Twee versnellingen, zonder onderbreking
Elektrische motorfietsen hebben doorgaans geen versnellingsbak. Dankzij het hoge koppel dat een elektromotor vanaf stilstand kan leveren, volstaat meestal een vaste overbrenging. Dat maakt de aandrijflijn eenvoudig, compact en relatief onderhoudsarm. Toch heeft die eenvoud ook een keerzijde: fabrikanten moeten een compromis sluiten tussen acceleratie, topsnelheid en efficiëntie.
Het Britse E-Motiv Shift Systems denkt daarvoor een oplossing te hebben gevonden. Het bedrijf heeft een tweetraps transmissie ontwikkeld die speciaal is bedoeld voor elektrische motorfietsen. Het bijzondere is dat tussen beide overbrengingen kan worden geschakeld zonder de aandrijfkracht naar het achterwiel te onderbreken.
Daarmee onderscheidt het systeem zich van een conventionele versnellingsbak, waarbij tijdens het schakelen doorgaans kortstondig het aandrijfkoppel wordt onderbroken. Volgens E-Motiv kan de overgang tussen beide versnellingen vrijwel naadloos plaatsvinden.
Waarom twee versnellingen?
Bij een elektrische motorfiets met een vaste overbrenging bepaalt de gekozen tandwielverhouding voor een belangrijk deel hoe de motorfiets zich gedraagt. Een korte overbrenging levert veel trekkracht aan het achterwiel en daarmee een sterke acceleratie, maar betekent ook dat de elektromotor bij hogere snelheden meer toeren moet draaien.
Een langere overbrenging is gunstiger voor een hoge topsnelheid en kan bij bepaalde kruissnelheden de efficiëntie verbeteren. Daar staat tegenover dat de trekkracht aan het achterwiel bij lage snelheden afneemt.
Met twee versnellingen kunnen beide eigenschappen worden gecombineerd. De eerste versnelling wordt gebruikt voor het wegrijden en accelereren, terwijl de tweede versnelling beter geschikt is voor hogere snelheden.
Dat biedt fabrikanten bovendien de mogelijkheid om een kleinere elektromotor toe te passen zonder noodzakelijkerwijs prestaties in te leveren. Een elektromotor hoeft immers niet langer met één vaste overbrengingsverhouding het volledige snelheidsbereik af te dekken.
Vooral dat laatste maakt de ontwikkeling interessant. Een kleinere elektromotor kan gewicht en kosten besparen, terwijl een gunstiger werkgebied mogelijk ook het energieverbruik verlaagt.
Technologie met een MotoGP-verleden
De nieuwe transmissie bouwt voort op de technologie van Zeroshift, een Brits ontwikkelde schakeltechniek waarbij versnellingen kunnen worden gewisseld zonder de gebruikelijke onderbreking van de aandrijfkracht.
Die technologie heeft ook een voorgeschiedenis in de motorsport, waaronder toepassingen in de MotoGP. Voor elektrische motorfietsen is het principe verder ontwikkeld, waarbij de nadruk niet alleen op snelle schakeltijden ligt, maar ook op efficiëntie, compacte afmetingen en toepasbaarheid in serieproductie.
Het project heeft een Britse innovatiesubsidie van één miljoen pond ontvangen. Bij de ontwikkeling waren onder meer motorfabrikant BSA, de University of Bath en het onderzoeksinstituut IAAPS betrokken.
De betrokkenheid van deze partijen onderstreept dat het niet uitsluitend om een theoretisch concept gaat. De techniek wordt ontwikkeld met het oog op daadwerkelijke toepassing in elektrische tweewielers.
Demonstratiemotor in 2027
Om de werking van de transmissie in de praktijk te onderzoeken, ontwikkelt E-Motiv een demonstratiemotor onder de naam Demo 1. Het ontwerp is afkomstig van het Britse Envisage, terwijl de motorfiets bij IAAPS wordt gebouwd.
De eerste praktijktests staan gepland voor het eerste kwartaal van 2027. Daarbij moet blijken hoe de transmissie zich gedraagt onder uiteenlopende rijomstandigheden en welke voordelen de extra versnelling daadwerkelijk oplevert.
E-Motiv presenteert de techniek tijdens de EICMA, die van 3 tot en met 8 november in Milaan wordt gehouden. Het bedrijf is te vinden in hal 9, stand S79.
Meer actieradius? Dat moet nog blijken
Hoewel de voordelen op papier duidelijk zijn, blijft vooral de mogelijke efficiëntiewinst interessant. Een tweetraps transmissie betekent immers niet automatisch dat een elektrische motorfiets zuiniger wordt.
Een elektromotor heeft doorgaans een relatief breed efficiënt werkgebied. Anders dan bij een verbrandingsmotor is het daarom lang niet altijd noodzakelijk om meerdere versnellingen te gebruiken. Bovendien zorgen extra tandwielen, lagers en schakelmechanismen voor mechanische verliezen, extra gewicht en hogere productiekosten.
De vraag is dus of de voordelen van een gunstigere overbrengingsverhouding opwegen tegen die nadelen. Dat zal bovendien sterk afhangen van de toepassing. Bij een sportieve elektrische motorfiets, waarbij zowel een krachtige acceleratie als een hoge topsnelheid gewenst is, kan de meerwaarde groter zijn dan bij een lichte elektrische stadsmotor.
E-Motiv heeft vooralsnog geen concrete cijfers gepubliceerd over een lager energieverbruik, een grotere actieradius of verbeterde acceleratietijden. Ook is nog niet bekend welke fabrikant de transmissie als eerste in een productiemotor zou willen toepassen.
Daarmee is de techniek voorlopig vooral een veelbelovende ontwikkeling. Of twee versnellingen daadwerkelijk beter zijn dan één, zal E-Motiv vanaf volgend jaar in de praktijk moeten bewijzen.
