Nature Humaine (amocalypse)
Méhari/Véhicules électriques>Amélioration>Tout-terrain>4X4>Meunier
Première version: 2014-04-23
Dernière version: 2014-04-24
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Je part du principe qu'une 4x4 est trop exclusive, à savoir qu'au minimum un système classique à arbre de transfert rajoute 40 kgs dans le cas de la voisin (le reste est du renfort chassis). Ce qui bride la voiture si on veut aller loin par exemple et emporter du matos, car au lieu des 380 kgs de charge utile d'origine on n'a plus que 330 kgs... Bref c'est pas super polyvalent. Le but c'est pas de faire un vrai 4x4, avec en plus une notion d'hybride permettant de récupérer l'énergie au freinage.
Obtenu en rajoutant un moteur par roue arrière. Si une roue glisse l'autre est alimentée.
Pour gagner du poids (et aussi s'affranchir d'un différentiel obligeant à concevoir un blocage de différentiel) il faut donc supprimer à l'arrière les arbres de transmissions, la boite de vitesse et son différentiel.
Supprimer les arbres de transmission oblige à placer le système de transmission de mouvement entre le vras et la roue, ce qui a pour désavantages :
- le couple s'exerce sur la roue au lieu du châssis, donc le bras va avoir des mouvements bizarres, comme se lever dans les montées et descendre au freinage. Ce qui serait catastrophique à l'avant se révèle supportable à l'arrière, à condition de n'avoir pas trop de couple à l'accélération. Mais il reste le cas d'un avant planté dans la boue, les bras arrières qui poussent tendent à le planter econre plus.
- le poids est rajouté sur le moyeu arrière (les masses non suspendues), le système ressort amortisseur n'est pas prévu pour un tel poids et la qualité de l'amortissement s'en ressent, ce qui se traduit aussi par une baisse de la motricité, la roue décollant plus souvent. Il faut donc rester sous les 5 kgs, pour le moteur électrique ajouté.
Pour la méhari hybride Meunier, j'ai trouvé une bonne astuce qui consiste à monter le moteur électrique sur caisse dans l'axe de rotation du bars sur la traverse, ce qui revient à utiliser un cardan dans le sens ou aucun couple n'est appliqué sur le bras. Le mouvement est transmis via une chaine ou une courroie, comme un bras oscillant de moto.
Par contre, pour éviter les pertes diverses (un moteur électrique à aimant permanents freine toujours un peu s'il n'est pas alimenté, par attraction des aimants devant les phases, et il est inutile d'essayer de récupérer de l'énergie par là pour remplacer l'alternateur, sachant que le mouvement transmis aux roues passe par une boite de vitesse à 70% de rendement), il faudrait dans certains cas (autoroute sans freinage par exemple) pouvoir déconnecter la transmission arrière.
Il n'y en a pas 50 : soit l'hydraulique-air comprimé, avec leur bruit et leur mauvais rendement total, soit l'électrique et son poids-coût supérieur (bien qu'en 2014 le coût soit fortement réduit).
C'est sur un système électrique qu'il faut partir, vu le rendement de l'ensemble et les petits plus fournis par les controleurs modernes comme la régénération/freinage en descente et le ramping (aide au démarrage en côte).
Je m'oriente sur l'utilisation de seulement la batterie accessoire montée à 20-30 Kgs max, gonflée évidemment, il faut 24V en lithium avec suffisament de capacité pour avoir un usage hybride de récupération d'énergie dans les descentes et pouvoir monter une côte pendant 2 minutes sans que l'alternateur 24V ne recharge (gardant toute la puissance du moteur avant dans cette configuration).
Récupération d'énergie si possible, au moins pour permettre un freinage, mais c'est plus pratique d'utiliser l'alternateur d'origine (on n'est pas obligé de rouler pour recharger), quitte à le passer en triphasé pour augmenter son rendement et sa puissance.
Avec 20 à 30 kg de batteries liyhium, il est possible de récharger les batteries sur secteur pour avoir 20 kms d'autonomie, ce qui en fait un hybride rechargeable. Mais ce n'est pas non plus une transformation électrique pour dépasser les 50 kms d'autonomie.
Pour les moteurs, pour rajouter seulement 5 kgs par roue et obtenir la même puissance que le moteur essence d'origine répartie sur les 4 roues (10 kW continu, 20 kW max), il faut partir sur du 2,5 kW nom (ou alors accepter un courant intense, ce qui est jouable vu que le mode 4x4 serait utilisé sur des très courtes périodes).
Le moteur électrique à un couple phénoménal au démarrage, mais qui reste encore loin des couples demandés en côte. On ne peut se passer de réducteur.
Pour décoller en montée, il faut 400 N.m, soit 200 N.m par roue (si 2 roues n'adhèrent pas), c'est possible avec un moteur électrique de 40 N.m (au démarrage) et un réducteur de 1/10).
Bref, peu de couple à l'arrière mais quand même suffisamment pour que les roues arrières ne soient pas un poids mort. Ca passe en vitesse mais comme c'est pas un vrai 4x4 avec réducteur pas question de sortir tout seul d'un gros bourbier bien baveux (les roues avant vont devoir travailler aussi, d'où la nécessité plus tard d'utiliser un blocage de différentiel avant ou le même système qu'à l'arrière (TeslaGirl avec 1 moteur pour chacune des 4 roues motrices).
Il est inutile de supprimer les tambours arrière, car les garnitures et le cylindre de roue n'enlèveraient que 2 kgs par roue, et le tambour en lui-même assure aussi la rigidité du maintien de la roue, donc difficile de la toucher. Sans compter que dans les grosses descentes ce freinage arrière, même s'il ne supportent en temps normal que 20% du freinage du véhicule. De toute façon pour augmenter le couple il faut augmenter le diamètre du moteur.
à suivre...