Un nouveau système d'entraînement radical de vélo à commande électrique qui ne nécessite ni chaînes ni courroies

La société allemande Schaeffler vient de dévoiler un nouveau système d'entraînement innovant pour vélos électriques qui élimine les chaînes et courroies de vélo traditionnelles et les remplace par un système entièrement électrique. Le nouveau système est connu sous le nom de Schaeffler Free Drive et marque l'entrée de l'une des transmissions de vélos électriques les plus différentes que nous ayons connues depuis des années.

Le Free Drive, qui a été codéveloppé avec le spécialiste des transmissions de vélos électriques Heinzmann, est basé sur un générateur installé dans le boîtier de pédalier du vélo.

L'action de pédalage du cycliste alimente le générateur et convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.

Cela élimine le besoin de toute forme de transmission de puissance mécanique à la roue arrière, telle que des chaînes, des courroies ou des arbres de transmission.

L'électricité est plutôt transmise au moteur de la roue arrière, où elle est reconvertie en énergie mécanique pour faire avancer le vélo. Ce système « bike-by-wire » est entièrement contrôlé par un réseau de communication CAN (réseau de zone de contrôleur) entre le moteur, la batterie, le générateur et l'électronique de commande.
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Le générateur est capable de faire varier la résistance des pédales en fonction de l'effort de pédalage requis ou sélectionné. Si le cycliste pédale assez fort pour créer un excès d'énergie (plus que ce qui est nécessaire pour alimenter le moteur à la vitesse actuelle), cette énergie est transférée dans la batterie du vélo électrique pour être utilisée plus tard.
Le moteur arrière a la capacité de freinage par récupération, une façon de plus de recharger la batterie pendant le roulement.

Le moteur n'est pas particulièrement puissant à seulement 250 W, bien que ce soit la limite permise par l'UE pour les moteurs de vélos électriques en Allemagne. Ce système d’entrainement est conçu pour la conduite assistée par pédalier, et non pour la conduite à grande puissance, et peut donc se contenter d'un moteur plus petit que celui que l'on voit sur de nombreux vélos électriques en Amérique du Nord.

Bien que cela puisse sembler être un système trop compliqué pour les vélos électriques conventionnels, ses avantages pour les vélos électriques non conventionnels ne peuvent être ignorés.

Les systèmes d'entraînement pour les vélos électriques cargo, en particulier ceux à trois ou même quatre roues, peuvent devenir compliqués et coûteux lorsqu'ils sont alimentés par des moyens mécaniques traditionnels. Mais un système bike-by-wire permettrait aux concepteurs de vélos électriques cargo plus de créativité dans l'aménagement du vélo.
 
Ils ne seraient plus contraints de concevoir autour d'une longue chaîne ou de changements de vitesse à plusieurs niveaux avec des arbres de renvoi et des dérailleurs.

Au lieu de cela, ils peuvent concevoir en fonction des besoins du véhicule et simplement intégrer le système électrique autour du cadre si nécessaire.
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De plus, le nouveau système d'entraînement permettrait aux coureurs de répondre enfin « Oui ! » à l'une des questions les plus courantes des passants voyant un vélo électrique pour la première fois : « Est-ce qu'il se recharge lorsque vous le pédalez ? »

L'un des principaux inconvénients de la configuration est une efficacité de pédalage réduite. Les chaînes restent le moyen le plus efficace d'alimenter un vélo et les transmissions par courroie n'offrent qu'une légère perte d'efficacité.

Un représentant de Schaeffler a expliqué à Electrek que le Free Drive est environ 5 % moins efficace que les entraînements par chaîne.

Comme il l'a expliqué, cela signifie que le cycliste aurait besoin soit d'une batterie 5 % plus efficace pour obtenir la même distance, soit d'une autonomie 5 % plus courte par rapport au même vélo avec transmission par chaîne.
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Mais l'efficacité n'était pas l'objectif principal de l'équipe, et ils considèrent que la légère baisse d'efficacité vaut le compromis, c'est-à-dire la liberté de conception accrue qui devrait ouvrir la porte à d'innombrables opportunités pour la construction de vélos électriques intéressants.

Schaeffer présentera le Free Drive au salon Eurobike 2021 à Friedrichshafen, en Allemagne. Il sera situé sur le stand de leur partenaire commercial, Heinzmann.
Image credits: Schaeffler

Electrek

Contribution: André H. Martel