Présentation de mon proto HR en carbon/sandwich

Bonjour les vélocouchistes,

Si vous me suivez sur strava vous savez que mon proto est fini depuis presque 6 mois mais que j'en ai pas parlé sur le forum car j'ai essayé différentes choses et je préférais attendre plutôt que de me contredire pas la suite.

Je l'ai fabriqué pendant l'hiver, j'ai mis un mois pour le cadre, deux semaines pour la peinture, les finitions et le montage. Par la suite j'ai essayé différents niveaux de chasse (en changeant le déport de la fourche) et tailles de roues.

Pour résumé simplement sans rentrer dans des détails trop précis, j'ai réalisé la structure du cadre par assemblage de panneaux sandwich (en mousse pvc), le siège quant à lui est en nid d'abeille (nomex honeycomb) et est fixe avec le cadre. J'ai ensuite stratifié l'ensemble à deux reprises par simplicité et pour que les inserts (frein, direction et boitier de pédalier) soient pris en tenaille entre les deux stratifications. Ce n'était pas particulièrement nécessaire, une seul grande stratification aurait suffit.

Cette technique de fabrication permet d'avoir un rapport poids/rigidité excellent, certainement le meilleur et c'est encore optimisable en faisant toute la structure du cadre en panneau sandwich nid d'abeille et non en mousse que j'ai utilisé pas simplicité par rapport aux extrémités.

Le poids du cadre-siege est de 2kg500 sans peinture optimisable à 2kg qu'avec du nid d'abeilles.

Les photos sont par ordre chronologique mais il manque certaines étapes, désolé :/














































La géométrie est optimisé pour un bon compromis aéro/puissance.

Globalement, de ce que j'ai pu tester on gagne en puissance ce que l'on perd on aéro lorsque l'on incline le siège sur l'avant.

Le siège est incliné à 27 degrés, diff siège pédalier est de 25cm, hauteur de siège de 50cm, empattement de 112cm, chasse de 45mm. Les manivelles sont courtes (150mm, la meilleur taille de manivelle en vc de ce que j'ai pu tester).

Privilégier la puissance est mieux pour grimper mais aussi pour l'endurance car les muscles fonctionnent de façon plus efficaces et les pathologies de type essuies glaces, tendinites et mal aux genous sont évités.

L'amélioration de l'aéro sur la position des bras est pour moi plus significative que de coucher le siège.

Une position plus assise permet aussi de réduire l'empattement et d'améliorer la maniabilité.


Fabrication de la potence à partir de tube carbone maison :








Réduction des manivelles carbones sram force en 150mm :










Peinture et finitions :



















Augmentation du déport de la fourche pour passer de 75 à 45 mm afin d'améliorer la stabilité et réduire le basculement.

C'est simple mais j'ai mis plusieurs vélos à le comprendre : plus il y a de poids sur la roue avant, moins il faut de chasse.







Fabrication du coffre :













Actuellement je n'ai pas assez de place pour faire de la stratification, de l'usinage, de la peinture, du ponçage et du montage. Je cherche donc un atelier plus grand, proche d'une grande ville afin de fabriquer quelques vélos couchés du même type et essayer de les vendre pour voir s'il est possible d'en faire une activité.

Felicitations pour ce concept novateur. Sauf erreur de ma part, aucun modèle  réalisé en sandwich n'avait été  présenté  sur ce forum. Reste plus qu'à  lire les comptes rendus  des sorties afin de savoir si ce concept répond à  tes attentes, et apporte des améliorations par rapport à  tout ce qui a été  présenté  jusqu'à  ce jour.
Bravo et merci  pour ce partage

J'ai pu admirer ce vélo lors des 24h du Castellet. Il semble performant, du moins avec Anthony au guidon. La rigidité en flexion est sans doute très bonne, notamment au niveau de la bôme. Le choix d'un compromis aero/puissance me semble adapte pour une utilisation velotaf ou endurance. Par contre pour de la compet sur circuit plat comme au Castellet, l'aero joue sans doute d'avantage. Du reste je ne suis pas certain qu'une position plus redressée donne plus de puissance: as tu fais des essais qui le démontre?
As tu constate une sensibilité particulière au vent latéral?
Je ne suis pas fan de la ligne de chaîne, mais en tant que prosélyte de la TD ce n'est pas étonnant ;-)

Merci pour le partage (bis)

Empattement très court, ligne de chaine torturée mais très graphique, j'aime l'idée du boitier de pédalier excentrique...


