Jazda z prądem

Rower jako środek komunikacji miejskiej zyskuje na znaczeniu od czasów pierwszego kryzysu naftowego w latach 70. XX w. Techniczna prostota, taniość i łatwość obsługi tego nieskomplikowanego urządzenia zjednują mu sympatię użytkowników na całym świecie. Coraz bardziej popularne stają się rowery elektryczne.

Zarówno w krajach biednych, rozwijających się, gdzie uboga infrastruktura komunikacyjna oraz niskie dochody mieszkańców czynią samochód pojazdem mało popularnym i trudno osiągalnym finansowo, jak i w krajach gdzie dochód per capita należy do najwyższych w świecie, zaś ulice do najbardziej zakorkowanych, klasyczny rower ukazuje swoje podstawowe zalety. Należą do nich: łatwość przemieszczania się na krótkich dystansach, manewrowość, ograniczona do minimum obsługa eksploatacyjna i – co niezwykle istotne – całkowita obojętność na krótko- i długookresowe wahania cen paliw płynnych.

Rower, podobnie jak inne twory myśli i techniki, podlega ewolucji. Ma ona z natury charakter ograniczony i pomimo coraz doskonalszych podzespołów, jakie montuje się w obecnie produkowanych pojazdach, nie zmienia jego idei jako pojazdu napędzanego siłą mięśni osoby kierującej. Oczywiście powstawały i nadal powstają konstrukcje zwalniające rowerzystę z konieczności użycia nóg do napędzania dosiadanego wehikułu. Jednak w znakomitej większości zastosowań przekreślają one ideę roweru jako powszechnie dostępnego środka transportu ekologicznego, niemal bezobsługowego i taniego. Ewolucja nie omija także dostępnych źródeł napędu, a od kilku lat silnik spalinowy zyskuje coraz poważniejszego konkurenta w postaci elektrycznego. O nim właśnie – o silniku elektrycznym, sprzęgniętym z klasycznym rowerem i zasilanym znanym od blisko 150 lat akumulatorem mówi się ostatnio coraz częściej.

Pierwsze kroki

W krajach azjatyckich, takich jak Chiny, gdzie zdolność nabywcza ogółu ludności jest generalnie niska, gęstość zaludnienia wysoka, a rynek pracy niezwykle chłonny, ulice pełne są rowerów. Od pewnego czasu powszednieją tam rowery elektryczne, które nadal w Europie traktowane są z przymrużeniem oka, raczej jako nieco ekscentryczna ciekawostka niż pełnoprawny środek transportu. Rowery jeżdżące w Europie to produkty sprowadzane z Chin, których jakość bywa różna, a cena umiarkowana. Mogą to być też seryjne wyroby producentów europejskich, dobrze opracowane technologicznie, jednak cenowo porównywalne z motocyklami klasy 125 cm3. Znikomy odsetek stanowią konstrukcje amatorskie, składane jednostkowo przez hobbystów-pasjonatów z ram i zespołów napędowych własnego pomysłu.

Pomimo niewielkiej jeszcze popularności rowerów z napędem elektrycznym, w Europie (w tym w Polsce) notuje się rosnące zainteresowanie tym nowym środkiem komunikacji indywidualnej. Trudno mu bowiem odmówić poręczności w sytuacji, gdy przejazd kilkunastu kilometrów do pracy samochodem przez centrum dużego miasta bywa gehenną, a oczekiwanie na skrzyżowaniu przez trzy, cztery zmiany świateł nikogo już nie zdumiewa. Nie powinien wobec tego dziwić fakt, że istnienie rowerów elektrycznych zostało dostrzeżone także w aspekcie prawnym, a w związku z tym objęte regulacjami wspólnotowymi oraz prawem krajowym.

