El invento que hará que las bicicletas eléctricas tengan mucha más batería gracias a quitar las cadenas

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Las bicicletas eléctricas siguen ganando cuota de mercado, con más de un millón de unidades circulando, mientras los expertos vaticinan un crecimiento anual superior al 10%. Su tendencia al alza parece imparable, dadas las crecientes restricciones a los vehículos de combustión en las ciudades y la versatilidad de estos vehículos de dos ruedas, que no dejan de incorporar novedades tecnológicas. Hay ejemplos de todo tipo, como la bici futurista sin radios en las ruedas y con sistema antirrobo, o la que evita que vayas tragándote el humo de los coches.

Más allá de modelos concretos, los avances realmente trascendentales son los que cambian la forma de entender y diseñar las bicicletas. Uno de ellos, Bike+, el innovador sistema regenerativo capaz de autorrecargarse a través de la frenada y la energía del pedaleo para ofrecer autonomía infinita en una bicicleta eléctrica, ya se aplica en bicis revolucionarias como la Vello Bike+.

Pero el sistema que puede transformar definitivamente el panorama es Free Drive, que utiliza un generador eléctrico en lugar de una cadena o correa de transmisión para propulsar las e-bikes. La solución, desarrollada por la marca alemana de componentes Schaeffler en colaboración con Heinzmann, empresa especializada en motores eléctricos para vehículos de dos ruedas, fue presentada en 2021 y acaba de entrar en producción para ponerse al servicio de flotas de bicicletas de carga.

“Este nuevo sistema de transmisión abre posibilidades totalmente nuevas en la arquitectura de la bicicleta y la configuración de los pedales”, ha explicado Jochen Schröder, responsable de la unidad de negocio E-Mobility de Schaeffler, en un comunicado de prensa.

Las ‘e-bikes’ sin cadena

Hace más de 200 años, allá por 1818, el barón Karl von Drais presentó en sociedad uno de sus más ingeniosos inventos: un vehículo de dos ruedas en línea que se podía dirigir y estaba impulsado por los pies del conductor. Lo llamó laufmaschine (“máquina de correr”), pero su creación fue más conocida como draisiana y se convirtió en la gran precursora de la bicicleta tal y como la conocemos hoy en día.

Desde aquellos primeros velocípedos hasta los modelos más innovadores de e-bike se han sucedido innumerables avances, y Free Drive aspira a convertirse en uno de los más decisivos. Este prodigio de la ingeniería incorpora un generador integrado en el pedalier o eje de centro, que se suma al motor de buje trasero, una batería de litio específica y un módulo de control montado en el manillar para ofrecer su máximo rendimiento.

De hecho, este sistema implica cambiar la tracción en paralelo por la tracción en serie. El pedaleo del ciclista es el que hace girar el generador. Así, la energía mecánica se convierte en energía eléctrica, que va directa al motor de la rueda trasera a través de cables (de ahí que inglés se llame bike-by-wire). El motor, por su parte, se encarga de hacer la conversión inversa: pasa de eléctrica a mecánica para hacer girar la rueda, ofreciendo 250 W de potencia.

Al eliminar de la ecuación la cadena y la correa, no existe el cambio de marchas mecánico, todo se realiza por software, aunque se conserva una resistencia al pedaleo ‘artificial’. Esta se puede seleccionar desde el cuadro de mando en el manillar, una manera de regular el nivel de esfuerzo y facilitar sensaciones similares a las que ofrecen las bicicletas convencionales. El exceso de energía generado por el ciclista se almacena en la batería para cuando sea necesario. Eso, unido a un frenado regenerativo, permite ofrecer un rango de autonomía hasta ahora desconocido en este tipo de vehículos.

Una de las grandes ventajas frente a los modelos convencionales de e-bike, según Schaeffer, es que “se precisa una potencia muscular significativamente inferior”, una característica decisiva para afrontar recorridos largos o especialmente desafiantes, pero sobre todo para facilitar el trabajo a los ciclistas de bicicletas de carga.

Así, sin cadena, platos ni piñones, además del resto de componentes de los sistemas de transmisión mecánicos, se evita también el desgaste de las piezas y las engorrosas reparaciones en caso de que alguna falle. El mantenimiento también es más sencillo y, sobre el papel, aumentará la durabilidad y resistencia de los modelos que incorporen este sistema. “Con Free Drive, sustituir las cadenas gastadas es cosa del pasado”, afirma Jochen Schröder, responsable de la unidad de negocio E-Mobility de Schaeffler.

Primeros usos

Aunque Free Drive aspira a estandarizarse en el mercado como solución para todo tipo de vehículos eléctricos, de momento los primeros modelos que la incorporarán son bicicletas eléctricas de carga, que poco a poco están sustituyendo a furgonetas de reparto y camiones pequeños en las ciudades.

Las primeras flotas que emplean esta transmisión llegarán pronto al entorno urbano gracias al acuerdo de Schaeffler con empresas como CIP Mobility, responsables de los mocci Smart Pedal Vehicles, “el nuevo estándar en cuanto a movilidad eficiente, sostenible y de bajo mantenimiento del sector comercial en ciudades y zonas industriales”, afirma el comunicado de la compañía alemana.

Según un estudio de Persistence Market Research, el mercado de las bicicletas eléctricas de carga superará los 2.000 millones de euros en 2032, y a ello contribuirán decisivamente este tipo de innovaciones. En esa cifra esperan tener un papel importante las bicicletas mocci, puestas al servicio de clientes especializados en las entregas urbanas de último kilómetro o en plataformas de bicicletas compartidas, por ejemplo.

Además de la transmisión Free Drive, las bicicletas mocci tienen otras características que las hacen únicas. La mayoría de sus componentes, como los cuadros, ruedas y horquillas, se fabrican con plásticos reciclables de alto rendimiento, en lugar de los habituales acero o aluminio.

Para ello usan el proceso de moldeo por inyección, que permite estructuras novedosas, más ligeras y menos contaminantes. Además, tienen un sistema de telemetría integrado, para que no necesite de elementos externos como un smartphone para registrar y gestionar la información de sus desplazamientos.

Hasta la fecha, otros fabricantes también han investigado en la posibilidad de lanzar al mercado bicicletas sin cadena. Es el caso de BC Bikes, responsables del proyecto financiado en Indiegogo Oyo, una e-bike con un circuito hidráulico que se controla electrónicamente y que adecúa la presión del mismo a la cadencia de pedaleo, la velocidad de la bicicleta y el esfuerzo del ciclista.

Este modelo incorpora un sistema sellado de bucle cerrado, en el que la fuerza del pedaleo del ciclista se utiliza para bombear fluido hidráulico a través de tubos a un ‘motor’ que hace girar la rueda trasera. Después, el líquido vuelve a fluir hacia la bomba de pedaleo situada en la parte delantera. Al igual que sucede con Free Drive, una de las principales características de las transmisiones hidráulicas es que necesitan muy poco mantenimiento y poseen menos piezas móviles que la transmisión tradicional.

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