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MOTEURS BOSCH PERFORMANCE LINE CX Generation 2
En 2019 nous avons acheté 2 VAE HOMAGE de Riese & Müller, avec lesquels nous avons cyclo-randonné de 2019 à 2022.
Ces vélos étaient équipés de moteurs BOSCH PERFORMANCE LINE CX Gen2 (Génération 2). Ces moteurs ont été produits de 2016 à 2019.
Nous avons eu à subir un nombre considérable de pannes et donc de remplacements de ces moteurs. Voir ICI le DÉROULÉ DE CES PROBLÈMES .
Cela nous a amené à ouvrir un litige. Pour appuyer notre dossier j'ai décortiqué et analysé complètement un moteur, puis rédigé un rapport technique.
Voici ci-après un extrait simplifié de ce rapport.
PRÉAMBULE
De 2019 à 2023, lors des multiples défauts de nos moteurs BOSCH PERFORMANCE LINE CX Gen2, j'avais procédé à des enregistrements audio des bruitages moteurs émis pendant le roulage.
ANALYSE TECHNIQUE - HYPOTHÈSES
L’écoute de tous les bruitages permet de se rendre compte que lorsque l’on tourne le pédalier à très basse vitesse de rotation, le bruit est aussitôt émis à fréquence élevée. Le bruit est donc émis par un organe qui tourne déjà rapidement.
Le train d’engrenages du bloc moteur part dans le sens montant (du pédalier vers le moteur électrique) avec une succession de plateaux (nombreuses dents) et de pignons (faible nombre de dents).
Ceci est logique puisque cela permet au moteur de tourner dès son démarrage à une vitesse élevée, compatible avec la physique des champs tournants électromagnétiques :
- Le pédalier est l’organe qui tourne le plus « lentement », suivant la cadence voulue par le cycliste.
- Le moteur est l’organe qui tourne le plus « vite », au prorata de la vitesse imposée par le pédalier
Tout le train d’engrenage ET le moteur électrique tournent sans arrêt dès que le cycliste pédale :
- Sans aucune force mécanique entre le moteur électrique et le pédalier si le degré d’assistance est à 0%.
- Avec un couple transmis par le moteur électrique vers l’arbre final du pédalier si la régulation d’assistance est en demande.
La fréquence élevée des bruits (à basse vitesse de rotation du pédalier) laisse à penser que l’origine est dans le moteur électrique :
- Puisque c’est la partie qui tourne le plus vite
- Et que seul le moteur électrique comporte des pièces qui doivent se frôler le plus près possible l’une l’autre : le rotor et le stator. Pour une gestion efficace du flux électromagnétique il doit y avoir une faible distance entre le diamètre extérieur du rotor et le diamètre intérieur du stator.
Les vues du bloc-moteur, couvercle démonté, permettent de constater :
- Qu’en partant du pédalier chaque étage de plateau- pignons est maintenu en place (guidé) :
- D’un coté dans un usinage (alésage) précis du carter moteur en aluminium.
- De l’autre côté dans un usinage (alésage) précis du capot-couvercle en aluminium.
- Qu’à l’étage final, l’arbre du rotor du moteur électrique est guidé :
- D’un côté par un roulement ajusté avec précision dans un usinage (alésage) du carter moteur en alu.
- De l’autre par un simple FLASQUE-PALIER EN TÔLE EMBOUTIE.
Le Flasque-Palier vient s’assujettir sur le carter moteur par 3 pattes de la tôle emboutie. Chaque patte comporte un trou pour passage des vis de fixations dans le carter moteur.
On constate :
- Qu’aucun usinage de précision n’existe sur le flasque-palier en tôle emboutie pour son placement et sa fixation.
- Que cela pourrait permettre un DÉCALAGE RADIAL par glissement du Flasque-Palier sous l’effort de repoussoir entre le pignon de sortie moteur électrique et le plateau denté suivant.
Ceci pourrait entraîner un décalage radial du roulement 2 du rotor. Dans ce cas, il y aurait un désalignement entre le rotor et le stator, et rapprochement du rotor vers le stator… jusqu’à toucher-frotter ?
