Le VTTAE : comment ça marche ?

Pratiquer le deux-roues en tout-terrain, c’est faire partie d’un petit monde qui regroupe de nombreuses chapelles. Récemment, on constate que celle du VTT à assistance électrique rencontre de plus en plus de fidèles. Discipline sportive à part entière qui met en valeur aussi bien les qualités de pédalage que de pilotage, le VTTAE mérite amplement une petite place dans les colonnes d’Enduro Magazine. Voilà pourquoi nous avons décidé de vous le présenter, historiquement, techniquement… et brièvement ! Suivez le guide.

L’histoire du VTTAE 

Tout d’abord, un peu d’histoire… Si le VTTAE peut être considéré comme un sport relativement jeune, alors le VTT à assistance électrique, lui, n’en est encore qu’à ses balbutiements. Car si les premiers VTTAE sont apparus il y a une bonne dizaine d’années, ces modèles dérivés du marché urbain avec batterie fixée sur le tube diagonal et moteur dans la roue arrière n’étaient pas réellement adaptés à la pratique du tout-terrain.
Il faudra attendre en fait le milieu des années 2010 pour qu’apparaissent des systèmes plus cohérents, plus performants, avec le Bosch Performance CX Line et le Yamaha, surtout celui développé en collaboration avec Giant. D’ailleurs, pour beaucoup de pionniers de la discipline dont je fais partie, le premier VTT à assistance électrique digne de ce nom, c’était bien le Giant Full-E tout-suspendu qui est sorti en 2014…

Les informations techniques 

Si le moteur était un peu moins puissant que le Bosch qui équipait les autres précurseurs, comme Moustache, Lapierre et Scott, par exemple, son couple impressionnant (pour l’époque !) apportait en revanche un avantage énorme lors d’une utilisation sportive, tout en mettant l’utilisateur novice nettement plus en confiance. Surtout en comparaison du Bosch dont la puissance délivrée de manière un peu “on/off” déstabilisait souvent le pilote– dans tous les sens du terme ! On le constate, dès le départ, il y avait donc déjà des caractères différents en fonction de la marque du moteur. Et plus la concurrence s’est enrichie, avec l’arrivée sur le marché de Brose, Shimano ou Rocky Mountain, plus les fabricants de cycles ont eu la possibilité de choisir parmi ces différentes marques pour offrir à leurs vélos à assistance électrique un comportement le plus en phase possible avec leur propre vision de cette nouvelle pratique. Et c’est donc à partir de ce moment-là que nous les développeurs de VTTAE ont fait des progrès significatifs en matière de matériel.

Aujourd’hui, en 2022, de nombreux constructeurs viennent de remodeler complètement leur moteur ou, tout du moins, de faire évoluer considérablement leur software et les différents composants (batterie, faisceau électrique) qui sont reliés au moteur. Chez Enduro Mag, nous avons donc pensé que c’était le moment idéal pour faire un vrai point sur les différents éléments qui composent cette motorisation. Comment ils sont assemblés, comment c’est fichu et comment ça marche. Voici donc quelques informations techniques qu’il vaut mieux avoir en tête avant de se lancer dans l’achat d’un VTTAE…

Le moteur…

Sur nos VTTAE de concept récent, il se constitue de trois parties assemblées à l’intérieur de deux carters qui forment le bloc moteur. La première, électrique, se compose d’un stator (fixe) et d’un rotor (mobile) qui utilisent la création d’un champ magnétique pour dispenser la puissance nécessaire (250 watts pour le VTTAE). L’ensemble puise son énergie dans la batterie. La deuxième, mécanique, repose sur un assemblage de pignons ou d’engrenages et parfois même d’une courroie. Une sorte de boîte de vitesses qui transmet la puissance au pédalier et offre ainsi une assistance au pédalage. Quant à la troisième, électronique, c’est la plus complexe et elle s’appuie sur une cartographie spécifique à chaque type de motorisation et à chaque marque. La carte va chercher les informations dont elle a besoin à travers les différents capteurs situés sur le vélo. Avec l’aide d’un ensemble d’algorithmes, ceux-ci permettent d’obtenir des modes d’assistance différents, mais également de gérer à son propre goût l’onctuosité du pédalage et la façon dont la puissance et le couple sont dispensés.

Les capteurs VTTAE

Leur nombre varie selon les motorisations, mais plus les produits évoluent. On trouve d’abord un capteur de rotation, le plus essentiel, qui calcule les tours de roues effectués dans un laps de temps donné et affiche la vitesse du vélo. Ensuite, et c’est la base des systèmes qui équipent désormais la majorité des VTTAE, on ajoute un capteur de couple et un capteur d’accélération. En analysant ces informations, la carte mère dispose de données nécessaires pour déterminer la base du comportement de l’assistance électrique.

Dans un deuxième temps, c’est un logiciel spécifique à chaque marque ou à chaque moteur qui va permettre d’affiner toutes les informations et de donner ainsi son caractère à l’assistance. De personnaliser les paramètres en fonction du désir des constructeurs (réglages d’origine à base de compromis), mais aussi de celui du pratiquant (réglages personnels plus pointus), via une application téléchargeable sur smartphone.

Le faisceau…

Il est la plupart du temps composé de trois tronçons. Celui qui relie la commande de mode et la console (quand il y en a une) au moteur. Un autre qui va du capteur de vitesse situé sur la base gauche du cadre au moteur également. Et enfin, une dernière qui permet au groupe propulseur d’être connecté à la batterie.

Ici, on touche un point important au niveau de la fiabilité d’un VTTAE… En effet, par le passé, certaines marques ont pu négliger la qualité du faisceau électrique qui circule à l’extérieur et à l’intérieur du cadre, ce qui a souvent généré des problèmes de coupures ou d’arrachements synonymes de pannes. Une étanchéité médiocre de certaines connexions et des éléments d’origine différente n’aident pas non plus à la fiabilité et au bon fonctionnement d’une motorisation électrique.

Les batteries VTTAE 

Sans elle, pas de jus… sans jus, pas de moteur! La batterie est donc le troisième élément indispensable de l’équation sur un VTT à assistance électrique. Il y a maintenant presque dix ans, on la voyait, désormais, on la cache. Reste que les autonomies diffèrent et s’échelonnent entre 250 Wh pour l’ensemble Fazua et… 900 Wh sur la nouvelle gamme VLT de chez Norco.

Entre les deux, selon le type de motorisation et le programme du vélo, on trouve un peu de tout, 320, 375, 500, 625, 630, 700 ou 750 Wh… La plupart du temps démontables, parfois non, elles existent aussi en modèle additionnel et en format réduit que l’on peut insérer à la place de la gourde sur un porte-bidon. Une fois relié à la batterie principale, cela permet d’augmenter l’autonomie de quelques centaines de Wh. Aujourd’hui, ce sont les lithium-ion qui sont les plus performantes et ce sont celles que l’on retrouve sur les VTTAE. Sur ces modèles, pour supporter la répétition des cycles charges/décharges mal digérée par le lithium métal, la cathode se forme souvent d’oxyde d’oxyde de cobalt et d’un peu de lithium, alors que l’anode est faite de graphite. D’où l’appellation lithium-ion…