Près de deux décennies après les expériences originales du SnowKart qui avaient prouvé qu'un véhicule léger à chenilles pour la neige pouvait fonctionner de manière dynamique, le concept est revenu – cette fois-ci dans des conditions techniques très différentes. En 2017, la question n'était plus de savoir si l'idée était solide, mais si la propulsion électrique pouvait enfin la rendre pratique.
Le Canada est recouvert de neige et de glace pendant environ six mois de l'année, soit 80 % de sa superficie. Pourtant, la mobilité personnelle sur neige n'avait pas évolué de manière significative depuis des décennies. C'est à cette lacune que le SnowKart électrique visait à remédier.
Le bon moment pour l'idée
eBikeBC était en pleine croissance au milieu des années 2010, ce qui a permis d'investir dans la R&D à plus long terme. Plusieurs conditions ont convergé pour que le SnowKart vaille la peine d'être revisité :
Les cellules Li-Ion – commercialisées grâce aux véhicules électriques et aux vélos électriques – étaient devenues suffisamment sûres, denses en énergie et abordables pour construire un pack personnalisé compact avec une autonomie réellement utilisable.
Les moteurs de moyeu et les systèmes BLDC avaient mûri. Éliminer le moteur à combustion signifiait moins de pièces mobiles, pas de manipulation de carburant et un couple instantané – autant d'avantages pertinents pour les conditions enneigées.
Des années de travail avec les transmissions de vélos électriques, l'intégration des batteries et la conception de châssis modulaires ont donné à l'équipe une base pratique sur laquelle construire – pas seulement un concept partant de zéro.
Une mobilité sur neige silencieuse, sans émissions et accessible – pour les loisirs, l'utilisation en station ou les travaux utilitaires légers – n'avait pas de produit équivalent réel sur le marché.
Ali Kazemkhani, à la tête d'ENVO Drive Systems au Canada, a réexaminé le concept de SnowKart avec une question précise : les mêmes dynamiques légères prouvées dans les prototypes à essence précédents pouvaient-elles être reproduites – et améliorées – en utilisant une plateforme entièrement électrique ?
SnowKart électrique Gen 1 - 2017
Le premier SnowKart électrique moderne a été construit au Canada en 2017 en tant que preuve de concept. L'objectif n'était pas de reproduire la conception précédente à essence. Il s'agissait de tester un ensemble spécifique de paramètres pour la première fois.
Assemblage du châssis en cours dans l'atelier ENVO - chaque joint de tube et point de fixation étant conçu autour de l'architecture du groupe motopropulseur électrique.
La plateforme Gen 1 utilisait un cadre fixe en tubes d'acier soudés avec deux chenilles arrière sur un essieu fixe et un seul ski avant pour la direction. Le groupe motopropulseur était construit autour d'un moteur central BLDC de 3 kW fonctionnant à 72V, avec une synchronisation par courroie vers l'essieu arrière.
Le système d'entraînement par courroie reliant le moteur BLDC à l'essieu arrière – conçu pour la synchronisation sans cliquetis de chaîne ni exigences de lubrification de la chaîne par temps froid.
Les choix d'ingénierie
Chaque système majeur de la Gen 1 a nécessité un travail d'ingénierie original. Des composants prêts à l'emploi existaient pour certaines parties du problème, mais l'intégration spécifique à la neige a requis un développement sur mesure.
Chaque chenille était composée de 48 lames en acier inoxydable profilées en U boulonnées à deux courroies en caoutchouc-polyester. La géométrie des pignons – y compris le profil de la courbe d'enveloppe – a été conçue pour garantir la position de la chenille sans glissement ni bruit excessif.
Le choix des matériaux pour le pignon et la lame, ainsi que le profil de dent en développante, ont constitué des défis d'ingénierie majeurs. L'objectif était un engagement positif de la chenille sous charge sans endommager le système de courroie.
Un moteur BLDC QS 3000W 72V monté au centre, associé à un contrôleur VOTOL EM-100. Monté au centre pour maintenir le centre de masse bas et symétrique par rapport à la largeur de la chenille.
Deux modules 72V 16Ah câblés en parallèle, construits à partir de cellules cylindriques LG MH1 3200mAh. Le pack personnalisé a fourni 2,3 kWh d'énergie utilisable dans un format compact et discret, adapté au châssis.
