=1. Les Véhicules=
1.1. Le PedaloCab de Base
Dans le cadre de l’extrême Défis nous présentons un concept de véhicule léger (40 Kg) capable de transporter un conducteur plus un passager (ou des marchandises) à l’abri des chutes et des intempéries actuellement nommé PedaloCab. Le terme Pedalo est pour rappeler que c’est un véhicule à pédales et Cab pour cabriolet, Cabine et taxi en Anglais.
La structure en composite est autoportante et avec un Design aéronautique. L’accès se fait par un panneau de cockpit coulissant semblable à un avion et permettant la ventilation et la protection en cas de précipitations. La transmission se fait par les 2 roues centrales qui sont connectés au moteur par une chaine au moteur. La direction se fait sur les roues avant et arrière par un palonnier centrale et actionnées par des biellettes. Le guidon dans le cockpit se situe sous le siège conducteur.
Le véhicule de base est en configuration de roues Rhomboïde afin d’offrir une grande stabilité et un rayon de braquage très court (3,2 m) grâce à une double direction avant et arrière. Le basculement étant un problème sur les véhicules tricycles cette configuration offre un atout a ce genre de véhicule qui permet de charger les roues motrices car le centre de gravité du passager est situé très proche de cet axe et ainsi de d’augmenter le couple au basculement. Pour faire une comparaison avec le monde nautique de bateaux un vélo aurait la faible résistance au chavirement d’un monocoque, une voiture « normale » d’un catamaran et un véhicule rhomboïde celle d’un trimaran.
Les Pedalocabs sont équipés de 2 feux avant et arrière LED, de clignotants, de rétroviseurs, et de ceintures de sécurités.
Le véhicule peut transporter 2 personnes mais seulement le conducteur doit pédaler et conduire, le passager est passif et peut discuter avec son conducteur. Le véhicule est adapté pour une taille de conducteur de 1,4m jusqu’à 2,1m et pour le passager jusqu’à une taille de 1,6m.
Les prototypes 1 et 2 ont parcourus respectivement 6000 et 4000 km par des températures minimales de -15°C et maximales de 37°C et sous différentes conditions météos (grêle, neige, verglas, routes très chaudes...)
1.2. Le PedaloCab Pendulaire
En plus de cette configuration une version à cabine Pendulaire a été étudiée pour les conducteurs en zone rurales et montagnardes qui ont beaucoup de dénivelés et de virages. Cette solution sera pour eux plus agréables car la version rhomboïde vire à plat, et a tendance à pousser le conducteur hors de son siège.
La configuration est avec deux roues avant directrices, permettant l’inclinaison du véhicule et une roue arrière assurant la transmission. L’inclinaison est limitée à 15° avec des vérins hydrauliques passifs permettant de garder le véhicule droit en position repos et de pouvoir monter dans le véhicule. Par contre les roues avant sont trés exposées et il y a un risque d’attraper un obstacle sur la route qui pourrait détruire le train avant.
1.3. La motorisation des PedaloCab
Les deux versions seront équipées d’un moteur électrique pour faciliter l’utilisation et la certification sera de type vélo à assistance électrique pour les véhicules jusqu’à 25km/h et Le6 avec immatriculation pour ceux à 45 km/h. Le choix sera fait par le client car la motorisation sera capable des 2 configurations (gérés par le logiciel).
L’équipement sélectionné est le Moteur/boite de Valeo Effigear qui offre un groupe compact au niveau du pédalier avec marche arrière intégrée, récupération d’énergie en descente et changement de vitesse automatique avec un ratio de 450%.
Les caractéristiques de ce moteur-boite sont les suivantes :
- Moteur électrique d’une puissance continue de 750W, couple maximum 7 N.m, rotation maximum 6000 Tours/min, couple en sortie 130 N.m
- Boite 7 vitesses à pignons hélicoïdaux en mode automatique ou manuel, démarrage en cote jusqu’à 14%
- Batterie 48V, capacité 2047 Wh
- Rapports de boite
| Vitesse 1 | 1.00 |
| Vitesse 2 | 1.32 |
| Vitesse 3 | 1.72 |
| Vitesse 4 | 2.27 |
| Vitesse 5 | 2.86 |
| Vitesse 6 | 3.85 |
| Vitesse 7 | 4.54 |
1.4. Aérodynamisme et coefficient de frottement
Même si le PedaloCab ne roule pas à grande vitesse il est connu qu’un bon aérodynamisme permet de réduire l’effort nécessaire pour avancer. Le PedaloCab avec son cockpit fermé atteint un Cx de 0,27 et 0,34 avec le cockpit ouvert (perturbation du flux dans le cockpit et à l’arrière du véhicule). Dans les 2 cas ce Cx est proche de ceux des coureurs cyclistes et des vélos les plus remarqués par leur aérodynamisme qui atteignent des valeurs de (Cx) aux environs de 0,25 alors que pour le cycliste de ville, la valeur gravite autour de 0,8.
Le coefficient de frottement (roulements, routes, pneus…) d’un PedaloCab est d’environ 1,44% due aux 4 roues (environ 0,87% pour un vélo).
1.5. La remorque PedaloCab
La caravane aura une couchette pour une personne et 2 personnes pourront s’attabler pour manger ensemble en face à face
L’ouverture se fera latéralement par une porte papillon qui servira également d’auvent et de support pour la tente. Avec la tente installée il sera possible de dormir à deux personnes par extension du sommier vers l’extérieur. Un panneau solaire sera installé en lieu et place du pare-brise afin de garantir un peu d’intimité et aussi de recharger les batteries.
