Direction arrière

Je suis assez d'accod avec le message d'Olivier, départ du sujet.

Concernant la stabilitée des 2 roues : voir le lien ci dessous.
http://socrates.berkeley.edu/~fajans/Teaching/MoreBikeFiles/JonesBikeBW.pdf

J'ai moi même pensé à un traction directe avec le siege fixe par rapport à la roue avant et le pédalier.
J'ai donc réalisé un cadre, tous d'abord avec un pivot virtuelle qui devais me donner la stabilité : l'axe de pivot passe par une rotule situé juste à l'avant du siege et par l'intersection de 2 biellettes situé sous le siege : tres difficille à utiliser, pas de stabilité.
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J'ai donc fais évoluer l'idée avec un pivot fixe passant par 2 rotule, l'une à l'avant du siege, l'autre derriere la tête du pilote, mieux mais demande encore un gros effort au niveau des bras, la stabilité n'est pas naturel.



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D'autre part , si on lance un vélo sans pilote, celui ci roule plusieurs m avant de tomber, j'ai également essayé en arriere avec un vieux vélo modifié au niveau de la chasse et du déport : nettement moins stable.


Nicolas

figaro a écrit:

Passionnant .il faudra vraissemblablement une assistance électronique pour gérer cette complexité. On peut déjà s'entraîner sur les chariots des magasins de bricolage franchement inconduisibles.

Je suis plutot simplicite volontaire, donc sans electronique par choix ( Je crois de toutes facons qu'en dehors des systemes lourds et chers, l'equilibrage dynamique est infaisable).

J'imagine que ca ne devrait pas etre plus difficile a piloter qu'un velo normal. Sur un velo normal tu as 2 equations ( le centre de gravite doit etre bien positionne' pour permettre l'equilibre-par exemple a la verticale des roues en ligne droite- , et le velo doit suivre la direction de la route). Tu as deux variables pour ajuster ces deux contraintes ( en tournant plus ou moins le guidon, et en te penchant plus ou moins). Deux variables et deux inconnues. La solution est unique.

Dans le cas du velo a double direction avant arriere, on a toujours deux equations a resoudre (direction + equilibre) mais trois variables a choisir ( roue avant, roue arriere, inclinaison du velo). Ca donne une courbe de solutions.

C'est peut etre completement foireux, mais je me dis qu'intuitivement, ca devrait etre la meme difficulte' pour le corps de trouver l'equilibre instinctif d'un systeme de 2 equations a 2 inconnues que d'un systeme de 3 equation a deux inconnues. De facon imagee, il est aussi difficile de trouver a tatons une piece posee sur le sol (2 equations, 2 inconnues) qu'un fil pendu du sol au plafond ( 2 equations, 3 inconnues).

LoRan(s) a écrit:

Un peu d'histoire du RWSB : http://www.wannee.nl/hpv/abt/e-index.htm

Passionnant ! Merci beaucoup !
On voit que les velos qui ont fonctionne' ont deux caracteristiques : les roues se penchent dans le bon sens quand le velo tourne pour ramener l'equilbre ( condition de stabililte') et la direction est inversee (on tourne le guidon vers la gauche pour tourner vers la droite).

La premiere condition est naturelle. La deuxieme l'est un peu moins et me semble importante. Le seul velo a direction arriere qui ait roule' plusieurs centaines de kilometres avait une direction inversee.

Sur un velo usuel: quand on a un leger desequilibre sur la gauche, on tourne le guidon sur la gauche. Quand on veut amener la direction sur la gauche, idem.

Avec une direction arriere, il n'est pas possible de conserver ces 2 caracteristiques. Il faut reflechir quelque secondes, mais on peut se convaincre que si on veut corriger les petits desequilibres d'un centre de gravite trop sur la gauche par un coup de guidon a gauche, alors la direction doit etre inversee, ie tourner a droite s'effectue par un coup de guidon a gauche).

