- Cadence de pédalage et économie de la batterie
La cadence de pédalage:
c’est le nombre de tours complets de pédalier que vous faites en 1 mn : par exemple une cadence de 100 tours/minute veut dire que vous faites 100 tours de pédalier en 1 mn, c’est une cadence élevée !
Les moteurs sont faits pour délivrer la meilleure assistance entre 75 et 85 tr/mn et donc à cette cadence-là, la batterie sera sollicitée juste ce qu’il faut pour bien vous assister.
Il faut comprendre comment utiliser le bon braquet pour avoir la bonne cadence.
Une étude intéressante (du 14/08/2018) décrit l'influence de la cadence de pédalage sur l'autonomie de la batterie (et sur la santé).
Quelques extraits (traduction) :
A la cadence basse de 50 tr/min et avec une assistance moyenne (puissance : 150 W), les déperditions thermiques sont trois fois plus importantes qu'à 85 tr/min. A cette cadence de 50 tr/mn, le rendement du moteur est de 24,5 % de moins qu'à 85 tr/min !
En pratique, ce sont sur des tronçons plats, de légères pentes ou sur des parcours avec vent de face que vous pilotez ainsi. Ces tronçons vous incitent à conduire "paresseusement", à pédaler plus lentement. Par exemple, si le pédalier du vélo électrique est assez souvent en mouvement avec une efficacité sous-optimale, on peut s'étonner d'une autonomie qui est 30 % inférieure à celle spécifiée…
Un calcul avec 250 W (la puissance moyenne pour un moteur Pedelec = 25 km/h) aboutit toujours à une différence d'efficacité de 82 % à 93 %. En pratique : sur les tronçons où le mode haut ou turbo est utilisé, si la cadence est trop basse, dix pour cent de la puissance est gaspillée en production de chaleur.
Aussi bien sur les lignes droites que sur les pentes, dans les vents contraires, sur les montées plus longues (où la batterie est particulièrement sollicitée) j'obtiens en fait une autonomie un peu meilleure en fin de sortie avec une cadence plus élevée en raison de la meilleure utilisation de la puissance par le moteur.
Une dernière remarque sur la technologie du moteur : une limite supérieure s'applique non seulement à la vitesse (max. 25 km/h), mais aussi à la cadence à partir de laquelle le moteur ne fournit plus de puissance : le moteur Yamaha PW prend en charge une cadence allant jusqu'à 100 tr/min, le moteur PW-X (et le Bosch Gen4) jusqu'à 120 tr/min. Les moteurs des S-Pedelecs (=45 km/h) offrent une assistance supplémentaire.
En plus de la technologie du moteur et de l'autonomie de la batterie, n'oubliez pas : La contrainte matérielle sur les chaînes, pignons, engrenages, etc. est également plus élevée à cadence basse.
Outre la technologie, une cadence légèrement plus élevée présente d'autres avantages :
Meilleure circulation sanguine et plus de protection pour les articulations du genou.
A cadence élevée, les phases de tension sont plus courtes, de sorte que le flux sanguin dans un muscle n'est que brièvement perturbé. Lors d'une contraction, les vaisseaux sanguins sont comprimés et la circulation du sang est entravée. Mais cela est important pour le transport de l'oxygène et des nutriments. Les intermédiaires métaboliques tels que le lactate sont mieux éliminés grâce à une bonne circulation sanguine.
Une cadence plus élevée est meilleure pour les articulations (les pics sont plus courts et souvent plus bas). Une cadence > 75 tours par minute est recommandée par la médecine du sport. Incidemment, en tant que patient en rééducation, vous serez entraîné à 75 tr/min (c'est la limite inférieure afin de maintenir les charges au genou aussi basses que possible).
La cadence optimale des vélos électriques
Pour les loisirs, les randonnées, la montagne et les sentiers
Il y a vraiment, comme déjà décrit dans l'introduction, une cadence optimale : La cadence à laquelle vous devez utiliser le moins de force pour la même performance.
Exprimée en chiffres et vue du moteur, elle semble osciller entre 70 et 90 tours par minute. D'un point de vue humain, et à partir de 75 tr/min, je retiens la recommandation des médecins de réadaptation pour un entraînement le plus doux possible pour les articulations.
L'ensemble du système humain/moteur pourrait donc fonctionner le plus efficacement autour de 75 tr/min.
Que ce soit sur une route droite, par vent de face, sur des pentes... selon ce qui précède, cela s'applique non seulement aux très sportifs sur le terrain, mais aussi à tous les cyclistes de vélo électrique, des débutants aux cyclistes récréatifs et de randonnée, les navetteurs et de nombreux autres cyclistes E-MTB de tous les engagements.
Pour maintenir la cadence idéale, il faut changer de braquet (il faut jouer sur l'ensemble des pignons de la cassette pour toujours être proche de cette cadence idéale !). Cependant, le choix de l'équipement le plus approprié est une autre histoire avec les nombreuses options qui sont désormais disponibles. Tout comme la réaction et le caractère de la puissance délivrée par les moteurs.