Ramy prawne

Obowiązująca Ustawa z 20 czerwca 1997 r. – Prawo o ruchu drogowym1 nie zawiera pojęcia rower elektryczny. W związku z tym, że pojazdy te naprawdę istnieją, niewyodrębnienie ich w przepisach prawa jest pewnym problemem. Z tego względu należy przyjąć, że rowery z napędem elektrycznym stanowią sui generis odmianę rowerów, a być może motorowerów, od lat spotykanych na drogach. Dystynkcja pomiędzy rowerem a motorowerem jest istotna, gdyż pociąga za sobą odmienne wymagania m.in. co do obowiązku (lub jego braku) rejestrowania, ubezpieczania oraz przeglądów technicznych. Stawia ona inne wymagania względem osób kierujących tymi dwoma rodzajami jednośladów. Podane w ustawie definicje roweru oraz motoroweru brzmią następująco: „rower – pojazd jednośladowy lub wielośladowy poruszany siłą mięśni osoby jadącej tym pojazdem (art. 2. pkt 47), motorower – pojazd jednośladowy lub dwuśladowy zaopatrzony w silnik spalinowy o pojemności skokowej nieprzekraczającej 50 cm3, którego konstrukcja ogranicza prędkość jazdy do 45 km/h” (art. 2 pkt 46). Jak wynika z analizy definicji ustawowych, rower elektryczny nie jest motorowerem – nie spełnia bowiem przesłanki bycia zaopatrzonym w silnik spalinowy. W związku z tym, że cytowana ustawa expressis verbis wskazuje na silnik spalinowy o pojemności mieszczącej się w zadanym limicie, brakuje podstaw do przyjęcia, że silnik elektryczny (posiadający de facto pojemność 0 cm3) czyni z roweru motorower. Ustawowa definicja roweru wydaje się lepiej przystawać do roweru elektrycznego, choć i tu można mieć pewne wątpliwości. Skoro bowiem rower to pojazd poruszany siłą mięśni osoby nim jadącej, a ustawa nie wymaga, aby był to pojazd napędzany wyłącznie mięśniowo (takiego sformułowania legislator nie użył), to czy silnik elektryczny, pełniący funkcję dodatkowego napędu, nie przekreśla idei roweru jako pojazdu napędzanego (w domyśle: wyłącznie) siłą mięśni osoby kierującej? Jak wspomniano, jednoznacznej odpowiedzi w ustawie nie ma, zatem można spróbować poszukać jej gdzie indziej.

Kwestie związane z obowiązkową homologacją typu pojazdów mechanicznych w krajach tworzących Europejski Obszar Gospodarczy, w tym także w Polsce, reguluje dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady2. Uwzględniono w niej fakt występowania lekkich pojazdów o napędzie elektrycznym, a także jednoznacznie sklasyfikowano je i dano podstawy do bezpośredniego porównania pojazdu elektrycznego z jego spalinowym odpowiednikiem. W art. 1 ust. 1 h wyłącza z obowiązku homologacji „rowery ze wspomaganymi pedałami”, wyposażone w „pomocniczy silnik elektryczny o maksymalnej ciągłej mocy znamionowej równej 0,25 kW, którego moc wyjściowa zmniejsza się stopniowo i w końcu spada do zera, gdy pojazd osiągnie prędkość 25km/h lub wcześniej, jeśli rowerzysta przestanie pedałować”. Jednoznaczność definicji nie może budzić zastrzeżeń – pojazd nieprzekraczający wskazanych parametrów jest rowerem. Oznacza to, że wszelkie regulacje prawne odnoszące się do rowerów (i rowerzystów) obowiązują w takim samym zakresie.

W przypadku pojazdu wyposażonego w silnik elektryczny o maksymalnej mocy znamionowej nie większej niż 4 kW, mamy do czynienia z motorowerem (art. 1 ust. 2a i tiret drugi dyrektywy). W konsekwencji będą tutaj miały zastosowanie wymagania odnoszące się do motorowerów oraz osób nimi kierujących.

W 2005 r. dyrektywa doczekała się implementacji do prawa krajowego w postaci Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z 28 lipca 2005 r. w sprawie homologacji typu pojazdów samochodowych mających dwa lub trzy koła, niektórych pojazdów samochodowych mających cztery koła oraz motorowerów3. Definicje zawarte w rozporządzeniu są bardzo zbliżone do tych zawartych w dyrektywie, a nieznaczne różnice w brzmieniu nie są istotne.

Rowery wspomagane silnikiem elektrycznym, a więc te, których maksymalna moc znamionowa nie przekracza 250 W, a prędkość konstrukcyjna 25 km/h, doczekały się poświęconej im normy technicznej. Jest to PN-EN 15194:2009 zatytułowana „Rowery wspomagane silnikiem elektrycznym (EPAC) – Rowery dwukołowe EPAC”. Norma ta przyjęta w Polsce ma charakter uznaniowy, co oznacza, że obowiązuje jej wersja anglojęzyczna, brak natomiast oficjalnego tłumaczenia na język polski.

„Na początku było…”

Już w 2008 r. w ramach koncepcji, która wykiełkowała w głowach pracowników gdańskiego oddziału Instytutu Energetyki, zapadła decyzja o zbudowaniu i zaprezentowaniu na Bałtyckim Festiwalu Nauki w Gdyni prototypowego pojazdu, spełniającego wymagania zeroemisyjności, prostoty obsługi i finansowej dostępności, który do tego zapewniałby szybkie i tanie przemieszczanie się jednej osoby w środowisku miejskim. W założeniach projektowych przyjęto, że będzie to pojazd złożony z elementów łatwo osiągalnych na rynku, aby ewentualne naprawy można było wykonywać we własnym zakresie lub w ramach istniejącej sieci serwisowej.

