Assistance Mécanique

Hola,

Je partage cette page, ma recherche sur le fofo n'ayant rien renvoyé...

Assistance mécanique

Pour faire simple, un ressort se comprime sous l'effet du freinage, et l'énergie cinétique emmagasinée peut être relâchée via une commande au guidon.

Selon le constructeur, 9m de freinage équivaut à un peu plus de 6m d'accélération. Sans parler de rendement sur la base de ces seuls chiffres, on peut quand même imaginer...70% de rendement de façon très approximative.

Qui dit quoi?

L'idée de stocker l'énergie cinétique sous une autre forme pour la récupérer ensuite est vieille comme le monde. Si ça marche, cela facilitera l'utilisation du vélo en hypercentre, où la circulation est chaotique. Sur un trajet "stable" le système n'apporte rien d'autre que du poids mort.

Le mécanisme proposé semble ressembler au ressort de stockage d'énergie d'une horloge mécanique. Vous vous souvenez, il y a 40 ans, nos montres, il fallait les "remonter"...

Si ça marche, cela peut être une bonne idée. Néanmoins le fonctionnement mécanique est peu détaillé. Il y a beaucoup de blabla, et surtout c'est présenté comme une alternative au VAE, ce qui est archi faux. Avec toujours les arguments stupides sur le lithium. Ce produit, s'il fonctionne, ne constitue pas une alternative au VAE, c'est plutôt un complément pour les trajets courts ou moyens en centre ville. Pourquoi ne pas le dire simplement?

Dommage qu'avant de réclamer des sous, l'inventeur n'ait pas trouvé les moyens de bricoler un proto avec des matériaux moins sophistiqués que le carbone, histoire de valider le principe et de faire une démo vidéo, davantage susceptible de convaincre les généreux donateurs.

C'est intéressant, comme concept. On se rapproche du KERS de la Formule 1, avec un principe beaucoup plus simple mécaniquement. Je manque de connaissances en ressorts pour me rendre compte du réalisme de la chose, mais j'imagine que vu les ordres de grandeurs (largement plus modestes qu'en F1), ce n'est pas inconcevable. Et ça peut aider à civiliser les cyclistes urbains: si s'arrêter au feu ou au stop ne coute plus aussi cher dans les jambes, l'incitation a griller le feu/glisser le stop est moindre.

Par contre, j'aurais mis ça sur la roue avant, parce que là, si on veut stocker un minimum d'énergie, il faut quand même que ça freine pas mal, c'est un coup à perdre de l'adhérence sur la roue arrière. Après, dans les deux cas ça limite soit l'utilisation de dynamo moyeu, soit l'utilisation de moyeu vitesses ... à moins qu'ils aient la bonne idée de combiner les deux.

hube68 a écrit:

Le mécanisme proposé semble ressembler au ressort de stockage d'énergie d'une horloge mécanique. Vous vous souvenez, il y a 40 ans, nos montres, il fallait les "remonter"...

La plupart des montres automatiques sont encore dans ce cas: les mouvements de l'utilisateur font tourner une masselotte qui remonte un ressort qui lui même se détend pour faire fonctionner la montre ... et il est possible aussi (quand on n'a pas porté la montre quelques jours) de les remonter manuellement pour les "recharger". Il existe même encore des montres totalement manuelles ... assez chères souvent, sauf les copies chinoises ou certaines marques soviétiques.
Toujours dans le même esprit et pas trop hors-sujet j'espère, Seiko fait des modèles automatiques plus ou moins hybrides, avec une génératrice sur l'axe de la masselotte, qui charge une capa, dont l'énergie sert soit à faire tourner le moteur de la montre (montre à quartz assez standard), soit à alimenter un frein qui régule la détente du ressort et permet de s'affranchir du mécanisme d'échappement (mais pas du ressort dans ce cas là). Appliqué au vélo, on pourrait imaginer un moteur léger mais puissant couplé à une supercapa, qui ne pourrait pas faire de l'assistance de longue durée, mais pourrait sur freinage envoyer une grosse puissance sur la supercap, pour la restituer sur une durée très courte ensuite.
Intuitivement, de ce que je sais des possibilités des moteurs, j'aurais tendance à pencher plus pour la solution mécanique, mais je peux me tromper.

Y a aussi l'air comprimé que Peugeot veut industrialiser, enfin annonce que peut-être ...

ajouter un volant d'inertie pour stocker l'énergie cinétique d'un vélo ,

puis la restituer pour aider à stimuler votre élan et votre vitesse sur un vélo

Cliquer sur l'image pour la vidéo

hube68 a écrit:

Le mécanisme proposé semble ressembler au ressort de stockage d'énergie d'une horloge mécanique. Vous vous souvenez, il y a 40 ans, nos montres, il fallait les "remonter"...

Si ça marche, cela peut être une bonne idée. Néanmoins le fonctionnement mécanique est peu détaillé.

