Bicicletas eléctricas

Schaeffler Free Drive. Un revolucionario sistema para bicicletas eléctricas sin cadena ni correas

El fabricante alemán Schaeffler ha presentado un novedoso sistema de propulsión para bicicletas eléctricas que adopta la tecnología de conexión donde el motor y los pedales no están unidos por un sistema físico tradicional, sino simplemente por un cableado.

El componente central del sistema Free Drive es el generador de Schaeffler, que establece una resistencia constante en el pedal, y absorbe la energía producida durante el pedaleo. Esto quiere decir que en lugar de impulsar la rueda, y con ella hacer funcionar el motor, el ciclista solamente moverá las piernas para producir electricidad e indicar al motor cuando funcionar. Vamos, un extensor de autonomía humano.

Básicamente estamos ante una solución regenerativa mediante una transmisión híbrida en serie. De esta forma el esfuerzo que realice el conductor se transmitirá simplemente como información al motor de 250W, situado en las ruedas, que se encargará de gestionar la energía disponible. Una energía procedente de una batería o producida durante el pedaleo que cuando sobre, por ejemplo en las bajadas o en zonas llanas poco exigentes, si seguimos pedaleando se almacenará en la batería como se hace habitualmente con la frenada regenerativa (que también incorpora) para de esa forma extender la autonomía.

Uno de los principales puntos a favor de este sistema es la libertad que tendrán los desarrolladores a la hora de afrontar nuevos diseños. Principalmente en bicicletas de carga de dos, tres o cuatro ruedas, donde el conectar los pedales con los motores situados en las ruedas traseras suele complicar y encarecer el diseño del conjunto. Algo que se solucionará con este sencillo formato.

Así lo confirma Jochen Schröder, presidente de la división E-Mobility de Schaeffler:  “Independientemente de si el sistema se utiliza en aplicaciones de 2, 3 o 4 ruedas, la ausencia de una conexión mecánica entre el generador y el motor significa que Free Drive puede proporcionar la máxima flexibilidad en la arquitectura de la bicicleta y una sensación de pedaleo libremente configurable, que se adapta a los requisitos de la bicicleta y las necesidades del ciclista, garantizando al mismo tiempo un desgaste mínimo«.

Las dimensiones compactas del sistema Free Drive permiten una distancia estándar de 138 milímetros entre los dos pedales. El sistema Free Drive se puede especificar para varias aplicaciones, independientemente del fabricante. Para los operadores de flotas, FreeDrive ofrece un sistema robusto, ergonómico y de bajo mantenimiento con bajos costes de operación y mantenimiento. ya que no se requieren piezas de desgaste ni equipos periféricos en la cadena.

Quedan por saber aspectos fundamentales que pueden determinar si estamos ante una verdadera revolución o no. Por ejemplo, su coste, que si es demasiado elevado no permitirá realmente lograr un ahorro en el diseño de los vehículos. También su eficiencia respecto a los sistemas por cadena o correa, y su peso.

Pero la idea sobre el papel parece muy interesante, principalmente pensando en las aplicaciones comerciales. Y es que poder ir bajando una cuesta, aprovechando la frenada regenerativa y al mismo tiempo ir pedaleando para recargar la batería, sin duda suena de lo más interesante y que permitirá instalar baterías de menor capacidad, reduciendo peso y coste del conjunto, sin mermar la autonomía.

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Ver comentarios

  • Este sistema podría implicar un 2x2, es decir tracción integral, muy útil para montaña.

    • Ya hay bicis 2x2 sin este sistema (ver UBCO 2x2), pero le veo el inconveniente de que en caso de mal funcionamiento del sistema te quedas tirado mientras que si mantienes la cadena puedes al menos pedalear.
      Este sistema ya se vio hace muchos años en la erockit.

    • Los sistemas de 2x2 nunca han funcionado porque no aplican un par vectorial para ofrecer tracción-propulsión según las necesidades del terreno. Tener 1kw constante en la rueda delantera es inútil en casi todas las situaciones, mejor derrapar con la rueda trasera que perder tracción con la delantera

      • Generalmente los controladores de motores en buje para bici eléctrica controlan la velocidad del motor: Las ruedas derrapan poco/nada porque en cuanto pierden tracción ganan velocidad y el controlador reacciona reduciendola. Tienen un "control de tracción" que además funciona muy rápido.

  • Además, al eliminar el cambio exterior que llevan la mayoría de bicis, no está expuesto a roturas por golpes.

