Attelage hippomobile électrique !!!

[dirk pitt]

il faut a mon avis bien distinguer deux cas:

1- ton projet est de faire un produit specifique destiné à etre reproduit voire vendu et auquel cas, le systeme d'entrainement peut-etre optimisé et etudié en detail en choisisant des solutions bien specifique.

2- tu veux faire un truc qui marche pour valider le concept a moindre cout et avec les moyens du bord. alors oubliez vos entrainements par des roues dentées adaptées sur les disques ou l'essieu parallele avec entrainement a chaine, etc.

partez d'un truc existant comme l'essieu de voiture de récup + moteur+controleur idem. en remplacement de l'essieu arriere fixe (c'est plus simple). Le travail mecanique d'interface avec la voiture se limitera à l'adaptation entre l'essieu et la voiture.
et croyez moi, la partie mecanique est souvent ce qui tue un projet electrique avant la fin. (si elle est trop compliquée)

petite question annexe, (j'ai une eutre idee derriere la tête) quel est la largeur de voie de ce genre de voiture.

[petromax]

Salut dirk pitt

Plutot d'accord avec toi. Simplicité du proto dans un premier temps. La largeur de voie des véhicules hippomobiles potentiellement équipables est de 1,5 à 1,6 m.

Perso, je pense que l'utilisation de moteurs roues (par ex de chez VELECTRIS) serait plus élégante "techniquement" et de meilleur rendement, mais aussi beaucoup plus chére, a voir pour plus tard si le proto est concluant.

Pour ce qui est de l'aspect réglementaire, aujourd'hui les véhicules hippomobiles ne sont soumis a pratiquement aucune réglementation (hormis bandage non métallique et triangles réfléchissants ...) donc il y a encore un peu de marge de ce coté.

Pour ce qui est de l'autonomie, je pense qu'une recharge nocturne serait nécessaire (avec production par enerR bien entendu)

Pour ce qui est du cheval, je pense qu'il faut privilégier les races de traits (en voie de disparition) plutot que rechercher l'image gadget (shetland). De plus,d'un point de vue énergétique, un animal de grande taille est plus efficace qu'un petit (contraction moins rapide des fibres musculaires en raison d'un débattement plus important).

http://generationsfutures.chez-alice.fr/avema/energie_solaire_force_cheval.htm


Tu es dans quel coin dirk pitt ?

[dirk pitt]

salut petromax,

les moteurs roues de VAE, il faut oublier car vitesse trop faible (7 à 10km/h) c'est là que le rendement est le plus pourri.
sur mes deux VAE, il faut environ 13km/h minimum pour avoir un rendement correct.

je suis en isere

[grelinette]

Merci pour ces réponses et pour le contact à Bouc Bel Air. Dès lundi ou mardi je prends contact avec eux pour voir ce qu'il peuvent me proposer.

Il m'a aussi été suggéré 2 idées assez intéressantes :

I) D'abord automatiser le démarrage du moteur auxiliaire électrique ou du système de recharge des batteries en intercalant entre le cheval et la voiture (au point d'attache ou s'exerce la force : le palonnier ) un système qui mesure la force de traction à la manière d'un dynamomètre. Un réglage graduel permettrait d'indiquer le seuil de déclenchement du moteur en fonction de la puissance fournie par le cheval : un gros cheval déclencherait peu le moteur mais rechargerait souvent les batteries et inversement avec un cheval plus petit.

Un cheval moyen peut tirer sans peine 300 à 400 kg ce qui correspond à un déplacement avec la voiture à vide. Avec cette charge si on rajoute l'entraînement du système de recharge, le cheval ne sera pas plus gêner. Dès que la charge devient conséquente (passagers dans la voiture) ou que le cheval attaque une montée, la traction sur le système de mesure stoppe le mode recharge et enclenche le moteur. Inversement dans les descentes : la traction étant nulle, le système bascule automatiquement en mode recharge. Reste à voir comment adapter et moduler l'aide du moteur pour pas qu'il ne vienne annuler son action.

