Différences entre les moteurs de moyeu de vélo électrique à entraînement direct et à engrenages

À RegenNous savons que choisir le bon moteur n'est pas seulement une décision technique, c'est aussi une décision stratégique. Pour les marques, les détaillants et les ingénieurs du secteur du vélo électrique, en particulier dans le secteur des vélos électriques. Marché européen des vélos cargo, comprendre les types de moteurs est essentiel pour offrir des performances, une fiabilité et une satisfaction client.

Nous avons accompagné d'innombrables clients dans l'optimisation de leur systèmes d'alimentation pour vélos cargo électriques, en les aidant à comprendre les avantages et les inconvénients de entraînement direct et moteurs à moyeu à engrenagesCe guide partage nos idées, basées sur des projets réels et pas seulement sur la théorie.

1. Introduction : Pourquoi le choix du moteur est important

Dans le monde en pleine expansion des vélos électriques, le choix du moteur peut déterminer le succès de votre produit. vélos cargo, là où la charge, le terrain et l'efficacité comptent plus que jamais, un mauvais moteur peut entraîner une mauvaise capacité d'escalade, une autonomie limitée ou un poids inutile.

Chez Regen, nous sommes spécialisés dans la conception de solutions moteurs sur mesure pour les marques européennes. Nous avons constaté par nous-mêmes comment comprendre la différence entre moteurs à moyeu à engrenages et moteurs à entraînement direct conduit à de meilleures conceptions, des clients plus satisfaits et un positionnement plus fort sur le marché.

Cet article porte principalement sur les moteurs à moyeu à engrenages et les moteurs à entraînement direct. Si cela vous intéresse, vous pouvez consulter l'article précédent :

• Qu'est-ce qu'un moteur central ?

• Quelles sont les différences, les avantages et les inconvénients entre un moteur central et un moteur de moyeu ?

Présentation technique

Comment fonctionnent les moteurs à moyeu à engrenages

UN moteur à moyeu à engrenages Le moteur intègre un ensemble d'engrenages planétaires dans le carter du moyeu. Le moteur fonctionne à un régime élevé (tours par minute), mais grâce au système de démultiplication, cette vitesse est convertie en une vitesse de roue plus faible et plus exploitable, tout en augmentant considérablement le couple de sortie. Cette conception permet à des moteurs plus petits et plus légers de fournir une puissance suffisante, notamment pour les applications nécessitant des démarrages et des arrêts fréquents et des capacités de montée.

Ces moteurs pèsent généralement entre 2 à 4 kg, ce qui les rend compacts et faciles à intégrer à divers modèles de vélos sans impact significatif sur le poids total. L'intégration d'un mécanisme de roue libre permet également aux cyclistes de pédaler sans résistance lorsque le moteur n'est pas utilisé.

Comment fonctionnent les moteurs de moyeu à entraînement direct

En revanche, un moteur de moyeu à entraînement direct Il élimine complètement les engrenages internes. Le stator du moteur est fixé à l'essieu, tandis que la coque extérieure, dotée d'aimants permanents, tourne directement avec la roue. La puissance est délivrée par force électromagnétique, assurant un fonctionnement fluide et silencieux.

Cependant, cette simplicité a un prix : la taille et le poids. Les moteurs à entraînement direct pèsent généralement entre 4 à 9 kg, avec des diamètres dépassant souvent 20 cm. Étant donné que ces moteurs doivent tourner à la même vitesse que la roue, ils sont intrinsèquement moins efficaces à basse vitesse, mais excellent dans le maintien d'une vitesse de croisière élevée.

Avantages et inconvénients : comparaison Entre les moteurs à moyeu à engrenages et les moyeux à entraînement direct

Chez Regen, nous évaluons les types de moteurs non seulement en fonction de leurs avantages génériques, mais également en fonction de leurs performances par rapport à des paramètres techniques critiques tels que le couple de sortie, l'efficacité énergétique, la durabilité et l'intégration du système.

Moteurs à moyeu à engrenages

Avantages :

• Couple de sortie élevé : Idéal pour l'escalade, le transport de charges lourdes et les conditions d'arrêt et de démarrage fréquents typiques de la logistique urbaine.
• Léger et compact : Prend en charge une meilleure maniabilité et est facilement conforme aux réglementations sensibles au poids telles que EN 15194.
• Fonctionnalité roue libre : Permet un pédalage en douceur sans résistance du moteur lorsqu'il n'est pas alimenté.
• Efficacité énergétique à basse et moyenne vitesse : Optimisé pour les trajets en ville et les itinéraires de livraison.
• Fabrication rentable : Des coûts de production inférieurs se traduisent par des prix compétitifs pour les OEM et les ODM.