Bravo !

Merci pour les retours ;

Marc, tu n'as qu'à te redresser sur ton siège, tu verras la différence. J'ai commencé à faire des VC couchés presque à l'horizontal puis petit à petit je me suis assis peut être que je me fais plus vieux, j'ai plus 20 ans
Avant de faire une vilaine hypo, j'étais dans les premiers au scratch à paul ricard pendant les 4 voire 6 premières heures (40km/h avg). A vérifier.

Etre très couché parait être le plus rapide mais ce n'est pas le cas sauf parcours vraiment vraiment plat (le castellet c'est pas plat) ou records de l'heure.

Dans la pratique la route n'est jamais plate et prendre en compte la puissance que l'on peut développer dans tel ou tel position est plus important que l'aéro pure.

Certains disent que le vélo couché grimpe mal et c'est surement à cause d'une mauvaise position trop couché et non adapté qui ne permet pas de développer autant de puissance qu'en VD.

Sur ce type de vélo couché, il n'y pratiquement aucune différence de vitesse en côte par rapport à un VD traditionnel grâce à l'angle tronc cuisse davantage refermé et la haute rigidité du cadre.

C'est physiologique, plus l'angle tronc cuisse est fermé plus on développe de puissance.

Voici mon strava pour les stats : https://www.strava.com/athletes/24109387

Trop fort ce Anthony, non seulement sur le vélo, mais aussi dans la réalisation de ce magnifique prototype 🤩, bravo .

je suis très admiratif devant ce beau travail ; je rêve de faire ça un jour mais j'ai l'impression qu'il me manque énormément de connaissances. J'ai donc plein de questions, si tu veux bien y répondre :
si j'ai bien compris, tu as stratifié des plaques de mousse pvc sous vide ( 3ème photo) que tu as ensuite découpées et assemblées pour faire ta forme, c'est bien ça? donc toutes les pièces sont creuses?
Avec quoi les colles-tu entre elles?
combien de couches de carbone sur la mousse?
est-ce que ce cadre juste constitué de plaques de mousse stratifiées ( si j'ai bien compris) est déjà solide en soi
quand tu stratifies le cadre entier, combien de couches?
Comment savoir ne nombre optimal de couches de carbone pour allier solidité et poids?

merci de prendre du temps pour répondre.

Et sinon, je suis d'accord avec toi sur la position plus ou moins inclinée : j'ai aussi remarqué qu'en montée, je me sentais beaucoup plus efficace en n'étant pas trop allongé ; son mon premier VC, j'avais même bricolé un système qui me permettait de relever le siège tout en roulant quand j'arrivait dans une grosse côte. Et sur le plat quand on emmène un gros braquet, je me sens mieux ( c'est peut-être subjectif) en étant plus allongé

Bôôô vélo.

je t'ai ajouté dans la table des matières.

Belle réalisation.
le côté anguleux est dans l'aire du temps, et esthétiquement vous pourriez l'accroitre encore pour rendre plus " méchant" ce beau vélo

Concernant l'influence de l'angle du siège sur la délivrance de la puissance, le speedmachine et son siège facilement réglable ( quelques secondes) me fait confirmer  cette intuition pour mon cas.
C'est pas forcément très sensible mais quand on a peut de Watts comme moi ,le gain de quelques pouillemes est toujours apprécié en montée.
Peut être que c'est plus sensible aux gens qui montent et descendent sur le siège , effet " pompage" d'une fourche suspendue, le dos glissant le long du siège a chaque appui.
Certains ( les plus rapides ?) sont vraiment stables dans leur siège et dans ce cas l'inclinaison du dossier a moins d'importance pour bloquer ce mouvement  parasite avant/arrière.

