaris d’una bicicleta elèctrica
mostraven expressions d’alleujament i tranquil·litat, mentre que els ciclistes amb
bicicletes ordinàries reaccionaven d’una forma considerablement diferent, per
exemple, en el moment d’afrontar una pujada.
A més pretenia gastar-me en el treball la mínima quantitat de diners possible per
l’elaboració del projecte, sempre buscant la millor relació preu. Des del principi
tenia la idea de crear la bicicleta elèctrica per tal de poder utilitzar-la després jo
mateix, per tant la motivació encara era més gran.
Però per electrificar una bicicleta primer era necessari que aprengués com
funcionaven aquestes, per tal d’adquirir nous coneixements que després em
poguessin ajudar a realitzar el meu objectiu principal, electrificar una bicicleta. De
manera que un dels altres objectius que tenia era conèixer les prestacions i les
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
4
característiques de les bicicletes elèctriques. Conèixer com funcionaven, per què
estaven formades, la seva història...
Per tal d’aprendre’n el funcionament seria necessari que fes recerca a través
d’Internet. Podria buscar models de bicicletes elèctriques patentades i en venda,
per identificar-ne els components i les prestacions, de la mateixa manera també
podria observar models “fets a casa” per altres persones amb un objectiu
semblant al meu, veient com solucionaven, gràcies el seu enginy, els diferents
problemes que es presentaven durant la transformació d’una bicicleta a una
moderna bicicleta elèctrica.
Aquesta recerca online no seria massa extensa, ja que es tracta d’un tema molt
nou i encara poc concorregut, per tant, seria igualment necessari sortir al carrer a
preguntar a mecànics de bicicletes alguns dubtes que em sorgirien en el camí.
El meu plantejament principal consistia en aprofitar els primers mesos de treball,
el segon i tercer trimestres, documentant-me al màxim i pensant de quina forma
electrificaria la bicicleta. Sens dubte no es tractava d’una feina ràpida, senzilla i
fàcilment improvisable, sinó tot el contrari, em caldria tenir ben pensat com m’ho
faria per canviar el funcionament de la bicicleta. Abans d’acabar el curs hauria de
tenir planificat, entre d’altres coses, quin tipus de transmissió tindria la bicicleta,
quines eines i peces em caldrien, i quin pressupost em suposaria adquirir-les.
Caldria també que a través d’Internet busqués els millors preus, sempre mantenint
la qualitat dels elements que compraria.
Vaig dividir-me el període de temps del que disposaria per dur a terme el treball
de recerca en tres etapes diferents. Com ja us he explicat, la primera etapa
(segon i tercer trimestre), seria per trobar el funcionament i elements que tindria la
bicicleta. A continuació, durant tot l’estiu, hauria de dedicar-me a la part pràctica
del treball, que es basaria en fer la bicicleta elèctrica pensada. Disposaria de
bastant temps, concretament més d’un mes, per treballar en aquesta part. Hauria
de fer-ho a l’estiu per tal de treballar de manera còmode al garatge de la casa
d’estiueig, on disposaria de molts avantatges en comparació amb el pis a
Barcelona. Hauria de disposar de tot el material necessari per la realització del
projecte, per tal de perdre el mínim temps possible. Si tot estava ben pensat i
preparat, sens dubte, sortiria molt millor que improvisant-ho, per tant, just a
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
5
principis d’estiu seria imprescindible encarregar totes les peces necessàries, com
ara el motor, les bateries o el controlador a través d’Internet.
Durant la tercera etapa, que aniria des de principis de 2n de Batxillerat fins
l’entrega del treball, hauria de redactar el treball escrit, format per dos parts
diferenciades, una teòrica, i l’altre pràctica. Si fos possible caldria que comencés a
escriure els passos seguits en l’electrificació de la bicicleta mentre estès de
vacances, pel motiu de deixar avançada la feina que em caldria acabar durant el
curs, i d’aquesta manera tenir més temps per dedicar-me a les classes i a
estudiar.
Per últim m’hauria de mentalitzar de que el treball no seria una tasca fàcil, i de
que si volia complir amb els meus objectius inicials, em caldria esforçar-me i
treballar amb constància.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
6
I. Part teòrica
1.1 Història de la bicicleta elèctrica
1.1.1 Història de la bicicleta convencional
La bicicleta no ha tingut una història gaire fàcil en el sentit de que ha tingut
períodes millors i pitjors en quant a l’èxit i repercussió.
Sembla que actualment la bicicleta elèctrica està més o menys establerta, és cert
que en alguns indrets més que en d’altres, ja que no en tots els llocs s’utilitza igual
la bicicleta com a mitjà de transport.
Si hem de parlar de la bicicleta elèctrica crec que seria bo començar pels seus
orígens, i parlar primer sobre la bicicleta en sí.
La bicicleta que tots coneixem avui en dia, vehicle personal impulsat per la força
humana, té els seus orígens a les antigues civilitzacions que havien habitat
Egipte, la Xina o Índia.
S’han trobat dibuixos de Leonardo Da Vinci de bicicletes on ja havia pensat amb
la transmissió amb cadena que encara s’utilitza avui en dia.
Al llarg del s.XVII es van començar a inventar vehicles molt senzills amb dues
rodes on el pilot o conductor havia d’impulsar-se amb els peus per tal de poder
avançar, un d’ells va ser creat l’any 1690 per el comte francès Mede de Sivrac, i
Esbós i representació en 3D del primer disseny d’una bicicleta, fet per Leonardo Da Vinci
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
7
es va anomenar celífer (la célérifère). Consistia en un llistó de fusta, acabat en
forma de cap de lleó o de drac. També se l’anomenava “cavall de rodes” però
encara no disposava de manillar i era necessari girar ajudant-se dels peus.
Bastant temps més tard, un noble alemany, Karl Drais, va inventar el primer
vehicle amb dues rodes i amb direcció, va ser l’any 1816, i se’l coneix com la
“màquina errant”. Sembla bastant absurda la idea d’una bicicleta en la que cal
impulsar-se amb els peus, però en aquella època, l’invent del noble Drais era
capaç d’adquirir velocitats semblants a les dels carruatges que hi havia aleshores,
i això perquè el pilot donava puntades del peu al terra de forma coordinada, de la
mateixa manera que anant amb patinet.
Rèplica de la célérifère
Karl Drais amb la seva bicicleta
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
8
Més tard enginyers anglesos i francesos van fer-li algunes millores. A Anglaterra
van rebre el nom de balancins i més tard van ser patentats a Estats Units, però no
van aixecar gaire interès.
L’any 1839, un ferrer escocès anomenat Kirkpatrick McMillan va afegir pedals al
model inventat l’any 1816. Va crear la primera bicicleta amb pedals que s’havia fet
fins aleshores. Per primera vegada la bicicleta podia ser impulsada sense haver
de tocar amb els peus a terra. Els pedals no eren com avui en dia, es trobaven
sota el manillar i anaven units per unes barres a dos pedals molt curts fixats al
centre de la roda. En fer avançar els peus endavant i cap avall, s’aconseguia el
moviment circular que feia que la bicicleta avancés. El problema és que aquesta
bicicleta era molt pesada, i requeria un gran esforç conduir-la. La bicicleta era
molt semblant a la que havia estat creada pel baró Drais, amb la gran millora dels
pedals de McMillan.
Es diu que un cop creada McMillan va viatjar fins a Glasgow amb la bicicleta que
ell mateix havia creat, la distància del viatge va ser de 68km i va tenir una durada
de dos dies.
Primera bicicleta amb pedals de McMillan
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
9
Més endavant, als volts de l’any 1861, un inventor francès, de nom Ernest
Michaux, va decidir col·locar els pedals a la roda del davant en una bicicleta
semblant a la que havia creat el baró Drais. Va resultar un gran canvi en la
història de la bicicleta, però al principi va ser un problema, ja que la gent havia
d’aprendre a mantenir l’equilibri damunt d’aquell vehicle nou i que no s’havia vist
fins aleshores.
Ràpidament, aquest model va agafar popularitat a França. Els materials de la
bicicleta eren els següents: tant el quadre com les rodes estaven fabricats amb
fusta, i en lloc de tenir neumàtics, les rodes tenien el perímetre rodejat de ferro per
tal de que no es fessin malbé amb el contacte directe amb el terra. Els pedals
anaven col·locats a la roda del davant, on s’aplicava la tracció amb el moviment
de les cames. Tal i com és apreciable en la imatge, la roda del davant era més
gran que la del darrere.
A Gran Bretanya van batejar aquesta bicicleta com la “trencacames” degut a les
grans vibracions i cops que es patien al conduir-la. Van afegir-li neumàtics de
goma l’any 1869 per evitar aquestes fortes vibracions que molestaven al
conductor de la bicicleta que Michaux havia creat, i va ser el primer vehicle en ser
patentat sota el nom de bicicleta.
Bicicleta d’Ernest Michaux
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
10
El següent model important va sorgir l’any 1873, i el va crear l’anglès James
Starley. Funcionava igual que la bicicleta de Michaux, però la diferència és que en
aquesta la roda davantera era tres vegades més gran que la del darrere.
Actualment aquestes bicicletes es poden veure en espectacles relacionats amb el
circ.
El dia 7 de gener de 1887, un nord-americà, Thomas Stevens, va decidir
emprendre un gran aventura, era una aventura que consistia en fer la volta al món
damunt d’una bicicleta per primera vegada al llarga de la història.