  • Veo un pequeño inconveniente con las leyes de la termodinámica. Cada vez que se convierte la energía (mecánica -> eléctrica -> mecánica) todo el mundo sabe que existen pérdidas y que el proceso no es eficiente al 100%, en el mejor de los casos suele rondar el 90%; dicho esto, en este concepto hay al menos dos puntos de pérdida y me atrevería a decir que la suma de ambas es bastante más de un 10% del esfuerzo del ciclista. Quedarse sin batería tiene que ser un auténtico suplicio.
    Mucho tiene que aportar en otros conceptos como para que sea una propuesta que pueda llegar a ser interesante.

    • Las correas generan fricción, que también es una pérdida. Y la conversión electricidad-movimiento y viceversa es muy eficiente, por lo que estarán a la par o muy parecidos.
      La diferencia probablemente será de peso. A pesar de todo, me da que el generador y el motor pesarán más que los engranajes y la correa.

      Pero por otro lado, con un mínimo de almacenamiento por el medio, permite una gestión del esfuerzo mucho mejor. A diferencia del pedaleo normal, la potencia puede ser cargada y descargada con desfase temporal. No por subir una cuesta tendrás que pedalear más fuerte, si tienes carga de antes.

      Si vas a tener una bicicleta eléctrica, probablemente tiene sentido descartar la transmisión mecánica per se. Sólo va a agregar fricción.

    • El artículo original indica que tiene una eficiencia un 5% inferior a la de una cadena. Nadie ha dicho que vaya a ser más eficiente. Lo que sí será es mucho más flexible y versátil.

  • Pues seria muy interesante si alguien pudiera mostrar una comparativa de la eficiencia de los distintos tipos de transmisión: cadena, correa ,cardan, eléctrica, etc.
    Lo he estado buscando y no lo encuentro.

  • Este paso era obvio. La eliminación de la transmisión mecánica por una eléctrica, permite segregar generación de consumo con una batería de por medio.
    A tomar por saco platos, piñones, y cadena, y el engrase, y las silgas, cambios mecánicos, todo.
    Motor en cada rueda y generador a pedales donde quieras. Puedes tener tantos generadores como pedaleantes o remeros, y la gestión entre todos ellos, electrónica.

  • La gente coge impulso con la primera pedalada para mantener el equilibrio.

    Sería muy difícil de controlar en zonas lentas .

    • Siempre le puedes dar la primera patada al suelo, como los patinetes.

    • Con las motos no hay ningún problema.
      No creo que exista ese problema, lo solicionan con electrónica,

  • Muchos habláis de la eficacia, del peso..., Pero el quid de la cuestión es que este sistema permite subir cuestas haciendo el mismo esfuerzo que si fueras en llano, que permite recargar en bajadas, y que con la ley actual, podría aumentar la autonomía de las e-bikes ya que ahora solo usan la batería, mientras que con este sistema aunque con la fuerza no generes el 100% de la potencia que gaste el motor, con que sea el 50% (que es yendo por lo bajo), se podrían hacer más de 100km con las baterías actuales.

    Y una ventaja más, podrías tener la bici en un rodillo y recargar otro tipo de aparatos eléctricos cuando estés en casa.

    Yo lo veo un win-win y en menos de 10 años casi todas las bicicletas serán así.

    • Eso ya lo permiten los sistemas con sensor de par en lugar de sensor de pedaleo y motor en buje. No entiendo por qué dices que podría aumentar la autonomía porque como te digo, las que cuentan con sensor de par sólo asisten en caso de detectar reacción en la transmisión por lo que, en caso de pedalear en vacío no consumen batería.
      Lo de la bici en el rodillo no tiene ningún sentido: es mucho más sencillo hacerlo con un motor en rueda levantando la rueda del suelo pedaleando contra freno, pero es absurdo... la energía que generas en una hora es ridícula (aprox. 100Wh)

      • Como sabes la energía que generas por hora?
        Cuando pedaléas en "vacío" no consumes, pero tampoco generas, no conozco ninguna e-bike que en las bajadas regenere.

  • Pues es evidente que conoces muy pocas ebikes. Las de motor central no regeneran nada porque la rueda no arrastra el motor, las de motor en buje direct drive (todas las que hace unos años montaban bionx, por ejemplo, las stealth bomber, greyp, qulbix, ubco, vector, erocket, ) prácticamente todas. Los controladores tipo Kelly, nucular, sabvoton, votol... y todos los clónicos chinos incluyen frenado regenerativo. Lo mismo sirve para los kits crystalyte, nine continent...
    La potencia para calcular la energía la saco de aquí: https://www.npr.org/sections/13.7/2016/12/08/504790589/could-you-power-your-home-with-a-bike?t=1630650258750
    Aquí más info: https://www.enbicielectrica.com/search?mode=searchbox&search_keywords=regenerativo&show_results=topics
    Y aquí más:

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