Juillet 2019 à Mars 2020

"L'art le plus complet, c'est celui de construire."   Paul Valéry.  

WASP-TD *

 

 

 

La plus belle invention de l'homme où pour une fois la médaille n'a pas son revers, le début du suréalisme où quand on imite la marche l'on invente la roue...."Par rapport à la marche à pied, le vélo est trois fois plus efficace à effort égal et entre trois et quatre fois plus rapide.

On a également calculé qu'en termes de conversion en mouvement de l'énergie issue de la nourriture, il s'agit d'une forme de locomotion plus efficace que celle de n'importe quel organisme biologique (l’organisme biologique le plus efficace au kilomètre est le martinet et le second est le saumon)".

Nouveau projet de construction d'un TD (traction directe) ,ou FWD in inglish (front wheel drive), sur une étude datant de 2008, qui faisait suite à la réalisation d'un premier modêle en 2007,

le Minibi ,http://jllaine.chez.com/MINIBI.htm , ,suivi d'une autre réalistion TD trike en2008, le Triflex, http://jllaine.chez.com/TRIFLEX.htm . En 2013, réalisation d'un modêle LWB ( long wheel base , grand empattement ) le DB5, http://jllaine.chez.com/DB5.html

Le Vélo couché à traction directe, ré-apprendre à faire du vélo une seconde fois.............

Le choix d'une configuration en traction directe, qui est le vélo couché le moins facile d'accès pour un novice, mais qui en retour vous donnera un plaisir unique, il implique l'acceptation de trois points particuliers inhérents à la roue avant directrice et motrice :

1) Pour obtenir le plaisir de rouler avec un traction directe, il vous faut compter, en moyenne, 1000 à 1500 kms d'apprentissage, se créer de nouvelles connexions neuronales qui compenseront intuitivement le couple du pédalage avec les effets induits sur la direction.

2) Le départ avec cette configuration demande une certaine concentration, pédale en haut, un appui franc et les bras qui compensent...

3) La tenue d'équilibre devient délicate en côte sous la barre des 7 à 8 km/h,  les zizags s'amplifient au fur et à mesure que la vitesse diminue.....

4) L'adhérence de la roue morice peut être insuffisante surout lors des montées ( voir ci-dessous), la solution est de bien définir la répartition du poids sur la roue AV et la roue AR, avancer le pilote au maximum, augmenter l'empattement qui induit une répartition plus élevée sur la roue av....

 

Spécificités de la direction par les jambes

Si la roue avant est entraînée et que le pédalier avec pédales est fixé à la fourche avant (orientable), les forces de pédalage interfèrent avec la direction. Le couple de rotation est égal à la force de la pédale multipliée par sa distance perpendiculaire à l'axe de direction rection:


 

Il existe plusieurs solutions possibles. Python (image ci-dessous à gauche) a les pédales si loin de l'axe de direction que vous avez juste besoin de pousser légèrement vers l'extérieur et le bras droit (et donc le couple) disparaît. Cruzbike (en bas à droite) contrecarre le couple en tirant sur le guidon.

ur le guidon.

Les "défauts" d'un vélo couché à traction directe gommés par l'uitlisation de l'assistance électrique.....

A ces trois points cités ci-dessus, ma réponse est unique, l'assistance éléctrique équipera le WASP , facilité de démarrage sans le couple résistant du pédalier, la vitesse mini en relief est effacée par les watts délivrés au moteur, l'apprentissage facilité par l'assistance qui demande moins d'efforts de pédalage, par conséquent, moins d'effets parasites sur la direction.

 De toutes les matières, c'est le watt que je préfère.......

Au passage, quelques remarques concernant l'utilisation de l'assistance électrique ( J'utilise des moteurs Nine Continent RH 205 bobinage 8x8x ou 9x7 couplé à une batterie de 48V 15 Amp, pas de capteur de pédalage, commande directe au guidon par levier )  :  Ne pas commencer trop tôt ! ( 57 ans dans mon cas) l'effet est vite " piégeur" au fil des kms, l'on commence gentiment à donner quelques watts, l'assistance suit le pédalage, mais au fil du temps, on délivre de plus en plus de watts, le pédalage suit l'assistance, l'effet s'est inversé, on roule de plus en plus vite, le pédalage suit légèrement le moteur et le braquet uilisé devient beaucoup trop grand .....

La solution est simple, il vous faut revenir à la bonne cadence de pédalage qui est sensiblement de 80 tours de pédalier à la minute ( 20 rotations pour 15 seconde sur la montre ), en se recalant ainsi, on s'aperçoit qu'il faut reprendre un petit braquet à sa mesure et la délivrance des watts devient mini, ca qui amplifie l'autonomie de l'équipage et vous permet de retrouver les véritables bienfaits du cyclisme !