El 1885 l’enginyer anglès John Kemp Starley canvia l’aspecte de la bicicleta de
moda, utilitzant una roda davantera de mida similar a la del darrere, i trencant amb
Caiguda d’un infant mentre feia anar la
bicicleta dissenyada per l’anglès James Starley.
Thomas Stevens
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
11
la dinàmica de les bicicletes amb la roda davantera més gran. Se la coneixia com
“la bicicleta de seguretat” pel fet de que en aquest model el pilot no va tant alt com
en l’altre i en la caiguda no es fa tant de mal. A més en aquesta bicicleta era més
fàcil mantenir-hi l’equilibri. Tres anys després de que fos creada, l’irlandès John
Boyd Dunlop va crear uns neumàtics ja amb càmera d’aire en el seu interior per
tal d’esmorteir els sotracs que patia la bicicleta en els seus desplaçaments. En
aquesta bicicleta la transmissió ja era per cadena, i els pedals anaven situats al
centre de la bicicleta. La idea ja era semblant a la de la bicicleta actual, tot i que
només disposava d’un plat i d’un pinyó.
El vehicle ja disposava d’un fre a la roda davantera, com es pot veure en la
imatge, que s’accionava apretant una maneta col·locada sota el manillar de la
bicicleta. En accionar la maneta, una barra frenava la roda mitjançant la fricció.
La bicicleta es va industrialitzar arreu del món, i el seu preu inicial es va anar
reduint progressivament gràcies a la seva producció en sèrie.
A continuació van néixer els neumàtics desmuntables Michelin, de França, i els
neumàtics desmuntables Pirelli, italians.
La bicicleta de seguretat de John Kemp Starley
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
12
El 1903 es va celebrar per primera vegada el “Tour de França”, amb un recorregut
de 2428 km. La prova francesa va adquirir molta popularitat i va anar millorant any
rere any degut al gran interès que la gent va mostrar per ell.
Les bicicletes van anar millorant amb el pas dels anys, i es va anar incrementant
el nombre de persones que les utilitzaven, sobretot a les dècades del 1960 i del
1970, en què la contaminació a les ciutats va augmentar considerablement degut
a l’ús dels automòbils, per la qual cosa la gent es va començar a interessar per el
vehicle de dos rodes. A més, un altre motiu que va fer augmentar el nombre
d’usuaris de bicicleta va ser la crisis mundial de petroli, que va durar uns quants
anys. Fins i tot en algunes ciutats ja es van crear carrils per l’ús exclusiu de
ciclistes.
A principis de la dècada dels 70 es van crear les primeres bicicletes pensades per
itineraris de muntanya. El 1958 s’havia creat el desviador de velocitats pel francès
Campagnolo i moltes bicicletes van començar a utilitzar-lo.
L’any 1987 es començaven a vendre les primeres bicicletes amb suspensió
davantera, comercialitzades per la marca americana Trek.
Actualment arreu del món ja hi ha més de mil milions de bicicletes, mentre que
d’automòbils pràcticament n’hi ha la meitat.
Primer Tour de France
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
13
1.1.2 Primeres bicicletes motoritzades
La bicicleta elèctrica no va començar com ens imaginem, ja que els motors
elèctrics van trigar a desenvolupar-se, però abans de crear les bicicletes
elèctriques, algunes bicicletes ja havien estat motoritzades amb altres tipus de
motors.
Entre els anys 1867 i 1886 l’inventor Sylvester H. Roper, procedent de Boston, als
Estats Units, va inventar la que alguns consideren la primera motocicleta a partir
d’una bicicleta convencional.
Però realment podia considerar-se una motocicleta? El projecte de l’inventor
Roper funcionava amb un motor de vapor, i segons fonts reconegudes com ara el
diccionari anglès d’Oxford, una motocicleta només ho és si té un motor de
combustió interna, per tant, encara que per alguns sí que ho sigui, per molts
d’altres no se la pot considerar la primera motocicleta de la historia. Així doncs,
sembla que la primera motocicleta hauria estat la Reitwagen construïda pels
enginyers Gottlieb Daimler i Wilhelm Maybach patentada l’any 1885.
Les primeres motocicletes tenien l’aspecte d’una bicicleta, encara que portaven un
motor incorporat i els pedals n’eren eliminats.
La Reitwagen de Daimler i Maybach
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
14
Encara que sigui més una motocicleta que una bicicleta, crec que cal explicar bé
la primera motocicleta amb motor de vapor ideada per l’americà Roper, ja que
personalment crec que la bicicleta elèctrica és una espècie d’híbrid entre
motocicleta i bicicleta.
Tot i que molta gent creu que la motocicleta amb motor de vapor va ser creada
l’any 1867, historiadors importants de motociclisme daten el seu naixement en
l’any 1868, i alguns altres diuen que no va ser construïda fins al 1869.
La motocicleta va tenir dues versions entre els anys 1867 i 1896, per tal de fer-la
evolucionar i millorar des del seu inici.
La primera versió, amb data d’entre 1867-1869, segons alguns experts en el tema
va ser construïda a partir d’un marc dissenyat i construït per Roper, i per d’altres
es basava en un marc de bicicleta ja existent adaptat per acoblar-l’hi una màquina
de vapor. Segons els que creuen que el marc va ser creat expressament per la
construcció d’aquesta bicicleta, el marc va ser encarregat als germans Hanlon,
que van construir-lo amb fusta noguera. La bicicleta tenia una forquilla de ferro
rígid i un manillar sòlid amb empunyadures de fusta. Les rodes també eren fetes
de fusta, fins i tot els seus radis.
El manillar de la bicicleta no era un manillar qualsevol, era un gran invent que
girava endavant i endarrere per accelerar i frenar la bicicleta. Quan es girava cap
endavant, la bicicleta accelerava, i en el moment en què es girava el manillar
enrere, el fre era aplicat a la roda davantera. Al mateix temps el dipòsit d’aigua
funcionava com a seient per tal de reduïr el pes del vehicle i per tal d’estalviar
espai.
Una bomba de mà s’encarregava de transmetre l’aigua del dipòsit a la caldera
acoblada al marc de la bicicleta, entre les dues rodes, i la seva xemeneia sortia
per darrere del conductor. La caixa on tenia lloc la combustió de carbó es trobava
en la part inferior de la caldera.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
15
Amb aquest disseny mai vist abans en l’època, gràcies al seu enginy, l’inventor
Roper aconseguia transformar l’energia tèrmica de l’aigua en energia mecànica
per transmetre a la roda i aconseguir el moviment del vehicle.
Més tard Roper va construir la segona versió de la motocicleta amb motor tèrmic
de vapor. Era l’evolució millorada del seu primer model i va ser construïda el
1884, encara que va ser millorada més tard i no va ser acabada fins l’any 1896.
En aquest cas Roper utilitzava una màquina de vapor d’un cilindre on el
combustible era el carbó.
El pes del vehicle, incloent el carbó i l’aigua, era de 68 kg, i la potència que
generava el carbó era d’uns 6,0 kW arribant a una velocitat de 40 milles per hora,
que és el mateix que 64 kilòmetres per hora.
Es va construir a partir d’una bicicleta del fabricant Papa Columbia del 1893.
Motocicleta amb motor de vapor de Roper
2a versió de la motocicleta de Roper
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
16
Després de ser exposades a museus reconeguts com el Guggenheim de las
Vegas, una de les bicicletes de Roper va ser subhastada el gener de 2012, i va
ser venuda per un preu de $425.000.
1.1.3 Primeres bicicletes elèctriques
El naixement de la bicicleta elèctrica va coincidir amb la creació de les primeres
bateries.
La primera bateria recarregable va ser creada per l’inventor francès Gaston Plante
l’any 1859 després que Alessandro Volta hagués creat la pila voltaica el 1800. La
bateria recarregable de Plante funcionava amb àcid sulfúric i plom, i encara avui
en dia és molt utilitzada en automòbils.
Més tard un enginyer també francès, Georges Leclanche va patentar la primera
bateria de carbó-zinc. Després altres enginyers com ara Carl Gassner, Waldmar
Jungner o Thomas Edison van anar inventant altres bateries.
A partir de la segona meitat del segle XIX comencen els avenços per donar algun
tipus d’assistència addicional a les bicicletes. Alguns anys després es comencen a
adaptar bicicletes amb màquines de vapor i amb motors de combustió, però és a
l’última dècada del segle XIX que es comencen a registrar diferents patents de
bicicletes elèctriques. No se sap si van tenir gaire èxit pel que fa a ventes, però en
aquella època els cotxes elèctrics es van vendre més que els de vapor i els de
gasolina.
L’any 1895, Orden Bolton Junior patenta una bicicleta elèctrica en la que col·loca
un motor entre els radis de la roda del darrere. (estil hub)
Es tractava d’una bicicleta sense velocitats i que podia arribar a consumir fins a
100Ah de la bateria, que era de 10V. Va ser el primer motor elèctric en la boixa
d’una roda (peça central de la roda on comencen els radis), que segueix sent la
base de moltes de les bicicletes elèctriques d’avui en dia.
Dos anys després, l’inventor Hosea Libbey va patentar una altra bicicleta elèctrica
on el motor operava al voltant dels pedals.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
17
John Schnepf, l’any 1899, va introduir un altre tipus de transmissió. Es tractava
d’una transmissió per fricció. Una rodeta col·locada al damunt de la roda del
darrere arrossegava a aquesta quan el motor es posava en marxa.
Malauradament aquest tipus de transmissió no va tenir massa èxit, degut a que el
seu rendiment era molt baix.