Félicitations pour tes constructions, et le partage.
C'est la première fois que je vois raccourcir des manivelles en carbone !


Si tu souhaites tenter l’expérience d'une fabrication en série il serait judicieux de demander conseil à Speedy Malric qui est déjà passé par là.

bravo, et merci pour le partage, c'est inspirant!

Denis avait utilisé la méthode du sandwich pour le 'mini vm de Gwen', pour faire la caisse autoporteuse, technique que je souhaite employer pour un éventuel modèle du cargomobile en composites (mais pour ça il faut que je trouve également un atelier je suis situé entre Angoulème, Limoges et Périgueux, et pas si loin de Bordeaux du coup, si ça t'intéresse )
.

Laurent, tu as tout compris.

L'idéal serait de découper les panneaux avec une découpeuse laser, ce serait plus rapide, plus facile et plus précis (normalement), mais je n'ai pas la place d'en avoir une pour l'instant.

L'intérieur du cadre n'est pas totalement creux, il y a des croisillons de panneaux sandwich pour contraindre en torsion.

L'avantage est que la structure est solide une fois les panneaux collés entre eux contrairement à de la mousse faible densité.
Cela rend la stratification beaucoup plus facile et la mise sous vide sans déformation du cadre.
La répétabilité et la finition pour de la stratification sans moule est bonne, il n'y a pas beaucoup de défauts à rattraper.
Comme je l'ai dit je crois, sans parler de la rigidité, la structure en panneaux sandwich est plus légère que l'équivalent en mousse pleine de 75kg/m^3.

Je ne suis pas au bout de cette technique mais je pense qu'elle a du potentiel, surtout en VC ou le cadre est en porte à faux et n'est pas triangulé.
Le flambage des parois est annulé, problème important sur un cadre tronc en VC.

Les panneaux sandwichs en mousse possède une peau de 280g/m² (0.4mm sous vide) et de la mousse pvc 75kg/m^3 de 3mm. Le tout fait 4mm d'épaisseur.

J' ai été généreux sur le nombre de couche pour la strat de l'ensemble, je travaille en 280g/m². il y a minimum 2 couches, plus au niveau de la fourche arrière est de la direction.
La structure en panneaux + siège pèse 1kg300, la strat de l'ensemble 1kg200, ce qui nous donne 2kg500 pour le cadre-siege.
C'est plutôt pas mal surtout que j'ai été généreux et que je ne me suis pas pris la tête pour optimiser le poids. Je visais la solidité et la rigidité.



MAIS avant tout ce qui fais la performance d'un vélo, c'est la géométrie.
Il faut un équilibre subtile entre biomécanique, aéro, empattement, hauteur de siège, valeur de chasse, diff siege pédalier, etc..
Chaque choix a été le fruit d'une réflexion mais surtout de l'expérience.

Plus je fais de vélo, plus je m'oriente sur la biomécanique et la maniabilité (empattement de plus en plus court).
Je suis en train de concevoir un nouveau VC avec un siège plus assis (30 degrés) car la puissance c'est la vie

Contrairement à ce que l'on peut penser au premier abord, un siège plus assis n'est pas synomyme de lenteur sur le plat. J'insiste sur ce point, c'est important.
A vérifier, mais un VC comme le miens (siège à 27 degré et bras rapprochés) a sans doute le même aéro qu'un VC td avec siège couché et bras écarté.
Rapprocher ses bras améliore de beaucoup l'aéro sans compromettre la biomécanique.

Un empattement plus court n'est pas plus instable à condition d'avoir la bonne valeur de chasse.

Bel engin !

Question de béotien :
j'ai vu le poids cadre+siège annoncé à 2,5 kg.
Ça donne quoi en version complète prête à rouler (si tu as mesuré) ?

Merci Vélocuissot,

9.5 sans le coffre, 10.5 avec le coffre. (environ)

Ah oui en effet, un poids vraiment très correct, bravo.

