Couple à la roue d'un vélo électrique

Comparaison entre moteur pédalier et moteur dans la roue avant

Couple du moteur et couple à la roue
Si, quand le moteur fait un tour, la roue en fait deux ; le couple du moteur à l’axe de la roue est divisé par deux. 

Calcul du couple à la roue
Le couple à la roue d’un moteur pédalier dépend de la démultiplication offerte par l’association d’un plateau, d’un pignon et d’une boîte de vitesses.
Pour un couple moteur pédalier max de 50 Nm (Shimano Steps), un vélo équipé d’un plateau de 38 dents, d’un pignon de 19 dents et d’une boîte de vitesses Nexus 8, le couple max. à la roue sera d’environ 50 Nm / (38 dents / 19 dents x 0,5) soit 50 Nm.  
Sur le rapport numéro 8, ce couple max. à la roue devient 50 / (38 dents / 19 dents *1.6) = 14 Nm.
Ce calcul ne prend pas en compte les pertes de puissance liées au rendement de la transmission dans le cas d’un moteur pédalier. Il faudrait multiplier ce résultat par environ 0.95 pour être plus juste (le rendement varie entre 90% et 97% en fonction du rapport sélectionné, de l’état de la chaîne, etc.).

Couple comparé entre moteur pédalier et moteur dans la roue pour un vélo (avec roues avant et arrière de même diamètre)
Pour obtenir sur un vélo, un couple à la roue équivalent sur la plus petite vitesses de la boîte Nexus 8 avec un moteur dans la roue avant ou arrière, il faut que celui-ci ait un couple max de 50 Nm / (38 dents x 19 dents x 0,5) = 50 Nm.

Cas du vélo porteur avec une roue avant de 20 pouces et une roue arrière de 26 pouces
Si l’on prend l’exemple d’un biporteur avec une roue arrière de 26 pouces, il suffit d’avoir dans l’exemple précédent un moteur avant avec un couple max de 38 Nm pour avoir un couple à la roue max. équivalent à celui d’un moteur pédalier avec un couple max de 50 Nm.
Si l’on prend l’exemple d’un triporteur bimoteur, il suffit d’avoir deux moteurs de 19 Nm dans les roues avant pour avoir un couple équivalent à un moteur pédalier de couple max 50 Nm.
Avec deux moteurs offrant un couple max. 50 Nm, le couple aux roues d’un triporteur bimoteur (en ligne droite) est équivalent à celui d’un moteur pédalier de couple max. 130 Nm.

Sur un vélo électrique que préférez entre un moteur pédalier et un moteur dans la roue avant pour monter les côtes ? 
Le moteur pédalier est plus lourd qu’un moteur dans la roue avant d’environ 1.5 kg.
Le moteur pédalier propulse le vélo alors qu’un moteur dans la roue avant le tire (un vélo avec moteur dans la roue avant est un deux roues motrice) et une traction est plus sûre sur chaussée glissante.
Lorsque vous montez une côte avec un chargement à l’arrière la roue avant à tendance à flotter, tout le poids étant à l’arrière : le moteur dans la roue avant compense cet effet.
Le moteur dans la roue avant soulage la transmission alors que le moteur pédalier la stresse.
Le vélo avec moteur dans la roue avant peut être plus tard reconverti à nouveau en vélo classique en changeant simplement la roue.