Quan realment les bicicletes elèctriques van començar a agafar més importància
va ser a finals del s..XX. Durant tot el segle XX es van produir nombroses patents
de bicicletes impulsades per electricitat.
A l’any 1950 va patentar-se un tipus de transmissió que funcionava amb dues
cadenes diferents. Una d’aquestes cadenes era la que tenen totes les bicicletes,
que fa l’enllaç entre els pedals i la roda del darrere. L’altre cadena, també
connectada a la roda del darrere, tot i que per l’altre banda, aniria connectada al
motor. Aquest tipus de transmissió mai va arribar a patentar-se.
Al voltant dels anys setanta, coincidint amb la crisi del petroli, a la Xina es van
començar a promoure les bicicletes elèctriques. El problema va ser que la
legislació aprovada no permetia que aquest vehicles superessin una velocitat de
25km/h, i això els va fer perdre popularitat. Degut als problemes amb el
combustible d’aquella època, sobretot als Estats Units i al Japó, van intensificar-se
les investigacions d’aquest nou vehicle.
Durant la dècada dels 90, van aparèixer moltes innovacions importants que
marcarien un abans i un després per la bicicleta elèctrica. Alguns d’ells eren
sensors de par, capaços de detectar la força aplicada als pedals per tal de
subministrar més o menys energia al motor, o controladors, element electrònic per
controlar tots els elements de la bicicleta i connectar-los entre ells.
Llavors Yamaha va crear el primer vehicle elèctric equipat amb sensors de par, i
que assistia al ciclista en funció del treball que aquest realitzava.
Després d’altres avenços importants, com la creació de la bateria de ions de liti el
1991, a partir de l’any 2000 les bicicletes elèctriques comencen a fabricar-se a
Europa.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
18
A Anglaterra es crea la primera bicicleta amb frenada regenerativa, amb un
innovador sistema que carrega les bateries quan el vehicle avança per una
baixada.
També als anys 2000 Panasonic crea la primera bicicleta elèctric amb bateria de
Ions de Liti. Aquesta era una bateria molt menys pesada que les anteriors, i això
feia augmentar el rendiment del vehicle.
Des d’aquell moment fins ara les bicicletes elèctriques han patit molts avenços
tecnològics que han fet que milloressin considerablement des d’aleshores. Cada
vegada les bicicletes tenen més autonomia i pesen menys.
Sembla que avui en dia, cada vegada més gent fa ús d’aquest tipus de vehicle.
Les bicicletes cada vegada estan més de moda, i moltes persones prefereixen
una bicicleta assistida que els ajudi a no cansar-se tant. També és cert que cada
vegada més gent es preocupa per la crisi d’energia que sembla que arribarà aviat,
i les energies netes agafen protagonisme. Cada vegada són més freqüents els
vehicles híbrids cada vegada més persones decideixen utilitzar la bicicleta
elèctrica per anar fins a la feina en el seu dia a dia, sobretot en ciutats importants
on gairebé tots els carrers ja estan adaptats per la circulació de bicicletes.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
19
1.2 El funcionament d’una bicicleta elèctrica
1.2.1 El poder de la pedalada
Com mesurem l’esforç que produïm per moure’ns en bicicleta? Doncs la resposta
és en Watts. Els Watts són una unitat internacional que ens permet mesurar el
poder o potència a l’hora de dur a terme una feina o treball.
Per a tots resultarà comú parlar dels 40W de consum d’una bombeta o d’algun
aparell elèctric, però també consumim els mateixos Watts, 40, en el moment
d’anar en bicicleta per un terreny pla i a una velocitat d’uns 15 km/h (tenint en
compte que el ciclista té un pes estàndard d’uns 70 kg). Així doncs, un motor
elèctric de 40W de potència també seria capaç de fer avançar una bicicleta a una
velocitat semblant i pel mateix terreny pla.
Per calcular el treball efectuat per un motor o bé per una persona durant un
desplaçament en bicicleta, podem expressar-ho en kilowatts hora (kWh). Per fer
un desplaçament d’un consum de 80w de potència durant 12,5h, faríem un treball
de 1 kWh, ja que el treball es calcula amb la següent fórmula:
Aquesta energia d’1 kWh, també podria expressar-se en Joules, per calcular-los
utilitzarem un factor de conversió:
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
20
Així doncs, no sembla massa difícil pedalar amb una bicicleta per un terreny pla
consumint 40W, ja que no és massa potència per al cos humà. El problema arriba
quan amb la bicicleta hem d’avançar per desnivell. En aquest moment
incrementarem considerablement el nostre esforç, ja que haurem de contrarestar
la resistència que ens oferirà la bicicleta en voler baixar per inèrcia en el sentit de
la baixada. Però també estarem aixecant el nostre propi pes, ja que guanyarem
altura a mesura que avancem per la pujada en qüestió. Per tant, per avançar pel
pendent a 15 km/h, en pla necessitaríem una potència d’uns 40 W, però en un
pendent del 5% la potència que necessitaríem seria de 160 W, quatre vegades
més gran que en pla.
Per avançar per aquest pendent a una velocitat d’uns 7 km/h, que seria la
velocitat a la que anem quan caminem àgil i ràpidament, necessitaríem una
potència d’uns 100 W (altra vegada tenint en compte que el pes és estàndard, de
70 kg).
Després de veure en les anteriors dades la potència física que gastem anant en
bicicleta, veiem que en pla tot és molt senzill, però quan arriben les pujades, la
cosa es complica.
Algunes persones preparades a nivell físic tenen la resistència per aguantar
aquests esforços, però d’altres que no estan igualment preparades troben que
anar amb bicicleta significa un esforç massa gran per a ells. Però, i si un motor els
ajudés a pedalar, reduint considerablement l’esforç que els caldria fer per pujar
desnivells o per aguantar llargs desplaçaments en bicicleta? Aquí és on apareixen
les bicicletes elèctriques.
1.2.2 La pedalada assistida
Els motors elèctrics, acompanyats de les bateries que els alimenten, venen a ser
com un ciclista en alguns aspectes. Acoblats a una bicicleta poden subministrar-
nos. Tenen una resistència i un ritme de treball que poden mantenir durant un cert
temps. A més, també tenen una potència màxima i una força màxima.
Per tant diríem que portar un motor a la bicicleta o, dit d’una altra manera, conduir
una bicicleta elèctrica, redueix la quantitat de treball que hauria de realitzar el
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
21
ciclista. Això permet que el ciclista vagi a la mateixa velocitat realitzant menys
esforç o bé que vagi a més velocitat realitzant el mateix esforç.
Ara imaginem-nos un desplaçament on hauria de necessitar 60 W. Doncs bé, el
motor em donaria la meitat d’aquesta potència necessària i jo només hauria de
pedalar amb una potència de 30 W, reduint d’aquesta manera el treball.
1.2.3 Funcionament de les bicicletes elèctriques
Les bicicletes són un vehicle simple, i a més barat en comparació amb la resta, i
això fa que siguin un dels mitjans de transport preferits, tant per anar a la feina
cada dia com per anar d’excursió els caps de setmana. Però no són còmodes per
tothom, per algunes persones pot resultar dur enfilar pujades pedalant sobre una
bicicleta, o bé recórrer llargues distàncies sobre el vehicle de dues rodes.
Però durant els últims anys, han aparegut les bicicletes elèctriques, un vehicle
còmode per moure’s per la ciutat, recorrent espais no massa llargs. Poden
resultar tant eficaços com un cotxe segons en quines situacions, a més, el preu de
cada un dels dos vehicles no té punt de comparació, i, per si no fos prou la
bicicleta és un mitjà de transport molt més respectuós amb el medi ambient i que
al mateix temps ajuda al ciclista a estar en forma.
El concepte bàsic de funcionament d’una bicicleta elèctrica no és massa
complicat. Imaginem una bicicleta amb una dinamo. Es tracta d’una llum que
s’encén en el moment en què nosaltres pedalem. Quan nosaltres pedalem, un
petit generador col·locat a la roda de la bicicleta, produeix un petit corrent elèctric
que manté la llum encesa. Ara ens hem d’imaginar un procés invers, en què en
lloc d’una làmpada tenim una bateria, aquesta bateria va connectada a un motor i
aquest transmet l’energia elèctrica de les bateries a la roda en forma d’energia de
moviment, és a dir d’energia mecànica. Així és com treballa una bicicleta elèctrica
a grans trets.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
22
La bicicleta elèctrica té quatre parts clau i imprescindibles:
- La primera d’aquestes parts és la bateria, la font d’energia elèctrica del
motor.És la part més important, ja que emmagatzema i proporciona
l’electricitat, i tal com el nom del vehicle indica, una bicicleta elèctrica no pot
funcionar sense electricitat.
En teoria es podria utilitzar qualsevol tipus de bateria per a una bicicleta
elèctrica, però a l’hora de la pràctica, s’utilitzarà una bateria que
emmagatzemi energia però sense pesar massa. Sinó, utilitzaríem una gran
part de la força i potència del motor només per contrarestar i fer moure la
bateria. Degut a això, les bateries de plom àcid no s’acostumen a utilitzar,
ja que el seu pes és un problema.
En conseqüència, les bateries més populars per a la construcció de
bicicletes elèctriques són les bateries de ions de liti. Tenen la mateixa
capacitat d’emmagatzematge, pesen molt menys que les bateries de plom
àcid, i a més contaminen menys que aquestes. Són bateries que també
s’utilitzen en ordinadors portàtils, mòbils d’última generació i dispositius
MP3. El seu inconvenient és el preu en comparació amb la resta de
bateries, ja que és notablement més elevat.