Na etapie gromadzenia materiałów do budowy prototypu istniała ogólna koncepcja techniczna przyszłego pojazdu. Nie były natomiast prowadzone analizy związane z warunkami dopuszczenia ETI – bo tak brzmi akronim konstrukcji – do ruchu po drogach publicznych. Co więcej, trudno było ocenić, czy środowiskiem, w którym Elektryczny Transport Indywidualny (ETI) będzie egzystować, okażą się drogi dla pojazdów samochodowych, czy też raczej ścieżki rowerowe. Nieograniczeni koncepcją w tym zakresie konstruktorzy zbudowali metodą kolejnych przybliżeń pojazd bliski użytkowemu optimum, a ocenę stopnia zgodności gotowej konstrukcji z wymaganiami prawodawcy pozostawili na koniec.

Szkielet konstrukcji ETI oparty został na klasycznej (tzw. diamentowej) ramie Cro-Moly roweru górskiego na kołach 26”. Konstrukcja w stanie gotowym do jazdy waży 32 kg. Rower napędzany jest przez bezszczotkowy silnik PMDC Crystalyte 4012 o mocy ciągłej 0,55 kW (chwilowa 0,90 kW), bezpośrednio wpleciony w koło przednie. Sterowanie odbywa się w pełni elektronicznie, przy pomocy kontrolera 48VDC 20A(max). Zasilanie stanowią cztery budżetowe akumulatory AGM CT 7.5-12HR (12V 8,2 Ah każdy), łączone szeregowo, umieszczone wraz ze stacyjką na tylnym bagażniku w wodoszczelnym kufrze. Mieści się w nim dodatkowo ładowarka, pozwalająca na naładowanie całkowicie rozładowanych akumulatorów w czasie krótszym niż osiem godzin. Częściowe doładowanie nie szkodzi akumulatorom i jest możliwe w każdej chwili. Zasięg pojazdu wynosi ok. 30 km, prędkość maksymalna to 25 km/h. Ruszanie i kontrola prędkości odbywa się przy pomocy dźwigienki umieszczonej po prawej stronie kierownicy, tuż przy rączce. Pozostawiono pedały i przerzutkę, dzięki czemu możliwe jest wspomaganie silnika siłą nóg rowerzysty lub awaryjna kontynuacja jazdy po całkowitym rozładowaniu akumulatorów. Wygląd ETI prezentuje fotografia.

Pod górkę

Zastosowany układ napędowy plasuje ETI w kategorii motorowerów. Silnik osiąga bowiem moc przekraczającą ćwierć kilowata, zaś układ sterujący nie jest sprzęgnięty z mechanizmem korbowym i nie uzależnia działania napędu elektrycznego od pracy nóg rowerzysty. Wobec tego poruszanie się po ścieżkach rowerowych nie jest dozwolone, zaś sam pojazd, aby mógł zostać uznany za motorower, którym w myśl prawa jest, musiałby uzyskać decyzję dopuszczającą do poruszania się po drogach publicznych, a także zostać zarejestrowany i ubezpieczony. Możliwe byłoby przeprowadzenie badań technicznych, stosowanych przy dopuszczeniu do ruchu pojazdów typu SAM, co możliwe jest m.in. w okręgowych stacjach diagnostycznych. Na to jednak zespół konstrukcyjny się nie zdecydował, postanawiając że próbna eksploatacja będzie się odbywać poza drogami publicznymi.

Generalne wnioski z eksploatacji ETI wskazują, że zarówno dyrektywa, jak i wykonawcze rozporządzenie Ministra Infrastruktury zbyt rygorystycznie ograniczają moc zespołu napędowego. Silnik o mocy 0,55 kW wystarczająco sprawnie radzi sobie z przyspieszaniem pojazdu do prędkości maksymalnej 25 km/h, jednakże w terenie obfitującym w strome podjazdy wykazuje niedostatek mocy i wymaga wsparcia pedałowaniem. Zastosowanie silnika o mocy przepisowej, tj. 0,25 kW spowodowałoby, że konstrukcja z trudem byłaby zdolna utrzymać prędkość marszową ok. 20 km/h, i to wyłącznie na terenie płaskim. Konieczność pedałowania podczas pracy napędu elektrycznego, wynikająca z Dyrektywy stanowi natomiast barierę dla korzystania z ETI przez osoby o ograniczonej zdolności ruchowej. Eliminuje bowiem z grona jego użytkowników wszystkich tych, którzy z przyczyn zdrowotnych (ograniczona ruchomość stawu kolanowego, śródstopia i in.) nie mogą korzystać z rowerów klasycznych. Konstruktorzy przeprowadzili jazdę testową z osobą w średnim wieku, z zaawansowaną chorobą zwyrodnieniową kręgosłupa i stawów. Osoba ta, niegdyś czynnie uprawiająca amatorsko kolarstwo, od kilku lat nie była zdolna aktywnie korzystać z roweru. Podczas korzystania z ETI jedyny większy problem sprawiło zajęcie pozycji za kierownicą, natomiast sama jazda została oceniona jako bardzo przyjemna, bezwysiłkowa i satysfakcjonująca. Dużą radość osobom towarzyszącym w teście sprawiła obserwacja, że kierujący w pewnym momencie rozpoczął samodzielne pedałowanie, w niewielkim stopniu wspomagając napęd elektryczny. W późniejszym wywiadzie okazało się, że czynnikiem decydującym był brak obawy przed przeciążeniem stawów i pojawieniem się bólu, oraz świadomość, że ukończenie jazdy i powrót do miejsca startu gwarantuje silnik, nawet w przypadku braku możliwości dalszego pedałowania.

