Ciao. Mi è venuto in mente che, fra un po' di tempo, ci potrebbero propinare un nuovo tipo di assistenza elettrica non continua, ma bensì ad andamento sinusoidale per risparmiare energia soprattutto in salita. E far durare di piu' la carica delle nostre batterie. Ne guadagnerebbe l'autonomia della bici.
Vediamo, ci vuole un po' di pazienza:
Le bici, quando pedalate, non hanno velocità costante. Per quanto ci sforziamo di "pedalare rotondo", spingiamo sempre di più quando il pedale è davanti e meno nei punti morti (pedale disopra o disotto).
Questo porta il mezzo ad avere una continua accelerazione-decelerazione con frequenza di circa 2,5 hertz pedalando poco sotto alle 80 battute al minuto.
Il fenomeno è ben visibile se abbiamo un faro led al quale si possa ridurre la potenza. Per ridurre la potenza di un led lo si fa di solito lampeggiare a una frequenza abbastanza alta da ingannare il nostro occhio, facendogli percepire una illuminazione continua. Se però guardiamo il disegno del battistrada della nostra bici a diverse velocità ci accorgeremo che si comporta come lo stroboscopio presente sui giradischi per regolarne la velocità. Se siamo fortunati, ad una certa velocità vedremo il nostro battistrada come se la ruota fosse ferma. (Col mio fanale ciò accade a circa 17 km/h)
Ora possiamo notare che il nostro battistrada non sta perfettamente fermo, bensì si muove avanti-indietro con la stessa frequenza della nostra pedalata. Questo proprio perché la velocità della nostra bici non è costante ma, come dicevamo, accelera e decelera continuamente.
Ciò, unito al fatto che ci troviamo in quello che un fisico definirebbe un "campo non conservativo", ci fa consumare inutilmente una certa quantità di energia che potremmo risparmiare se avessimo un andamento a velocità costante.
Il fenomeno è maggiormente visibile se stiamo procedendo a bassa velocità in salita.
Per il suddetto motivo i ciclisti hanno sempre trovato un gran conforto a spingere bici, ma soprattutto ruote, leggere. Oltre a mandare "in alto" tutta la massa del mezzo, la devi fare anche accelerare e decelerare più di due volte al secondo.
Veniamo finalmente alla nostra MTB assistita.
Pensiamo di pedalarla in salita senza motore. La situazione è imbarazzante rispetto ad una normale MTB leggerina. La bici è pesante, le ruote , di solito, due macigni tipo bici dei Flintstones. Se avete maniera di controllare col fanale-stroboscopio vedrete che la accelerazione-decelerazione è marcata. A ogni colpo di pedale dobbiamo fare i conti con l'inerzia della massa "bici + noi sopra" e col momento d'inerzia delle ruote macigno. Buttiamo via un mucchio di energia in quanto essendo un campo non conservativo non ci restituisce, decelerando, tutta l'energia che abbiamo fornito accelerando. Ce ne restituirà sempre meno seguendo una curva di isteresi.
Cercando di pedalare rotondo la situazione migliora, se però non siamo abituati a farlo, andremo a richiamare muscoli che di solito usiamo poco. In breve le gambe vanno in crisi e ricominciamo a pedalare come un bicilindrico della Guzzi. Una botta di qua e una di là, una di qua e una di là.......
Accendiamo ora il motore elettrico con un po' di assistenza e vediamo che le continue variazioni di velocità si riducono un po' di ampiezza. Questo perché al nostro pedalare "a due cilindri" sommiamo il motore elettrico che ha un tiro costante e non ad andamento sinusoidale. Continuiamo comunque a gettare una parte di energia inutilmente.
Da qui la mia idea. Se il regolatore, invece che fornire corrente costante al nostro motore la fornisse con andamento sinusoidale, sincronizzata si con la nostra pedalata ma sfalsata di mezzo periodo dalla medesima, avremo annullato le continue accelerazioni e decelerazioni del nostro mezzo. Avremmo annullato in questo modo le perdite dovute al fastidioso "campo non conservativo" nel quale andiamo a muoverci.
Questo si tradurrebbe in una pedalata molto più gradevole e redditizia, meno faticosa e aumenterebbe al tempo stesso l'autonomia della nostra batteria.
Gli elementi per fare un tipo di assistenza del genere direi che in una bici moderna ci sono tutti. Un torsimetro che misura, moltissime volte al secondo, lo sforzo che imprimiamo sui pedali. Da questo, un software puo' individuare la frequenza di pedalata, la sua fase (dove sono i massimi e dove i minimi) e anche qual è la differenza di coppia fra i picchi max e min della pedalata.
Come conseguenza puo' costruire una curva di erogazione corrente ideale da mandare al motore per avere una trazione pedale+motore che faccia avanzare in maniera lineare la bici. Evitando i continui cambiamenti di velocità che avvengono, dicevamo, più di due volte al secondo. L'hardware mi sa che c'è tutto, basterebbe il software. Purtroppo il sistema, come dicevamo altrove, è sempre chiuso.
Magari fra un po' di tempo salta fuori un tipo di assistenza del genere. A quel punto potrei dire "ve lo avevo detto......!".