Les bateries que acostumen a portar les bicicletes elèctriques en venda
proporcionen una autonomia d’entre 16 km i 64 km, depenent del terreny i
de la velocitat amb la que la bicicleta circula. D’altra banda es pot dosificar
l’energia de la bateria només pedalant sense ajuda elèctrica en trossos de
trajecte plans, fent que la duració de la bateria augmenti.
Bateria de plom-àcid (esquerre) i bateria de ions de liti (dreta)
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
23
- La segona part imprescindible és el motor elèctric. La majoria de les
bicicletes elèctriques tenen un motor anomenat “hub motor”. Es tracta d’un
motor compacte situat a l’interior de la roda, entre els radis. Pot anar
col·locat a la roda del davant o bé a la roda del darrere. Hi ha altres tipus
de bicicletes més estranys que tenen el motor al quadre i agafat a la roda
mitjançant una cadena.
Els motors “hub” funcionen com la majoria de motors elèctrics. Per tant és
un motor que s’encarrega de transformar energia elèctrica en energia de
rotació, energia de moviment.
Tot motor es basa en el magnetisme, que produeix una força física capaç
de moure objectes. En funció de com s’alineen els pols d’un imant, es pot
atreure o bé refusar un altre imant.
El que es fa en un motor elèctric és crear diferents camps magnètics que
s’oposin entre ells, de manera que aquests es moguessin en la seva part
giratòria, el rotor.
En el rotor hi ha un filament de coure enrotllat anomenat bobina que crea
un camp magnètic quan per ell hi circula electricitat oposat al de la part
estàtica del motor, la que roman sense moure’s. Així s’aconsegueix el
moviment per la repulsió dels electroimants.
En els motors normals el rotor té un eix que és el que girarà, situat al centre
del motor, però què passarà si fem que aquest eix estigui estàtic?
Aleshores girarà la part exterior del motor, i si la tenim fixada en una roda,
aconseguirem que aquesta giri.
L’eix del motor, és a dir el rotor,
està fixat a les barres de la
bicicleta, per tant, el que gira és la
part fixa de fora, i ho fa
arrossegant la roda en què està
fixada.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
24
Algunes bicicletes porten el motor adaptat als plats de la bicicleta, fent moure la
roda del darrere a través de la cadena. D’aquesta manera el motor es beneficia
dels pinyons de la bicicleta, fent ús de les seves velocitats i obtenint més
rendiment.
Aquest tipus de motors són molt millors a l’hora d’avançar per una pujada, ja que
triant la relació plat-pinyó adequada, el motor oferirà el parell ideal. Aquest tipus
de motor només està disponible amb un sensor que fa que el motor multipliqui la
força de la pedalada.
Hi ha dos tipus de bicicletes elèctriques:
- Les primeres són les bicicletes elèctriques amb maneta acceleradora,
aquestes acostumen a tenir un interruptor electrònic semblant a la maneta
que porten les motos per accelerar. Amb aquella maneta podem encendre,
apagar, accelerar o disminuir la velocitat del motor al nostre gust, tal com
faríem en una motocicleta. En la majoria de bicicletes elèctriques és
necessari estar pedalant perquè el motor s’engegui. En molts països no
Motor elèctric integrat al plat de la bicicleta del fabricant alemany Bosch
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
25
estan permeses les bicicletes elèctriques en què el ciclista pot avançar
sense pedalar, ja que aquestes bicicletes no estan homologades, i per tant,
no poden circular per vies públiques si el motor no es desactiva quan es
deixa de pedalar. Les bicicletes elèctriques estan sotmeses a la legislació
de vehicles de motor, i una de les característiques que han de complir és
l’anterior. En aquest tipus de bicicletes, a més, el fre porta un dispositiu
electrònic que fa que en frenar la bicicleta el motor també s’aturi, per tal de
no fer malbé el motor.
- El segon tipus de bicicleta elèctrica són les bicicletes amb pedalada
assistida, o també anomenades pedelec. Aquestes bicicletes no tenen
accelerador i no es controla el motor directament. En lloc d’això, la
bicicleta té un sensor que detecta la força que el ciclista efectua al pedalar,
enviant el corrent necessari al motor perquè ajudi. Com més força fas, més
ajuda et subministra el motor. És un sistema que multiplica la teva força.
Necessita molt poca força per funcionar, de totes maneres. Només que es
pedali una mica, el motor ja s’activa per fer girar la roda. El fet de tenir un
sensor capaç de detectar l’entrada de força de la bicicleta augmenta el
preu de la bicicleta.
- La tercera part important de la bicicleta elèctrica és el quadre, peça
imprescindible en tota bicicleta, encara que aquesta no sigui elèctrica. És
molt important que aquest sigui lleuger, hem de pensar que com més
lleuger sigui el quadre, menys pes tindrà el total de la bicicleta, per tant el
motor gastarà menys energia en desplaçar-la, i en conseqüència, la bateria
tindrà més autonomia. A més els radis de la roda on hi va el motor han
d’estar reforçats per poder aguantar la força que aquest genera al girar, ja
que els pot donar importants deformacions.
Algunes bicicletes elèctriques tenen un sistema que es diu frenada regenerativa.
El sistema en qüestió aprofita el moviment de la roda en una baixada o mentre el
ciclista pedala, aleshores el motor gira de manera inversa, , i llavors el motor
actua com a un generador per carregar les bateries. Tot i això caldria anar per una
gran quantitat de baixades perquè les bateries es poguessin carregar
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
26
notablement, i encara no és del tot pràctic en les bicicletes. En els cotxes no té res
a veure, la frenada regenerativa és molt més efectiva.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
27
II. Part pràctica, electrificació
2.1 Objectiu
L’objectiu principal del meu treball era electrificar una bicicleta antiga que la meva
família tenia abandonada a la casa on estiuegem, i que tan sols s’utilitzava quan
venien convidats. Per tant volia donar-li una nova finalitat transformant-la en una
bicicleta elèctrica.
2.2 Recerca i Planificació
Vaig decidir electrificar la bicicleta pel meu treball de recerca després de veure a
Internet imatges d’altres projectes que on una bicicleta normal i corrent era
motoritzada. Em va semblar una gran idea, que permetia reutilitzar una bicicleta
que d’alguna manera podia semblar antiga i sense gaire utilitat fent ús d’un motor
elèctric i bateries de patinet.
El projecte permetia aprendre coses sobre les bicicletes, en concret sobre les
bicicletes elèctriques i a la vegada caldria que utilitzés l’enginy per tal
d’aconseguir transformar una bicicleta antiga en una bicicleta que ajudés al
ciclista a l’hora de pedalar. Caldria saber disposar els diferents elements de
manera pràctica aconseguint-ne el millor rendiment possible i els mínims
inconvenients.
Em va senblar apropiat utilitzar una antiga bicicleta que la meva família tenia al
lloc on estiuejàvem. Era una bicicleta de muntanya Taicor model Viper IV.
Bicicleta Taicor Viper IV
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
28
Va ser a internet on vaig començar a buscar informació sobre bicicletes
elèctriques. Després de buscar a la xarxa vaig trobar moltes bicicletes que altres
persones havien electrificat de manera artesanal, totes de diferents maneres i
amb característiques també diferents. Semblava que més gent de la que em
pensava ja havia dut a terme el projecte que jo em proposava en aquells
moments.
Després de pensar que seria millor conèixer els elements principals d’una bicicleta
elèctrica de les que es comercialitzaven vaig mirar-ne algunes a través de
botigues online.
Eren un tipus de bicicleta més complex i amb molts més avantatges que les altres
que havia vist. Vaig veure que les bicicletes elèctriques tenien tres elements que
les caracteritzaven: el primer era un motor elèctric, que s’encarregava de
transformar en energia mecànica l’energia elèctrica que l’hi subministrava el
segon element clau, la bateria. Aquests dos, acompanyats del controlador, que
era un xip que ho controlava tot, una espècie de cervell per al vehicle eren els
òrgans d’una bicicleta elèctrica.
Malgrat els avantatges de les bicicletes comercialitzades, un escull important que
tenien era el seu preu. Comprar una bicicleta elèctrica sortia molt car, sempre en
funció dels diferents components d’aquesta, es clar, però en canvi electrificar-ne
una sortia relativament barat si es tenia en compte el que significava. Així que
vaig decidir fixar-me en els models fets a casa de forma reciclada per tal
d’inspirar-me.
La majoria d’elles eren semblants però es diferenciaven en el seu tipus de
transmissió de moviment, dit d’una altre manera en la forma en que feien arribar el
moviment del motor a la roda de la bicicleta.
Altres models de bicicletes
electrificades
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
29
Algunes d’elles tenien tracció davantera mentre que d’altres la tenien al darrere,
però això no era el que em preocupava més.
Ràpidament vaig decidir que la meva bicicleta hauria de tenir la tracció a la roda
del darrera. Ja que sabia que d’aquesta manera, en el moment d’accelerar, la
roda del tindria una adherència millor degut a la transferència de pesos, i al
contrari que la del davant aquesta patinaria menys amb el terra en el moment de
girar.
