Wat betekent koppel bij elektrische fietsen?

E-bike koppel

Koppel is kracht vermenigvuldigd met lengte. Voor e-bikes betekent dit de kracht die door de crankarm wordt uitgeoefend maal de lengte ervan. Koppel is de maatstaf voor het vermogen van de motor om het achterwiel van de e-bike te laten draaien en is een manier om het rotatievermogen van de motor te bepalen. Het koppel van de e-bike verandert wanneer de e-bike-motor wordt ingeschakeld.

Als u bijvoorbeeld 200 pond weegt en op uw fietspedaal staat, dat doorgaans 7 inch lang is, zou u een koppel hebben van 1400 Inch Pounds of 158 Newtonmeter!

Wat kan het koppel van de e-bike doen?

Dankzij het koppel van e-bikes kunnen e-bikes accelereren en hulp bieden bij het beklimmen van heuvels. Een hoger koppel genereert meer kracht en maakt het voor de e-bike gemakkelijker om in minder tijd vanuit stilstand naar volle snelheid te accelereren.

Koppel voorkomt dat de e-bikemotor afslaat en tot stilstand komt en zorgt ervoor dat de berijder minder kan trappen. Hoewel het niet wordt aanbevolen, helpt een verhoogd koppel ook e-bikes met een overbelast gewicht te verplaatsen.

Hoeveel koppel hebben e-bikes?  

Gemiddeld hebben e-bikes met een lager vermogen meestal een koppel van ongeveer 50 Newtonmeter, terwijl elektrische fietsen met een hoger vermogen doorgaans 80 Newtonmeter of meer hebben, oplopend tot 120 Newtonmeter. Voor het beklimmen van steile hellingen wordt een koppel van 70 Newtonmeter of meer aanbevolen.

De relatie tussen het koppel en de snelheid van een e-bike

Het koppel van een e-bike meet de rotatiekracht, terwijl de snelheid de afgelegde afstand in de tijd meet. Een e-bike met een hoger koppel accelereert en bereikt in minder tijd hogere snelheden. Bij hogere snelheden neemt het koppel af, dus koppel en snelheid zijn omgekeerd evenredig.

Kun je het koppel van een e-bike vergroten?

Het koppel van de e-bike kan worden vergroot door over te schakelen naar een accu met een hogere spanning. Deze liggen in het bereik van 36-52V. Voor sommige motoren met een bepaald wattage is het verhogen van het koppel van de e-bike onmogelijk. Bij middenmotoren kan het koppel worden verhoogd door de overbrenging te veranderen.

Koppel en vermogen

'Arbeid' is kracht x afstand. Vermogen is arbeid gedeeld door de benodigde tijd, d.w.z. kracht x afstand/benodigde tijd. Het vermogen wordt berekend door het koppel te vermenigvuldigen met de rotatiesnelheid.

Een manier om koppel en vermogen te begrijpen, is door te denken aan een raceauto en een tractor. De motoren van beide kunnen hetzelfde vermogen hebben. Omdat de raceauto lichter en aerodynamischer is, heeft hij niet zoveel koppel nodig om te accelereren. Hij moet hogere snelheden bereiken, dus wordt er gebruik gemaakt van een versnelling om de wielen op hogere snelheid en met een lager koppel aan te drijven.

Een tractor kan evenveel vermogen hebben. Dat vermogen gaat via een lagere versnelling. Hierdoor draaien de achterwielen langzaam maar met een hoger koppel. De tractor zal geen hoge snelheden bereiken, maar hij zal wel veel meer gewicht trekken en duwen.

Voor vermogen in Watt zijn er eigenlijk twee verschillende maten: continu en piek. De meeste e-bikes hebben een motor van 250 of 300 Watt en dit is het continue vermogen van de motor, d.w.z. het vermogen dat de motor continu kan leveren zonder oververhitting.

Het piekvermogen wordt berekend door de spanning te vermenigvuldigen met het aantal Ampère van de motorcontroller. Niet veel merken definiëren het aantal versterkers in hun motorcontroller, maar de meeste hebben ongeveer 15-20 ampère. Een e-bike van 36 volt met een 15 ampère controller levert 540 watt (36 volt x 15 ampère) piekvermogen. Piekvermogen zal een aanzienlijk prestatieverschil maken op steile hellingen, en een motor met meer draaikracht en meer piekvermogen zal beter presteren dan een fiets met een lagere draaikracht en piekvermogen.