Inconvénients :

• Usure mécanique : Les engrenages internes sont sujets à l'usure au fil du temps, généralement après 10 000 à 15 000 km, en fonction de la charge et du terrain.
• Bruit de fonctionnement : Bien que les matériaux modernes et les conceptions d'engrenages hélicoïdaux aient réduit les niveaux de bruit, ceux-ci restent plus élevés que ceux des systèmes sans engrenage.
• N° 1TP2Freinage teratif : Le mécanisme de roue libre empêche la récupération d'énergie lors du freinage.

Moteurs de moyeu à entraînement direct

Avantages :

• Fonctionnement silencieux : L'absence de points de contact mécaniques se traduit par des performances quasi silencieuses, améliorant ainsi le confort du pilote.
• Capacité de freinage Regenerative : Convertit l'énergie cinétique en énergie de batterie, utile dans les longues descentes et réduisant l'usure des freins.
• Durabilité: Moins de pièces mobiles entraînent des taux de défaillance mécanique plus faibles au fil du temps.
• Efficacité stable à grande vitesse : Il fonctionne mieux à des vitesses constamment plus élevées, ce qui le rend adapté aux speed pedelecs et au transport interurbain.

Inconvénients :

• Lourd et encombrant : Ajoute un poids important, ce qui peut avoir un impact négatif sur la maniabilité, en particulier pour les vélos cargo.
• Faible couple au démarrage : Faibles performances dans les environnements raides ou avec arrêts-démarrages sans conceptions surdimensionnées.
• Résistance magnétique : L'absence de roue libre rend le pédalage sans assistance plus difficile.
• Efficacité réduite en conditions urbaines : Consommation d'énergie plus élevée lors des opérations à basse vitesse et des accélérations fréquentes.

Aperçu des applications de Regen

Avec une vaste expérience de projets sur divers marchés, Regen a développé une approche structurée de la sélection de moteurs, en particulier pour vélos cargo électriques, où les exigences opérationnelles varient considérablement en fonction de la géographie, de la charge utile et des modèles d'utilisation.

Sélection du moteur en fonction du cas d'utilisation

• Vélos cargo urbains : Pour les vélos de livraison en ville confrontés à des arrêts fréquents, au trafic et aux pentes, nous recommandons systématiquement moteurs à moyeu à engrenagesLeur couple élevé et leur conception légère les rendent idéaux pour naviguer dans des environnements urbains denses tout en maximisant l'efficacité de la batterie.
• Transport de marchandises longue distance : Lorsque les itinéraires impliquent un terrain plat et des vitesses de croisière prolongées, moteurs à entraînement direct devenir une option viable. Dans de tels cas, le freinage régénératif peut offrir des gains d'efficacité supplémentaires, notamment sur les itinéraires comportant de longues descentes.
• Applications sur terrain mixte : Dans les régions au terrain variable, notre approche implique souvent une simulation de couple avancée et une analyse de charge pour déterminer si les systèmes à engrenages améliorés ou les solutions hybrides offrent de meilleures performances.

Références

1. Vélos Espin. (2022). Moteurs à moyeu à engrenages ou à entraînement direct : lequel est le meilleur ? Récupéré de https://www.espinbikes.com
2. Vélos électriques.ca. (2024). Comprendre le freinage Regenerative sur les vélos électriques. Récupéré de https://www.ebikes.ca
3. MacArthur, J., Harpool, M. et Scheppke, D. (2021). Le potentiel du vélo électrique : les avancées technologiquesCentre de recherche et d'éducation sur les transports (TREC). https://doi.org/10.15760/trec.274
4. Bafang. (2023). Livre blanc sur la technologie des moteurs. Récupéré de https://www.bafang-e.com
5. Mahlé. (2024). Système X20 : la nouvelle génération de moteurs légers pour vélos électriques. Récupéré de https://mahle-smartbike.com
6. Néodrives. (2023). Solutions d'entraînement direct efficaces pour vélos électriques. Récupéré de https://www.neodrives.com
7. Comité européen de normalisation. (2023). EN 15194 : Vélos à assistance électrique – Vélos EPAC.

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