Després d’haver vist unes quantes bicicletes vaig pensar que tindria les següents
possibilitats per al meu projecte:
a) En la primera possibiltat la batería estava instal·lada al quadre de la bicicleta,
connectada al motor i a un interruptor per encendre i apagar el motor. En aquesta
primera opció el motor treballava per fricció amb la roda, tant sols fent que l’eix del
motor es toqués amb el pneumàtic i el fes girar al tocar-se.
b) La segona opció funcionava connectant el motor a un dels plats de la bicicleta,
per tal de transmetre el moviment de la mateixa manera que es faria pedalant. Al
principi em semblava l’opció més apropiada però més endavant em vaig adonar
que tenia un inconvenient (explicat més endavant) que no es podía pasar per alt.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
30
c) La tercera opció era de tracció davantera, en aquesta opció el motor impulsava
la bicicleta des de la roda del davant de la bicicleta, però com ja havia dit abans
preferia que la tracció fos al darrere pel tema del pes.
d) En la quarta i última opció pensada el motor anava connectat a una anella que
hauria d’anar soldada als radis de la bicicleta. Aquesta opció estava inspirada en
una bicicleta que havia vist pel carrer que s’utilitzava per esmolar ganivets i altres
eines.
Bicicleta per esmolar ganivets
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
31
L’opció que em va semblar més apropiada va ser la segona, la b), però després
de comentar-la amb el tutor vam veure que tenia un problema que no es podia
passar per alt.
El problema que vam trobar va ser el següent: havia pensat en connectar el
motor elèctric amb una cadena a un dels tres plats que la bicicleta té als pedals,
passant a utilitzar-lo només per al motor, però aleshores em vaig adonar que
tindria un gran inconvenient, i seria que a l’activar el motor els pedals girarien a la
vegada que els plats, ja que pedals i plats van fixats i es mouen a la vegada i per
tant les meves cames podrien sortir-ne perjudicades.
Uns dies després vaig decidir anar a preguntar a una botiga especialitzada en
bicicletes elèctriques perquè m’ajudessin amb el problema que m’havia sorgit.
Després de buscar-ne alguna situada a Barcelona vaig torbar-ne una, Tucano
bikes.
El primer dia que hi vaig anar per tal de fer preguntes que poguessin aclarir els
meus problemes, només entrar i dir per què venia el venedor em va dir que seria
millor que parlés amb un mecànic, però en aquell moment estaven massa ocupats
i van citar-me allà dos dies més tard. Així doncs vaig tornar-hi un parell de dies
després i vaig poder parlar amb un dels seus mecànics, però després de parlar
amb ell durant una estona no va poder resoldre el dubte que tenia, que era com
interferir del motor a la roda sense fer girar els pedals. Va explicar-me que les
bicicletes que ells venien, i com havia vist anteriorment les que es venien a tot
arreu, tenien el motor instal·lat a la roda del darrere, a dins, entre els radis, de
manera que quan el motor girava només intervenia en la roda i no en els pedals,
era recomanable que busqués una manera de fer anar el moviment del motor a la
roda del darrere. El que jo els hi plantejava era bastant diferent. El mecànic em
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
32
va parlar d’uns kits que es venien, els quals estàven formats per una llanta ja amb
el motor acoblat, amb bateries i amb el controlador corresponent. Però vaig
decidir complicar-me més la vida i fer-ho d’una altre manera que em fes treballar
més en el procés d’electrificació, vaig pensar que utilitzar un kit no tindria tant de
mèrit.
Encara tenia temps i al sortir de la botiga vaig decidir anar a preguntar a una altre
botiga, aquesta es deia Freeel i estava situada al barri de Gràcia, al carrer Ros de
Olano,11. Aquesta era una botiga de dimensions bastant més petites que l’altre,
amb menys bicicletes exposades. Vaig explicar el meu problema a l’únic
treballador que hi havia a la botiga i aquest em va dir que ell no podia ajudar-me,
però que l’hi deixés el meu correu electrònic i que el mecànic que tenien es
posaria en contacte amb mi per tal d’ajudar-me, ja que en aquells moments no hi
era.
He de reconèixer que vaig sortir una mica decebut, ja que en cap dels dos llocs on
havia anat no m’havien pogut ajudar.
Uns dies després a l’obrir el correu electrònic vaig veure que havia rebut un
missatge del mecànic de la botiga Freeel. Em deia que m’intentaria ajudar en tot
allò que pogués. Vaig explicar-l’hi el meu problema i ràpidament em va donar una
solució.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
33
El que em va proposar era canviar la llanta de la bicicleta antiga per una altre
llanta amb fre de disc instal·lat. A continuació hauria de descargolar el disc de la
llanta i en lloc d’aquest cargolar-hi un plat amb dents, que anés connectat al motor
mitjançant una cadena de bicicleta. D’aquesta manera el motor treballaria amb
una cadena per la part esquerra de la bicicleta, mentre que els pedals i el
moviment manual treballarien per la part de la dreta. Així aconseguiria que els
pedals no giressin en el moment d’engegar el motor elèctric.
Va semblar-me una molt bona idea i vaig decidir fer un esquema per tal de veure
com quedaria:
Creia que havia aconseguit solucionar el problema i vaig comentar el nou
plantejament amb el meu tutor. Va semblar-l’hi correcte i vaig decidir tirar
endavant amb la idea. Però uns dies després el tutor del treball em va comentar
que no veia clar el funcionament de la disposició que havia pensat. I tenia raó,
perquè no era del tot bo. El problema que tenia era que en el moment de voler
avançar només pedalant, la cadena del motor, que estaria agafada en un plat
agafat al mateix temps a la roda del darrere, giraria al mateix temps que la roda, i
fent girar l’eix del motor elèctric, per la qual cosa hauria de vèncer la seva inèrcia.
Calia que trobés una forma de resoldre aquest nou problema que acabava
d’aparèixer, per la qual cosa vaig decidir fer recerca a Internet. Allà hi vaig trobar
una gran quantitat de bicicletes motoritzades de manera “artesanal”, i el més
interessant és que cada persona ho feia a la seva manera. La gent explicava en
pàgines web o en vídeos al youtube com havien aconseguit crear aquell vehicle
fent ús dels recursos i dels materials del que disposaven. Vaig estar mirant moltes
Primer disseny per a la bicicleta
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
34
maneres d’electrificar bicicletes i finalment vaig trobar un vídeo que venia a ser
una versió millorada del que jo havia pensat abans i que em solucionaria el
problema amb el que havia topat.
La solució consistia en col·locar un pinyó o plat lliure a la roda del darrere, per on
faria passar la cadena del motor. El que feia aquest pinyó lliure era arrossegar la
roda quan aquest girava però mantenir-se quiet quan la que girava era la roda.
D’aquesta manera podria pedalar sense fer girar la cadena del motor, podria
córrer tan sols fent girar el motor o com a tercera i última opció podria pedalar
tenint el motor engegat al mateix temps.
Així doncs, amb el problema ja resolt, plantejava el muntatge de la bicicleta
elèctrica de la següent manera: Hauria de soldar un plat o un pinyó lliure a la roda
del darrere, per la banda contrària a la dels pinyons dels pedals. Aquest plat
encaixaria dins d’una cadena que aniria fins al pinyó col·locat a l’eix del motor, i
aquest motor aniria connectat al mateix temps a una font d’alimentació, és a dir a
unes bateries.
Pinyó lliure en el seu exterior i en el seu interior
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
35
2.3 Peces
Havia decidit des de el principi dur a terme la part física del treball durant l’estiu, ja
que podria treballar còmodament al garatge del poble en el que estiuejo amb la
meva família. De manera que veient que ja arribava l’estiu, vaig decidir començar
a comprar els objectes que em caldrien.
Vaig pensar que a part d’un motor i unes bateries em faria falta algun mecanisme
per poder controlar la velocitat del motor, un accelerador, i un altre mecanisme
que em frenés el motor en el moment de frenar la bicicleta. El millor que vaig
trobar va ser un accelerador de patinet elèctric i un fre del mateix. L’accelerador
oposava més o menys resistència al motor en funció de girar més o menys la
maneta. El fre tenia un cable elèctric que aturava el motor en el moment d’apretar
la maneta. Però perquè això funcionés també em faria falta un controlador.
També necessitava un motor elèctric. De motors elèctrics n’hi ha molts, de moltes
potències diferents, però jo en volia un que estigués bé de preu ja que tenia la
intenció de no gastar-me masses diners en la bicicleta. Vaig decidir-me per un
motor de 250W de potència, d’escombretes i d’un voltatge de 24V. Era un motor
pensat per patinets elèctrics El vaig comprar per Ebay i provenia del Regne Unit.
Motor elèctric 250W 24V
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
36
Per alimentar el motor vaig comprar dues bateries de plom, que eren les més
assequibles, tot i que tenien l’inconvenient de ser exageradíssimament pesades.
Vaig comprar-ne dues perquè eren de 12 V, i vaig pensar de sumar el seu
voltatge connectant-les en sèrie. Subministraven una intensitat de 7 Ah. Les vaig
comprar també a través d’internet, en una pàgina que es deia Biobike.
El fre el vaig comprar també a través d’Ebay i provenia de la Xina a un preu molt
assequible. Era el fre que va a la part dreta del manillar de la bicicleta, és a dir la
maneta que fa frenar la roda del darrere.
Bateries 12V 7Ah
Fre electrònic
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
37
L’accelerador que em controlaria la velocitat del motor també el vaig adquirir a
Ebay, el vaig comprar també al Regne Unit, al mateix lloc on havia comprat el
motor.
Per últim em faltava un controlador que enllacés tots els cables de les diferents
parts i que fes accelerar el motor en el moment de fer girar la maneta i fes frenar
el motor en el moment d’apretar la maneta dreta del fre de la bicicleta, la que faria
frenar la roda del darrere.
