comparaison entre moteurs de moyeu et moteur de pédalier

Préambule :

Interpelé sur un autre sujet "Ecospeed", je me lance dans la comparaison des motorisation des VAE...

Commençons par le moteur de moyeu, puisque c'est de très loin le + répandu...

1) il y a plusieurs type de moteur de moyeu... Mais semble-t-il principalement 2 catégories : Les Brushless DC à transmission directe, c'est à dire, sans engrenage. La roue étant fixée au rotor par les rayons. C'est le cas des Bionx, et des Velectris, des Ninecontinent, et de la plupart des Golden motors... Et aussi de la plupart des Crystalite si je ne me trompe pas... Il y en a certainement d'autres, mais voilà déjà un échantillon intéressant, car c'est ceux qui sont le plus souvent décris ici par des gens qui les utilisent... On les connait donc bien sur ce forum...

2) les moteurs de moyeu avec une tranmission par engrenage, le plus souvent planétaire... C'est le cas par exemple des Nano motors (qui équipent les Brompton électriques) et des ISD (dont Joebar a parlé récemment sur ce forum), voir ici : http://www.velo-electrique.com/Pages/moteurs.htm

Ces 2 types de moteurs de moyeus sont assez différent pour plusieurs raison. A priori, le brushless sans engrenage semble plus efficace, et surtout moins bruyant/vibrant, car il n'y a aucunes pièces mécaniques qui fait avancer la roue... On a aucun bruit... Un véritable tapis roulant... Celà dit, le problème d'un moteur direct sur une roue relativement grande est qu'il doit tourner entre 0 et 500 tr/min max... Ce qui est très peu pour un moteur électrique... Et ceci engendre des gros bobinage qui rendent le moteur plus lourd qu'un moteur de même puissance qui tournerait à un régime 10x supérieur... Exemple, un Lynch 3kw qui tourne à 3600 tr/min (pour du 36 volts je crois, donc 100 tr/min et par volt) ne pèse que 3 kg... Alors qu'un Bionx 250 watts qui tourne à 300 tr/min pèse 3,8 kg

A priori, le moteur de moyeu réducté peut-être moins lourd, car il fonctionne avec un moteur qui tourne à des régimes bien plus commun pour un moteur électrique 5000 tr/min ?

Le fait qu'un moteur tourne plus vite le rend aussi plus efficace. Les meilleurs moteurs de moyeu ont une efficacité maxi de l'ordre de 85 %... Des moteurs de de 3 watts à 3 volts (jouet bon marché) qui tournent à 8000 tr/min en 3 volts sont à 96-98 % de rendement...

Les moteurs de moyeu réducté (à engrenages) ont souvent une roue libre, et donc pas de possibilité de régénération... En revanche, il pénalisent moins en roulant moteur coupé que les brushless sans transmission.

A mon avis, en terme d'efficacité globale pure, sur certains parcours, il n'est pas forcément évident que le brushless direct s'en sorte mieux que que le moteur de moyeu réducté... A vérifier un jour ??? Joebar, t'en achète un de ces ISD pour le comparer au Velectris avec ton Cycleanalyst ?




SUITE AU PROCHAIN EPISODE... (D'ICI DEMAIN 17 FEVRIER PROBABLEMENT...)

SALUT !

M.

mtauss a écrit:

Préambule :

ça c'est du sujet rapide à lire !

iubito a écrit:

mtauss a écrit:

Préambule :

ça c'est du sujet rapide à lire !

---> J'ai fait une erreur en envoyant ce message avec juste le début, mais je voulais pouvoir avoir le lien pour l'indiquer dans le sujet "Ecospeed"... Désolé, mais il va falloir patienter un peu pour que je finisse mon "préambule"...

Merci d'avance pour ta patience !

Salut !

M.