Sur une direction arriere, on ne peut donc pas conserver tous nos reflexes de velo usuel. Il faut:
- soit inverser les petits reflexes equilibrateurs qui corrigent les petits desequilibres
- soit inverser la direction

La premier changement de reflexe me semble infaisable. Il y a plusieurs dizaines de micro-informations prises inconsciemment chaque seconde et on ne controle rien. Le deuxieme me semble plus accessible. C'est en tout ce que semble confirmer l'experience qui fait que la seule direction arriere qui ait roule' plusieurs centaines de kilometres soit inversee.

amidesign a écrit:

Là y'a une moto avec les deux roues directrices, c'est vers le bas de la page:

http://rohorn.blogspot.com/

La roue arrière fonctionnent soit en opposition, soit en concordance de la roue avant de + 50% à - 50%

C'est donc pas totalement incontrolable. Super

M a écrit:

Euh... avec un coup de direction à l'arrière, tu envoies la roue arrière en plein dans l'obstacle que tu souhaites éviter, non? A moins de faire un mouvement moins naturel qui consiste à tourner vers l'obstacle avec la roue arrière, auquel cas tu déportes l'arrière... mais tu risques de mettre l'avant dedans.

Avec un velo usuel, si on est en ligne droite et qu'on veut tourner sur la gauche, on commence par tourner de qqs centimetres sur la droite puis on tourne franchement sur la gauche. On peut le verifier en roulant le long d'une ligne droite avec des pneus mouilles, puis en tournant franchement a gauche. On regarde alors les traces au sol. On est oblige' de faire comme ca car si on tournait directement et franchement sur la gauche sans l'ecart prealable a droite, le centre de gravite serait a droite des roues dans un virage a gauche et c'est la gamelle assuree.

On perd donc quelques precieux instants quand on voit l'obstacle a cause du decalage sur la droite. L'idee est qu'avec la roue arriere, le centre de gravite se deplace dans le sens inverse de la roue avant. On peut donc commencer par agir sur la roue arriere au lieu de la roue avant et le centre de gravite' se deplacera du bon cote'. Ca fait gagner quelques instants. C'est du moins ce que j'espere...

NP a écrit:

D'autre part , si on lance un vélo sans pilote, celui ci roule plusieurs m avant de tomber, j'ai également essayé en arriere avec un vieux vélo modifié au niveau de la chasse et du déport : nettement moins stable.


Nicolas

Il faut a mon avis inverser la chasse. Lorsque tu lances le velo en arriere et qu'il prend un leger desequilibre, l'equilibre des masses donne' par la chasse fait que la roue tourne dans un sens qui accentue le desequilibre. Il faudrait faire un test avec une chasse inversee qui corrige le desequilibre en tournant la roue dans l'autre sens. Mais c'est peut etre ca, les modifications que tu as faites : inversion de chasse ??

http://www.wideo.fr/video/iLyROoaftYzj.html

A partir du milieu environ

A priori le vélo à une certaine chasse.

Donc avec de l'entrainement...

Citation :

Il faut a mon avis inverser la chasse. Lorsque tu lances le velo en arriere et qu'il prend un leger desequilibre, l'equilibre des masses donne' par la chasse fait que la roue tourne dans un sens qui accentue le desequilibre. Il faudrait faire un test avec une chasse inversee qui corrige le desequilibre en tournant la roue dans l'autre sens. Mais c'est peut etre ca, les modifications que tu as faites : inversion de chasse ??

J'ai effectivement retourné la fourche et inversé l'angle de la colone (vélo pliant).

Citation :

Avec un velo usuel, si on est en ligne droite et qu'on veut tourner sur la gauche, on commence par tourner de qqs centimetres sur la droite puis on tourne franchement sur la gauche. On peut le verifier en roulant le long d'une ligne droite avec des pneus mouilles, puis en tournant franchement a gauche. On regarde alors les traces au sol. On est oblige' de faire comme ca car si on tournait directement et franchement sur la gauche sans l'ecart prealable a droite, le centre de gravite serait a droite des roues dans un virage a gauche et c'est la gamelle assuree.

Ceci est vrai sans pencher, si le cycliste penche à droite avant de tourner, il faut de suite braquer la roue avant vers la droite pour éviter la chute.

De plus avec une géométrie traditionel correcte la roue a tendance à braquer d'elle même (c'est du moins ce que prétend l'auteur de l'étude de stabilité que j'ai indiqué sur un message précédant), ce qui explique la stabilité d'un vélo et le fait qu'il peut rouler sans pilote tant que les perturbations extérieurs ne sont pas trop importantes (vent, nid de poule...).


