“Bem esquecido”: bicicletas elétricas - dos primeiros modelos às possibilidades de hoje

Hoje, o mercado de bicicletas elétricas em termos de crescimento não é inferior ao segmento de suas contrapartes mais antigas - veículos elétricos. Somente em 2016 , pouco menos de 35 milhões de bicicletas elétricas foram vendidas em todo o mundo - 93% vieram da região da Ásia-Pacífico. No entanto, sua popularidade está crescendo não apenas na Ásia, mas em todo o mundo - por exemplo, nos Estados Unidos no ano passado registraram um aumento duplo nas vendas. Segundo especialistas, o mercado russo é bastante modesto - cerca de 10 mil bicicletas elétricas são vendidas anualmente - mas também está se desenvolvendo ativamente.

Os serviços públicos em todo o mundo já estão transplantando bicicletas elétricas em todo o mundo: por exemplo, a polícia de Wisconsin seguiu o exemplo de seus colegas malaios e patrulha a cidade em veículos novos. Existem serviços de aluguel de cidades, como o Velobike, mas para bicicletas elétricas, essas são redes de aluguel de bicicletas que podem ser encontradas em muitas grandes cidades do mundo. Eles permitem que você alugue uma bicicleta elétrica em uma estação e a deixe em outra parte da cidade para que outras pessoas possam usá-la.

Além disso, existem propostas para incluir bicicletas elétricas na classificação da União Européia de Ciclismo (UEC) e adicionar novas disciplinas às corridas regulares e competições de mountain bike.

Vamos tentar "retroceder" um pouco e descobrir como a bicicleta elétrica passou de uma invenção experimental para um atributo popular da vida em uma cidade grande. Hoje dizemos:

• quem primeiro atualizou uma bicicleta clássica;
• por que eles esqueceram as bicicletas elétricas por quase 30 anos;
• e o que os ajudou a voltar e se tornar um transporte popular da cidade.

/ foto AIRWHEEL R8

Bike: start

A invenção da bicicleta na forma que conhecemos e equipando-a com uma aparência de tração elétrica ocorreu dentro de um século. No entanto, isso foi precedido por quase 400 anos de tentativas de montar um veículo movido sem qualquer assistência adicional.

Segundo o Fundo Internacional de Ciclismo (IBF), em 1418, um engenheiro italiano Giovanni Fontana construiu um dispositivo com quatro rodas, que eram acionadas por uma corda conectada a eles por uma roda dentada.

/ foto de Giovanni Fontana PD

Há também um mito sobre um certo desenho de Leonardo da Vinci, que retrata uma bicicleta praticamente moderna. No entanto, estudos comprovam que esboços inesperadamente encontrados em 1974 são falsos.

Outra fraude é uma invenção francesa, que era um brinquedo de balanço com rodas. Um protótipo de bicicleta sem pedais foi supostamente montado pelo conde Mede de Sivrac em 1791. No entanto, como ficou muito mais tarde, essa história era uma lenda inventada por um jornalista. A coluna inventora de uma bicicleta com esse nome nunca existiu.

O primeiro desses dispositivos, cuja existência é confirmada pela patente, é uma “máquina de corrida” de autoria do barão Karl von Dres. Acredita-se que a erupção do vulcão Tambora na Indonésia em 1815 tenha levado ao seu aparecimento. Por causa da nuvem de cinzas, a colheita pereceu nos territórios adjacentes e depois da fome - e do cavalo. Não havia ninguém para encher as carroças, o que levou o barão à idéia de transporte individual controlado pelo homem.

Na sua essência, a invenção estava mais próxima da scooter de duas rodas e da bicicleta inexistente do Conde de Sivrac. Um dos nomes do dispositivo - "Draisienne" - foi dado a ele em homenagem ao inventor von Dres. A propósito, o carrinho, que ainda é usado para mover-se sobre trilhos, também leva o nome do barão.

/ foto Pó de arma Ma CC

A idéia de um veículo de madeira com duas rodas foi adotada por entusiastas de todo o mundo. Nas décadas seguintes, os serviços de patentes receberam dezenas de solicitações de pessoas que tentaram "reinventar a roda" ou propuseram modificações no conceito original. Entre as patentes da época, que afetavam significativamente a estrutura de uma bicicleta comum, os rolamentos de esferas e um mecanismo de pedal deveriam ser observados - até 1839 as “máquinas de corrida” não tinham pedais. O escocês Kirkpatrick MacMillan adicionou pedais à bicicleta Drez, que acionou a roda traseira com hastes de metal e bielas.

