Vers des vélos électriques sans chaîne ni courroie grâce à la transmission électrique ?

Arnaud Marchal
Par Arnaud Marchal, Spécialiste automobile.
Publié le 03 septembre 2021 à 10h45
© Schaeffler
© Schaeffler

Le nouveau système d'entraînement pour vélo électrique mis au point par l’entreprise allemande Schaeffler est une petite révolution en soi. Plus besoin de courroie ou de chaîne pour transmettre le mouvement. Si ce n’est pas la solution la plus efficace, elle offre cependant une multitude de possibilités.

Avec le FreeDrive, Schaeffler propose un système entièrement électrique qui ne requiert qu’un pédalier doté d’une génératrice électrique et d’un moteur électrique à la roue arrière, de quoi faciliter l’intégration sur un vélo cargo par exemple.

Une transmission entièrement électrique

Pour supprimer la chaîne ou la courroie, le FreeDrive de Schaeffler repose sur un boîtier comportant une génératrice électrique intégrée au pédalier. Celle-ci génère de l’électricité lors du pédalage pour alimenter le moteur électrique entraînant la roue. Entre les deux, seul un faisceau électrique permet de transmettre l’énergie développée par le pédalier.

Ainsi, au lieu de transmettre un mouvement à la roue arrière, c’est de l’électricité qui est transmise pour alimenter directement un moteur. Le tout est géré par un calculateur. Le système présente l’avantage de disposer également du freinage régénératif permettant de récupérer de l’énergie pour recharger la batterie. Si le système n’est pas aussi efficace qu’une transmission directe, il présente un avantage particulièrement intéressant pour développer des vélos spécifiques.

5 % d’autonomie en moins

L’un des représentants de Schaeffler a expliqué à notre confrère d’Electrek que la transmission électrique est environ 5 % moins efficace qu’une transmission directe par courroie ou chaîne. Cela signifie que pour avoir une même autonomie, la batterie devra être légèrement surdimensionnée ou bien l’autonomie sera en baisse de 5 %.

Mais l’avantage du système est de permettre une installation simplifiée sur des vélos spécifiques tels que les vélos cargos. Il est ainsi possible d’imaginer un vélo avec un essieu à deux roues à l’arrière pour supporter plus de poids avec une bonne stabilité comme le prototype de Schaeffler. Le FreeDrive sera présenté à l’Eurobike 2021 en Allemagne.

Source : Electrek

Arnaud Marchal
Par Arnaud Marchal
Spécialiste automobile

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Commentaires (10)
Youyou_Fred

Et quand on stocke le velo chez soi, est-ce que cela veut dire qu’en pédalant on peut recharger la batterie ? En tout cas ça m’étonnerait qu’on ne perde que 5 % par rapport à l’entraînement mécanique

KarlC

J’imagine que l’étude a été faite sur la perte de rendement, 5% c’est effectivement pas lourd, mais si on tient compte du fait que la transmission par chaine est la pire en terme de rendement (apres la courroie cuire :joy:) , je suis qu’a moitie surpris.
Par contre l’analyse dans l’article sur la nécessité d’avoir une batterie supérieure, n’est pas fausse, mais j’aurai surtout dis qu’a batterie égale, il faut appuyer 5 % plus fort sur la pédale.

Nmut

Ca serait intéressant de creuser le rendement… Une chaine a un rendement de 95% à 97% (valeur trouvée sur internet, à vérifier), une génératrice entre 80% à 90%, un moteur autour au dessus de 95%, donc pourquoi pas la perte de 5% de rendement, ce n’est pas totalement déconnant si tout est optimisé pour ce fonctionnement particulier.
Par contre, ça ne doit être évident pour le « cycliste » de na pas avoir de liaison mécanique pour doser son effort, peut-être que le contrôle est suffisamment fin et intelligent pour avoir un retour correct…

zoup01

Facile,
Chaîne rendement 97% ( bien utilisée et lubrifiée, cela fonctionne très bien)

Génératrice, rendement 90%, moteur pareil 90%, ce qui fait un rendement de la transmission électrique à 0,9x0,9= 81%… ( même avec des rendements illusoires de 95%, cela ne ferait qu’un rendement final de 90%)

La perte avec une transmission électrique est normale par rapport à une transmission mécanique.

toug19

Du coup pas sur de pouvoir mettre un coup de pédale pour pouvoir se sortir d’une situation complexe. Il faut un accélérateur à la poignée.

Youyou_Fred

Effectivement

remitchou

Oui, sauf que une chaine c’est 97% de rendement quelque soit l’effort, arrêt compris, ce qui n’est pas le cas de l’électrique. Pour imager, aucune chance de pouvoir cabrer avec cette architecture :slight_smile:

Nmut

Je ne comprends pas ce que tu veux dire, la limite n’est que la limite de puissance du la génératrice (et peut-être du moteur mais il est probablement bien plus puissant car il est secondé par des batteries), qui doivent être dimensionnés par rapport aux 500W d’un bon cycliste.
Pour la chaine, le rendement est au mieux de 97%, moins bon plus le couple appliqué est fort. Je parierai bien que le rendement de la « transmission » électrique est relativement constant…

toug19

Si la puissance du moteur est fonction de la puissance de pédalage, il y aura un temps de réaction. Après ce ne sera pas utilisé sur un vélo classique mais sur un vélo cargo donc quand on conduit ce genre de vélo, on s’attend pas à faire de grosse accélérations…

Nmut

Pas plus que sur un vélo électrique classique à chaine, voir moins… Je pense que tu n’as pas idée du temps de réaction d’un système électrique, ça pourrait même être être plus rapide qu’un système mécanique (le temps de la tension de la chaine…). Sur beaucoup de systèmes, on tient compte du temps « mécanique » (déformations et accélérations) pour les contrôles électroniques.