 

 De battre, mon cœur à continué.......

Pour éviter l'affollement des soupapes du moteur humain des sportifs occasionnels, qui appuient fort sur les pédales, une régle de base:

Pour surveiller le moteur, mieux que le compteur, le compte tour ! 

Fréquence cardiaque à ne pas dépasser: 220-Age

Pour l'endurance prendre 70% de cette valeur.

EXEMPLE pour un Cyliste de 52 ans:

220-52= 168 FC max X 0.7= 117 FC en continue.

 

 Vidéos du Minibi aux mains expertes........

Le Minibi aux mains de JeanLou >      https://youtu.be/71ZAzVYeSM8   

 

Le Minibi aux mains du regretté Laurent Duchêne >  https://youtu.be/jO0ZrJA59ps

Le Tfriflex aux essais de stabilité> 

La genèse du projet "Wasp"......

Un Problème bien posé est déjà à moitié résolu, la suite de l'étude s'effectue pour un vélo"tourisme", à traction directe, mais non en position couché,semi-assise; De tous les modêles existants, la filiation s'oriente sur l'original des "TD", l'Airbike http://www.python-lowracer.de/airbike/     https://de.wikipedia.org/wiki/Airbike#/media/Datei:Airbike_bemasst.png   http://www.airbike.de/index2.htm,, un vélo d'uilisation "tourisme"sans recherhce aucune de performances, les choix ci-dessous sont liés à cette utilisation .

 La genèse de ce projet, avec l'expérience acquise lors des précédentes constructions du Minibi, du Triflex m'oriente vers ces choix de configuration générale:

La position, non couchée, mais "semie assise" pour un buste non verrouillé sur le dossier du siège, handicapant sur les trajets routiers .

https://youtu.be/L2rKEFqdaBQ

L'empattement, généralement de 100cm sur un vélo de route classique, il est de 110 à 130 cm sur un TD pour augmenter la répartition du poids sur la roue avant et assurer une meilleure adhérence,sur le WASP je conserve 100 cm pour une bonne maniabilité, le pilote est très avancé ce qui devrait suffire, l'expérience du "Triflex" avec un premier chassis à 80 cm ( décrochage adhérence en montée) puis un second à 100 cm qui a changé la donne, idem avec la plate forme " Sigwè" avec 80, puis 100 d'empattement .....

La chasse avec un angle de 65° et une chasse projettée de 90 mm ( compromis entre maniabilité et effet du pédalage sur la direction)........

La hauteur du pédalier, 50 cm, les peids en l'air ne m'attire guère, c'est une position très basse, par rapport à la hauteur de l'assise......

Le quidon en position basse sous l'assise, retenue par l'utlilisation sur le DB5 qui me procura une agréable sensation., vue totalement dégagée à l'horizon au détriment de la trainée, mais pour ce qu'il me reste de watts dans les guiboles arrières, peu d'importance.....

 

La chronologie d'un projet de construction, première étape, à l'échelle 1/5 eme, superposition de calques au format A3 pour définir la configuration générale qui sera retenue, calque final avec l'épure générale de l'ensemble, ensuite sur une feuille de CTPde 5mm, traçage de l'ensemble à l'échelle 1 avec le détail des assemblages, angle de coupe, etc...

L'épure générale choisie..

Choix de l'angle de chasse qui positionne le pivot, surveillance de la position du cycliste, longueur de l'entrejambe...

  

Dessin à l'échelle 1 des assemblages futurs.....

 

 

 La construction de la guèpe, "Wasp"......«

Le professionnel est celui qui transforme du complexe en simple:

Le pivot de direction :  Insertion d'un moyeu AV avec l'axe de 9mm qui comporte des roulements à cônes et cuvettes aux contacts obliques qui supportent l'effort radial et axial  

Première soudure du Wasp, les bases ( anciennement fourche av..) sur la poutre verticale....

Le tour à malices, ou comment tourner sans tour !! réduction des têtes de vis du pivot

La tête de linotte terminée....

 

 Renfort du pivot au point de liason avec le moyeu ....

 

 

 

La partie AR prend forme.....

Surveillance du poids ....

 Le pivot en place sur le moyeu ....

Soudure autogène du pivot.......

La partie du cadre AR est terminée......

Assemblage de la partie AV et surveillance de l'alignement, c'est la soudure (soudo- brasage) de la partie haute des haubans

qui détermine l'alignement final, délicat point qui m'a demandé d' y revenir par deux fois...

