Na Alemanha, em 2022, teve início a fase de testes de um inovador sistema de transmissão para bicicletas elétricas, que em breve entrará em produção. O desenvolvimento desse sistema, o Free Drive, é fruto da colaboração entre as empresas Schaeffler e Heinzmann. Este sistema revoluciona a propulsão de bicicletas elétricas ao eliminar a necessidade de correntes, abrindo um leque de novas oportunidades.
O Free Drive utiliza uma única fiação para conectar as rodas aos pedais. Então, ao contrário dos sistemas tradicionais, tanto em bicicletas elétricas quanto convencionais, que empregam correntes como meio de propulsão. O movimento contínuo de pedalada mantém sua relevância, pois um micro gerador captura a energia cinética do ato de pedalar e converte em energia elétrica. Então, as rodas recebem essa energia pela transmissão, impulsionando o seu movimento.
Uma das características notáveis do sistema Free Drive é sua configuração compacta, permitindo uma distância padrão de 138 milímetros entre os pedais. A ausência de uma estrutura mecânica entre os pedais e as rodas abre espaço para uma ampla gama de novos conceitos de design e projetos. Isso não apenas influencia o desenvolvimento de e-bikes, mas também cria oportunidades para pequenos veículos elétricos.
“O sistema de acionamento sem corrente abre possibilidades completamente novas na arquitetura da bicicleta e na configuração dos pedais. Incluindo designs com duas, três ou quatro rodas, com ou sem teto”, explica o presidente da Divisão de Mobilidade elétrica da fabricante, Jochen Schröder. O conceito de bicicleta digital “bike-by-wire” também implica que as trocas de marcha e as transições entre os modos de operação ocorrem por software.
Funcionamento
O componente central do sistema Free Drive é o micro gerador desenvolvido pela Schaeffler. Ele desempenha um papel essencial ao estabelecer a resistência nos pedais enquanto capta a potência gerada pelo ciclista durante a pedalada. Este dispositivo converte a energia mecânica do ato de pedalar em energia elétrica. Em seguida, se transforma de forma subsequente novamente em energia mecânica através do motor responsável por impulsionar as rodas. Da mesma forma que em automóveis, todos os elementos do sistema se comunicam por meio de uma conexão CAN.
O sistema integral assegura uma produção de potência contínua de 250 watts e engloba um gerador de pedal, motor de tração, bateria e uma interface homem-máquina (HMI). O gerador regula a quantidade de resistência percebida pelo ciclista durante a pedalada, ajustando-se ao nível de esforço selecionado, o que por sua vez preserva a velocidade.
No caso de uma pedalada mais vigorosa do que o necessário, a energia excedente é acumulada na bateria, que pode ser recarregada através de um sistema de frenagem regenerativa incorporado ao motor. Adicionalmente, com uma tomada elétrica é possível recarregar a bateria.
De acordo com os fabricantes, as bicicletas elétricas que incorporam esse sistema devem demandar menor manutenção se comparadas às contrapartes convencionais, uma vez que a abordagem elimina o desgaste típico de engrenagens e correntes.
Cargueiras
Apesar da sua versatilidade em se adaptar a uma variedade de modelos de bicicletas elétricas, o sistema Free Drive demonstra uma utilidade particularmente notável em bicicletas de carga. A peculiaridade dessas bicicletas reside na limitação imposta pela estrutura necessária para permitir que a corrente da bicicleta alcance a roda traseira ou a caixa de câmbio. Ao adotar o sistema Free Drive, essa restrição é superada, possibilitando a concepção de designs mais estáveis que posicionam o compartimento traseiro em proximidade ao solo.
É pertinente ressaltar que, à medida que a utilização de bicicletas para a realização de entregas e transporte de pequenas cargas ganha destaque, ela se revela como uma alternativa mais ecologicamente sustentável em comparação com a abordagem de entregas motorizadas por motocicletas ou outros veículos movidos a combustível.
“Independentemente de o sistema ser usado em aplicações de 2, 3 ou 4 rodas, a ausência de uma conexão mecânica entre o gerador e o motor significa que o Free Drive pode fornecer flexibilidade máxima na arquitetura da bicicleta e uma pedalada que se adapte aos requisitos da bicicleta e às necessidades do ciclista, garantindo um desgaste mínimo”, finaliza Jochen Schröder.
*Este conteúdo está alinhado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), na Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU). ODS 07 – Energia Acessível e Limpa; ODS 11 – Cidades e Comunidades Sustentáveis
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