Il termine "pedal-by-wire" si riferisce a un sistema di trasmissione per e-bike privo di collegamento meccanico tra i pedali e la ruota posteriore. Invece di una catena o una cinghia, l'energia viene trasmessa tramite un cavo: pedalando si aziona un generatore nel movimento centrale, che produce elettricità, e un motore nel mozzo della ruota posteriore riconverte quest'elettricità in propulsione. Il termine tecnicamente corretto per questo principio è " trasmissione ibrida seriale "; nel marketing si trovano anche i termini "bike-by-wire" o "trasmissione senza catena".
Pedalare: la forza dei tuoi muscoli fa girare la pedivella, proprio come su una qualsiasi bicicletta.
Generatore: Al posto della corona, sul movimento centrale è montato un generatore che converte la potenza meccanica in energia elettrica.
Elettronica e batteria: l'unità di controllo gestisce la corrente. L'energia in eccesso viene immagazzinata nella batteria agli ioni di litio e il sistema preleva da essa l'energia mancante.
Trasmissione: Il motore nel mozzo della ruota posteriore converte l'energia elettrica in coppia motrice.
Non c'è un solo dente tra la pedivella e la ruota che si innesta. La "trasmissione" è puramente basata sul software: ciò che la cassetta fa in un sistema a deragliatore, qui viene fatto da una curva caratteristica nell'unità di controllo.
Pedal-by-wire contro il classico sistema di trasmissione per e-bike
caratteristica
E-bike classica
Pedale elettronico
Trasmissione di potenza
catena o cintura
Cavo (elettrico)
cambio
Meccanico (pignone/mozzo)
Dal punto di vista del software, senza gradini
Parti soggette a usura nella trasmissione
catena, pignone, corona
Praticamente nessuno
Efficienza del gruppo propulsore
circa il 95% (catena)
circa 70–80% (due conversioni)
Libertà di struttura
La trasmissione deve funzionare in linea retta
I pedali possono essere posizionati liberamente
Fai un passo indietro
Corsa libera
Definibile a seconda del software
sensazione del piede
Diretto, meccanico
Simulato, disaccoppiato
Il vantaggio principale: la libertà costruttiva
Poiché non è necessario un collegamento diretto tra il movimento centrale e la ruota posteriore, è possibile realizzare telai che sarebbero impossibili con una catena. La dinamo può essere posizionata nella parte anteriore, posteriore, centrale o – nei veicoli multitraccia – persino lateralmente. Per questo motivo, il sistema pedal-by-wire è particolarmente diffuso dove lo spazio a disposizione è limitato.
Bici da carico e bici cargo : passo lungo, area di carico tra il ciclista e la ruota anteriore – qui sarebbe necessario guidare una catena per diversi metri.
Velomobili e veicoli con cabina : il sedile è basso, i pedali sono molto avanzati.
Veicoli per la riabilitazione e la terapia : la posizione e la resistenza dei pedali sono configurabili individualmente.
Veicoli aziendali nella logistica urbana : la bassa manutenzione supera qualsiasi altro vantaggio.
Inoltre: non è necessario lubrificare un cavo. Niente olio per catena, niente tensionamento, nessuna usura della corona : per le flotte con un elevato chilometraggio, questo rappresenta un vero e proprio fattore di costo.
Lo svantaggio principale: l'efficienza
Ogni conversione di energia ha un costo. Una catena pulita e ben lubrificata trasferisce circa il 95% della potenza della pedalata alla ruota posteriore. Con il sistema "pedal-by-wire", l'energia subisce due conversioni: da meccanica a elettrica e da elettrica a meccanica. In realtà, solo il 70-80% di questa energia viene effettivamente utilizzata, a seconda del carico e della cadenza.
Per una e-bike sportiva utilizzata fuoristrada, questo è un fattore determinante: ogni watt conta. Per una cargo bike nel traffico cittadino, che già dispone di assistenza elettrica, la perdita è un problema decisamente minore, soprattutto perché parte di essa viene recuperata tramite il recupero di energia durante la frenata e la discesa. Puoi trovare maggiori informazioni sulle perdite di trasmissione nella voce relativa all'efficienza .