Sarebbe bello fosse ricordata come la "assistenza Zappaterra"
A questo punto, se siete stati tanto eroi da leggere fin qui, potete anche darmi del pazzo.
Vediamo, ci vuole un po' di pazienza:
Le bici, quando pedalate, non hanno velocità costante. Per quanto ci sforziamo di "pedalare rotondo", spingiamo sempre di più quando il pedale è davanti e meno nei punti morti (pedale disopra o disotto).
Questo porta il mezzo ad avere una continua accelerazione-decelerazione con frequenza di circa 2,5 hertz pedalando poco sotto alle 80 battute al minuto.
Il fenomeno è ben visibile se abbiamo un faro led al quale si possa ridurre la potenza. Per ridurre la potenza di un led lo si fa di solito lampeggiare a una frequenza abbastanza alta da ingannare il nostro occhio, facendogli percepire una illuminazione continua. Se però guardiamo il disegno del battistrada della nostra bici a diverse velocità ci accorgeremo che si comporta come lo stroboscopio presente sui giradischi per regolarne la velocità. Se siamo fortunati, ad una certa velocità vedremo il nostro battistrada come se la ruota fosse ferma. (Col mio fanale ciò accade a circa 17 km/h)
Ora possiamo notare che il nostro battistrada non sta perfettamente fermo, bensì si muove avanti-indietro con la stessa frequenza della nostra pedalata. Questo proprio perché la velocità della nostra bici non è costante ma, come dicevamo, accelera e decelera continuamente.
Ciò, unito al fatto che ci troviamo in quello che un fisico definirebbe un "campo non conservativo", ci fa consumare inutilmente una certa quantità di energia che potremmo risparmiare se avessimo un andamento a velocità costante.
Il fenomeno è maggiormente visibile se stiamo procedendo a bassa velocità in salita.
Per il suddetto motivo i ciclisti hanno sempre trovato un gran conforto a spingere bici, ma soprattutto ruote, leggere. Oltre a mandare "in alto" tutta la massa del mezzo, la devi fare anche accelerare e decelerare più di due volte al secondo.
Veniamo finalmente alla nostra MTB assistita.
Pensiamo di pedalarla in salita senza motore. La situazione è imbarazzante rispetto ad una normale MTB leggerina. La bici è pesante, le ruote , di solito, due macigni tipo bici dei Flintstones. Se avete maniera di controllare col fanale-stroboscopio vedrete che la accelerazione-decelerazione è marcata. A ogni colpo di pedale dobbiamo fare i conti con l'inerzia della massa "bici + noi sopra" e col momento d'inerzia delle ruote macigno. Buttiamo via un mucchio di energia in quanto essendo un campo non conservativo non ci restituisce, decelerando, tutta l'energia che abbiamo fornito accelerando. Ce ne restituirà sempre meno seguendo una curva di isteresi.
Cercando di pedalare rotondo la situazione migliora, se però non siamo abituati a farlo, andremo a richiamare muscoli che di solito usiamo poco. In breve le gambe vanno in crisi e ricominciamo a pedalare come un bicilindrico della Guzzi. Una botta di qua e una di là, una di qua e una di là.......
Accendiamo ora il motore elettrico con un po' di assistenza e vediamo che le continue variazioni di velocità si riducono un po' di ampiezza. Questo perché al nostro pedalare "a due cilindri" sommiamo il motore elettrico che ha un tiro costante e non ad andamento sinusoidale. Continuiamo comunque a gettare una parte di energia inutilmente.
Da qui la mia idea. Se il regolatore, invece che fornire corrente costante al nostro motore la fornisse con andamento sinusoidale, sincronizzata si con la nostra pedalata ma sfalsata di mezzo periodo dalla medesima, avremo annullato le continue accelerazioni e decelerazioni del nostro mezzo. Avremmo annullato in questo modo le perdite dovute al fastidioso "campo non conservativo" nel quale andiamo a muoverci.
Questo si tradurrebbe in una pedalata molto più gradevole e redditizia, meno faticosa e aumenterebbe al tempo stesso l'autonomia della nostra batteria.
Gli elementi per fare un tipo di assistenza del genere direi che in una bici moderna ci sono tutti. Un torsimetro che misura, moltissime volte al secondo, lo sforzo che imprimiamo sui pedali. Da questo, un software puo' individuare la frequenza di pedalata, la sua fase (dove sono i massimi e dove i minimi) e anche qual è la differenza di coppia fra i picchi max e min della pedalata.
Come conseguenza puo' costruire una curva di erogazione corrente ideale da mandare al motore per avere una trazione pedale+motore che faccia avanzare in maniera lineare la bici. Evitando i continui cambiamenti di velocità che avvengono, dicevamo, più di due volte al secondo. L'hardware mi sa che c'è tutto, basterebbe il software. Purtroppo il sistema, come dicevamo altrove, è sempre chiuso.
Magari fra un po' di tempo salta fuori un tipo di assistenza del genere. A quel punto potrei dire "ve lo avevo detto......!".
Sarebbe bello fosse ricordata come la "assistenza Zappaterra"
A questo punto, se siete stati tanto eroi da leggere fin qui, potete anche darmi del pazzo.