Eh oui, le problème du moteur/moyeu, c'est qu'en cote, on lui demande de tourner trop lentement.
exemple, une cote près de chez moi:
longueur de la montée: 10,5 Km environ, pente moyenne 6,19%; la pente est très irrégulière, elle peut varier de 3 à 9% environ, avec dans les virages à droite un coup de cul ou il faut mettre le paquet.
Pendant cette montée, je roule à une vitesse comprise entre 12 et 14 Km/h (désolé, mais je ne peux pas faire mieux).
La roue/moteur est un Super-Phantom (Vélectris) monté sur une jante de 20", pneu BigApple de 50,développement mesuré, 1,58m
vitesse de rotation à 12 Km/h, 127 t/mn; évidemment, c'est pas la meilleure vitesse de rotation pour un rendement correct.
Pour rentrer chez moi, je suis redescendu par la même route; donc, même dénivellé à la descente.
J'ai récupéré 25% de l'énergie consommée, et une vitesse de descente limitée à envron 35 Km/h par le frein moteur.
Je sais que 35 Km/h en descente, ça va en faire rigoler certain, mais j'étais obligé de freiner quand même dans les virages; je n'envisage pas la même descente sans frein moteur; mais peut être que je suis un peu timoré

momo05 peux tu nous donner la vitesse a vide de ton moteur ?
ou au pire ta vitesse maxi sans pedaler ?
merci

Je n'ais pas ce qu'il faut pour mesurer la vitesse de rotation à vide.
La vitesse à 25 Km/h (pour une roue de 20"), est de 264 t/mn; d'après les courbes, le rendement à 12 Km/h serait de 50%.

ta vistesse maxi sur le plat ? c'est 25 km/h (tu en mode legal 250W + pas ?)

Tant qu'on y est avec les comparaisons incomplètes, avec le meme velo que momo05 mais motorisé Cyclone 500W, je monte la meme pente à la meme vitesse... mais sans pédaler. Sinon c'est plutot 17-20km/h, le tout avec une conso de 300Wh/km de d+ en pédalant, et 400Wh/km d+ sans pédaler.

Une donnée pertinente est le rendement moteur moyen sur une montée donnée. Mes tests Cyclone 500W 20" contre SP 48V 26" rendent ce dernier perdant de 8% (63% contre 71%).

Comme dit Cavallo, les 2 solutions se complètent. Chaque utilisateur avec son cahier des charges propres devraient pouvoir s'y retrouver dans les + et - de chaque système.

mtauss a écrit:

Joebar, t'en achète un de ces ISD pour le comparer au Velectris avec ton Cycleanalyst ?

Non, je ne testerai pas car la puissance ne semble pas au rendez-vous pour lutter à armes égales.

joebar a écrit:

Une donnée pertinente est le rendement moteur moyen sur une montée donnée. Mes tests Cyclone 500W 20" contre SP 48V 26" rendent ce dernier perdant de 8% (63% contre 71%).

Ce serait intéressant d'avoir la même mesure en enchainant montée plus descente (la même, idéalement), histoire d'avoir une idée de l'intérêt de la régénération.

joebar a écrit:

mtauss a écrit:

Joebar, t'en achète un de ces ISD pour le comparer au Velectris avec ton Cycleanalyst ?

Non, je ne testerai pas car la puissance ne semble pas au rendez-vous pour lutter à armes égales.

ISD ne s'interresse pas aux configurations autres que légales , c'est net et définitif pour eux
qui plus est leur kit complet en 250 w approche allegrement les 600 roros (avec variateur et kit pedalier)

oui, mais y'avait moyen d'en toper un à 100€ d'occaze neuf (annonce sur velectris).
Egalement, l'entraxe non standard à achever de me refroidir.

pasteque a écrit:

joebar a écrit:

mtauss a écrit:

Joebar, t'en achète un de ces ISD pour le comparer au Velectris avec ton Cycleanalyst ?

Non, je ne testerai pas car la puissance ne semble pas au rendez-vous pour lutter à armes égales.

ISD ne s'interresse pas aux configurations autres que légales , c'est net et définitif pour eux
qui plus est leur kit complet en 250 w approche allegrement les 600 roros (avec variateur et kit pedalier)

---> Effectivement, ça refroidi

Pour info, sur le Catrike Trail d'Hernan, il y a un Bionx 250 watts Li-Ion, 10ah 24 volts... et avec la manette de gaz optionelle... Donc on peut faire de la "mobylette" sans pédaler du tout... Alors j'ai fait le test batterie pleine jusqu'à la panne sèche en roulant à fond sur des routes autour de mon atelier sans jamais donner un coup de pédale, et en roulant assez vite... 25-30 km/h presque toujours et sans jamais m'arrêter... Des petites montées (faux plat montant) et des faux plats descendant... Freinage quasi exclusivement à la régen... A ce rythme, panne sèche après... 9km... La batterie était quasi neuve (4-5 cycles)... Peut-être qu'elle tiendrait à peine + maintenant... Ou moins c'est selon Je referai le test quand il fera un peu + chaud

Salut !

