Le vélo de Richard

Voici ma réflexion concernant l’assemblage d’un vélo et d’une remorque mono-roue, l’idée étant de préparer un long voyage en totale autonomie, sur le plan logistique et production électrique. Il s'agit de voyager plusieurs semaines ou mois et de parcourir plusieurs milliers de km. Les routes sont variées, du bitume à la piste en empruntant parfois les chemins.

J’ai donc émis un cahier des charges précis avant de concevoir la bête :

• Le poids : l’ennemi du cycliste, pour ma part l’assemblage équipé pour voyager en autonomie fait 63 kg. Idéalement, je ne devais pas dépasser les 60 kg.
• Trajectoire : un vélo avec remorque mono-roue me permet de n’avoir qu’une trajectoire à surveiller, j’évite les trous, les cailloux et autres obstacles. Je peux me permettre des single track sans trop de risques.
• Qualité : mon oncle René me disait "Il faut être riche pour acheter bon marché”, on achète plusieurs fois le même produit low cost pour finir par acheter un produit de meilleure qualité ou … abandonner le projet. J’ai donc repéré les marques et fournisseurs qui avaient fait leurs preuves sur d’autres évènements. Simple et sans (trop) de risques.
• Homogénéité : tant que faire se peut et notamment sur la partie électrique, j’évite les assemblages de composants qui ne communiquent pas ou mal entre eux. Une électrisation fiable et éprouvée (même par d’autres) m’évite pas mal de soucis.
• Sécurité : rouler vite et loin c’est bien. Savoir s’arrêter c’est mieux ! J’ai donc choisi des freins à la hauteur de ce qui les attendait. 143 kg à 60 km/heure en descente et à 50 m d’une épingle à cheveux, faut être à l’aise avec ses freins … ou inconscient. J’ai choisi d’aimer la vie. Pour les pneus et l’éclairage, même raisonnement, je ne regarde pas à la dépense.
• Budget : Intimement lié au point précédent, soyons réalistes, un assemblage de qualité et fiable à un coût. J’estime mon assemblage à près de 8.000 €.

Présentation technique détaillée

• Vélo : mon fidèle Cannondale RZ One 40 en carbone, offert pour mes 50 ans (12 ans déjà !). Léger (12kg), tout suspendu, solide et surtout, déjà en ma possession ! Le vélo a accepté sans trop de peine les quelques modifications qui s'imposent pour la configuration pressentie.
• Fourche : à l’origine la fameuse Lefty Carbon, un monobras efficace pour une utilisation VTT mais beaucoup trop fragile et d’ailleurs, il est mécaniquement impossible de lui installer le moteur de roue. J’ai donc simplement récupéré la fourche FOX de mon VTTAE Giant Trance E+2, une fourche solide et conçue pour supporter les efforts mécaniques qu’impose le moteur, le freinage et le poids.
• Modèle de roue : 3 jantes identiques pour l’ensemble. Même pneus, même chambres à air, même jantes, il n’y a que les rayons qui diffèrent.
• Boîte de vitesses : en lieu et place des plateaux / dérailleur / cassettes. Ce n’est pas un détail puisque l’installation de cet élément dans le moyeu de la roue arrière m’oblige à faire un choix : installer soit un moteur pédalier soit un moteur roue à l'avant du vélo ou sur la remorque. Concernant a boîte de vitesses Rohloff, franchement, il me sera difficile de revenir à un système classique de dérailleur. Ce Rohloff est d’une précision incroyable, les 14 vitesses sont parfaitement étagées et progressives. La qualité a un prix mais vous connaissez désormais l’adage.
• Plateau et pignon : c’est un des points les plus délicats, j’ai d’abord équipé le vélo d’un plateau de 36 dents et d’un pignon de 16 dents. La cadence de pédalage était trop rapide, je ne pouvais pas suivre, pour quelques euros j’ai acheté des pignons Rohloff de 15, 14 et 13 dents, pour tester. En fait de test, je suis parti faire 2 500 km et 25 000 D+ en 36/13. Je ne dis pas que les côtes à plus de 15% étaient simples mais j’y suis arrivé. Un de ces jours, j’installerai un pignon de 14 pour voir.
• Freins : progressifs et puissants. Un étrier Magura MT8 Pro à l’arrière, double pistons, levier de frein “1 doigt” et plaquettes de la même marque. Pour l’avant, pas de compromis, un étrier Magura MT7 Pro, quatre pistons, doubles plaquettes et levier de frein Magura MT5E avec interrupteur, pour désactiver le moteur lors du freinage. Plaquettes Magura, évidemment.
• Disques de frein : autre sujet sensible ! Après avoir essayé (et m’être fait peur !) avec un disque Magura MDR-P E-Bike 6 Trous de 180 mm à l’avant, je suis rapidement passé sur un Magura MT eStop Optimizer de 220 mm. Rien à voir en termes de freinage : on s’arrête vite et en toute sécurité. Pour l’arrière, pas le choix, un disque spécifique Rohloff 4 trous. Pas grave, c’est un disque de 203 mm spécial Magura qui fait très bien son job.
• Plaquettes : une paire de plaquettes Magura MT 7.P Performance 2 pistons à arrière. Usure de 20 % après 2 500 km ! Plaquettes Magura MT 9.P Performance 4 Pistons à l’avant. Usure … 90 %, prévoir de la réserve !
• Roues et pneus : Jantes Mavic 729 Disc 36 rayons en 26 pouces Rayons sapim e-strong (trois tailles différentes : roue AV vélo, roue AR vélo et roue remorque) Pneus Schwalbe Rigide Pick-Up Super Defense Fair Rubber 26" 2.35, spécial pour vélo e-cargo Michelin Chambre à air VTT C4 Aircomp Latex 26x1.9/2.20 Valve Presta.
• Selle : une Italia ST 7, elle n’a pas bougé, le gel ne s’est pas affaissé, par contre même si je l’ai choisie parmi 5 selles testées, ce n’est pas encore la selle qui me fera oublier mon derrière. Une selle Brooks ? ou l’ablation des ischions, j’hésite encore.
• Remorque : une Aevon STD 100, en alu, elle est légère (7kg) et offre une capacité de chargement jusqu'à 145 litres. L'attache est sur la tige de selle, je peux faire demi-tour sans poser pied à terre. La principale adaptation concerne le bras oscillant qui, à l’origine, accueille une roue de 16 pouces. Comme mon cahier des charges m’impose trois roues de 26 pouces, je rallonge les bras de fourche en alu de quelques cm. Jante 26” Mavic 729 et 36 rayons Sapim e-strong. Pneu Schwalbe Rigide Pick-Up Super Defense Fair Rubber 26" 2.35, spécial pour vélo e-cargo. Chambre à air Michelin VTT C4 AIRCOMP Latex 26x1.9/2.20 Valve Presta.