Vaig comprar-lo també a través d’Ebay per un preu molt assequible, el venedor
era Xinès, com el del fre. El controlador en qüestió constava de 9 cables, dels
quals dos anaven al motor, dos anaven a les bateries, dos anaven al fre i tres
anaven al puny accelerador.
Maneta acceleradora
Controlador 250W 24V
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
38
2.4 Muntatge
Una vegada comprats tots els components de la bicicleta i ja començades les
vacances d’estiu, havia de començar a electrificar la bicicleta. Ja tenia decidit
utilitzar una bicicleta antiga que havia estat de la meva mare, però em sabia greu
perquè era una bicicleta que encara utilitzàvem quan venien convidats.
El meu tiet va parlar-me d’una nau de reciclatge de ferralla on tenien desde peces
industrials de tot tipus fins a cotxes, motos i tractors a preus molt asequibles però
amb alguns desperfectes, és clar. Ell arregla scooters antigues de la marca
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
39
Lambretta, i la última que havia restaurat l’havia trobat allà. Així que un dia m’hi va
apropar per veure si tenien alguna bicicleta que em pogués fer servei pel treball.
La nau estava situada a les afores de la Cellera de Ter, a la comarca de La Selva.
La veritat és que tenien poques bicicletes, i la majoria d’elles eren per a nen, però
n’hi havia un parell que em van agradar. Una d’elles es veia més robusta que
l’altre, i per aquest motiu em vaig decantar per ella, ja que a l’hora de portar el pes
de les bateries i del motor al damunt, com més robusta fos, millor.
Nau reciclatge de ferralla a la Cellera de Ter
Bicicleta reciclada. Preu: 12 euros
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
40
Em va costar només 12 euros, regatejant el preu inicial de 15. La bicicleta
realment estava en bastant bon estat. Els pneumàtics estaven molt destrossats,
això sí, però no era un inconvenient perquè des del principi tenia la intenció de
canviar-los per uns de perfil més estret, per tal de reduir el fregament del neumàtic
al tocar amb el terra i així aconseguir més rendiment, és a dir més velocitat. Al
tenir els neumàtics rebentats no vaig poder provar la bicicleta, per la qual cosa no
sabia si el canvi de velocitats de la bicicleta estava en bon estat. Els frens tenien
bona pinta encara que calia ajustar-los.
A part d’això la bicicleta estava molt bruta i en algunes zones bastant rovellada,
però després d’una netejada va canviar considerablement d’aspecte.
A l’espera de rebre els components que havia demanat, en primer lloc
necessitava trobar els pneumàtics adequats per a la bicicleta. Vaig comprar-ne
uns de carretera al Decathlon, que eren els més estrets que vaig trobar. Al provar-
los a la bicicleta em vaig endur una sorpresa, i és que els pneumàtics que havia
comprat eren massa amples i anaven grans a la roda. Havia tingut un problema
amb la nomenclatura que s’utilitza per mesurar els pneumàtics i vaig haver de
tornar a la botiga a canviar-los. Aquesta segona vegada els pneumàtics es van
adaptar perfectament a les rodes de la bicicleta.
Neumàtics estrets per evitar fregament
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
41
Un cop posats els neumàtics nous i canviades les càmeres, que estaven
rebentades, vaig provar de fer anar la bicicleta. El canvi anava considerablement
malament, encara que després de retocar-lo el vaig corregir bastant, però no tant
com hauria desitjat.
Ara em tocava començar a afegir les parts noves a la bicicleta, i el que volia era
començar per la roda del darrere, on havia d’aconseguir col·locar el plat lliure a la
banda contrària en la que ja hi havia els pinyons dels pedals.
Vaig anar a la botiga de bicicletes a la que sempre anem quan necessitem alguna
cosa. El venedor al mateix temps és mecànic i arregla des de bicicletes fins a
màquines de segar i motocicletes. Vaig preguntar-li si tenia pinyons lliures i molt
amablement me’n va regalar un de segona mà que tenia abandonat pel taller.
Anava una miqueta dur, i l’hi costava girar, però després d’aplicar-l’hi una mica
d’oli, va començar a donar voltes ràpidament, de forma molt suau. Hi ha qui diu
que l’oli és l’eina més important d’un mecànic, i em sembla que no l’hi falta raó.
Ja amb el pinyó lliure a les meves mans, em calia un plat al que soldar el pinyó
lliure, per tal d’aconseguir més dents a la roda del darrere. La meva intenció era
portar les peces a un ferrer i que aquest me les soldés de la següent manera:
Pinyó lliure
Plat
Esquema pel ferrer
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
42
El mateix mecànic de bicicletes, amb botiga a Santa Coloma de Farners, m’havia
recomanat un ferrer, de nom Joan Montferrer, que tenia el taller a les afores de
Santa Coloma, de manera que m’hi vaig arribar amb la roda, el plat i el pinyó lliure
per tal d’explicar-l’hi el què necessitava.
Però em vaig endur una sorpresa quan el ferrer em va dir que no podria soldar el
plat a aquella roda, ja que l’hi semblava que el plat era de ferro i la roda d’alumini,
i que per tant no eren soldables. Per confirmar-ho va agafar un imant i el va
apropar a cada una de les peces. Com s’esperava, va enganxar-se al plat però no
va fer-ho a la roda.
Em va dir que hauria de buscar una roda que fos de ferro, per tal de poder-la
soldar amb el plat. Pel que feia al pinyó lliure no hi havia cap problema, es podia
soldar al plat gran perfectament.
Peces que havien de ser soldades
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
43
Per sort aquell dia el ferrer em va preguntar si el plat que pretenia posar a la roda
tenia les dents de la mateixa mida que el plat del motor, i és que si no era així, la
cadena no podria agafar-se a tots dos. No m’havia fixa’t en aquell detall, i al veure
el motor més tard, vaig comprovar que les dents no eren de la mateixa grandària.
Per culpa d’aquell error vaig decidir anar a una botiga de material per a la
indústria, en una nau a les afores de Girona, i allà vaig comprar un pinyó petit pel
motor, un de gran per a la roda i una cadena de la mateixa mida que tots dos.
Totes aquestes peces eren per a la indústria, però s’ajustarien perfectament a la
bicicleta.
Encara no podia tornar al ferrer fins que no trobés una roda de ferro que em
pogués anar bé per la bicicleta, i vaig tenir la gran sort de trobar la solució al
mateix garatge on duia a terme el treball, i és que la bicicleta que al principi tenia
intenció d’electrificar, tenia les rodes de ferro i eren exactament de la mida de la
bicicleta a electrificar, a més a més encaixaven perfectament als pneumàtics
estrets que havia comprat.
Roda posterior de ferro, ideal per la bicicleta
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
44
Vaig tornar a portar les peces al ferrer i llavors em va dir que aquesta vegada no
hi hauria cap problema. Dos dies després ja rebia una trucada seva dient-me que
tot estava apunt. El plat havia quedat posat a la roda tal i com m’havia imaginat.
Ara que ja tenia totes les peces a punt, vaig decidir provar els components
electrònics. Calia connectar l’accelerador, el fre, el motor i les bateries al
controlador. Vaig tenir alguns problemes ja que el controlador i l’accelerador
estaven configurats de manera diferent, i quan els connectava tots dos, els cables
no s’aparellaven tal i com havien d’anar, de manera que vaig haver de girar la
polaritat d’un parell de cables.
Un cop corregit el defecte i quan tot estava connectat, en el moment de fer girar la
maneta de l’accelerador (com la d’una motocicleta) el motor començava a girar.
En funció dels graus que girava la maneta, el motor girava més o menys ràpid.
Mentre l’accelerador estava activat i el motor girava, si s’activava el fre el motor
parava de cop. Funcionava perfectament.
Així dons vaig començar per extreure la maneta de goma i el fre que hi havia a la
banda dreta del manillar i els vaig substituir per la nova maneta i fre electrònics.
Pinyó lliure soldat al plat, i
al mateix temps a la roda
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
45
En aquell moment encara rondaven pel meu cap tres possibles dissenys per a la
col·locació de les bateries i el motor en la bicicleta.
A) Aquest era el primer d’ells. Com veieu tindria el nou plat a la roda del darrere,
que aniria agafat al motor, situat a dins del quadre per la cadena. Tant el
controlador com les bateries haurien d’anar a un portaequipatges que instal·laria
damunt de la roda del darrere. El problema d’aquest disseny seria que els cables
haurien de recórrer bastant d’espai, per tant els hauria de canviar, i hauria
d’invertir més diners en comprar un portaequipatges i una bossa adequada per
posar les bateries a dins.
B) En el segon disseny que tenia pensat hauria de construir una caixa de fusta
amb forma d’escaire, que aniria agafada al quadre a partir d’uns cargols llargs que
haurien de foradar les barres de la bicicleta.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
46
En aquest disseny el motor hauria d’anar agafat a una de les barres horitzontals
que fixen la roda del darrere, i des d’allà hauria d’anar agafada al plat lliure de la
roda del darrere.
