Wat is beter voor een elektrische fiets een rotatiesensor of trapkrachtsensor?

Een elektrische fiets mag van de wetgever niet "vanzelf" rijden. Pas als de berijder "fietst" mag de elektromotor ook energie ontwikkelen en jou assisteren tijdens het fietsen. Maar hoe weet de elektrisch fiets dat je fietst?

Dit artikel gaat over de twee beschikbare maar zeer verschillende technieken die fietsfabrikanten toepassen waardoor de elektrische fiets "weet" dat je fietst. Die twee technieken zijn de rotatiesensor en de trapkrachtsensor.

Denk niet, het maakt mij niet uit wat men toepast. Het verschil is namelijk zo groot dat wij vinden dat dit dé belangrijkste keuze is die je moet maken bij het kopen van een elektrische fiets.

Welke ebike heeft een rotatisensor en welke een trapkrachtsensor?

Natuurlijk bestaan er uitzonderingen, maar voor 98% van de ebikes geldt het volgende: ebikes met een voorwielmotor hebben een rotatiesensor, ebikes met een middenmotor hebben een trapkrachtsensor. Bij ebikes met een achterwielmotor is het een onbepaald, het kan een rotatiesensor of een trapkrachtsensor zijn.

Hoe meet de ebike of je fietst?

Een elektrische fiets moet weten wanneer je (gaat) fietsen, want dan zal hij je helpen te fietsen door de kracht in te zetten van de elektromotor. De vraag is, wanneer weet je ebike dat je fietst?

Als je wielen draaien? Nee, dat is te kort door de bocht. Want juist in een bocht gaat het mis. In de bocht draaien wel je wielen maar doorgaans je trappers niet waardoor je wat rustiger door de bocht gaat en na de bocht pak je de draad weer op en zet je weer aan.

Zo verwacht je, als voorbeeld, dat de elektrische fiets in een bocht, of heuveltje af, als je inhoud en niet trapt, de elektrische fiets ook inhoudt en zeker geen trapondersteuning geeft. Maar is dat ook zo?

De trapondersteuning is primair gebaseerd op een sensor (of sensoren). Bij de meeste (goedkopere) elektrische fietsen is dat alleen een rotatiesensor.

Bij de duurdere modellen is naast de rotatiesensor ook een trapkrachtsensor toegepast. Die meet hoeveel kracht je op je trappers uitoefent. Maar wat is het voordeel van zo'n trapkrachtsensor en wat zijn de nadelen ervan?

Rotatiesensor

Alle elektrische fietsen hebben een rotatiesensor. Dit is een kleine onzichtbare sensor die meet hoeveel tijd het kost om je trappers precies een keer rond te draaien. Daaruit kan de trapfrequentie afgeleid worden.

Hieruit kan het motormanagement van je elektrische fiets twee conclusies trekken. 1: Als de trappers ronddraaien mogen we aannemen dat je aan het fietsen bent en 2. je stelt het (waarschijnlijk) op prijs dat je trapondersteuning krijgt en die wordt (doorgaans) zodanig aangepast dat je (uiteindelijk) met een bepaalde optimale trapfrequentie fiets (omdat dit prettig fietst).

Een elektrische fiets geeft echter niet "wel" of "geen" trapondersteuning, dat zou veel te schokkerig aanvoelen. De elektromotor zal vanuit het motormanagement heel gedoseerd, soms zwak soms sterker trapondersteuning geven met glijdende overgangen. Wanneer via de rotatiesensor is geconstateerd dat je "fietst" is het de vraag, hoeveel trapondersteuning moet de elektrische fiets geven? Weinig, normaal of juist veel? Want het maakt nog al uit of je op een vlakke weg rijdt, heuveltje op of met zware tegenwind.

Trapfrequentie

Omdat de rotatiesensor alleen maar kan meten "dat je trapt" maar niet "met hoeveel kracht" moet op basis van een andere techniek bepaald worden hoeveel kracht je vermoedelijk uitoefent op je trappers. Want daarmee wordt de mate van trapondersteuning van de elektromotor bepaald.