L'ossature du Wasp est née....4.5kg ...

La réalité prend forme soudainement avec la liaison des deux parties du cadre et le montage des roues qui permettent

de vérifier une derrnière fois l'alignement des deux roues dans le même plan.....

Reprise des taraudages de la boite de pédalier après la soudo-brasure du chassis...

Le pédalier relativement bas ( 50cm), par rapport à l'assise me pose une difficulté

pour la fabrication du siège qui frotte sur les cuisses au pédalage...Par exprérience, il suffit de bien poser le problème, de laisser passer quelques jours sans forcer sur les neurones

 pour qu'une solution apparaisse soudainement sans effort....

Siège en tôle alu AG3, épaisseur 3mm

La coque est façonnée, 1100 gr ...

De pédaler, j'ai persisté.......

Premier essai dès l'assemblage fini, un essai prévu pour vérifier les choix géométrique de la direction, manivelle droite en haut, un appui franc pour démarrer et c'est parti, non pas pour dix mètres

comme prévu, mais pour deux kilomètres ! tout va "buenos", je retrouve les acquis du Minibi de 2007, comme pour le ski, on retrouve son niveau mémorisé dans le disque dur, rien ne se perd !

 La position me convient et je suis à l'aise, un proto qui vivra et qui ne passera pas sous les dents de la scie à métaux comme d'autres ont malheureusement connu ...

Deuxième essai, après la mise en place de l'assistance électrique et ses accessoires de contrôle et d'utilisation, 5 kms d'essai sans problème, comme souhaité,

 l'assistance gomme les difficultés du TD que ce soit au départ ou en utilisation, tout est adoucit par le moteur comme je l'imaginais, un TD qui demandera peu de prise en mains pour en avoir le plaisir....

 

L' assistance à neutrons.......

Le coeur du système est composé d'un moteur moyeu direct (sans engrenage)  brushless, c'est à dire sans collecteur et pourvu de capteurs à effets hall

qui "phase" le fonctionement, le tout piloté par un contrôleur.  

Moteur Nine continent RH 205 C >  https://www.power-e-bike.fr/fr/

kit vélo électrique 48v max power 2000w 26 pouces roue arrière - Moteur sur jante avec rayons gros calibres : Rh205C 7x9 -230/320 rpm

Co

Contrôleur 22 amp avec une batterie de 48V, P= U X I, nous avons 1000 Watts disponible, un cheval et demi, pour alléger les pattes Arrière, c'est amplement suffisant ....eôleu

Rated Voltage : 36~60 V            Phase degree : 120°
FUNCTION : 1:1 power-assisted, E-ABS brake,
Cruising function, Energy feedback.
Over-voltage and short-circuit protection
Under-voltage protection
Limited Current : 35A        Mosfets : 12 x 3208 real voltage 32~75,6V
Limited Current : 22A        Mosfets : 09 x 3208 real voltage 32~75,6V
Limited Current : 17A        Mosfets : 06 x 3208 real voltage 32~58V

Le contrôleur est fixé sur le dossier du siège en alu, qui lui offre un excellent dissipateur thermique qui protège les 9 mofsets des températures excessives ( 75°C).....

 
 

Fonctions :
- power ON/OFF
- Compteur de vitesse,
- distance totale et partielle parcouru,
- niveau de charge de la batterie,
- niveau de puissance de l'assistance,
- 5 niveaux assistance,
- régulateur de vitesse (cruse controle),
- paramétrable afin de fonctionner avec une batterie  36V ,  48V 

Accélérateur simple pour multi voltage  pour vélo électrique

 

La batterie.......

gulaireBatterie Softpack 48V

https://enerpower.de/

 14.25Ah BMS 20A XLR-3 avec 29E - Rectangulaire

Les batteries 48V en softpack, que nous fabriquons à Berlin, ont 2 versions carrées et rectangulaires. Les batteries sont fabriquées dans des porte-piles en plastique. La charge est rendue possible avec un câble spiralé de haute qualité (20 cm - 100 cm) avec un XLR-3 PINS, la décharge est effectuée via un câble de décharge avec connecteur XT90 (mâle). Un fusible de 30A dans un support étanche limite la consommation de courant.

Dans la version carrée, 10 cellules sont utilisées comme côté le plus long (200 mm). Nous fabriquons ce type de batterie dans les formats 13S3P (structure 10 × 4), 13S4P (structure 10 × 6), 13S5P (structure 10 × 7) et 13S6P (structure 10 × 8) etc.