Els inconvenients d’aquest disseny eren els següents: En primer lloc no tenia del
tot clar com agafaria el motor a les barres de darrere, el més lògic era agafar-lo
amb unes abraçaderes, però el motor venia amb una base soldada a sota per
agafar-lo a superfícies planes que no m’ajudaria gaire. En segon lloc no
m’agradava la idea d’haver de foradar les barres de la bicicleta, ja que encara que
semblessin resistents al foradar-les perdrien molta resistència i això podia
propiciar deformacions que serien molt greus. Per últim tampoc m’agradava la
idea de col·locar les bateries en posició inclinada, pensava que seria millor
col·locar-les en posició horitzontal.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
47
C) Per últim vaig dissenyar aquesta tercera opció, on intentava trobar solucions a
les altres dues:
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
48
Tal i com es pot apreciar en el disseny, en aquesta tercera opció, una caixa de
fusta amb forma de prisma aniria col·locada de forma horitzontal enmig del quadre
de la bicicleta, recolzant-se damunt de les barres inferiors i collada amb cargols i
femelles mitjançant un parell d’abraçaderes.
El motor aniria al mateix temps caragolat sota la caixa de fusta, amb el pinyó
mirant cap a la banda esquerre, per tal de fer anar la cadena per la banda
contrària als plats i als pinyons. Caldria fer un o dos forats a la caixa de fusta per
tal de fer passar tot el cablejat per l’interior.
La meva intenció era que la caixa pogués obrir-se per un dels laterals de forma
senzilla per poder activar o desactivar la bicicleta amb el motor en funcionament.
Després de valorar totes tres opcions i mirar tant les coses positives com les
coses negatives de cadascuna d’elles vaig decantar-me pel tercer disseny. Em
semblava un bon disseny capaç d’aportar el que necessitaria el ciclista en el
moment de fer anar la bicicleta. A més no sé per quin motiu em semblava una
opció més atractiva que les altres, sobretot que la primera. De la segona no
m’agrada el fet d’haver de dur les bateries inclinades, i com es veu en els
dibuixos, aquest problema quedava ben resolt en aquesta tercera opció.
Així doncs era el moment de posar-se a construir la caixa. Caldria utilitzar fustes
gruixudes que em garantissin resistència a l’hora de suportar tant el pes que
tindrien les bateries com el pes que faria el motor agafat sota la caixa. Pot
semblar poc important, però cal tenir en compte que les dos bateries juntes pesen
aproximadament uns 4 kg i que el motor en pesa uns 3 més.
Tal com havia comentat, la bici havia de ser un projecte que sortís assequible, és
a dir que no em fes gastar-me una quantitat de diners gaire elevada, per tant, tots
els cargols que utilitzaria per construir la caixa serien reutilitzats. Aquí cal agrair-li
al meu pare que sempre guardi les coses tant ben ordenades i que aprofiti cargols
i peces de mobles antics. Coses que sempre pensava que mai em farien servei i
que em van ajudar immensament a l’hora de construir la bicicleta.
Bé, tal i com us podeu imaginar la fusta que faria servir per construir la caixa
també seria reutilitzada. Així que vaig utilitzar una petita placa de fusta que teníem
guardada des de feia temps per fabricar-la. Es tractava d’una fusta heterogènia,
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
49
un tipus de conglomerat. L’inconvenient que tenia era que si en algun moment la
caixa es mullava, per exemple en un dia de pluja, quedaria bastant afectada ja
que aquest tipus de textura, de fusta no homogènia tendiria a absorbir-la, per tant
seria necessària una capa de vernís protector a aquest tipus de condicions.
La veritat és que construir la caixa no em va resultar una tasca massa difícil, i a
més vaig perfeccionar la meva manera de treballar amb eines com ara el xerrac o
el taladre:
En aquestes imatges mostrades a continuació podeu apreciar les diferents fases
que va tenir la construcció de la caixa:
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
50
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
51
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
52
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
53
Vaig tenir un problema amb la càmera de fer fotos mentre construïa la caixa, per
la qual cosa les imatges anteriors mostren el fàcil muntatge que té un cop
pintades cada una de les cares que la formen.
Com he dit els cargols eren tots reutilitzats de manera que gairebé tots són
diferents en llargada i en la forma que tenen de cargolar-se, ja que alguns es
cargolen amb tornavís de boca plana, d’altres amb tornavís d’estrella i d’altres
amb una clau allen.
Per tal de quadrar la caixa al marc de la bicicleta necessitava unes abraçaderes
que agafessin la fusta a la barra superior del marc. Vaig tenir problemes a l’hora
de buscar les que necessitava, que eren abraçaderes semicirculars, per tant vaig
comprar-ne de circulars i vaig tallar-les manualment. Després els vaig donar forma
fàcilment gràcies a la seva gran mal·leabilitat i vaig foradar-les per poder passar-hi
els cargols:
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
54
Després de ser muntada, la caixa ja podia ser col·locada a la bicicleta, agafada
fortament amb les abraçaderes per tal d’immobilitzar-la totalment per evitar
problemes en el moviment de la bicicleta.
La bicicleta començava a agafar la forma que havia imaginat, i ara que la capsa ja
estava muntada en el quadre de la bicicleta, només hi faltaven les bateries i el
controlador. El motor ja hi era, incorporat sota la capsa, l’accelerador i el fre
electrònic ja eren col·locats des de feia temps i el plat secundari ja estava muntat
a la roda del darrere, però aquesta encara s’havia d’acoblar amb la cadena al petit
pinyó d’11 dents del motor.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
55
Un cop acoblada la cadena a la bicicleta, aquest era l’aspecte que tenia:
Un cop posada la cadena, vaig adonar-me de que quedava molt poc tensada, així
que vaig obrir-la i vaig treure-li una de les peces per les quals està formada, una
baula
La bicicleta amb la cadena ja posada, a falta de tensar-la
Parts d’una cadena de transmissió de moviment
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
56
Ara que la cadena ja estava ben tensada, evitaria un gran número de problemes.
En primer lloc aquesta oferiria un rendiment més gran, ja que al estar tensada no
faria voltes inútils, en segon lloc no faria el soroll que podria fer al estar
destensada, picant contra les barres de la roda al sacsejar-se amunt i avall pel
moviment del motor, i per últim, i més important, evitaria que aquesta es sortís del
seu lloc.
Ja gairebé podria provar-la, vaig posar a carregar les bateries, de 12 V cada una,
amb els seus respectius carregadors. Els carregadors subministraven una
intensitat de 350 mA i cada una de les bateries tenia un valor de 7 Ah, per tant per
carregar-les necessitaria, per cadascuna:
= 20,28h = 20h i 14 min
A continuació només em faltava connectar-ho tot al controlador. Com que ja ho
havia provat amb antelació fora de la bicicleta ara ja sabia on anava cada cable,
així que vaig connectar els cables del motor (invertits per tal de fer girar el motor
Imatge de la cadena tensada, aquí amb la bicicleta ja acabada
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
57
en el sentit contrari, el sentit que em convenia), , els cables de l’accelerador, i els
d’un interruptor (també reutilitzat) que aniria connectat a les bateries.
Les connexions vaig fer-les amb una regleta
Interruptor de làmpada Connexions del controlador
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
58
Ara sí que ja ho tenia tot preparat per provar-la, només em faltava que les bateries
completessin la seva càrrega al 100%.
Passat el temps de càrrega i amb les bateries completes d’energia elèctrica, tot
estava a punt per comprovar si el treball que havia estat fent durant tot l’estiu
donaria els resultats que esperava. Cal tenir en compte que el motor que havia
utilitzat era de 250 W, una potència bastant baixa, per la qual cosa tampoc havia
d’esperar una gran velocitat. Aquí teniu la bicicleta apunt per provar-la:
La casa on havia estat electrificant la bicicleta estava a la muntanya i la rodejava
herba i terra, de manera que vaig considerar apropiat provar-la en una petita
carretera asfaltada que es trobava un pèl més amunt. Un cop allà vaig encendre
l’interruptor. Vaig començar a pedalar sense fer girar l’accelerador. La bicicleta
anava bé però resultava més pesada que al principi degut a l’increment de pes
que havia obtingut per culpa de les bateries, el motor i la fusta de la que estava
feta la capsa. Després d’avançar solament pedalant uns 10m vaig començar a fer
girar la maneta acceleradora. Es va sentir un so d’activació provinent del motor i a
continuació la cadena del motor fregant-se amb les dents del plat. Vaig notar com
la força que feia al pedalar es reduïa considerablement i com la bicicleta
incrementava la velocitat tan sols fent un moviment amb el canell. Vaig deixar de
pedalar i la bicicleta va començar a avançar per si sola, guanyant velocitat a
mesura que agafava inèrcia.
Bicicleta amb les connexions fetes, el dia de la prova
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
59
2.5 Primeres impressions
El garatge on havia realitzat la part pràctica del treball estava a la muntanya,
rodejat de terra i d’herba, per la qual cosa vaig decidir anar a provar-la en una
carretereta d’asfalt situada uns metres més amunt. Un cop allà vaig encendre
l’interruptor de la bicicleta. Vaig començar a avançar pedalant, ja que durant
l’arrencada el motor necessita més potència i pensava que era millor reservar-la.
Al pedalar es notava l’increment de pes que havien produït les bateries i el motor
al ser afegides a la bicicleta. Després d’avançar uns metres pedalant vaig decidir
començar a provar com funcionava el motor, així doncs vaig començar a inclinar
el canell i a fer girar l’accelerador. D’aquesta manera les bateries començaven a
transmetre l’electricitat que el motor necessitava per funcionar. En aquell moment
vaig notar que la bicicleta començava a incrementar la seva velocitat i que no em
calia pedalar amb tanta força. Com més feia girar la maneta, fins a arribar al
màxim, menys força havia de fer i més ràpid avançava la bicicleta, fins que
arribava un moment en què no era necessari pedalar i la bicicleta es mantenia
avançant a uns 15 km/h. Cal tenir en compte que no hi havia gens de pendent en
la carretera on provava el meu nou invent, el camí era totalment pla i això afavoria
al vehicle a què avancés fàcilment a una bona velocitat. Les dos bateries van
donar-me una autonomia d’uns 15-20 minuts aproximadament.