ANALYSE EN STATIQUE DE L’ÉQUILIBRE DES FORCES SUR LE ROTOR :
- FORCES PRÉVUES : Normalement le rotor est conçu comme une poutre en équilibre sur 2 appuis :
- Le roulement 1 est prévu pour encaisser une force radiale pure (liée à la force de réaction radiale du pignon)
- Le roulement 2 est prévu pour encaisser une force radiale PLUS une force AXIALE (liée à la denture oblique du pignon).
- FORCES RÉELLES NON PRÉVUES : Sous la contrainte anormale et répétée, liée au glissement du Flasque-Palier, les roulements 1 et 2 sont soumis à un COUPLE IMPRÉVU (non prévu lors de la conception). Cela DÉTÉRIORE LES ROULEMENTS.
En équilibre des forces,
le PFS (principe fondamental de la statique)
indique que la somme des forces est nulle,
de même que la somme des moments est nulle.
CONSÉQUENCES - CHRONOLOGIE ENVISAGÉE
- MOTEUR NEUF : Les Roulements 1 et 2 du rotor sont neufs. Qu’ils soient à billes ou à rouleaux, ils résistent totalement aux efforts de la poussée radiale du pignon.
- MOTEUR AYANT DU KILOMÉTRAGE : Sous la contrainte anormale et répétée du flasque-palier :
- Les billes (ou rouleaux ?) des roulements s’usent par cet effort anormal et prennent du jeu. Des bruits sont produits.
- Le Flasque-Palier glisse, un décalage radial se crée et augmente. Un désalignement du rotor se développe.
- Le rotor touche le stator. Cela génère des bruits, échauffements et grognements
Quand on est au début du phénomène, les bruits sont épisodiques, faibles et aigus, ce qui peut s’expliquer par le frottement métal (du rotor) sur métal (du stator). Puis les bruits sont plus forts, plus fréquents tout en restant aigus.
Le fait que les bruits sont plus catastrophiques sur mon vélo que celui de ma femme est logique, puisque je pédale avec plus de puissance dans les côtes. L’effort radial sur le Flasque-Palier est plus important, et entraîne potentiellement un décalage radial plus important que sur le sien. Donc le rotor frotte encore plus et plus fort sur le stator.
En conséquence il peut y avoir échauffement du métal (surtout si la météo est chaude), et dans ce cas DÉFORMATION DES LANGUETTES PLASTIQUES NOIRES DU STATOR (languettes qui contiennent les enroulements du bobinage cuivre). Le frottement de ces languettes par le rotor expliquerait alors parfaitement :
- Les grognements entendus,
- La forte résistance interne à la rotation constatée.
Tout cela est UNE hypothèse, mais elle est TRÈS solide dans son raisonnement. En tout cas cette très curieuse particularité des moteurs « Generation 2 », a été TOTALEMENT ÉLIMINÉE par BOSCH lors de la sortie de la génération suivante. En effet les Moteurs « Generation 4 » sortis en 2020 ont une conception RADICALEMENT DIFFÉRENTE du palier du roulement 2.
Ces moteurs ne présentent plus du tout la même construction du palier de sortie rotor :
- Il n’y a plus de Flasque-Palier en tôle emboutie (avec toute l’imprécision mécanique associée).
- TOUS LES ROULEMENTS sont placés dans des LOGEMENTS USINÉS dans les différentes pièces en magnésium (carter, plaque intermédiaire et capot-couvercle). Il y a donc un maintien classique des roulements dans des assemblages rigides de haute précision sans laisser de possibilités de désalignement.
In fine il faut d'ailleurs noter que durant les 7 mois qu'a duré le litige aucun des protagonistes n'a contesté le bien-fondé de cette analyse… et même mieux puisqu'un des concernés a été en accord complet avec cela.
CONCLUSION
Ce problème est hélas insoluble. Si le moteur est affecté de ces troubles il n'y a que 2 solutions :
- DEMANDER LE CHANGEMENT DU VÉLO PAR LE VENDEUR pour vice caché ou vice rédhibitoire (article 1641 à 1649 du Code Civil). Cela afin d'obtenir un vélo équivalent avec un moteur Gen4.
- Réduire les contraintes d'utilisation :
- Moins de kilométrage journalier !
- Itinéraire avec moins de reliefs !!
- Emporter moins de charge !!!
- Rouler l'hiver et pas l'été !!!!
- … bref ne plus avoir un usage normal de son vélo !
