Autrefois inconnu de la grande masse, les vélos électriques ont aujourd’hui une grande popularité. Ils sont connus pour leur praticité et surtout leur facilité d’utilisation. Cependant, pour en acquérir, il est très essentiel de connaître certains éléments de l’anatomie du vélo à assistance électrique et plus précisément le moteur.
Sommaire
Les éléments constitutifs du moteur d’un vélo à assistance électrique
On distingue divers types de moteurs pour vélo à assistance électrique. De ce fait, toutes les motorisations de vélo électrique n’ont pas la même architecture interne ou la même forme. Néanmoins, il existe des composants qui sont communs à tous les moteurs : la partie électronique et la partie mécanique.
L’électronique
La partie électronique du moteur contient le programme responsable de la gestion des différentes données. Celles-ci sont notamment envoyées par le sélecteur de mode d’assistance que choisit le cycliste et les divers capteurs dont est pourvu le vélo. Il s’agit des capteurs de vitesse, de couple, et de cadence.
Le capteur de vitesse
Situé sur la roue arrière, ce capteur se localise plus précisément sur un autre capteur externe de type compteur avec aimant. Son fonctionnement est indépendant de la pression exercée sur les pédales. Son rôle est de mesurer avec précision la vitesse de déplacement du vélo électrique afin de maintenir la vitesse d’assistance à 25 km/h.
Le capteur de cadence
Encore appelé capteur de pédalage, il commande le niveau d’assistance du vélo et influe également sur l’autonomie de la batterie. Son unique rôle consiste à transmettre au calculateur les informations sur le pédalage du vélo à assistance électrique. Pour ce faire, il utilise différents capteurs qui déterminent le type de cadence de pédalage.
Ainsi, on compte quatre modèles de capteurs de pédalage :
- Les capteurs de rotation :
Ils mesurent la cadence de pédalage du cycliste via un aimant fixé sur le pédalier et un capteur électromagnétique fixé sur le cadre. Son mode de fonctionnement est assez simple. Lorsque le pédalier tourne, il entraine l’aimant avec lui. Le capteur électromagnétique situé à proximité mesure le temps de passage de l’aimant pour fournir la cadence et le sens de pédalage. Ce capteur à l’avantage d’être facile à entretenir et pas du tout couteux. Toutefois, il est incapable de mesurer la force exercée sur les pédales.
- Le capteur de pression :
Comme son nom l’indique, il mesure directement la force exercée par le cycliste pour le pédalage et la déformation sur le pédalier. Cette information lui permet de déduire le couple et la puissance de pédalage. Entre autres, il permet de mieux contrôler l’assistance du vélo, mais est plus couteux que le modèle précédent.
- Le capteur d’effort :
Il est capable de mesurer la pression exercée sur les pédales et la vitesse de rotation. De ce fait, il fournit une assistance plus adaptée aux besoins de l’utilisateur et permet à celui-ci de rouler plus longtemps dans un grand confort.
- Le capteur de tension :
Sa fonction consiste à déterminer les tensions exercées sur la chaîne pour connaître le degré d’assistance utile au cycliste. Néanmoins, il est moins utilisé que les autres capteurs.
Le capteur de couple
Plus communément appelé capteur de puissance, ce capteur calcule et mesure avec précision la pression d’appui sur les pédales. Plus cette pression est grande, plus l’assistance du moteur est importante. En conséquence, le capteur de couple régule la puissance à fournir par la motorisation. Notez qu’il se situe à l’intérieur du moteur.
Tutoriel – DÉMONTER le MOTEUR de votre VÉLO ÉLECTRIQUE
La mécanique
La partie mécanique contient les différents éléments responsables de la distribution automatique de l’assistance. Cette distribution varie en fonction du moteur et de son positionnement sur le vélo à assistance électrique. Ainsi, si le moteur se localise dans le moyeu d’une des roues, la dynamique du vélo est assurée par les engrenages alimentés par l’électricité de la batterie. Cela a pour effet d’actionner l’axe de la roue. Par contre, si le moteur est dans le pédalier, les mêmes engrenages actionneront le pédalier pour mouvoir le vélo par la traction de la chaîne.
Notez que la qualité des capteurs et l’électronique influent grandement sur la précision de l’assistance électrique. Dans ce sens, il faudra privilégier les moteurs haut de gamme au moteur d’entrée de gamme. En effet, les moteurs d’entrée de gamme ne disposent pas de tous les types de capteurs. Ils sont juste équipés d’une détection de pédalage qui actionne le moteur pour faire avancer le vélo. Quant aux moteurs haut de gamme, ils sont pour la plupart équipés des capteurs suscités. Ils disposent également des logiciels nécessaires à une assistance efficace. Aussi, ils permettent une assistance électrique beaucoup plus précise.