Nicolas

Une renault Laguna qui marche visiblement bien avec direction sur l'avant et l'arriere: http://www.paruvendu.fr/I/Renault-Laguna-GT-le-retour-des-4-roues-directrices

Un extrait:

Les quatre roues directrices de la Laguna GT ont une double mission, favoriser la maniabilité à basse vitesse d’une part et, de l’autre, offrir une précision de conduite et une vivacité maximales à toutes les allures au plus grand bénéfice du plaisir de conduite et de la sécurité.
En dessous de 60 km/h, les roues arrière braquent dans le sens opposé de celles du train avant, avec un angle maximum de 3,5°. A l’œil nu, ce braquage ne se voit pratiquement pas mais il suffit pour faire passer le diamètre de braquage de 12,05 m à seulement 10,80 m. Aussi bien qu’une Clio !
De plus, le braquage des roues avant et arrière étant additionné, le système autorise une réduction de la démultiplication du volant de direction. Alors qu’il faut 16° d’angle au volant pour 1° aux roues avant sur les Laguna III « normales », il n’en faut plus que 12 avec le châssis Active Drive. Du coup, lors des manœuvres les plus scabreuses, la Laguna semble littéralement s’enrouler autour des obstacles.
A partir de 60 km/h, les roues arrière braquent dans le même sens et simultanément aux roues avant, ce qui améliore la stabilité et permet de contrer la force centrifuge qui a tendance à faire chasser le train arrière en virage. Avec un angle de braquage de roue inférieur à 2° dans la plupart des cas, le train arrière est instantanément calé sur la trajectoire idéale au profit de la stabilité et de l’efficacité.
De plus, le châssis à quatre roues directrices se révèle particulièrement efficace dans les manœuvres d’évitement en autorisant, dans les situations d’urgence, un braquage pouvant aller jusqu’à 3,5°. Du coup, cela a permis de retarder le déclanchement d’un ESP spécialement calibré pour ne pas perturber le conducteur s’adonnant à un pilotage « musclé »


Laguna GT 5
Tenue de route et confort
Une voiture à quatre roues directrices, on l’attend forcément… au tournant ! Après avoir constaté que l’on pouvait se faufiler dans les parkings étroits avec l’agilité d’une anguille et que l’on pouvait réaliser des tours de rond-point 20 km/h plus vite qu’avec une Laguna classique, il est temps de voir les bénéfices qu’apporte réellement le châssis Active Drive sur la route.
Déjà plébiscitée pour la haute tenue de son comportement routier, la Laguna devient carrément irréprochable sur ce plan en version GT. Essayée sous une pluie battante, elle m’a permis de me régaler dans les successions de courbes qu’elle avale avec une dérisoire facilité. A son volant, j’ai retrouvé des sensations sensiblement identiques à celles que m’avait procuré, il y a déjà bien longtemps déjà, une certaine Citroën Xantia Activa. La Laguna GT vire en effet à plat grâce aux tarages spécifiques de ses suspensions ce qui augmente encore la sensation d’agilité en courbe. Au final, l’efficacité de la Laguna GT est telle que l’on a bien du mal à en cerner les limites sur route ouverte, même détrempée !

Encore un système pour rouler plus vite en toute sécurité.....................
Rappelons quand même que le gros inconvénient des voitures qui virent à plat est que les pneus encaissent plus de contraintes et s'usent beaucoup plus vite.

Il me semble qu'il y a une 405 T 16 à 4 roues directrices qui à gagné la course de cote de Pike Spike (avec Vatanen).

Un autre lien traitant de la stabilité des 2 roues:

http://en.wikipedia.org/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics

Nicolas

Bon, pris d'un remord, j'ai tenté une modification d'architecture pour obtenir un traction directe stable, monobloque (le siege fixe par rapport au pédalier) et utilisable. Contre toutes attente, le vélo est assez simple à prendre en main: moins de 5 min pour évoluer à basse vitesse, malgré une ergonomie catastrophique, pas de frein et une diretion mal positionée. Il semblerais que le vélo se stabilise avec la vitesse.





Plus qu'à optimiser!

amid,
étonnante la video "figures"
NP
tes soudures font avancer! bravo, et tiens nous au courant.

NP a écrit:

Bon, pris d'un remord, j'ai tenté une modification d'architecture pour obtenir un traction directe stable, monobloque (le siege fixe par rapport au pédalier) et utilisable. Contre toutes attente, le vélo est assez simple à prendre en main: moins de 5 min pour évoluer à basse vitesse, malgré une ergonomie catastrophique, pas de frein et une diretion mal positionée. Il semblerais que le vélo se stabilise avec la vitesse.

