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

Arnaud Marchal
Spécialiste automobile
03 septembre 2021 à 10h45
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Schaeffler Freedrive © 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

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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 ) , je suis qu’a moitie surpris.<br /> 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.<br /> Par contre, ça ne doit être évident pour le «&nbsp;cycliste&nbsp;» 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,<br /> Chaîne rendement 97% ( bien utilisée et lubrifiée, cela fonctionne très bien)<br /> 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%)<br /> 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
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.<br /> 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 «&nbsp;transmission&nbsp;» 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 «&nbsp;mécanique&nbsp;» (déformations et accélérations) pour les contrôles électroniques.
cyrano66
Pas sûr de comprendre comment avec un tel système on gêre l’accélération et la vitesse.<br /> Comment également bénéficier de l’effet de couple sans quelques pignons et engrenages ?
toug19
Si si j’ai l’idée, je sais que c’est très réactif, j’ai un VE. Mais ici ce n’est pas pareil.
Nmut
J’aimerai entendre tes arguments détaillés, s’il te plait. Je ne vois pas comment ça pourrait être différent et pas réactif, mais je ne suis pas un grand spécialiste de la mobilité sur 2 roues…
jardinero
Un velo d’appartement fournissant du 12 volt ça m’intéresse .<br /> Un velo à transmission électrique faut tester par temps de pluie
yam103
euh… mais attendez. Sur un vélo électrique, je pédale pour des raisons légales, juste pour faire croire que c’est un vélo. En le trafiquant un peu, je suis sûr que l’on pourrait le transformer en mobylette.
toug19
parce que je pense que ça passe forcément par une batterie tampon et que le pédalage n’est pas parfaitement régulier. Il y aura sûrement un lissage de la puissance fournie par le pédalage. Je ne pense pas qu’il soit possible d’insuffler directement dans le moteur, sans latence, la puissance récupérée par le pédalage. Il faudra même certainement un transformation électrique.
MarcoDu37
je fais du vélo électrique depuis des années, et en général je m’arrange toujours pour maintenir une certaine force au pédalage même en plat, parce que ça me permet de faire de l’exercice.<br /> Ceci étant dit, s’il est vrai qu’on peut se passer d’une transmission sur du plat ou des faibles côtes, il n’en va pas de même pour des côtes importantes lorsque le poids a propulser est lourd ce qui est mon cas.<br /> Je pèse environ 100 kg, lorsque je transporte des courses mon vélo faisant 25 kg, la charge totale avoisine 140 ou 150 kg, et c’est insuffisant pour franchir des côtes en mode tout électrique avec un moteur bridé à 250w comme la législation l’impose.<br /> Et ce n’est pas une dynamo au pédalier qui rendra ça possible.<br /> Je ne vous dis pas avec un vélo cargo.<br /> Donc sauf erreur de ma part, je doute que cette «&nbsp;innovation&nbsp;» soit à même de rendre de vrais services dans tous les cas de figure.<br /> En Europe, la législation a sciemment fixé la limite à ne proposer que de l’assistance au pédalage. Soit on adhère à ce principe, soit on s’offre une mobylette, soit on bricole son vélo pour rouler dans l’illégalité, ce que je ne recommande pas.<br /> J’attire aussi l’attention sur des sites Français qui font régulièrement et en toute impunité de la pub pour des «&nbsp;vélos&nbsp;» non homologués pour rouler sur la voie publique, et exposent les clients crédules à de véritables drames en cas d’accident, puisque leur compagnie d’assurance les lâchera.<br /> Il serait bon que quelques voix s’élèvent pour que ce scandale cesse
Nmut
Je pense que j’ai compris ce qui te gêne, tu pense qu’il manque une «&nbsp;rétro-action&nbsp;» pour «&nbsp;durcir le pédalier&nbsp;»? Dans ce cas, pour moi, ce n’est pas vraiment un problème, une génératrice peut très bien se réguler et demander une force (un couple en fait) proportionnelle à la puissance restituée aux roues (un multiple de la puissance du cycliste pour une assistance ou en direct), et même simuler facilement des vitesses (un changement de démultiplication n’est finalement que la même puissance demandée à des régimes différents). Pense par exemple au retour de force d’un volant de gamer, ou au retour haptique d’un joystick de pilote d’Airbus, il n’y a pas de production d’énergie dans ces exemples, mais le principe est le même.
snoopyz
En Belgique ces speed pedelcs sont autorisés mais doivent être immatriculés et le conducteur doit disposer d’une assurance en responsabilité civile. C’est donc assimilé à un scooter, port du casque obligatoire et piste cyclable interdite (limitée à 25km/h pour les VAE).
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