Comment se fait l’assistance dans un vélo électrique ?
L’assistance proposée par un VAE dépend entièrement de l’emplacement du moteur sur le vélo. Si le moteur se trouve dans la roue, le moyeu de celle-ci génère des poussées en fonction des informations recueillies sur :
- la vitesse du vélo ;
- le mode d’assistance choisi par l’utilisateur ;
- l’action sur les pédales.
Si le moteur du VAE est monté sur le pédalier, la poussée est engendrée par l’axe central de la couronne de la chaîne. Cet axe est actionné grâce aux impulsions électriques. Ces dernières sont calculées grâce aux informations reçues par les capteurs. Ces données proviennent de :
- la vitesse du vélo ;
- la vitesse de rotation du pédalier ;
- le mode d’assistance choisi ;
- la force fournie par le cycliste en pédalant.
Quel que soit l’emplacement du moteur, la vitesse du vélo joue un rôle important. Celle-ci est d’ailleurs influencée par la puissance du moteur.
Impact de la puissance du moteur sur la vitesse du vélo
La puissance des moteurs d’un vélo à assistance électrique est classée selon certaines valeurs conventionnelles. Il en existe deux catégories : 250W et 350W. Ces niveaux de puissance sont enregistrés lorsque, lors de la conduite, le vélo atteint sa vitesse de croisière. Il est aussi à noter que les niveaux de puissances déterminent la catégorie dans laquelle le vélo est classé.
En effet, les vélos dont le moteur offre une puissance de 250W sont considérés comme des vélos à assistance électrique. Leur vitesse maximale d’assistance n’excède pas 25 km/h. Au-delà de cette puissance, le moteur se coupe.
Les VAE dont le moteur a une puissance de 350W sont appelées cyclomoteurs. Ils ont une vitesse maximale d’assistance de 45 km/h. Ils sont régis par des lois en vigueur propres à chaque pays ou localité. En France par exemple, elles sont interdites d’utilisation sur les pistes cyclables.
Les moteurs conçus pour les VAE varient donc en fonction du mécanisme d’action, du fonctionnement, de la puissance nominale et de la gestion économique. Elles ont une durée de vie moyenne de 10 000 heures. Toutefois celle-ci, pour la plupart de temps, varie en fonction du fabricant.
Fiabilité des moteurs de vélo à assistance électrique
De la même manière que le prix des VAE a connu une hausse, le prix des moteurs de vélo électrique a aussi connu une augmentation. Toutefois, ils ont nettement gagné en fiabilité. Pour cause, ils sont conçus par les grands groupes industriels. Ceux-ci maîtrisent parfaitement, depuis plus de 10 ans, les différentes technologies requises par le système de motorisation des vélos à assistance électrique :
- l’électronique ;
- la programmation ;
- les roulements ;
- la batterie des cellules ;
- les faisceaux ;
- les capteurs.
Depuis des années, ces différents éléments ont été travaillés et améliorés. Ceci a permis de rendre les VAE plus fiables avec des moteurs plus résistants et performants. De ce fait, ils sont désormais capables d’endurer une utilisation intense. Ils peuvent aussi être plus facilement intégrés dans le cadre pour une meilleure protection.
Parmi les entreprises de conception de moteur de vélo électrique se distingue les marques Panasonic, Bosch, Ebike. Pour ces fabricants, concevoir un système de motorisation pour VAE revient tout juste à adapter les technologies déjà employées dans d’autres domaines, pour lesquelles ils sont plus connus, aux besoins du vélo électrique.
Les marques alternatives pour un excellent moteur de VAE
Hormis ces marques, on distingue aussi les entreprises Impulse, Bafang et Brose qui sont des pionnières dans le monde des moteurs pédaliers. La plupart de ces sociétés et leur bureau de recherche ont vu le jour suite au rachat des fabricants de batteries ou d’électronique travaillant pour les automobilistes et autres. Elles ont donc une certaine expérience et produisent des moteurs pour le moins très fiables.
En ce qui concerne les moteurs roues pour vélo à assistance électrique, l’offre est très diversifiée. Pour y répondre, certaines entreprises proposent des modèles d’entrée de gamme permettant d’avoir un vélo à 500 euros. Des modèles plus complets sont commercialisés à 1200 euros. Pour choisir les moteurs roues, il est impératif de porter son attention sur certaines caractéristiques, à savoir :
- le marquage CE des éléments électriques ;
- l’existence d’une marque sur les composants du moteur ;
- la présence d’un importateur de marques disposant d’un service après-vente.