Die alternatieve techniek is gebaseerd op het feit dat vrijwel iedereen bij een bepaalde trapfrequentie "lekker fietst". Deze ideale trapfrequentie ligt voor een "stadsfietser" vrij laag, de tourfietser zal doorgaans een wat hogere trapfrequentie hebben en een racefietser heeft een zeer hoge trapfrequentie.

Bij een elektrische stadsfiets gaat de fabrikant uit van een ideale trapfrequentie van (ongeveer) 70 omwentelingen per minuut. Wanneer de rotatiesensor bemerkt dat de trapfrequentie lager is dan dit streefgetal van 70 omwentelingen per minuut, dan denkt hij dat je het zwaar hebt en moeite hebt om deze ideale trapfrequentie te bereiken.

Op dat moment zal de elektromotor wat extra ondersteuning geven waardoor je op die ideale trapfrequentie van 70 omwentelingen per minuut kan komen (of je die trapfrequentie wel of niet prettig vindt is niet relevant, dat heeft de fabrikant voor je bepaald).

Trap je sneller dan 70 omwentelingen per minuut, bijvoorbeeld met wind in de rug, dan denkt het motormanagement "zo dat gaat wel heel gemakkelijk" en zal dan de trapondersteuning afbouwen tot je weer op de ideale trapfrequentie komt van die 70 omwentelingen per minuut van je trappers.

Dit is op zich best aardig bedacht, het blijkt ook behoorlijk goed te werken gezien het feit dat veel, vooral de wat goedkopere ebikes, hiermee uitgerust zijn. Zo zijn bijvoorbeeld vrijwel alle ebikes met een voorwielmotor met deze techniek uitgerust. Die fietseigenaren zijn tevreden, maar het kan beter.

Het nadeel van de rotatiesensor is dat het even duurt voordat het motormanagement bemerkt dat je trappers ronddraaien. Gebruikelijk is dat je halve of een hele keer je trappers rond moet draaien voordat de trapondersteuning zich inschakelt.

Wanneer je stopt met trappen, stopt niet meteen de trapondersteuning. Want ook dan moet het motormanagement "er even achter komen dat je niet meer trapt" en dat duurt minimaal de tijd dat je normaal gesproken de trapper voor de helft rondtrapte.

Dit merk je vooral in een bocht waarin je juist even inhoud maar de elektromotor dus niet. Maar ook als je even inhoud met trappen omdat je even iemand niet kan passeren, merk je dat de trapondersteuning nog eventjes "te lang" doorgaat en dan ineens wegvalt.

Bij een ebike met een rotatiesensor kan je de ebike voor de gek houden. Wij zien veel schoolgaande jongeren (die een ebike met rotatiesensor hebben) dit doen. Tijdens het fietsen zorgen ze dat de trappers (heel rustig) blijven draaien maar zetten totaal geen kracht. Ze draaien hun pedalen dan ook met een belachelijk lage trapfrequentie rond. Je "ziet" aan dat abnormale fietsgedrag dat ze "niet echt" fietsen, maar een beetje "in de lucht aan het trappen zijn". De ebike denkt aan de hand van de (belachelijk) lage trapfrequentie dat de bereider het erg zwaar heeft en geeft dan extra veel ondersteuning. En zo zie je dat jongeren "een beetje in de lucht trappen", zonder dat dit duidelijk moeite kost, maar dat de ebike toch heel snel vooruit gaat. Feitelijk gebruiken ze de ebike als brommer, die dus vanzelf rijdt, het enige is dat ze hun benen een beetje moeten laten ronddraaien. Had de ebike een trapkrachtsensor gehad, dan was dit trucje niet gelukt.