Il secondo punto di critica riguarda la sensazione di guida. La resistenza al pedale non deriva più dalla situazione di guida, ma è generata elettronicamente dal generatore. Quanto naturale risulti questa sensazione dipende interamente dalla qualità del software: alcuni sistemi danno una sensazione di "gommosità" in partenza, altri sono decisamente più diretti.
Il sistema "pedal-by-wire" è omologato come bicicletta a pedalata assistita nell'UE?
Sì. Per lungo tempo, questo è stato l'ostacolo decisivo: il Regolamento UE 168/2013 definiva una pedelec come un veicolo a pedalata assistita – un veicolo senza collegamento meccanico non rientrava formalmente in questa definizione e rischiava di essere classificato come motocicletta leggera.
Questo aspetto è stato chiarito a partire da febbraio 2022. I sistemi di trasmissione ibridi in serie senza catena sono considerati EPAC (cicli ad assistenza elettrica) se soddisfano quattro condizioni:
La potenza nominale continua del motore è limitata a 250 watt .
L'assistenza termina non appena smetti di pedalare.
Il motore rimane una fonte di energia supplementare : il veicolo non deve essere in grado di muoversi esclusivamente con la propria propulsione.
Una catena non è esplicitamente richiesta per la classificazione.
In termini pratici, il punto 3 significa: la batteria può integrare la tua forza di pedalata, ma non sostituirla. Se smetti di pedalare, la propulsione deve cessare, proprio come con qualsiasi altra pedelec fino a 25 km/h. Pertanto, assicurazione, casco e norme stradali sono identiche a quelle di una classica e-bike.
Quali sistemi esistono?
I sistemi di propulsione ibrida in serie non sono più solo un concetto, ma non hanno ancora raggiunto il mercato di massa. L'esempio più noto è quello dei fornitori Schaeffler & Heinzmann , che hanno presentato il loro sistema nel 2021 e dal 2023 equipaggiano flotte di cargo bike nella logistica urbana. Il sistema eroga una potenza nominale continua di 250 watt ed è composto da una dinamo a pedali, un motore nel mozzo, un pacco batterie e un'unità di controllo; il fattore Q di 138 mm corrisponde a quello di un movimento centrale convenzionale.
Pendix ha inoltre annunciato una versione ibrida in serie del suo sistema di azionamento. Nel complesso, il settore rimane gestibile: la tecnologia è attualmente valida laddove i costi di manutenzione e lo spazio di installazione sono più importanti dell'ultimo punto percentuale di efficienza.
Pedal-by-Wire su MYVELO
MYVELO utilizza sistemi di trasmissione meccanici classici in tutte le sue e-bike attuali: trasmissione a catena o a cinghia in combinazione con un motore centrale o posteriore . Il motivo è l'efficienza: per le bici elettriche pieghevoli sportive, le e-bike da trekking e le e-MTB, ogni wattora conta e una perdita del 20% nel sistema di trasmissione comprometterebbe sensibilmente l'autonomia e l'esperienza di guida.
Questa tecnologia diventa interessante per noi laddove lo spazio di installazione rappresenta il problema principale. È proprio il caso delle biciclette pieghevoli: un sistema di trasmissione senza cavo continuo permette di realizzare meccanismi di piegatura attualmente impossibili. Non appena l'efficienza degli ibridi in serie raggiungerà l'85%, il concetto diventerà seriamente rilevante per le city bike compatte.
Conclusione
La tecnologia "pedal-by-wire" sostituisce la catena con un cavo, sacrificando così l'efficienza meccanica in favore della libertà di progettazione e di una manutenzione ridotta. Per le cargo bike, i velomobili e le flotte commerciali, si tratta di una soluzione interessante, ma non ancora per le e-bike sportive. Dal punto di vista legale, la strada è spianata dal 2022; dal punto di vista tecnico, l'efficienza determinerà se l'ibrido in serie rimarrà un prodotto di nicchia o si affermerà sul mercato di massa.
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