M.

Oui, le bionx est vraiment pas fait pour rouler à la gâchette, c'est totalement un bouffeur de batterie dans ce mode. Par contre pour un démarrage canon ou une traction tout en douceur sur une pente glacée, c'est tout bon.

En complément de ce qui est ci-dessus, je précise que pour avoir de bonnes valeur de régénération il faudrait descendre à la vitesse à laquelle on monte... J'exagère mais à peine. L'optimum en descente pour maximiser l'énergie entrante se situe souvent vers 30 km/h, ce que je fais souvent (par -14°C c'est bien assez vite pour ma peau) et ce qui explique mes valeurs élevées.
En montée je ne suis pas au taquet, comme un fou, mais juste au double de ma vitesse sans assistance; cela me suffit et permet de baisser drastiquement ma consommation.
Le temps aller-retour en VTT ou en trike non assisté, c'est plus d'une heure malgré la descente à tombeau ouvert, genre 75 km/h; avec une assistance légère c'est 35 minutes pour 4.5 Wh/km, et à bloc c'est moins de 30 minutes pour 8 Wh/km. Ridicule à mes yeux d'augmenter autant l'énergie engloutie pour 5-6 minutes...
A voir ce que cela donnera avec un moteur pédalier. La comparaison est prévue...

Calcoran a écrit:

joebar a écrit:

Une donnée pertinente est le rendement moteur moyen sur une montée donnée. Mes tests Cyclone 500W 20" contre SP 48V 26" rendent ce dernier perdant de 8% (63% contre 71%).

Ce serait intéressant d'avoir la même mesure en enchainant montée plus descente (la même, idéalement), histoire d'avoir une idée de l'intérêt de la régénération.

Petite indication: rarement mieux que 6 Wh/km si je pars en batterie pleine, puis 4.5 Wh/km pour les 2-3 cycles suivants avec la possibilité de recharger dans la grande descente. Ca change...

[quote="
A voir ce que cela donnera avec un moteur pédalier. La comparaison est prévue...[/quote]

---> pour une bonne comparaison, il faudrait monter un bionx en moteur de pédalier à la façon stokemonkey et le comparer au bionx en moteur de moyeu...

stokemonkey : http://cleverchimp.com/products/stokemonkey/

De cette façon, on pourrait vraiment voir si le même moteur monté différemment apporte un + ou pas... Qu'en penses-tu cavallo ?... Si tu es intéressé, on peut collaborer sur un tel projet... Je ne sais pas si on arrivera à conserver la super assistance au pédalage "transparente" du Bionx en le montant ainsi... Mais si on y parvient d'une manière ou d'un autre, alors, ça serait vraiment intéressant... Dis-moi ce que tu en penses A mon avis ça devrait être possible en mettant 2 chaines connectées au pédalier et au bionx (une a droite pour déclencher l'assistance et une à gauche prise sur la fixation disque pour renvoyer les watts sur le pédalier) puis ensuite, une chaine normale qui part à droite vers la roue arrière motrice... Tu vois cque j'entends ?

On pourrait aussi envisager 2 bionx en série... L'un en moteur de moyeu standard, et le pédalier assisté par un autre bionx... 2x 500 watts comme ça, ça devrait être plutòt canon comme montage et pas de pb pour la régen et la "transparence" du bionx serait au minimum assurée par le moteur arrière

Salut !