Merci beaucoup pour tes explications ; c’est vraiment une belle bête
Dernière question et après je ne t’embête plus : où achètes-tu les plaques de mousse pvc et avec quelle colle les assembles-tu?
Merci

Tu ne m'embête pas;

J'ai tout acheté sur easy composites, malheuresement à cause de ce foutu brexit c'est compliqué en ce moment de commander.

Pour coller les panneaux ensemble, j'ai utilisé du VM100 black (Methyl Methacrylate Adhesive)

Merci

Je suis aussi tout à fait admiratif de ta réalisation.
Quelques questions:
— quel type de tissu de carbone emploies tu ? Sergé? Grammage?
— Quand tu as collé les panneaux entre eux, est ce que tu stratifies les angles intérieurs ou le collage suffit?
— Dernière question qui me turlupine: Quand tout est assemblé-collé , à chaque angle, on voit la mousse. Comment fais tu pour la cacher? Tu refais une petite strat d angle?
Merci pour ta réponse.

J'utilise du 280g/m² 5 harness, pas sergé.

Les panneaux sandwich sont collés les uns aux autres pour former la base du cadre, des congés sont fait sur les angles puis il y a une stratification globale pour solidifier le tout.

Merci pour ta réponse.
Je ne trouve pas ce qu est un tissu carbone 5 harness? Un bibiais?

J'ai juste acheté un rouleau en réduction avec ce tissage, cela n'a pas d'importance.

Le tissage est différent, une sergé passe au dessus en dessous d'une fibre alors que pour le 5 harness c'est 5.

chouette velo !
NB harness 5 c'est un satin de 5 (1 fil de chaine pris pour 4 laisses). C'est un tissus qui se deforme super bien , (donc pas top pour des pieces plates). Par comparaison un serge 22 c'est 2 fils pris pour 2 laisses, et la toile c'est 1 pris pour 1 laisse.
par ailleurs ce tissus n'est pas symetrique (envers/endroit) et on doit faire gaffe lors de la stratification si on souhaite respecter la symetrie miroir de l'empilement des couches.
Bravo pour le faible poids, d'autant plus qu'au vu des sections cela doit etre tres rigide. En fait si j'ai bien compris tu as 4 plis de ce satin et le noyau mousse ?
A mon avis au vu des sections meme sans noyau les 4 plis 280g/m2 sont deja amplement sufisants. Les contraintes sont surtout concentrees aux 4 coins de tes sections.
En tous cas ce type de construction a plat permet un meilleur controle de la qualite de la stratification, tant en terme d'epaisseurs de regularite de taux de fibre/resine et de respect des angles de drapage. Moi perso tous mes cadres de velo sont concus a plat aussi puis assembles en volume ensuite.
On ne peut avoir ce genre de maitrise sur un pain de mousse de forme patatoidal (avec des moyens d'artisan j'entends) .
autre avantage: ecarts entre les calculs et la realite fabricable plus minces qu'avec n'importe quel autre procede .
(d'ailleurs c'est souvent ainsi que sont fabriquees les structures de satellites pour cette derniere raison principalement)
et troisieme tres gros avantage c'est qu'on peut recycler a l'infini ce genre de construction.
Par contre si en theorie on peut gagner du poids en remplacant la mousse par du nida nomex, en pratique partout ou il y a des risques d'infiltration d'eau sur le long terme le nomex c'est la mouise : delamination, chienlit a reparer. Parfait pour un engin de record, mais sur de l'utilitaire ou du long terme il vaut mieux eviter. En aeronautique il est compltement abandonne sur des pieces de structures primaires exposees aux chocs et a l'environement exterieur.

Magnifique ce vélo !!
Moi qui n'y connais quasi rien en mécanique, être capable de construire cela m'a toujours impressionné !

Plus qu'à faire une version avec suspension arrière pour les routes wallonnes

Bravo, superbe réalisation !

Ca me donne des idées pour la future réalisation de mon cadre !!!