Dans la logique le système enclencherait le moteur électrique au démarrage. Un système manuel doit aussi pouvoir débrayer le moteur électrique. (L'idée me paraît intéressante et pourrait d'ailleurs être transposée sur les vélos si ce n'est pas déjà fait).

II) Ensuite, il semble que le surpoids du aux batteries ne soit pas déterminant. L'idée serait donc d'avoir 2 systèmes de batteries embarquées ce qui permettrait en cas de batteries vides de basculer sur les 2.ème batteries, les premières se mettant en mode recharge si le relief ou la charge tractée le permettent.

Certes on a pas encore réglé des problèmes plus basique mais voilà des idées supplémentaires que je rajoute au cahier des charges !

[dirk pitt]

II) Ensuite, il semble que le surpoids du aux batteries ne soit pas déterminant. L'idée serait donc d'avoir 2 systèmes de batteries embarquées ce qui permettrait en cas de batteries vides de basculer sur les 2.ème batteries, les premières se mettant en mode recharge si le relief ou la charge tractée le permettent.

mauvaise idée mais qui revient souvent dans le domaine de la traction électrique.
en fait il y a même deux mauvaises idées la-dedans.
(désolé, je ne veux blamer personne mais juste expliquer)
-la premiere, c'est de vouloir mettre plus de batteries mais n'en utiliser que la moitié puis basculer sur l'autre moitié quand la premiere est vide. cette idée revient souvent mais il est plus judicieux d'utiliser toutes les batteries en même temps. en effet.
la batterie est un réservoir un peu particulier:
plus on le vide vide, plus sa capacité diminue.
donc une batterie de 100Ah que l'on vide a 20A durera 5h mais si on la vide a 200A elle ne durera pas 30mn mais surement moins.
on comprends donc qu'il vaut mieux mutualiser les batteries (ça diminue le courant tiré de chacune)
plutot que de les utiliser successivement.
la deuxieme idee qui revient souvent associée ou non a la premiere est de recharger les batteries en roulant.
comme par exemple sur un vélo a assistance electrique ou l'on rechargerait sur le plat quand ce n'est pas trop dur.
le gain net final est négatif.c'est a dire qu'on a dépensé plus d'énergie au final que si on n'avait pas rechargé.
la seule récupération interressante est celle de la gravité (dans les descentes) et dans une moindre mesure celle de l'inertie (à la décelération).

esperant vous avoir éclairé.

[grelinette]

Ok et merci pour ces précisions qui font avancer le projet au grand galop !

Ceci dit, dans le cadre de l'application de l'attelage hippomobile en question, s'agissant de transport de personnes et en particulier d'enfants, avoir des batteries de secours est quand même une sécurité. Il vaut mieux alors prévoir des batteries de secours qui resteront en recharge sur secteur et stockées dans un lieux d'étape (écurie, école), et prévoir un système de démontage et de changement rapide des batteries embarquées.
Pouvez-vous me donner une estimation du poids des batteries nécessaires, et éventuellement du système de propulsion électrique (moteur, régulateur, …) pour me permettre de faire le choix du cheval et de la voiture d'attelage.

Ce détail sur l'inutilité de batteries de rechange amène cependant une remarque importante : avoir un moteur électrique auxiliaire me permettait de penser qu'on pouvait faire le choix d'un cheval tracteur moins gros et moins fort (il ne tracte finalement que sur le plat). Or, il faut imaginer qu'il y aura fatalement le cas ou le cheval devra tracter la voiture chargée à plein en montée avec des batteries vides, donc sans aide du moteur auxiliaire. Il faut donc rester sur le choix d'un cheval suffisamment fort pour la situation la plus contraignante. Dommage pour le poney shetland !