Nas décadas seguintes, os inventores modificaram o protótipo da bicicleta, acrescentando detalhes conhecidos hoje: rodas com raios, sistema de correntes, pneus de borracha, sistema de freios. Em algum momento, os líderes de mercado eram os chamados “ penny farthing ” - bicicletas com uma grande roda dianteira.

/ photo Autor desconhecido CC

Ao mesmo tempo, começou a história da construção de motocicletas. O passado da bicicleta elétrica e da motocicleta está intimamente relacionado - remonta à necessidade de automatizar o movimento da bicicleta. As primeiras patentes para motores de combustão interna foram registradas na segunda metade do século XIX - os protótipos da futura motocicleta usavam motores a vapor.

Na década de 1860, Sylvester H. Roper, dos Estados Unidos, considerado o "pai da construção de motocicletas", estava procurando uma nova aplicação para um motor a vapor. Como resultado dessas pesquisas, ele criou a primeira bicicleta a vapor de dois cilindros. O tanque de água estava embaixo da sela e a caldeira estava no lugar dos pedais. De acordo com os dados sobreviventes, o modelo sofreu uma série de deficiências - ruído, odor desagradável e peso pesado.

Em 1884, Roper começou a trabalhar em uma segunda versão de sua bicicleta. Ela foi capaz de atingir uma velocidade máxima de 64 km / h com um alcance de viagem de 12 km. Em 1896, aos 72 anos, Sylvester morreu, demonstrando a rapidez com que sua bicicleta a vapor pode acelerar na pista.

/ foto Boston Daily Globe CC

Em 2015, a bicicleta a vapor Ropera foi vendida em leilão em Las Vegas por US $ 425 mil.

Em 1884, Edward Butler inventou a "bicicleta a gasolina" - na verdade, uma motocicleta moderna. Curiosamente, isso aconteceu dois anos antes da invenção do primeiro carro de Karl Benz.

A invenção da bicicleta elétrica

Enquanto isso, em 1886, Frank Julian Sprague desenvolveu o primeiro motor elétrico em funcionamento. Em sua base, ele cria o primeiro carrinho elétrico e sistema de elevador elétrico.

A eletrificação era geralmente um tópico popular na indústria da época - assim como as bicicletas. A década de 1890 é considerada a “era de ouro” na história das bicicletas: os primeiros grandes fabricantes surgiram, o mercado se expandiu.

Ao mesmo tempo, foi registrada a primeira patente de uma bicicleta acionada eletricamente. Em 1895, seu autor foi Ogden Bolton (Ogden Bolton) dos Estados Unidos. A patente envolvia a instalação de um motor elétrico no cubo da roda traseira de uma bicicleta. A fonte de energia era uma bateria de 10 volts montada no quadro. A julgar pelos documentos, a invenção não possuía sistema de engrenagem nem pedais.

Se a bicicleta Bolton e os primeiros motores elétricos permanecerem documentados, a existência de um triciclo elétrico é conhecida apenas nos desenhos . Segundo relatos não confirmados, em 1881, o inventor francês Gustave Trouvé equipou o triciclo elétrico britânico com um mecanismo de alavanca. Poucos detalhes sobre esse transporte foram preservados, mas, de acordo com alguns relatórios, o mecanismo Truve era compacto e removível.

Igualmente pouca informação foi preservada sobre a bicicleta elétrica com quatro fontes de energia de aparência maciça. Foi demonstrado no Stenley Show em 1897. Alega-se que a bicicleta foi projetada pela empresa britânica Humber.

/ foto Jules Beau CC
E a patente da primeira bicicleta elétrica completa pertence definitivamente a Hosea W. Libbey, de Boston. Sua invenção é dois anos mais nova que o acionamento elétrico de Bolton. A bicicleta elétrica de Libby estava equipada com dois motores, duas baterias e duas rodas. Apenas uma bateria funcionou em uma estrada nivelada e a segunda foi conectada ao levantar. A idéia principal de Libby era economizar energia em uma paisagem complexa.