Le lien sur l'étude de la cadence de pédalage et le couple.
Nota : Pour confirmer cet échauffement quand la vitesse de pédalage est trop faible, c'est aussi vrai pour le moteur ; voici ce que Bosch dit dans la notice du moteur : Dans certaines circonstances extrêmes, notamment en cas de roulage prolongé à faible vitesse avec charge élevée (dans des côtes en montagne notamment), certaines parties de l’entraînement risquent de s’échauffer jusqu’à des températures > 60 °C.
CONSOMMATION : Quels modes d'assistance choisir ?
D'après les valeurs en pourcentage, vous pouvez facilement comprendre pourquoi Eco consomme peu. Plus l'assistance sera élevée, plus l'énergie fournie par la batterie sera consommée.
Avec les modes linéaires (ceux avec modification du pourcentage dans eBike Flow), il est facile de comparer. Cela devient plus difficile avec les modes variables :
- Tour+ (60% à 340%, selon la pression sur les pédales), nécessite beaucoup de pression pour atteindre les pourcentages élevés,
- eMTB (140% à 340% selon la pression sur les pédales), nécessite moins de pression que Tour+ pour atteindre les pourcentages élevés,
- Auto (60% à 340%, en fonction de la pente et/ou d'autres résistances à la conduite telles que le vent de face) : le changement des valeurs de pourcentage ne se fait pas en fonction de la pression sur les pédales, mais en fonction des éléments externes. Si vous avez une pente et que vous ne changez pas de rapport de transmission, vous allez pédaler moins vite, mais vous garderez votre vitesse. Dans ce cas, c'est le moteur qui adaptera le pourcentage d'assistance et vous allez consommer de l'autonomie de votre batterie. Si vous êtes habitué et en capacité d'avoir une bonne fréquence de pédalage (80tr/mn), ce mode n'est pas vraiment fait pour vous. Privilégiez alors le mode Tour+.
Ce mode peut être modifié en termes de performances comme les modes linéaires via l'application eBikeFlow. - eMTB+ (140 à 400% selon la pression sur les pédales) : ce mode est similaire dans son fonctionnement au mode eMTB. Pour les moteurs GEN5 et CX-R, compte tenu que leur puissance (750W) et couple (100Nm) est plus élevée, le mode eMTB+ est complété par une fonction «Dynamic Control» qui est un contrôle de la traction grâce aux dernières générations de capteurs intégrées des nouveaux moteurs. Ces capteurs déterminent le patinage de la roue arrière et le cabrage de la roue avant afin d’aider le pilote à maîtriser le vélo.
Avec les modes progressifs (sauf Auto qui est un mode adaptatif), c'est à vous, ou plutôt à vos jambes (par la force exercée sur les pédales), de décider de l'assistance fournie par le moteur et de la puissance consommée.
Avec Auto, vous ne pouvez rien influer par vous-même (par la pression sur les pédales), à part quelques réglages permis par l'application.
Le mode Off supprime l'assistance moteur, mais maintient toutes les autres fonctions en service.
Conclusions
- Tour consomme au moins deux fois plus qu'Eco car il assiste avec 140%,
- Tour+ est reconnu pour utiliser moins d'énergie qu'eMTB parce que vous avez tendance à rester dans la plage d'assistance inférieure,
- Tour+ c'est la garantie de consommer plus qu'Eco, parce que vous consommez régulièrement plus de 60%,
- Entre Tour et Tour+, vous consommerez plus sur Tour+ seulement si avec votre effort personnel, vous dépassez régulièrement plus de 140%,
- eMTB+ consommera plus que eMTB si vous être dans la plage d'assistance supérieure.
- Auto consomme beaucoup lorsque l'on roule sur des chemins montagneux, car ce mode régule rapidement jusqu'à 340% dans les côtes afin de maintenir votre vitesse, et surtout si vous n'avez pas une bonne fréquence de pédalage.
- Sport consomme nettement plus que Tour et probablement plus que Tour+ pour de nombreux pilotes, mais moins qu'un eMTB ou eMTB+,
- Turbo vide la batterie rapidement,
- Off ne consomme rien.
Au final, c'est difficile de conseiller un choix particulier. La question se pose de savoir si la consommation est le critère décisif pour le choix des modes, ou si c'est plutôt le niveau d'assistance souhaité en fonction de sa propre façon de rouler. En théorie, on ne peut répondre à cette question que dans une mesure limitée.
Vous ne pourrez pas éviter de tester différentes combinaisons et de faire votre propre expérience.
Une combinaison Eco, Tour+, Auto, eMTB (ou eMTB+) serait intéressante à tester.
Si vous voulez avoir une approche de votre consommation avec vos paramètres, vous pouvez tester le simulateur Bosch qui est très bien fait simulateur d'autonomie de Bosch.