En ce qui concerne le chargement au cours du déplacement, je me permets une remarque : l'effort musculaire équin est différent de l'humain dans le sens où un cheval de trait, et à fortiori d'attelage, supporte mieux un effort constant et lent, même fort, qu'une succession d'efforts importants (montée) et faibles (descente, plat).
Ainsi, garder en permanence le système de rechargement des batteries enclenché sur le plat, voiture vide, me paraît intéressant d'autant plus que du point de vue vitesse, la conduite d'un cheval d'attelage consiste à garder une vitesse relativement constante (en montée, sur le plat et en descente). La différence de vitesse entre ces 3 situations est relativement réduite contrairement au vélo et à la voiture, et il ne faut pas compter sur une recharge efficace dans la vitesse ou la décélération.

Ceci étant dit, compte tenu des différences notables entre un attelage hippomobile (vitesse, inertie, poids, métabolisme musculaire équin,…) et une voiture ou un vélo, une étude préliminaire du mouvement du cheval d'attelage en situation réelle s'avèrerait finalement utile pour concevoir un système de propulsion auxiliaire électrique adapté.


"L'extérieur du cheval exerce une influence bénéfique sur l'intérieur de l'homme"
Sir Winston CHURCHILL (1874-1965)

[Flytox]

Bonjour grelinette

I) D'abord automatiser le démarrage du moteur auxiliaire électrique ou du système de recharge des batteries en intercalant entre le cheval et la voiture (au point d'attache ou s'exerce la force : le palonnier ) un système qui mesure la force de traction à la manière d'un dynamomètre. Un réglage graduel permettrait d'indiquer le seuil de déclenchement du moteur en fonction de la puissance fournie par le cheval : un gros cheval déclencherait peu le moteur mais rechargerait souvent les batteries et inversement avec un cheval plus petit.

Ce système parait plutôt élégant, mais le bourrin va t'il se laisser apprivoiser par la technique et faire ce qu'on a prévu qu'il fasse . Pas sûr qu'il aie l'habitude qu'on laide et que le temps de réaction du système s'accorde avec son propre temps de réaction sur des accoups notamment. Je suppose que cette adaptation ne peut que être longue , fastidieuse et onéreuse en mise au point.

De toutes les façons, il y a bien un cocher....pourquoi celui ci ne possèderait il pas une commande ( pédale par exemple ) pour décider s'il aide ou pas le canasson et bascule sur "Recharge" en fonction de la dénivellation de la route. Aucune électronique compliquée avec capteurs d'effort analyse des scénarios etc..).
A+

[dirk pitt]

je trouve dommage de choisir le cheval en fonction du cas theoriquement impossible de la batterie vide en montée. il vaut mieux dimensionner la batterie avec un peu de marge. mais bon j'imagine que tu fais aussi avec ce que tu as a disposition (comme cheval, s'entends, )

pour la recharge par le cheval, ce n'est pas que ce n'est pas possible, tout comme avec l'homme sur son vélo. c'est simplement de la physique. l'énergie dépensée au global par le cheval sera plus élevée que si il n'avait pas rechargé la batterie.
ceci dit, il vaut peut-etre mieux perdre un peu au global en le faisant un peu forcer sur le plat (recharge) et l'aider un peu dans la montée. tout a fait d'accord.
cela milite encore plus pour une commande manuelle du moteur avec choix du mode (traction ou recharge) et du dosage par le cocher pour s'adapter aux situations particulieres.
pour le poids de l'ensemble moteur/ batteries, dans mon précédent post, j'etais parti sur une centaine de kg. il faut encore ajouter le surpoids de l'essieu de transmission par rapport a un essieu leger classique.

[chatelot16]

la transmission a chaine entre la roue et le moteur electrique est interressante : ca peut etre beaucoup plus leger qu'un pont de voiture

la transmission a chaine etait tres courante sur les premiere voiture : elle a été abandonné quand les voitures sont devenue plus rapide

pas besoin de differentiel : 2 petits moteurs coutent le meme prix q'un gros : donc un moteur et une chaine sur chaque roue ariere

pas de moteur sur les roue avant pour ne pas compliquer les choses

[grelinette]

Encore des remarques intéressantes !