Deux ouvertures sont prévues en partie basse du fuselage afin de permettre de ranger du matériel sous le lit.
Des rangements seront aussi disponibles dans la partie haute de la caravane. L’attelage sera standard et permettra d’utiliser la Caravane avec un vélo, VAE ou autre véhicule à pédales.
1.6. Le PedaloCab version amphibie
La version amphibie du PedaloCab est identique avec la version de base, mais afin de pouvoir flotter sans que le véhicule ne se remplisse d’eau, des joints toriques supplémentaires sont ajoutés sur les arbres de transmission et des roues à aubes ajoutées sur les roues. Les premiers essais ont été réalisé avec 8 aubes semi sphérique de rayons 110 mm. Ces aubes sont clipsés sur les roues et peuvent se monter et démonter rapidement. Des mousses supplémentaires fixées sur cet équipement permet d’augmenter la résistance au chavirement sur l’eau du PedaloCab. Les premiers essais ont montré que la quantité et la forme des aubes doit être modifiés car plus les roues tournent vite et moins le système est efficace.
1.7. Le PedaloCab version à voile
Afin d’utiliser la force vélique une version avec une voile sera proposée. Cette voile lattée sera de typa latine avec une bôme et une corne, encadrée par 2 mats latéraux en carbone. La voile sera bordée par l’avant nécessitant au conducteur une main pour manier cette voile. Un taquet lui permettra de pouvoir remettre les 2 mains sur le guidon. Cette voile est un complément en ne fera pas plus de 3 mètres carrés pour éviter un basculement ou une perte de contrôle du PedaloCab. La largeur maximum par vent arrière ne dépassera pas 2,4 mètres pour rester dans le gabarit routier. L’avantage d’associer une voile est qu’il est possible de remonter plus au vent grâce à l’entrainement par les pédales et le moteur.
1.8. Fichiers 3D
Les différents fichiers 3D des versions sont enregistrés sur le WIKI de l’Extrême Défi.
1.9. Choix des matériaux
Les deux prototypes ont été fabriqués avec de la fibre de carbone unidirectionnel a plusieurs épaisseurs. Ces rouleaux de fibres aéronautique étaient destinés à la destruction.
Afin de réduire l’impact CO2 à la fabrication le fuselage série des fuselages sera moulé en fibre de bambous fournis par Cobratex imprégnés de résine époxy à 55 % de matière végétales. Le choix de ces matériaux permet une économie d’environ 800 kg de CO2 par rapport à un fuselage similaire en carbone. Cette fibre offre en plus l’avantage de réduire les fibrations et donc le bruit en cabine. Le bambou utilisé pour faire les rouleaux de fibres proviennent du Sud-Ouest de la France limitant ainsi le risque de déboisement de forêt primaire en Asie et l’empreinte CO2 du transport.
L’inconvénient de la fibre de bambous c’est qu’elle n’est pas particulièrement flexible et un mixe avec des fibres de lin sera faite dans les zones nécessitant plus de rayons de courbures (Passages de roues, support de rail cockpit…).
2. Software
Le seul software embarqué est celui qui gère le moteur Effigear – Valeo. Ce software gère la cadence de pédalage, le changement de vitesse et la récupération d’énergie en descente. Ce logiciel est la propriété de Valeo et les détails ne sont pas accessible. Un accès afin de procéder a des modifications ou des mises à jour du logiciel est possible grâce à une prise d’échange d’informations.
3. Nomenclature
3.1. Liste des pièces PedaloCab rhomboïde
Cette liste est pour la définition série qui varie des prototypes qui sont équipés avec des moteurs et batteries de fabrications chinoises (Bafang). (Voir liste dans le PDF).
3.2. Liste des Pièces PedaloCab en version amphibie
Pour la version amphibie les éléments supplémentaires suivants sont à installer en plus de la version de base : (Voir liste dans le PDF).
3.3. Liste des Pièces PedaloCab en version oscillante
Pour le PedaloCab en version oscillante les roues 24 et 12 Pouces ainsi que le guidons et les biellettes doivent être supprimées et les pièces suivantes ajoutées. (Voir liste dans le PDF).
3.4. Liste des Pieces PedaloCab ren version Vélique
Pour la version amphibie les éléments supplémentaires suivants sont à installer en plus de la version de base. (Voir liste dans le PDF).
3.5. Liste des Pieces de la remorque PedaloCab
La remorque est actuellement en cours d’étude. Pour l’instant le concept est de réutiliser le moule de drapage de la version rhomboïde, mais la caravane n’aura que 2 roues de 24 pouces et une porte papillon latérale. Deux béquilles ajustables permettront de dételer la caravane et qu’elle ne bascule pas en utilisation et de permettre de compenser les pentes afin que le lit soit horizontal. Une liste des pièces complètes sera établie quand l’étude sera plus avancée.
Lien vers les fichiers 3D En format STP : https://cloud.fabmob.io/s/5twjNMtPmanwQ6z
Fichier Véhicule (AAP Ideation) : Vehicule_final.pdf Fichier Véhicule (AAP Proto) : Fichier associé au guide de montage : Lien vers un espace de stockage des fichiers 3D : Partenaire impliqué (industriel, fablab, labo...) :
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