Trapkrachtsensor

Hoewel de meeste mensen bij een trapfrequentie van 70 prettig fietsen, zal je soms op je trappers behoorlijk veel kracht moeten zetten ondanks dat je de gewenste trapfrequentie bereikt (denk maar eens aan tegen de wind in fietsen).

Wanneer bij de elektrische fiets gebruik wordt gemaakt van een trapkrachtsensor wordt niet (alleen) gekeken naar de ideale trapfrequentie maar ook naar de kracht die je uitoefent op je trappers. In de trapas zit dan een sensor die de kracht meet die je uitoefent op de trappers.

Wanneer het motormanagement merkt dat je meer kracht zet op je trappers, bijvoorbeeld om even snelheid te maken voor tijdens het inhalen, zal het motormanagement je daarbij ondersteunen en de elektromotor wat meer kracht laten zetten. Dit voelt heel natuurlijk aan. Zo ook als je wegrijd. De trapkrachtsensor merkt meteen (en dus niet na een bedenktijd) dat je kracht zet op je trappers en dus aan het fietsen bent en zal daarop de trapondersteuning afstemmen. Bij een rotatiesensor moet je vaak eerst één of een halve omwenteling maken met je trappers voordat je ondersteuning krijgt, wat onnatuurlijk aanvoelt.

Een elektrische fiets met een trapkrachtsensor is een luxe. Het fietsen voelt heel natuurlijk aan, maar helaas tref je deze trapkrachtsensor alleen maar aan op de duurdere modellen. Op een uitzondering na, zijn alle ebikes met een middenmotor uitgevoerd met trapkrachtsensor.

Kalibreren

De trapkrachtsensor is een sensor die de kracht op je trappers meet als een soort weegschaal. Net als een weegschaal moet ook de trapkrachtsensor gekalibreerd worden. Bij een weegschaal moet je hem aangeven "nu ligt er niets op de weegschaal" en dat doe je door hem "op nul te zetten" (gebeurd automatisch als je hem aanzet, of met de tare toets).

Bij een elektrische fiets met trapkrachtsensor werkt dat hetzelfde. De fiets moet weten wat het gewicht van de trappers is zonder dat je er met de voeten op rust. Daarom moet je bij het aanzetten van de ebike naast je fiets staan (en je trappers niet aanraken). Op dat moment meet de ebike de "gewicht/kracht" van de trappers.

Zet je hem aan tijdens het fietsen dan gaat dit kalibreren helemaal fout en merk je dat de trapondersteuning heel laag is, of zelfs afwezig is. Dus: ga naast je fiets staan, zet de ebike aan, en wacht een seconde of twee voor het kalibratieproces. Stap daarna pas op de fiets.

Nadenken

Wanneer je een elektrische fiets denkt aan te gaan schaffen adviseren we je sterk om minimaal ook een elektrische fiets te testen die een trapkrachtsensor heeft en na die proefrit gelijk een andere elektrische fiets te testen die alleen maar een rotatiesensor heeft. Je kan dan heel goed het verschil beoordelen en dan lang gaan nadenken of je het extra geld voor deze luxe overhebt.

Wat kan je hier uit leren?

Een elektrische fiets met trapkrachtsensor zoals (vrijwel) alle elektrische fietsen met middenmotor is het neusje van de zalm en geeft de meest natuurlijke trapondersteuning. Een elektrische fiets met rotatiesensor zal iets schokkerig aanvoelen maar kan ondanks dat toch een fijn ondersteuningsgevoel geven.

Heb je een elektrische fiets met rotatiesensor en je wilt de maximale actieradius bereiken met je accu, dan is het zaak om zo dicht mogelijk bij de ideale trapfrequentie te komen. Trap je consequent te langzaam dan zal de elektrische fiets constant veel (meer dan gebruikelijk) trapondersteuning geven dat veel energie van de accu kost en dus sneller op is. Het is dus zaak om "snel op te schakelen" en steeds in de juiste versnelling te fietsen. Dus een lage versnelling bij het wegrijden en snel opschakelen naar een hoge versnelling.