À gauche : packs de cellules personnalisés pendant l'assemblage, utilisant des cellules cylindriques LG MH1. À droite : modules de batterie 72V terminés, prêts à être intégrés.
La Gen 1 terminée et éclairée dans l'atelier – la carrosserie rouge et le phare intégré donnent à la machine un aspect fini, bien qu'il s'agisse encore d'un prototype.
Sur la neige - Ce qui a fonctionné
La Gen 1 sur la neige dans une station locale - la position assise basse et la large voie sont visibles sur le terrain.
Premiers essais du pilote : centre de gravité bas et largeur de la voie ont produit un comportement stable sur les surfaces damées. Les empreintes des chenilles dans la neige fraîche ont confirmé une pression constante du point de contact.
La traction des chenilles a bien fonctionné dans diverses conditions de neige. La géométrie de la direction – un seul ski rigide à l'avant combiné à l'essieu arrière fixe – s'est avérée intuitive aux vitesses auxquelles la machine fonctionnait. Le rapport performance/taille a atteint les objectifs initiaux, et la machine a suscité un intérêt immédiat de la part de quiconque la voyait en mouvement.
La Gen 1 en vitesse – la machine a démontré que le concept dynamique de base fonctionnait. Ce qui nécessitait un raffinement, c'était tout ce qui l'entourait.
Ce qui n'a pas fonctionné
Un rapport honnête sur les prototypes est plus important que les images de moments forts. La Gen 1 a révélé des points de défaillance clairs qui ont défini l'ordre du jour de développement pour tout ce qui a suivi.
L'équilibre et la stabilité sur terrain irrégulier étaient problématiques. La conception des chenilles à lames d'acier présentait un risque pour la sécurité et n'était pas adaptée à un produit commercial. La charge de la transmission sous la résistance de la pente a mis en évidence des limites de fiabilité de la transmission qui devaient être résolues avant que la machine puisse être utilisée en toute confiance dans un usage régulier.
La machine se comportait de manière acceptable sur neige compacte et damée. La neige plus profonde ou plus molle a révélé que la cohérence de la traction, le comportement de charge du groupe motopropulseur et l'efficacité énergétique par temps froid nécessitaient tous des améliorations. La propulsion électrique a résolu le problème des émissions et du bruit, mais elle n'a pas résolu automatiquement le problème de la mécanique du contact avec la neige. C'était l'apprentissage central.
Le concept de SnowKart électrique était viable. L'architecture de la plateforme était solide. Ce que la Gen 1 a clairement confirmé, c'est que la mécanique du contact avec la neige et la fiabilité de la transmission sous résistance étaient les problèmes d'ingénierie qui détermineraient si le produit pouvait un jour être commercialement pratique. C'est précisément ce que la nouvelle génération a été conçue pour résoudre.
Ce que la Gen 2 a été conçue pour corriger
Les résultats de la Gen 1 se sont directement traduits par une liste de contrôle de développement. Aucune des conclusions n'était surprenante – c'était exactement le genre de données de premier prototype qui rend la deuxième itération significative.
Les éléments de chenille à lame d'acier présentaient un danger. La Gen 2 nécessitait un système de chenille entièrement fermé et sûr, adapté à une utilisation à proximité de personnes.
Le système d'entraînement par courroie devait supporter les charges en côte et les résistances variables sans défaillance - une exigence essentielle pour tout cas d'utilisation réel.
La géométrie à essieu fixe limitait l'adaptabilité sur terrain accidenté. Une suspension active ou à géométrie réglable est devenue une priorité pour la prochaine plateforme.
Les batteries personnalisées et la sélection du moteur devaient être réévaluées par rapport au poids total du système et au prix cible pour un produit commercialement viable.
La première génération de l'Electric SnowKart a fait ce qu'un premier prototype est censé faire : elle a répondu à la question de faisabilité essentielle et a révélé les véritables problèmes d'ingénierie. Ces deux résultats étaient nécessaires avant que le développement réel du produit ne puisse commencer.
L'histoire du SnowKart continue.
Du prototype de laboratoire à la plateforme testée sur neige - suivez le parcours de développement de l'ENVO SnowKart et découvrez ce qui a suivi.
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