La demande de brevet avec la description du système se trouve ici

Le juriste (ou est-ce l'inventeur lui même?) qui a rédigé cette demande de brevet a inventé un nouveau mot:

Citation :

...la gente de la roue...

J'ai de plus toujours un peu de mal avec les systèmes mécaniques esquissés sur ordi avec Paint, plutôt qu'en respectant les conventions du dessin industriel. Cela rend leur lisibilité peu évidente et peut camoufler certains problèmes.


Mais bon si j'en crois le site de l'inventeur, il y a eu un minimum d'études prélables. Je serais néanmoins curieux de voir les perfs de ce système.

Citation :

Des professionnels spécialisés ont participé au projet :

– Des professionnels dans l’aéronautique et d’autre dans la Formule 1 (entreprise Yanara)  pour le ressort en fibre de carbone.

– Des ingénieurs en mécanique de l’AMJE (Arts et Métiers Junior Entreprise) pour la partie mécanisme.

Les dessins, beaux ou pas beaux, les références "aéronautiques ou ingénierales", tout ça ne remplace pas un vrai pré-proto qui fonctionne (où on peut vraiment se coincer le doigt dedans) et valide le concept.

jpl75 a écrit:

Y a aussi l'air comprimé que Peugeot veut industrialiser, enfin annonce que peut-être ...

Après avoir fait le buzz, ils ont discrètement laissé tomber, parce que ça ne marche pas (100kg de surpoids pour stocker la même énergie que 10 batteries de téléphone portable soit 45Wh), mais on est hors sujet! Les lois de la physique sont dures, mais on est obligé de les respecter! PSA a raté le virage de l'hybride en sortant l'HY4, et a tenté de se rattraper médiatiquement en nous gonflant à l'hybridair, mais les masques sont tombés.

La conversion purement mécanique est intéressante, mais il me semble que sa seule application, en plus des montres et autres horloges mécaniques, est le système de lac de retenue : il se remplit soit avec l'eau qui dévale d'en amont, soit avec de l'eau qu'on pompe avec des moulins à vent quand ça souffle. Les jours sans débit de rivière ou sans vent, on peut ouvrir les robinets du lac de retenue et ses turbines (hydroélectriques) (ou son moulin à eau, si on veut rester en pur mécanique) peuvent continuer à tourner. Ça peut fonctionner dans un système fermé : un lac supérieur qui se déverse dans un lac inférieur les jours sans vent : l'eau remonte quand les moulins à vent tournent.

Un testeur pour transporter son double lac (lac supérieur et lac de déversement) avec soi (dans une grôôôsse remorque) : effet "frein moteur" avec un système qui ferait remonter l'eau dans les descentes ?
Ca me rappelle le moulin à eau dans la baignoire de ma petite enfance ! ...

Berniche a écrit:

ajouter un volant d'inertie pour stocker l'énergie cinétique d'un vélo ,

puis la restituer pour aider à stimuler votre élan et votre vitesse sur un vélo

Cliquer sur l'image pour la vidéo

Très intéressant, merci Berniche ... mais comme je disais, mécaniquement ça a quelques inconvénients, faciles à gérer dans une F1 bardée d'électronique et de technicité (et dont les ordres de grandeur de puissance n'ont rien à voir), mais plus gênants en vélo:
- nécessité d'embrayage pour passer d'un mode à l'autre, avec pertes associées (patinage nécessaire pour la synchro)
- pour l'inertie, on a deux solutions:
+ le poids du volant, qui est en général l'ennemi en vélo
+ la vitesse du volant, qui semble préférable, mais a deux inconvénients: les pertes mécaniques pour la multiplication/démultiplication, et le besoin de carter pour protéger le cycliste d'un truc qui tourne vite.
Par contre le point positif par rapport au ressort, c'est l'effet stabilisant du volant d'inertie.

Je reste plus convaincu par le ressort.

[quote="Calcoran"]

Berniche a écrit:

ajouter un volant d'inertie pour stocker l'énergie cinétique d'un vélo ,


Par contre le point positif par rapport au ressort, c'est l'effet stabilisant du volant d'inertie.

Je reste plus convaincu par le ressort.

Ceci dit, rendons à César ce qui est à César, la stabilité sur un vélo est l'affaire de son pilote. je trouve donc ce point positif superflu.

Si le vélo est "trop" stable, tu pourras te tortiller comme tu veux pour l'engager en virage, tu feras quand même un tout droit!

Salutations!

Je flânais par là et me suis mis en quête de nouvelles infos sur le sujet

Voici un extrait du site fabriquant:

Citation :

Booster votre vélo et booster votre vie !

Un freinage de 9m nécessaire à l’arrêt du vélo, permet de le relancer sur 6,75m. La charge du ressort est donc démultipliée.

La puissance de relance produite par le ressort correspond à celle d’un cycliste (de 80Kg) en position debout sur les pédales (position dite “en danseuse”). Ces rendements évolueront pour s’adapter aux attentes des futurs usagers.


