E-bike senza catena o cinghia di trasmissione. Secondo le tedesche Schaeffler e Heinzmann si può e distribuiscono le prime e-cargo dotate del sistema Free Drive, che avevamo visto in anteprima a Eurobike 2021
Pedalare per creare energia da immagazzinare e non per muovere la propria e-bike. Sintetizzando al massimo è questo il concetto che sta dietro al lavoro congiunto delle due aziende tedesche Schaeffler e Heinzmann che portano sul mercato Free Drive. Si tratta del nuovo sistema di trazione per e-bike che non ha bisogno di catena o cinghia di trasmissione. La prima applicazione è su una serie di cargo e-bike. Biciclette che nelle grandi città stanno avendo molto successo per le consegne rapide e senza emissioni.
Dal punto di vista tecnico questa innovazione è detta ibrido seriale, cioè la forza umana lavora in serie, e non in parallelo, rispetto al motore elettrico. Free Drive si era mostrato al mondo nella fiera del post covid di Eurobike 2021, portando un concetto completamente diverso per il powertrain delle bici a pedalata assistita. La pedalata in sostanza non serve nell’immediato.
E-bike senza catena: idea senza limiti
«A prescindere che il sistema venga utilizzato in applicazioni a 2, 3, o 4 ruote. L’assenza di una connessione meccatronica tra generatore e motore significa che il sistema Free Drive offre la massima flessibilità nella struttura della bicicletta. E una libera configurazione della sensibilità di pedalata, così da personalizzarla secondo i requisiti della bicicletta e le esigenze del ciclista, assicurando nello stesso tempo un’usura minima». Dice il dott. Jochen Schröder, presidente della divisione e-mobility di Schaffler.
Quindi il conducente pedala, ma il movimento dei pedali non è in alcun modo collegato alla trazione effettiva. Quello che di solito avviene tramite catena o cinghia. In questo caso la ruota è libera ma simula una certa resistenza. All’interno c’è il motore elettrico, sviluppato per l’appunto dallo specialista automotive Schaeffler, che funziona in maniera costante come un generatore.
L’elettricità generata dal rider viene quindi trasferita al motore elettrico, che fa muovere la bici. Se viene prodotta energia in eccedenza, questa finisce nella batteria e si accumula per i momenti in cui la pedalata fluida è più difficoltosa. Fermo restando il limite di 250 W permessi dalla legge europea.
Pedalare per accumulare energia e non per muoversi
Il movimento centrale è studiato per simulare la resistenza all’avanzamento, ma comunque con meno fatica rispetto a una normale e-bike. Quindi perfetto per il mondo e-bike da carico, che ha subito risposto presente. E il primo progetto è in arrivo oggi con Cip Mobilità (altra azienda tedesca). Free Drive inoltre consentirà una libertà progettuale mai sperimentata finora per le e-bike, proprio grazie all’assenza di collegamento meccanico fisico. Le configurazioni possono essere a due, tre, e persino quattro ruote.
Come nelle auto, tutti i componenti del sistema comunicano tra loro con una connessione CAN (controller area network). Il sistema completo e adattato in modo ottimale da Heinzmann GmbH & Co. KG, genera un output di 250W ed è composto da un generatore a pedali, motore di azionamento, batteria powerpack e un’interfaccia uomo-macchina (HMI). Schaeffler ha definito il suo approccio alla mobilità olistico. Il tutto che supera e non è spiegabile con la sola somma delle parti. Offre soluzioni che soddisfano le richieste dei clienti, anche in campo di micromobilità.
E-bike senza catena: rivoluzione o réclame?
La soluzione rigenerativa è un azionamento ibrido di serie che converte l’energia meccanica generata durante la pedalata in energia elettrica, che a sua volta è convertita nuovamente in energia meccanica nel motore del mozzo della ruota. L’energia in eccesso viene poi immagazzinata nella batteria. Sta al mercato ora dire se si tratta di una rivoluzione reale o di una trovata pubblicitaria.
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Questa non è una “nuova” idea, vedi la Twike (https://twike.com/en/) che funziona benissimo e ha già annoverato tante versioni dalla sua nascita (1986).
Qui trovate un po’ di storia di questo bellissimo mezzo che è diffuso nei paesi nordici e praticamente assente in Italia soprattutto a motivo del suo prezzo (https://it.m.wikipedia.org/wiki/Twike)
Io ho sempre creduto in questo tipologia di progetto, mi fa piacere che finalmente, con qualche decennio di ritardo, si sentano altre notizie in merito, vedremo se anche nel Bel Paese si diffonderanno questi mezzi…
Non conoscevo la Twike :-O In ogni caso non mi sembra molto paragonabile al modello Schaeffler/Heinzmann a parte l’idea della pedalata “ausiliaria”. Parlando piú in generale, temo che le velomobili non si diffonderanno mai piú di tanto in Paesi come il nostro che hanno una densitá di traffico molto maggiore di quella scandinava (oltre che per il prezzo..)
Si potrebbe inserire un generatore nei pedali, così puoi ricaricare la batteria e avere la sensazione dello sforzo
E’ esattamente questa l’idea descritta nell’articolo
/// la pedalata in sostanza non serve nell’immediato \\\ Se ho capito bene, questo in molti casi comporta un uso piú intenso della batteria rispetto a una ebike con trasmissione a catena.. Temo che gli accumulatori dovranno avere molta piú capacitá soprattutto nelle applicazioni a 3 o 4 ruote accennate nell’articolo
/// la ruota è libera ma simula una certa resistenza \\\ Lo sforzo “simulato” torna utile per l’esercizio fisico ma diminuisce la giá scarsa corrente generata dalla pedalata..
/// se viene prodotta energia in eccedenza, questa finisce nella batteria \\\ Cioé quasi mai, temo 🙁
/// è un azionamento ibrido di serie che converte l’energia meccanica generata durante la pedalata in energia elettrica, che a sua volta è convertita nuovamente in energia meccanica nel motore del mozzo della ruota \\\ La doppia conversione non favorisce il rendimento.. Bisognerá lavorare molto sul peso del veicolo e come dicevo sulla capacitá della batteria spazio permettendo.
Spero che ci sia almeno una frenata rigenerativa ottima, cosa di cui mi pare non parlino, e una buona batteria da poter ricaricare come nelle normali e-bike.
Io avevo letto solo che sostituivano la catena o la cinghia con un collegamento elettrico diretto generatore (pedali) motore sulla ruota. Parlavano anche della percentuale di energia in più da fornire per la perdita nella doppia conversione, che mi pare fosse poca, ma questo dipende dalle gambe che si ritrova l’utente.
In un sistema come questo, la potenza elettrica prodotta dal generatore viene trasferita direttamente al motore di trazione; in tal modo, la batteria è un tampone, che compensa la potenza in difetto e accumula quella in eccesso, prodotta dal generatore oppure dal motore, in fase di rigenerazione (frenata rigenerativa). Il dimensionamento dei componente del sistema garantisce che i flussi di potenza vengano gestiti in modo ottimale, rispetto alle condizione di utilizzo.