Merci tout plein pour ces infos. J'avais dit plus haut que je m'attendais a ce que pour qu'on puisse prendre en mains un velo a direction arriere, il fallait sans doute chasse positive et direction inversee (tourner le guidon a gauche pour tourner a droite). Est ce que tu confirmes ? C'est comme ca que marche ton engin ? (pour la chasse, ca a l'air le cas sur la photo).

En fait je pense qu'il s'agit, sur le plan theorique, d'un vélo à direction traditionelle (avant) avec le siege lié à la partie avant. L'axe de direction passe par la rotule situé en haut derriere la tête et par l'intersection des 2 biellettes de guidage situé dans le dos. Ce qui donne un angle de pivot d'environ 55° et une chasse tres elevé mais que je n'ai pas mesuré : l'axe de pivot coupe le sol à environ 250 mm (ordre de grandeur) en avant de l'axe de la roue avant.

Je confirme des que je peu rouler les roues mouillées sur une surface sèche afin de voir la trajectoire de la roue avant par rapport à la roue arriere.

Dans les axes d'améliorations, abaisser l'assise afin d'avoir une meilleure stabilité à l'arret (je pense que plus le poids est bas / axe de pivot meilleure est le "recentrage" à l'arret.


Nicolas

Citation :

Je confirme des que je peu rouler les roues mouillées sur une surface sèche afin de voir la trajectoire de la roue avant par rapport à la roue arriere.

Je confirme : il s'agit bien d'un vélo à direction avant, sur une trajectoire circulaire, la roue arriere est à l'intérieur du cercle décrit par la roue avant.


Nicolas

np
qu'est ce qui se passerait si tu descendais ton pivot arrière en l'avancant pour qu'il soit un peu + bas (mieux pour le CG)?
projet bien interessant...
ca ne me choque pas d'inverser le mouvement, c'est comme barrer un bateau...

Je ne peu pas trop avancer la rotule supérieur à l'arrière car il faut laisser de la place au pilote!

Ci dessous l'évolution en cour d'étude, avec un siege plus bas afin d'avoir le CDG du pilote sous l'axe de direction afin d'etre stable naturellement , avec les deux biellettes inférieurs en vue de dessus pour matérialiser l'axe de pivot.

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J'espere avoir un vélo utilisable et sécurisant

Premier essai : Janvier??

Nicolas

Nicolas

felicitations ! ce dessin semble retenir toutes les bonnes options ! Le seul inconvenient à ce genre de structure c'est que c'est assez lourd (mon trike delta a une geometriesimilaire à la tienne, sauf qu'il y a 2 roues à l'arriere au lieu d'une seule) et je trouve la fabrication de la structure trop compliquée pour pouvoir rester legere.

Super Nico, merci de continuer a nous informer. Je ne comprends pas ce que tu as prévu pour stabliliser a grande vitesse. On avait dit sur ce forum que pour une direction arriere, il faut se pencher a droite lors d'un virage sur la gauche, ce qui explique l'instabilité au dela d'une certaine vitesse. Est-ce que tu as prévu que ton velo se comporte différemment ?

laurent49 a écrit:

On avait dit sur ce forum que pour une direction arriere, il faut se pencher a droite lors d'un virage sur la gauche.

Moui... J'avoue que si quelqu'un pouvait m'expliquer, je lui en serais reconnaissant !

