En kedja som överför kraften från pedalerna till bakhjulet har varit standard på cykeln sedan 1880-talet. Lösningen har ansetts tillräckligt bra även sedan cyklar på senare tid börjat utrustas med batteri och elmotor, för att underlätta i motvind och uppförsbacke.
Men nu presenterar den stora tyska industrikoncernen Schaeffler, främst inriktad på rullningslager, ett nytt koncept som potentiellt ger konstruktörer större frihet vid utformningen av elcyklar.
Produkten kallas för Free Drive och är skapad för att eliminera behovet av mekanisk överföring av kraften via kedja eller rem (det finns även enstaka cykelmodeller med drivaxel). Den presenteras på mässan Eurobike 2021 i tyska Friedrichshafen.
Enheten består av pedaler som driver en generator som genererar el, alltså en pedalgenerator. Elen överförs via kabel till bakhjulet där den återigen omvandlas till rörelse av en elmotor. Om cyklisten bidrar med mer kraft än vad som behövs återförs energin till batteriet.
Schaeffler har utvecklat Free Drive i samarbete med det tyska bolaget Heinzmann, specialiserat på drivning av elfordon. Heinzmann säljer den som ett paket med pedalgenerator, drivmotor till bakhjulet, batteripack och användargränssnitt. Systemet levererar 250 watt kontinuerlig effekt och kommunicerar via CAN-bus.
Schaeffler benämner lösningen som ”bike-by-wire” (någon svensk översättning finns), vilket är i samklang med vad bilindustrin brukar göra när den ersatt en mekanisk justering av till exempel broms eller styrning med elektriska ställdon och kablar (brake-by-wire, steer-by-wire och så vidare).
Free Drive är enligt elfordonssajten Electrek särskilt framtagen för cyklar med elassistans (se faktaruta), det vill säga max 250 watts motor och där cyklisten själv måste trampa för att motorn ska bidra med kraft.
Produkten kan framstå som en onödigt komplex lösning på ett sedan länge löst problem. Schaeffler självt trycker därför på att friheten den medger vid konstruktion.
– Oavsett om systemet används i 2-, 3- eller 4-hjuliga applikationer innebär frånvaron av mekanisk koppling mellan generator och motor att Free Drive erbjuder maximal flexibilitet för cykelarkitekturen”, säger Jochen Schröder, chef för Schaefflers avdelning för E-mobilitet, i ett uttalande.
Schaeffler hoppas att minskat underhållsbehov ska bli ett försäljningsargument som lockar bolag med elcykelflottor. Foto: Schaeffler
5 procent lägre verkningsgrad
Schaeffler säger inte något i pressmeddelandet om vilken verkningsgrad systemet har jämfört med kedjedrift. Till Electrek meddelar dock en representant att den är fem procent lägre, vilket alltså innebär fem procent kortare räckvidd allt annat lika. En av fördelarna med kedjedrift är den goda verkningsgraden, som kan vara uppemot 98 procent.
Koreanska Mando menar att de lanserade världens första kedjelösa elcykel, kallad Footloose. Modellen belönades med ett par designpriser 2013. Företaget löste drivningen på samma sätt som Schaeffler, det vill säga med en generator. Främsta skälet tycks ha varit att kunna konstruera en cykel som enkelt gick att vika ihop för transport på till exempel tåget.
Mando menar att de skapade den första kedjefria elcykeln med Footloose, som vann ett par designpriser 2013. Foto: Mando
Fakta: Cykel med elassistans
Så här skriver Transportstyrelsen om cyklar med elassistans.
”En cykel med tramp- eller vevanordning och elassistans räknas som cykel om den är konstruerad på följande sätt:
* Elmotorn kopplas in när trycket på tramporna ökar, till exempel för att göra det lättare att trampa i uppförsbackar och i stark motvind.
* Motorn får endast förstärka kraften från tramporna och får inte ge något krafttillskott vid hastigheter över 25 km/tim.
* Motorns kontinuerliga märkeffekt får vara högst 250 watt.
Om en cykel med elassistans avviker från dessa krav kommer fordonet inte längre anses vara cykel, utan kommer troligen anses vara en moped med andra krav och förutsättningar för att få brukas i trafik.”