Équipement électrique

• Moteur roue Direct Drive “All Axle Hub Motor 7.5 rpm/V” de chez Grin Technologies, installé dans la roue AV

plus léger que ses concurrents, il chauffe moins aussi, je l’ai constaté, notamment grâce au Statorade, un fluide de refroidissement de moteur à suspension magnétique à faible viscosité. Il a, de plus, une excellente régénération de courant, il semblerait qu’il produise en descente 40% de ce qu’il a consommé en montée (à distance équivalente). Les rayons de roues supérieures à 26” cassent plus facilement, attention sur ce point. De plus, un moteur sur une roue de 20” par exemple, souffre moins que sur des tailles supérieures. Il aura tendance à plus chauffer et donc à se mettre en sécurité, c’est-à-dire, à diminuer sa puissance.

   • un Baserunner_Z9 désormais en version 5 (la V4 m’ayant lâché)
   • un Cycle analyst V3

   • 2 batteries Li-Mn 48 v 14 Ah chacune

Concernant les batteries, la chaleur n’est pas un réel problème, faut pas non plus les mettre en plein soleil, ça c’est pour les panneaux ! Par contre elles ne raffolent pas des chocs. Je leur ai confectionné un lit douillet que je glisse délicatement dans un sac étanche, lui-même sanglé à la remorque.

• Panneaux solaires : 3 panneaux de 115 Wc de dimensions 92,5 x 66,5 cm chacun.
• 3 régulateurs solaires MPPT 48V/36V eco (dont un en réserve). Mes régulateurs étant capables de gérer 2 panneaux, un régulateur gère le panneau situé à l’avant, le second gère les deux panneaux arrière. Si je fais de l’ombre au 1er panneau, la production s’en ressent fortement mais je ne perd qu'une partie de la production totale.

• Structure porteuse des panneaux : initialement je l’ai imaginée et dessinée avec un logiciel de CAO. Montage des panneaux sur un axe pivotant, le tout sur une structure fixée au châssis de la remorque. Revenons à la structure et l’adaptation au châssis de la remorque. En premier lieu, je conçois 3 cadres en tube de carbone. Chaque panneau est donc fixé à son propre cadre. Chaque cadre étant assemblé à son voisin. L’avantage est que lors du démontage, l’encombrement des panneaux se réduit considérablement et une astuce (une de plus, cadeau !), les dimensions du cadre sont légèrement supérieures au panneau. Ce qui, en cas de chocs, de frottements ou de chutes (testé pour vous, à l’arrêt et à deux reprises, le contributeur ne rechignant pas face à l’effort !) évite d’abîmer les panneaux ceci au risque d’amputer la production de précieux Watts. Cadres construits avec des tubes en carbone de section carrée 20x20mm. Sections donc coupées à une longueur supérieure aux dimensions du panneau soit à 930mm & 670mm et à 45°. Pour l’assemblage, j’insère et je colle à l’époxy bi-composant en seringue les équerres imprimées en PLA sur mon imprimante 3D. Les trois panneaux assemblés ont une dimension totale de 930 mm en largeur et 2010 mm en longueur.
  

