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Eficiencia y motores de buje



Los motores que mejor se integran a la hora de motorizar una bicicleta son los de buje, ya sea en la rueda delantera o en la trasera y su resultado es muy bueno en cuanto a prestaciones, precio, etc. sin embargo entre sus puntos débiles se encuentra su eficiencia o mejor dicho, la imposibilidad que tenemos que mantener su eficiencia en buenas cifras a diferentes velocidades.

La eficiencia lo que mide es la energía que aprovechamos de entre toda la que consumimos. Así, si un motor tuviese una eficiencia del 100% (lo cual no es posible) y nosotros extrajésemos de la batería 100Wh, él transformaría íntegramente esa energía en movimiento. Si por el contrario su eficiencia fuese del 50%, de esa energía transformaría 50Wh en movimiento y desaprovecharía otros 50Wh que se transformarían en calor y se evacuarían al entorno.

Nuestros motores de buje poseen eficiencias máximas superiores al 80% y de hecho los fabricantes suelen publicitar este dato ... pero eso es una verdad a medias que debe ser explicada.

Tomemos como ejemplo el conocido MXUS XF07 de 250W nominales y analicemos su comportamiento.

Este motor ofrece un buen equilibrio velocidad-empuje si se configura para unas 250RPM máximas, lo que se transforma en una velocidad en vacío de unos 30Km/h en una bicicleta que monte ruedas de 26´´ y en una velocidad máxima en llano, sin asistencia, de unos 25 Km/h a unas 210RPM y una eficiencia del 83% aproximada, que justamente se corresponde con la máxima eficiencia de este motor.

 Resultado de imagen de eficiencia ebike

A esa velocidad el motor se comporta estupendamente, consume muy poco y no se calienta, pero no siempre vamos a ir a esa velocidad y resulta que fuera de ella la eficiencia cae. Muy bruscamente si la velocidad aumenta y algo más suavemente si disminuye, aunque también cae rápido.

En efecto, supongamos que afrontamos una subida de un 10% y analizamos lo que sucede. 

 Resultado de imagen de subida ciclista

La velocidad sin asistencia sería de solo 8Km/h a unas 60RPM porque el alto torque que se necesita para subir (unos 36Nm para una masa de unos 100Kg) el motor sólo puede suministrarlo a esa pequeña velocidad y el problema reside en que en ese punto, a tan bajas RPM, este motor está muy lejos de su máxima eficiencia y sólo nos da un 44%, perdiéndose más de la mitad de la energía de la batería en forma de calor en el motor (sin contar las propias pérdidas de la batería) lo que, además, lo sobrecalentará.

Por ello estos motores son muy poco flexibles y sólo son eficientes en un régimen preciso de funcionamiento, es decir, a una velocidad muy concreta.

Ello exige que al montar un motor de buje en una bicicleta se debe estudiar muy bien el tipo de terreno por el que se va a rodar y cuánta asistencia va a proporcionar el ciclista, de modo que circule el máximo tiempo posible cerca de sus RPM de máxima eficiencia.

Un error frecuente es guiarse por la velocidad máxima que indica el fabricante y elegir el más rápido, lo que va a implicar a que en cuanto se empine la ruta un poco la velocidad caerá más en busca de un régimen de más alto torque lo que implicará baja eficiencia, aumento de consumo y sobrecalientamiento.
  
Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.