Le CussC en quelques chiffres !

– Distance de freinage pour un stockage complet : 78m

– Distance de relance maximale avec ce stockage complet : 58m

– Puissance de relance : 115N/m

– Longueur des 2 ressorts : 9.80m

– Nombre de spires : 5 (non chargé) /19 (chargé)

– Poids de la roue : 3.8 Kg (Poids roue normal: 1 à 2 Kg)

Pour aller dans le détail concernant la puissance en N.m-1 d'un cycliste : Cyclurba

Le surpoids: Sur ma roue 26" mavic cross ride (on va dire 1500g avec pneu) → dans les 1,5Kg de surpoids. Est-ce honorable par rapport à une assistance élec?

Toutes ces données sont assez intéressantes! ça peut largement m'intéresser pour de l'urbain (Béziers est extrêmement vallonnée!)
Un système permettant la recharge hors vélo pourrait être très intéressante: on tend le ressort juste avant de partir et on a déjà de la relance pour s'économiser quelques mètres de dénivelé...

Petit HS: je cherche à tester un Vélomobile ou VC à assistance électrique, le plus près possible de Béziers, mais je peux me déplacer. Proposez votre engin si vous voulez bien m'aider à découvrir un peu plus le sujet.

Salut, voici qui est très intéressant !
Un vélo assisté mécaniquement.
http://www.spires-carbone.com/

m'ouais..., si cela se fait et si ça peut aider quelqu'un pourquoi pas, mais les performances du trucs me laissent sans voix : "Un freinage de 9m nécessaire à l'arrêt du vélo, permet de le relancer sur 6,75m"

Je suis sûre qu'on a déjà évoqué quelque part un système de ce genre, sur le principe d'un ressort qui emmagasine l'énergie pour la recracher comme soutien au démarrage.
J'ai cherché mais n'ai point réussi à retrouver le sujet. Si quelqu'un remet la souris dessus ce serait super.

[edit] veni, vidi, vici  
alleluïa j'ai retrouvé le sujet
http://velorizontal.1fr1.net/t20158-assistance-mecanique

un gentil modo pour fusionner ? merki

Juste un petit problème de physique sur les chiffres cités :

"puissance de relance 115 N/m" : une puissance s'exprime en Watts, c'est-à-dire des N.m/s

Il s'agit bien du même système, dans les "deux" cas, l'énergie est accumulée dans un ressort et non dans un volant d'inertie.

Y-a-t-il une clé pour "remonter" le vélo, comme la pendule de ma grand mère ?

Tiens c'est vrai, ce serait cool, un vélo à manivelle, comme mon train mécanique dont je remontais le ressort avec une clef quand j'étais enfant.

Bonsoir,
Un mobile de 100 kg lancé à 36km/h à besoin d un ressort emmagasinant 5000 joules.
1Kg d'acier stoque sous forme élastique 100 joules ,
Le caoutchouc est 100 fois moins résistant que l acier mais plus de 100 fois plus élastique...et plus léger.
...
ya peut être une erreur de calcul,ceci dit à l'intuition....

Ici les ressorts sont en carbone. Avec un module d'élasticité proche de celui de l'acier (150-250 GPa au lieu de 210 GPa), une limite élastique bien supérieure, le carbone est aussi presque 4,5 x plus léger.

L'énergie potentielle d'un ressort (quel qu'il soit) Epe=1/2.k.x² avec k= raideur du ressort et X= allongement/raccourcissement du ressort.

Peux-tu expliquer comment tu es arrivé à 100 joules/kg pour l'acier? Je peux me tromper, mais j'ai un peu de mal à croire que cette valeur est indépendante du type de ressort utilisé et de sa géométrie.

Bonjour,
Merci Samural : c 'est plutôt 1000joules /Kg pour l'acier.
J'ai pris un fil de 1m de long ,1mm² de section, sous 2000N : il s allonge de 1% , comme E=200000 N/mm² environ.(unité illégale bien sûr mais commode)
il pése moins de 10g .Le travail est la force moyenne * déplacement : soit 1000 N * 0,01 m =10 joules.
Donc 1000 joules pour 1 Kg.
De tête j'avais allongé mon fil de 1 mm au lieu de 10...d'où l erreur..
...
Les gaz sont efficaces pour le stoquage mais les rendements de conversion ne sont pas si bon que pour les solides ou les fluides.
j'ai travaillé sur une assistance pneumatique ....ça a des avantages....
http://velorizontal.1fr1.net/t14281p90-experimentations_simples#287532
Pour comparer : (un échappement de 1 litre d'air à 10 bars fourni 1000 Joules
...
La matière élastique stoque l énergie en extension et  compression  , unidirectionnelle  ou volumique, et en cisaillement.
Sur un ressort il y a plusieurs modes de stoquage en général.
Le plus efficace est de faire participer toute la matière , ce n 'est pas toujours le cas dans les modes composée de plusieurs types de contraintes.