non, en fait ma direction arriere n'est pas une direction arriere à proprement parlé, c'est exactement comme ce proto, l'axe de direction (moi je l'appelerai aussi axe de roulis) part du sol en avant du point de contact de la roue avant de 100mm (chasse), selon un angle à 45degré vers l'arriere (jusque là tout comme un traction directe, mais avec un angle plutot couché, 45deg au lieu de 60) et jusqu'à la colonne de direction tres loin vers la tete du pilote (bon, à ce stade je crois qu'il faudrait mieux que je scanne mes crobards). la colonne de direction est solidaire des 2 roues arriere, au moyen d'un portique. Bref, le pilote se trouve "suspendu" en dessous de l'axe de direction, c'est donc stable quel que soit la vitesse de l'engin. La partie avant est construite d'un seul bloc tres rigide. Mais en fait ce portique à l'arriere et toute la partie du cadre avant qui se prolonge derriere le siege m'ont posé des problemes, mon but n'etant pas de faire un trike à tout prix, mais un trike leger, et là, le gain de poids apporté par une mecanique tres simple est perdu par l'augmentation de poids du à cette structure. Aujourd'hui je redessine tout en eliminant ce portique et cette colonne de direction haut perchée en utilisant un pivot virtuel grace à un systeme "4 bars linkage". Aussi je me retrouve cette fois avec un cadre tres ramassé et donc beaucoup plus leger. Toute cette remise en question a fait que j'ai interrompu la construction du proto pour recommencer un second en tenant compte de ce dernier parametre. Plus de nouvelles fin decembre certainement. il n'y a vraiment rien de revolutionnaire, juste un axe de direction au dessus du CG de l'engin, et un pivot virtuel pour pas s'emmerder avec des longues portées de poutres en bois.

Jéjon a écrit:

laurent49 a écrit:

On avait dit sur ce forum que pour une direction arriere, il faut se pencher a droite lors d'un virage sur la gauche.

Moui... J'avoue que si quelqu'un pouvait m'expliquer, je lui en serais reconnaissant !

On prend une buche de bois pour le feu et on le pose verticalement. C'est un equilibre instable (comme le velo) mais on suppose la section assez large pour qu'il tienne. Si on pousse la buche au niveau du sol sur la gauche assez vite, la buche tombe sur la droite.

C'est la meme chose a velo, si on deplace une ou des roues sur la gauche, le centre de gravité tombe sur la droite. Avec une direction avant, quand on tourne a gauche, la roue avant tourne sur la gauche, on aurait naturellement tendance a tomber sur la droite, et on compense ce desequilbre en se penchant vers la gauche. Les 2 desequilibres ( celui du au deplacement des roues et celui du a notre inclinaison ) se compensent et on obtient l'equilibre.

Sur un velo a direction arriere, quand on tourne a gauche, la roue arriere tourne vers la droite au lieu de la roue avant sur la gauche pour une direction avant. Donc le desequilibre est dans l'autre sens avec inversion gauche droite et il faut compenser en se penchant dans l'autre sens.

@gluondufou: je ne comprends pas pourquoi etre assis sur l'axe de direction regle le probleme. Amha, si on doit tourner la roue arriere vers la droite pour tourner sur la gauche, le probleme persiste, non ? Mais bon, sur un trike, c'est sans doute moins genant.

et pourquoi pas les deux roues directionnelles!
avec un rayon de braquage mini mais qui permettrait de bien tourner.
ça existe deja sur certain vehicule tout terrain, comme certain camion de pompier pour les feux de foret: ccf mercedes.et je crois sur certains vehicule renault (nouvelle megane )
lorsque vous voulez aller a droite la roue av tourne a droite tandis que la roue ar ,elle, va a gauche.
par contre se doit etre le bordel pour pouvoir trouver un systeme de direction.et cela minimise les interactions du pedalage pour une traction av
mais je vais voir si je trouve qlqs chose.

siliconmollet a écrit:

ça existe deja sur certain vehicule tout terrain, comme certain camion de pompier pour les feux de foret: ccf mercedes.et je crois sur certains vehicule renault (nouvelle megane )

c'est plus complexe que ca, il me semble

a basse vitesse, les roues AR commencent par élargir la trajectoire pour donner de la maniabilité, puis reviennent au neutre.
a haute vitesse les roues AR peuvent aller jusqu'a contrebraquer pour maintenir une trajectoire.
le mouvement maxi est de 2 ou 3 degrés a l'AR.

donc c'est calculateur, réglage cartographique et asservissement continu, ce qui semble confirmer le peu de potentiel de systèmes à direction AR légers. Toute cette technique est fortement lié à l'aspect direction AR et virage à plat.

Dans le cas d'un vélo (2 roues), la composante inclinaison, ramène la gestion de la trajectoire à des pouillemes d'angle. (sauf pour les demi tours). Quitte a envisager une direction AR et AV, il est plus simple de revenir au pivot central des spéculoos et autre TracAvant articulés. parce que sinon on aura tous les inconvénients de la double direction, pour un avantage qui ne semble pas déterminant ?