Pour commencer, en réponse à Flytox sur sa crainte que le cheval soit perturbé par le moteur auxiliaire. Certes, il sera surpris ! au moins au début. Néanmoins, il faut savoir que les chevaux de trait et de travail (attelage, agricole) ont d'abord à la base un tempérament exceptionnellement calme et peu sensible aux évènements extérieurs. On les dresse pour développer cette qualité. J'ai vu par exemple un cheval de trait rester placide et sans réaction alors que la foudre était tombé à quelques dizaine de mètres de lui !

D'ailleurs des études ont montré que des chevaux de certaines races savent rester absolument immobiles dans des situations stressantes (train qui passe) et continuer à brouter tranquillement alors que leur rythme cardiaque a doublé en quelques secondes et que tout l'organisme s'est préparé à une fuite si le danger se confirme. Si rien ne se passe, tout revient dans l'ordre en quelques secondes.

Au pire, si la collaboration "Cheval/Moteur électrique" s'avère difficile à gérer, je fais appel à Mario Luraschi (http://www.luraschi.com/ ). Vu ce qu'il arrive à faire pour les cascades de films, je suis sûr qu'après une de ses interventions le cheval d'attelage sera capable de lire les panneaux de signalisation, de klaxonner, de téléphoner en conduisant, et même de mettre des sous dans les parc-mètres si nécessaire !…

Pour revenir au déclenchement automatique et du moteur et de rechargement des batteries, l'idée et d'optimiser l'un et l'autre :

- Dès que le cheval exerce une force de traction, le système détecterait immédiatement le bon moment et permettrait une aide précise et immédiate. Le cocher (ou le meneur, c'est aussi un nom pour le conducteur d'attelage) ne voit pas forcément le moment où le cheval à besoin d'aide. Néanmoins, il est important que le système automatique puisse basculer en manuel (pédale), et que l'aide du moteur soit adaptée (le mouvement de démarrage du cheval est différent du mouvement de traction en montée. D'ailleurs quelqu'un a posté une vidéo montrant des chevaux de débardage avec un système auxiliaire pour les aider à démarrer sur les premiers mètres avec une charge très lourde.
Ceci dit, il est certain qu'un cheval qui a l'habitude d'une voiture avec moteur auxiliaire développera des réflexes que n'auront pas les autres chevaux… et le jour ou il n'y a pas de moteur, le cheval risque de dire "si pas moteur, moi pas tirer !"

- En ce qui concerne, l'automatisation de la recharge : ce serait d'une part pour éviter que le cocher s'en charge (il peut se concentrer à la conduite), et d'autre part que le système détecte les moments les plus adaptés à la recharge par mesure de la force exercée par le cheval. Là aussi, à part la descente, le cochet n'est pas forcément attentif au moment le plus opportun de déclencher le système, surtout s'il a des passagers derrière, en particulier des enfants turbulents (ou des supporters de l'OM) !

La solution donc, si automatisation il y a, c'est quand même de pouvoir la débrancher et passer en mode manuel. Un système graduel d'assistance du moteur est aussi à retenir. De toutes façons, dans la logique des choses, il faut effectivement d'abord concevoir un système manuel, puis y greffer un système automatique ce qui est énormément simplifié par le fait que les forces de traction se concentrent en un seul point : le palonnier (pièce mobile qui relie cheval et voiture) :



Quant à l'essieux, je reste plutôt partisan de trouver un système parallèle à l'essieu d'origine de la voiture hippomobile pour les raisons suivantes :
- on ne touche pas au système de freinage d'origine (frein à disque).
- un attelage est une mécanique simple, ce sera plus simple d'apporter quelques modifications (fixation de roues dentées sur les roues pour la transmission)
- Un essieu de voiture est beaucoup plus lourd
- Un voiture d'attelage est un bel objet, un essieu de voiture viendrait casser cette élégance. En revanche moteur et batteries peuvent être cachés dans un coffre sous la voiture. (Beaucoup de voitures en possède d'ailleurs).

Enfin, 2 moteurs, un sur chaque roue plutôt qu'un seul central… pourquoi pas ?Il faut étudier avantages et inconvénients. Cela règle-t-il la contrainte de différentiel dans les virages ?