A invenção de uma roda adicional

Falando em rodas. Uma enxurrada de patentes não levou ao aparecimento de uma bicicleta elétrica em série, mas indiretamente inspirou outros designers a inventar uma "roda extra" para automatizar uma bicicleta comum. Este dispositivo - roda automática - foi anexado à roda traseira. O primeiro modelo foi introduzido em 1909.

O Auto-Wheel foi produzido até o final da década de 1920. A roda permitiu acelerar até 25 km / he transformou uma moto comum em uma motocicleta. Por esse princípio, os ciclomotores foram criados posteriormente - as bicicletas foram equipadas com motores de combustão interna compactos. A propósito, o Auto-Wheel foi acionado por um motor de combustão interna. Portanto, falar sobre isso no contexto de bicicletas elétricas não é totalmente correto.

O seguidor moderno dessa idéia pode ser considerado a Roda Eletrônica - uma “roda elétrica” com bateria e sensores que transmitem dados sobre a velocidade e o estado da carga da bateria para um aplicativo para smartphone.

As primeiras bicicletas elétricas no mercado

Vamos voltar ao tópico principal. Em 1920, a empresa alemã Heinzmann iniciou a produção em massa de motores elétricos para bicicletas. O primeiro foi montado em uma bicicleta gêmea. A propósito, as bicicletas elétricas desta marca ainda estão sendo produzidas e, em 2020, a Heinzmann comemorará seu 100º aniversário.

Nesse momento, o concorrente francês Heinzmann lançou a produção de " bicicletas elétricas ". Esse transporte pode acelerar para 25 km / he dirigir 30 km com uma única carga. Seu ponto fraco era peso - 75 kg.

Nos anos 30 do século XX, o número de empresas produtoras de bicicletas elétricas aumentou. A Philips juntou-se a eles nos modelos Simplex, Juncker e Gazelle. O primeiro apareceu quando a Philips se uniu a um fabricante de bicicletas comuns (sabe-se que este modelo tinha uma bateria de 12 volts).

Juncker pesava 50 kg sem bateria. Demorou um dia inteiro para carregá-lo, mas isso foi suficiente para percorrer até 40 km a uma velocidade de 18 km / h. Para lançar o Gazelle, a Philips se uniu a outro fabricante, que ainda está em operação.

/ photo Fotógrafo desconhecido CC

A Segunda Guerra Mundial interrompeu temporariamente o desenvolvimento da indústria. Mas, ao mesmo tempo, a crise do combustível gerou um interesse crescente em veículos elétricos como alternativa aos carros movidos a gasolina. Durante essa crise, o inventor Argyris Stefanos registrou uma patente que continha melhorias notáveis ​​na tecnologia existente: baterias emparelhadas estavam localizadas em ambos os lados da roda traseira - isso melhorava o equilíbrio lateral.

Outro marco importante na história de todas as bicicletas, que também afeta o desenvolvimento de bicicletas elétricas, é o desenvolvimento da mudança de marchas pelo ciclista italiano Tullio Campagnolo. Ele apresentou a invenção na exposição de Milão em 1949. Os protótipos do dispositivo foram desenvolvidos desde o início dos anos 1900, mas eram muito complexos e ineficientes.

/ photo Museu do Brooklyn CC

Em 1946, Benjamin Bowden (Benjamin Bowden), que estava envolvido no design do design de carros, na feira de Londres apresentou um protótipo da "bicicleta do futuro". No espírito da época, ele era elétrico.

Este modelo foi chamado de clássico. Seu dispositivo permitiu acumular energia ao dirigir em uma inclinação e conectar o inversor para seu uso ao subir subidas. As baterias estavam escondidas dentro de um quadro amplo.

No entanto, era apenas um protótipo, e o Reino Unido não alocou dinheiro para o projeto. Na década de 1950, Bowden se mudou para Michigan. Aqui ele conseguiu atrair os fundos necessários, mas ainda recusou o acionamento elétrico.

Para garantir o sucesso comercial de sua invenção, Bowden manteve um design futurista e deu ao projeto um nome "cósmico" de Spacelander - isso estava de acordo com o espírito da "corrida espacial" que eclodiu na época.

O modelo era um dos mais caros do mercado americano e também impraticável - o quadro era frágil e quebrou rapidamente. Como resultado, a produção foi interrompida e Bowden conseguiu vender apenas algumas centenas de Spacelander.