M.

trés trés interressant comme montage et comme idée de comparatif
si cavallo n'embraye pas ou si sur son tri cela présente un probleme d'encombrement , je suis partant pour le projet car je suis en train de monter un VD (avec xtracycle justement )assisté en roue avant (jusqu'a présent)
entre les bases arrieres la place ne manque pas.......je pourrais meme recycler le pedalier de tandem de mon montage cyclone

sauf que , sauf que....faire tourner le stator d'un brushless en lieu et place de la cage a me parait pas tres faisable mécaniquement , je vois mal comment ils font leur stonemonkey......

thierry

réponse à gui13, oui, je suis en mode légal avec un PAS, et une batterie de 36v/10Ah.
Le sujet à l'air de passionner un nombre important de trikers. Avec toutes ces idées qui foisonnent, peut être que l'on arrivera à définir le profil de l'engin idéal.
joebar, je ne comprend pas bien ta mesure de 300wh/km; celles que je constate sur le CA, (en côte), sont plutot de l'ordre de 25 à 30wh/km, ou alors on ne parle pas de la même chose.

merci momo05 pour ta reponse .

Citation :

sauf que , sauf que....faire tourner le stator d'un brushless en lieu et place de la cage a me parait pas tres faisable mécaniquement , je vois mal comment ils font leur stonemonkey.....

ben pasteque t'es pas reveillé , il tourne comme un moteur moyeu (l'axe est fixe ) d'ailleur c'est un moteur moyeu sans rayon , joe49 si tu passes par la !!!!

damned ich habe das paupiéres collieren et endormieren!

Pour ce qui est de monter un moteur moyeu en moteur pédalier, cela a été fait par Pierrafeu et Jo (voir le forum Velectris). Ils parlent d'un gain important de couple (logique...) pour faire du VTT (leur application), mais je n'ai pas lu de réel comparaison de consommations typiques sur route (montées/plats).

Pour rebondir sur ce que dit Cavallo, la seule donnée des Wh/km n'est pas suffisante pour opérer une comparaison: il faut aussi connaitre le temps de parcours.
Car en poussant la betise à l'extreme, je peux faire du 0Wh/km avec mon assistance si je ne m'en sers jamais (et alors je mettrai trèèèès longtemps ).

@Momo05:
En montée ce qui est parlant c'est la conso par mètre vertical, ou Wh/km d+. Se calcule facilement si tu as tes Wh/km et la pente moyenne connue.

[quote="joebar"]de parcours.
Car en poussant la betise à l'extreme, je peux faire du 0Wh/km avec mon assistance si je ne m'en sers jamais (et alors je mettrai trèèèès longtemps ).
quote]

---> toi peut-être, mais un bon grimpeur en low-racer carbone de 6-7 kg avale alègrement 700 m. de dénivelé en 1/2 h... Sans moteur donc... = 1400m/h de taux de montée... Pas si mal du tout non Tu fais beaucoup mieux avec ton assistance de 500 watts et en pédalant à coin comme un malade sur ton Ice-Q

Pour des infos sur les montées sans moteur en VH, je vous propose de lire attentivement ce que j'ai écrit en 2004 à propos des championnats d'Europe à Telfs ici : (en particulier ce qui concerne le contre la montre en côte à 11% de moyenne) :
http://www.biketothefuture.ch/index.php?page=mypage&iId=14

Salut !

M.

@ joebar
merci pour la mise au point; effectivement, je n'avais pas compris le sens de cette mesure. Intéressant.

On peut prendre les Wh/km de dénivelé qui sont bien plus "neutres" que les Wh/km au plat, à condition d'avoir un poids comparable ou de le donner pour permettre la comparaison.
Il faut toutefois que le pédaleur soit de puissance égale, sinon il va rester la même incertitude.
Le mieux est de donner les deux, et la moyenne. Ainsi on a une idée plus nette de la charge de travail pour le moteur.

Il y a pire: pour un véhicule lourd en montagne, l'idéal est assez facile à définir: un moteur réducté profitant des rapports de transmission pour la montée afin de rester dans la plage de rendement et avoir du couple, et en descente un moteur moyeu à entraînement direct pour avoir du frein électrique et être en sécurité.
Chouette, hein?

Comme c'est à peu près mon cas, c'est la galère...

Une solution est d'avoir assez de puissance pour ne pas laisser descendre le moteur moyeu sous son régime de rendement acceptable, et ainsi l'utiliser à une vitesse plutôt agréable.
Avantage annexe: possibilité d'avoir toutes les roues motrices et donc de mieux répartir les contraintes tout en améliorant la capacité en côte sur mauvais revêtement.