Zdaniem konstruktorów, zniesienie wymogu współdziałania napędu elektrycznego i mięśniowego mogłoby znacznie rozszerzyć grono użytkowników rowerów elektrycznych, zwłaszcza o osoby, które stan zdrowia wyklucza z uprawiania kolarstwa. Nie do przecenienia może być także aspekt socjalizująco-terapeutyczny pojazdów typu ETI, które umożliwiają branie udziału w aktywności ruchowej razem z osobami zdrowymi.

Zalety

Pozytywnie należy się natomiast odnieść do przepisowego limitu prędkości maksymalnej dla rowerów elektrycznych, wynoszącego 25 km/h. Należy pamiętać, że układy hamulcowe, zawieszenia oraz ogólna konstrukcja tych pojazdów jest na ogół bardzo zbliżona do rowerów klasycznych. To, wraz ze zwiększoną ok. dwukrotnie masą własną pojazdu, czyni szybką jazdę potencjalnie niebezpieczną. Eksploatacja ETI na dystansie ok. 1800 km wykazała, że 25 km/h jest prędkością wystarczającą, a równocześnie zapewniającą rozsądny poziom bezpieczeństwa kierującego. Należy pamiętać, że w Polsce obecnie rowerzystów nie obejmuje obowiązek korzystania z kasków ochronnych ani żadnej specjalnej odzieży, minimalizującej obrażenia w razie wypadku. Doświadczenia zespołu konstruktorskiego wskazują jednak, że zakładanie kasku zapewnia przynajmniej minimum bezpieczeństwa w przypadku wywrócenia się lub kolizji z przeszkodą, tym bardziej że jazda z napędem eliminuje dyskomfort związany z poceniem się podczas wysiłku. Podczas upałów jazda środkami komunikacji publicznej nie należy do atrakcji. Podobnie jest w przypadku samochodów, które utkwiły w korku. Nawet korzystanie z samochodowej klimatyzacji ma szereg ujemnych stron, skutkując wysuszeniem śluzówek, chrypą lub anginą. Na rowerze elektrycznym w korkach się nie stoi, a ruch powietrza łagodzi nawet najgorsze upały. Do tego należy dodać możliwość wyboru tras „na skróty”: przez miejską starówkę, po chodniku, polną ścieżką lub wąskimi przesmykami. Kupując gazetę, można oprzeć rower o kiosk, a po przyjeździe do domu naładować akumulatory w garażu, piwnicy lub stawiając rower w ogródku.

Miejmy nadzieję, że rynek rowerów elektrycznych będzie się w Polsce rozwijał w coraz szybszym tempie. Należy oczekiwać, że nowe konstrukcje, nadal mieszcząc się w wąskich ramach regulacji prawnych, będą w stanie skutecznie realizować funkcje pojazdów użytecznych, niedrogich w utrzymaniu i łatwych w eksploatacji. Być może doczekamy się nawet złagodzenia wymogów dyrektywy, a moc 0,5 kW przestanie być postrzegana jako coś, co czyni z roweru motorower.

Źródła

1. Ustawa z 20 czerwca 1997 r. – Prawo o ruchu drogowym(DzU nr 98, poz. 602, z późn. zm.)

2. Dyrektywa 2002/24/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 18 marca 2002 r. w sprawie homologacji typu dwu- lub trzykołowych pojazdów mechanicznych i uchylająca Dyrektywę Rady 92/61/EWG (DzU z 9 maja 2002 r. nr 124).

3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 28 lipca 2005 r. w sprawie homologacji typu pojazdów samochodowych mających dwa lub trzy koła, niektórych pojazdów samochodowych mających cztery koła oraz motorowerów (DzU nr 162, poz. 1360).

Grzegorz Cioch

Grzegorz Cioch, kierownik Biura Jakości i Biura Prawnego, Instytut Energetyki – Jednostka Badawczo-Rozwojowa, Oddział Gdańsk

Opublikowano: Ecomanager Numer 9/2010 (08)

2 thoughts on “Jazda z prądem

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *