El TQ-HPR50: un nuevo motor ligero y revolucionario

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Hace 2 meses se presentó el revolucionario motor de la empresa TQ, situada en Bavaria (Alemania). Lo equipa la nueva Trek Fuel EXe que viene a competir en el segmento de e-bikes ligeras, del que ya hablamos aquí.

El TQ-HPR50 junto con su batería de 360 Wh,
pesa solo 3,9 Kg

TQ produce y ensambla todas las piezas para la unidad de accionamiento TQ-HPR50, la batería, la pantalla, el control remoto y los sensores en Alemania y Europa.

El motor TQ-HPR50 es tan diferente a los motores comunes de e-bike que queremos comentar aquí en detalle su transmisión de anillo de pasador armónico y un desglose de todas las características que lo hacen mejor y distinto a todo lo visto hasta ahora. Se lanza con la Trek Fuel EXe, pero seguro que otras bicicletas eléctricas lo equiparán en el futuro.

El TQ-HPR50 ofrece una potencia máxima de 300 vatios y un par máximo de 50 Nm, en comparación con los 500 vatios y el par de 85 Nm/90 Nm que ofrecen los motores de eBike de potencia total, como Shimano EP8 y Bosch Performance Line CX. Igual esto puede parecer poco para algunos pero os explicamos más cosas, seguid leyendo.

El motor es muy compacto y tiene un factor q de solo 135 mm. Mientras que el Q-factor del Shimano EP8 es de 177 mm y el motor Turbo Levo SL de 181 mm. Ademas tiene un tamaño de los más pequeños, aparte del motor removible Fazua Ride 50, pero al igual que este el TQ-HPR50 es lo suficientemente pequeño como para caber detrás del plato.

A medida que estén disponibles bielas con factor Q más estrecho, Trek tendrá la libertad de ejecutar un factor Q mucho más angosto que la mayoría de las otras bicicletas eléctricas, lo que la convertirá en una bicicleta que, nuevamente, se sentirá más natural al pedalear.

Detalles del TQ

¿Cómo logra TQ hacer un motor así?

Un elemento primordial de cualquier motor de e-bike es el mecanismo en el que se basa para lograr la relación de reducción adecuada. ¿Qué es eso? Bueno, cada motor de e-bike tiene un motor eléctrico que gira a RPM mucho más altas que la cadencia de pedaleo del ciclista. La relación de reducción se refiere a la relación entre las RPM del motor eléctrico y las RPM del ciclista pedaleando. Lo que hace que el TQ-HPR50 se destaque es el mecanismo en el que se basa para lograr esa relación de reducción. Ahí es donde entra en juego la tecnología Harmonic Pin Ring.

La mayoría de los otros motores de e-bike en el mercado usan engranajes planetarios (a excepción de Brose que usa una transmisión por correa) para lograr la relación de reducción deseada. Utilizan varios pasos de engranajes que se acoplan entre sí para alcanzarlo. Mientras tanto, el anillo de pasador armónico requiere solo un paso, y eso se ejecuta mediante la forma en que un anillo de ranura interior interactúa con un anillo de ranura exterior y lo impulsa. Un verdadero lío ¿no?

Esta animación arroja algo de luz sobre cómo esas splines funcionan juntas para lograr la relación de reducción deseada:

La ranura interior más pequeña tiene menos dientes que la ranura circular exterior. No es simplemente la diferencia en el número de dientes lo que logra la relación de reducción, sino también la diferencia en la velocidad con la que gira cada ranura. Sí, es complicado. No somos ingenieros mecánicos, así que lo dejaremos así.

Debido a que el TQ-HPR50 puede lograr la relación de reducción requerida en un solo paso, sin el uso de muchas piezas móviles, todo el motor puede construirse de manera concéntrica al soporte inferior.

Pero hay más. 

La relación de reducción del motor TQ-HPR50 es 17,5, mucho más baja que la relación de reducción utilizada por otros motores e-mtb disponibles comercialmente. En el motor Levo SL 1.1, esta alrededor de 50. Entonces, en esa bicicleta, el motor eléctrico gira 50 veces más rápido que la cadencia de pedaleo del ciclista. Con la misma cadencia del ciclista, el motor eléctrico dentro del SL 1.1 gira 3 veces más rápido que el motor eléctrico dentro del TQ-HPR50. A pesar de estas marcadas diferencias, el motor TQ-HPR50 aún está optimizado para una cadencia de ciclista de 60-80 RPM.

¿Por qué TQ optó por un índice de reducción tan bajo? Lo hizo para la búsqueda del silencio, en realidad. Ahora, no afirman que su motor sea completamente silencioso, pero afirman que es mucho más silencioso que el Turbo Levo SL  y los motores que se ven en las populares bicicletas eléctricas de montaña con asistencia completa.

Otro beneficio de esa baja relación de reducción es que el motor puede soportar perfectamente una cadencia de ciclista de hasta 140 RPM. Obviamente, nadie pedalea tan rápido en una distancia medible. Pero, los ingenieros de TQ dicen que los datos de las pruebas les mostraron qué, en algunas subidas empinadas supertécnicas, los ciclistas daban medio golpe de pedal que se acercaba a esa cadencia.

Sin resistencia interna

En las bicicletas que equipen este motor el ciclista podrá pedalear sin batería como una bicicleta normal. Esto es gracias a sus partes internas sin arrastre y rueda libre integrada. Claro que todos los motores de e-bike tienen esa rueda libre integrada que desacopla el eje del engranaje, pero en algunos casos hay algunas piezas en movimiento dentro del motor incluso cuando el sistema está apagado. Esa masa giratoria y fricción innecesarias crean resistencia, y significa que más de los preciados vatios que estás produciendo en los pedales se pierden cuando tus esfuerzos se trasladan al plato.

El motor TQ-HPR50 es diferente en el sentido de que la simplicidad de la transmisión de anillo de pasador armónico significa que la rueda libre integrada desacopla completamente el eje de todos los demás componentes internos del motor, lo que prácticamente no genera arrastre. El único arrastre en el sistema TQ proviene de los retenes (2-3 Watts); por supuesto, podrían eliminarse para ofrecer cero arrastre, pero obviamente son extremadamente importantes para mantener el agua y los contaminantes fuera de la transmisión.

La Trek Fuel EXe  es la primera bicicleta con el motor TQ-HPR50

Por todo esto, creemos que se trata de una buena noticia que una empresa de ingeniería puntera como TQ haya desarrollado un nuevo motor tan eficiente, silencioso y ligero. Ya estamos impacientes para probarlo y contaros nuestra experiencia.

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