Mais tarde, os direitos de emissão foram adquiridos para o relançamento da lendária bicicleta, mas isso não está mais relacionado à história das bicicletas elétricas.

Milagre asiático

O interesse em unidades elétricas enfraqueceu logo após o final da crise do combustível e, por 30 anos, as bicicletas elétricas permaneceram nas sombras.

Tudo mudou, com o envolvimento da tecnologia japonesa nessa área. Em 1970, a Panasonic lançou sua primeira bicicleta elétrica. O fundador da empresa apresentou pessoalmente esse modelo. Mais alguns desenvolvimentos se seguiram, mas eles nunca se tornaram seriais. O problema eram pilhas muito pesadas. Eu tive que esperar quase 20 anos até o próximo avanço.

Um marco importante para o desenvolvimento de bicicletas elétricas foi o fato de as autoridades chinesas prestarem atenção a ela. Isso aconteceu na década de 1960, e já na década de 70 foi recebido um pedido para o primeiro lote de bicicletas elétricas - por fora elas pareciam bicicletas elétricas francesas.

Na década seguinte, os primeiros produtores locais começaram a aparecer nas grandes cidades - Xangai e Tianjin. No entanto, a produção anual de bicicletas elétricas era inferior a 20 mil unidades por ano por bilhão de habitantes. A onda de interesse durou apenas alguns anos e depois desapareceu por vários motivos. Em primeiro lugar, as baterias ainda não atendiam às exigências dos consumidores: eram pesadas e não envolviam longas distâncias sem recarregar. Em segundo lugar, o preço das bicicletas elétricas era bastante alto comparado às scooters a gasolina.

A situação foi alterada por um avanço tecnológico, mas já no Ocidente. Em 1989, o europeu Michael Kutter desenvolveu um sistema de assistência a pedais. O sensor do sistema reagiu à velocidade dos pedais e ligou automaticamente a roda do motor da bicicleta elétrica no início da rotação. Essa tecnologia também é usada em bicicletas elétricas modernas.

Então, em 1989, surgiu outra inovação - a Sanyo Enacle se tornou a primeira bicicleta elétrica e uma bateria de níquel-cádmio. A tecnologia evoluiu com o lançamento do Sinclair Zike . Era uma bicicleta elétrica supercompacta, mas falhou por causa de um empreiteiro que não conseguia lidar com a produção planejada. E em 1991, a Sony e Asahi Kasei lançaram a primeira bateria comercial de íons de lítio. Era mais compacto e mais leve que outras fontes de energia.

O desejo do governo chinês de usar novas fontes de energia e melhorar a situação ambiental no país deu impulso ao auge da indústria. Em 1999, empresas em Xangai, Tianjin, Jiangsu, Zhejiang, Hebei e outras províncias receberam licenças para a produção de bicicletas elétricas. Com o apoio do governo, em menos de 10 anos , 480 produtores locais apareceram no país.

Ao mesmo tempo, o governo introduziu uma classificação de bicicletas elétricas - eles reconheceram veículos elétricos de duas rodas com peso inferior a 40 kg e velocidade máxima de 20 km / h. Assim, as bicicletas elétricas se tornaram participantes plenos do movimento, enquanto que para sua administração não era necessário nenhum documento e certificado.

Os moradores da China começaram a mudar ativamente para um novo tipo de transporte e trouxeram o país para os líderes mundiais na produção de bicicletas elétricas.

De volta para o oeste

Na Europa e nos Estados Unidos, o interesse em bicicletas elétricas diminuiu desde os dias do clássico de Benjamin Bowden. No entanto, mesmo nos anos de calma, suas estrelas "brilhavam" aqui. Por exemplo, o líder de mercado alemão nos anos 70 foi a Solo Electra , a primeira bicicleta elétrica produzida em massa lançada em 1973. O motor Bosch estava nele e, com uma carga, era possível dirigir até 37 km.

Se falamos sobre o atual período de desenvolvimento da indústria, foi o mercado asiático e a popularidade das bicicletas elétricas na China que levaram as empresas europeias e americanas a pensar em atualizar sua gama de modelos. Falaremos sobre isso e as bicicletas elétricas já modernas em nosso próximo material sobre o tema.

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O PS também chamou a atenção de várias análises de veículos do nosso blog: o monowheel Airwheel X8 e a scooter elétrica AirWheel Z5 .