2.6 Pintura
Ara que la bicicleta ja funcionava, per últim volia canviar-la estèticament pintant-la
de color negre. Per fer-ho em va ser necessari desmuntar-la de dalt a baix,
perquè la part que volia pintar era la del quadre. Va resultar ser molt més
complicat del que m’esperava, ja que mai abans havia desmuntat una bicicleta.
Tot i això va tenir la seva part positiva, ja que em va permetre aprendre com
anava fixat a la bicicleta cadascun dels seus elements.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
60
Després de barallar-me una estona amb cadascuna de les seves peces, la
bicicleta va acabar de la següent manera:
Vaig haver de treure les enganxines que portava perquè les capes de pintura
quedessin el millor possible, també vaig fregar les barres del quadre amb una
mica d’aiguarràs per treure petites brutícies que s’havien incrustat amb el temps.
Un problema que vaig tenir va ser no disposar de l’eina adequada per treure els
plats i els pedals de la bicicleta, així doncs, vaig haver de cobrir aquestes peces
amb film transparent perquè no quedessin pintades. Amb el manillar em va passar
el mateix.
Per pintar la bicicleta de manera còmode, vaig penjar-la d’una biga amb l’ajuda
d’unes cordes:
Quadre de la bicicleta preparat per ser pintat
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
61
Amb la bicicleta preparada, ja podia començar a pintar. Vaig pintar-la mitjançant
un spray especial per metalls i altres tipus de superfícies, teòricament havia de ser
la pintura ideal. El color era negre mat.
Van ser necessàries unes 3 capes de pintura. Entre cadascuna de les capes, calia
deixar la bicicleta unes 5 hores assecant-se:
Primera capa de pintura
Quadre acabat de pintar
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
62
Un cop acabat de pintar el quadre, i ja assecat, vaig tornar a muntar la bicicleta.
Aquest va ser el seu aspecte final:
Bicicleta 100% acabada
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
63
2.7 Pressupost de l’electrificació
Cal tenir en compte que la resta de components, com per exemple les fustes
utilitzades per a fabricar la capsa de les bateries, van ser reciclades (en aquest
cas en concret es va fer ús d’una antiga porta de fusta).
És cert que és una quantitat de diners molt elevada per gastar-se en un treball,
però si pensem que gràcies a aquest treball ara tinc una bicicleta elèctrica, sens
dubte no tant bona com una comprada en una botiga especialitzada, però que no
està malament, penso que ha valgut la pena.
Components Unitats Procedència Preu Unitat Preu Total
Motor elèctric 250 W 1 Anglaterra 47,19 euros 47,19 euros
Bateria Plom-àcid 12V 7Ah 2 Madrid (Online) 26 euros 52 euros
Fre elèctric 1 Xina 4,72 euros 4,72 euros
Maneta acceleradora 1 Anglaterra 9,97 euros 9,97 euros
Controlador 12V 250W 1 Xina 6,12 euros 6,12 euros
Plat del motor 1 Girona 15,94 euros 15,94 euros
Pinyó pel motor 1 Girona 2,21 euros 2,21 euros
Cadena pel motor 1 Girona 5,33euros 5,33 euros
Bicicleta reciclada 1 Girona 12 euros 13 euros
Despesa Total: 156,48 euros
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
64
Imatges finals
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
65
Conclusions
Un cop acabat el treball penso que és el moment de treure conclusions i valorar-
ne el resultat.
Sense dubtar-ho gens ni mica penso que ha estat una experiència positiva. És
cert que en alguns moments les coses han anat millor i en d’altres han anat pitjor
però això també forma part de la feina i no s’hi pot fer res.
Al principi em va costar bastant decidir el tema al qual dedicar el treball, vaig
donar-hi moltes voltes i vaig pensar en molts possibles treballs, però cap no
m’acabava de fer el pes. Quan finalment vaig decidir fer-ho sobre les bicicletes
elèctriques estava molt il·lusionat, i amb ganes de buscar informació i d’electrificar
la meva pròpia bicicleta. M’agradava molt la idea de fer un treball pràctic, i no
només un treball de redacció. Gràcies a la part pràctica podria consolidar allò que
hauria après en la part teòrica.
Un parell de mesos després d’haver escollit el tema, i quan ja havia començat a
treballar, hi va haver moments en els que vaig pensar que havia escollit un tema
massa complicat, moments en els que no veia gens clar com m’ho faria per
electrificar la bicicleta en qüestió i en els que si hagués tingut l’oportunitat molt
possiblement hagués canviat el tema del treball.
Tot i això vaig tirar endavant amb la feina i finalment puc reconèixer que me n’he
sortit i ara mateix estic molt content de la feina que he fet. Sobretot de la bicicleta
que he aconseguit transformar i que sovint m’agrada treure a “passejar” per la
satisfacció que em suposa haver-la feta jo.
També és veritat que als inicis m’havia plantejat una bicicleta amb unes
característiques diferents. Una bicicleta que correria més, pesaria menys i seria
més bonica. Aquí és on he fallat en algunes coses, però en d’altres no podia fer
més. Si hagués volgut que anés més ràpid hagués necessitat un motor més
potent, però que al mateix temps seria més car, i d’entrada m’havia proposat
gastar el mínim en el treball. No es podia tenir tot, i per això estic content, sé que
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
66
podria ser millor en alguns aspectes però estic content de tal com és i crec que
ara ja no la canviaria.
Així doncs l’objectiu principal ha estat assolit, i els altres, com conèixer el passat
de les bicicletes elèctriques, també. Ara sé moltes coses que abans de fer aquest
treball no sabia i que són força interessants, i aquest és un altre motiu pel qual
crec que ha valgut la pena esforçar-se.
Per acabar m’agradaria dir que mai abans havia tingut l’ocasió de fer un treball a
aquesta escala, amb tant de contingut i amb tanta informació. Fent-lo he après a
organitzar-me més, plantejar-me millor els objectius, i buscar la informació
adequada en el lloc adequat. També he hagut de moure’m i anar a preguntar a
gent entesa en el tema, perquè em donessin el seu punt de vista i em
recomanessin allò que ells creien millor. Això m’ha obert la ment en moltes
ocasions, i segurament sense haver anat a preguntar a aquestes persones i
haver-les escoltat, ara mateix el meu treball no estaria fet, i per anar amb la
bicicleta, no es tindria cap altre opció que pedalar.
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
67
Bibliografia
Webs consultades per escriure la part teòrica
- Història de la bicicleta:
http://www.mundocaracol.com/bicicletos/historia.asp
http://es.wikipedia.org/wiki/Bicicleta
http://bicihome.com/la-historia-de-las-bicicleta/
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_bicycle
http://www.pedalinghistory.com/PHhistory.html
- Història de la bicicleta elèctrica:
http://quipplan-mobility.com/site/page/product/history
http://bicicletaselectricas.wordpress.com/2013/08/26/historia-de-la-bicicleta-electrica/
http://es.wikipedia.org/wiki/Bicicleta_el%C3%A9ctrica
http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_bicycle
http://es.wikipedia.org/wiki/Motocicleta
http://www.motorpasionmoto.com/clasicas/la-prehistoria-de-la-moto-motocicleta-a-vapor-
roper-de-1896
- Funcionament de les bicicletes elèctriques:
http://www.explainthatstuff.com/electricbikes.html
http://theprospectory.com/research-articles/e-bike-theory/
http://www.bikehub.co.uk/featured-articles/electric-bikes-whats-all-the-buzz-about/
http://www.bicicletaselectricas.com/elementos.html
http://www.hibridosyelectricos.com/articulo/tecnologia/la-bicicleta-
electrica/20130403132157005368.html
Quim Garcia Congost Electrificació d’una bicicleta
68
Webs consultades per a la part pràctica
- Models d’inspiració:
http://www.youtube.com/watch?v=lziPHrg5Rpw
http://www.youtube.com/watch?v=PSnim_iSEo8
http://www.youtube.com/watch?v=jNUndX90QDs
http://www.youtube.com/watch?v=TRuaAJ942-M
http://www.youtube.com/watch?v=STA6ijLMawA
http://www.enbicielectrica.com/t1502-proyecto-homemade-electric-bike
http://www.wikihow.com/Build-an-Inexpensive-Electric-Bicycle
- Components:
http://www.ebay.com/itm/Aluminium-Right-Brake-Lever-Electric-Bike-Scooter-R-
/321057767831?pt=UK_Motorcycle_Parts&hash=item4ac088c197 (Fre electrònic)
http://www.ebay.es/itm/ELECTRIC-E-SCOOTER-ACCELERATOR-THROTTLE-TWIST-
CONTROL-RAZOR-ESCOOTER-
/141010083237?pt=UK_Sporting_Goods_Scooters_LE&hash=item20d4db1da5
(Accelerador)
http://www.ebay.com/itm/24V-250W-Speed-Controller-Box-for-Electric-Scooters-
/330760053220 (Controlador)
http://www.ebay.co.uk/itm/24-VOLT-300-WATT-ELECTRIC-E-SCOOTER-MOTOR-24v-
300w-/400526000881 (Motor)
http://biobike.es/tienda/baterias-de-gel-y-agm#more-2860 (Bateries)