Dans la version rectangulaire, 13 cellules sont utilisées comme côté le plus long (260 mm). Nous fabriquons ce type de batterie dans les formats 13S2P (structure 13 × 2), 13S3P (structure 13 × 3), 13S4P (structure 13 × 4), 13S5P (structure 13 × 5) et 13S6P (structure 13 × 6) etc.

Le BMS (Battery Management System) est toujours monté sur le côté le plus long de la batterie. À ce stade, la batterie a une épaisseur d'environ 10 à 15 mm.

Nous fabriquons les batteries souples avec isolation FR4, matériaux composites ignifuges et ignifuges constitués de résine époxy et de tissu en fibre de verre. Entre autres choses, FR-4 est utilisé comme matériau de support non conducteur électrique pour les cartes de circuits imprimés électriques.

Dans cette batterie, nous avons un indicateur de niveau LED (vide / 25% / 50% / 75% / plein). Il est situé sur le côté supérieur de la batterie.

Spécifications techniques

Cellule Li-ion: Samsung SDI INR18650-29E

Tension (nominale): 48 V (46,8 V - 48,1 V)

Capacité: 14,25 Ah

Énergie: environ 685 Wh

Configuration: 13S5P (construction: 13 × 5)

Résistance interne: <75 mOhm

Tension de charge: 54,6 V

Tension de décharge finale: 39V

Courant de décharge continu: 20A = 950 watts

Courant de décharge de 5 secondes: 30A = 1440 watts

Poids: environ 3,55 kg.

Connecteur de charge: XLR-3 (3 broches)

Connecteur de décharge: XT-90

 

Tension de la batterie: 48V

Chimie de la batterie:  Li-ion

Cellule de batterie:    INR18650-29E

Capacité de la batterie (plage):        15Ah - 20Ah

BMS:    20A

Configuration de la batterie:   13S5P

Version softpack:       Rectangulaireire

Conseils d'utilisation d'une batterie.......

Il est conseiller d'utilise la moitier de la decharge max de la batterie...

Pour la durée de vie des pack en li-ion il y a donc les cellules hautes énergie qui ont une durée de vie bien meilleur mais pour que ce soit le cas il faut un chargeur pouvant ne pas recharger à 100% comme un cycle satiator.
Globalement il faut stocker la batterie dans les 30-40%, la chargé à 80 ou 90% avant de l'utiliser et faire un équilibrage tous les 20 cycles environs (donc la charger à fond très très lentement).
En faisant ça et en ne descendant jamais sous les 20% la durée de vie est doublé au minimum.

Combien de temps dois-je laisser le pack branché?
Vous devriez le laisser branché jusqu'à ce qu'il soit chargé ou peut-être un peu avant qu'il ne soit complètement chargé, de manière optimale, vous voulez qu'il soit dans une plage de pourcentage de tension / charge égal à quelque chose comme 80 à 90%, peut-être un peu plus bas si vous le stockez pour longtemps comme pendant l'hiver. Cela l'optimisera pour la plus longue durée de vie du cycle. Vous pouvez toujours charger à 100% juste avant un trajet, car cela n'affecte pas beaucoup les cellules, il s'agit plus de ne pas laisser la cellule à 100% pendant une longue période de temps plutôt que de ne jamais la laisser atteindre ce niveau de charge.

  FICHE TECHNIQUE
MODELE

WASP-TD

CONFIGURATION

Traction directe / Roues 26x 26 pouces.

POIDS

14.5 kg.(sans les composants de l'assistance électrique).

REPARTITION POIDS AV/AR

                                                                       Roue AV >  55.5   %       Roue AR >  44.5   %.

CADRE

Acier A37 40X27X1.5 assemblés par soudo-brasage et soudure autogène (chalumeau).

DIRECTION

Moyeu  de roue avant , axe de 9mm.

SIEGE

Assise fixe, coque alu sur 8 silents-blocs.

TRANSMISSION

1Plateau  42z   RL 6V      14z16z18z21z24z34z.

DEVELOPPEMENT

Roue 26x1.5 =2.026m   >  6m /5.3m /4.7m /4m /3.5m /2.5m.

GEOMETRIE

Pédalier 500 mm, Angle de chasse 65°, chasse 90 mm, empattememt 1000mm.

PROTECTION

 Apprêt au pistolet, laque "Hammerite" noir martelé .

 

contact : Jean-Louis LAINÉ   startairlaine@yahoo.fr

 « La vie s’ingénie à reprendre d’une main ce qu’elle nous a accordé de l’autre,

Être heureux consiste seulement à savoir s’en accommoder. »

Christian SIGNOL