La configuration électrique

Il y a des littéraires, des rêveurs créatifs, des matheux, des bricoleurs, des pro et il y a moi. Je regarde une prise électrique et je prends une décharge, c’est comme ça, ni les médecins, ni les psy ne comprennent, “Faut faire avec, Monsieur Lebrun”.

J’ai donc réfléchi à une méthode efficace, à ma portée intellectuelle et financière. J’ai regardé qui, en France pas trop loin de chez moi, avait quelques références et réalisations qui me semblaient efficaces & séduisantes. J’ai également cette capacité à faire confiance assez rapidement pour autant que le courant passe (petit jeu de mot que les érudits auront déjà repéré).

J’ai également vérifié que l’ensemble des composants du fournisseur pouvaient aisément communiquer entre eux.

C’est vers Déclic Eco et notamment son dirigeant Guillaume Devot que je me suis adressé.

Les éléments de la configuration sur lesquels nous nous sommes mis d’accord sont :

   • 3 panneaux Sunpower de 115 wc chacun
  

Guillaume fabrique le réseau électrique sur mesure, il faut juste envoyer les photos et lesdites mesures. Quant au montage, il est relativement simple, il n’y a pas vraiment moyen de commettre d’erreurs, les cosses et câbles sont identifiés et/ou équipés de détrompeurs.

Truc et astuce : les connecteurs peuvent se déconnecter assez facilement, il existe des petites pièces spécifiques qui empêchent la déconnexion. J’utilise aussi des Rilsan pour les connexions qui ne sont jamais ou très rarement sollicitées. Ci-dessous les deux solutions.

Pour le câblage, assurez-vous d’avoir suffisamment de colliers de serrage style Rilsan de bonne qualité. Quand tout ceci est bien en place, vous téléchargez l’application (paragraphe software) sur votre PC, vous connectez le PC au Baserunner avec le câble USB, ceci vous permettra de paramétrer votre configuration, par téléphone pour ma part, avec Guillaume.

En complément de ces produits, j’ai installé :

   • un convertisseur de tension CC 48 V 12 V qui permet d’alimenter en 12V les deux phares AR 
   • un convertisseur DC régulateur de tension 12V à 5V pour avoir 2 prises USB supplémentaires

Donc, la plupart du temps la production se situe entre 160 et 260 w, avec un temps ensoleillé bien entendu. Il me faut donc rouler +/- 5 heures par jour avec ensoleillement pour garder à niveau mes deux batteries de 48v 14a soit 672 chacune soit 1344 watt au total. Sans compter les temps de pause, on apprend très vite à positionner ses panneaux de manière idéale !

Outillage spécifique :

   • une riveteuse pour inserts qui m’a été très utile notamment pour fixer certaines pièces à la remorque.

exemple : installation des MPPT et des convertisseurs de tension sur un cadre fixé à la remorque.

Accessoires :

   • un super phare AV, puissant et à double fonction puisqu’il peut-être utilisé comme accu
   • un feu arrière, bien
   • une sonnette-qui-fait-un-vrai-ring-ring, très bien, elle fait toujours bien ring ring
   • des rubans réfléchissant auto-adhésif. Les coller ça va, les décoller c’est la misère, ça part en morceaux.
   • un cadenas, léger et costaud puisque classé 6 sur une échelle allant jusqu’à 10. Après c’est juste pour dissuader pendant que je fais mes emplettes.
   • un feu arrière avec alarme intégrée, pas mal quand je dors au premier étage et que je vois mon vélo dans la cour du rdc.
   • un support de téléphone magnétique. Bon produit, solide.
   • une pompe spécifique pour les amortisseurs (vélo et remorque)
   • des adaptateurs pour valve de vélo Presta vers Schrader

Equipement spécifique pour l’homme :

   • un casque bluetooth à conduction osseuse, pour ceux qui souffrent de sifflements avec des oreillettes classiques, c’est l’alternative idéale. De plus, on entend les sons ambiants !
   • une double couche de gel pour préserver mon séant
   • un casque Kask Lifestyle avec visière, utile surtout en descente !

Couchage :

   • une tente de randonnée ultra-légère, d’un rapport qualité/prix tout à fait correct
   • un sac de couchage léger et compact en duvet d'oie
   • un sac à viande qui date des années 80
   • un matelas Thermarest que mon neveu Thomas m’a prêté 

Le tout rangé dans une sacoche de guidon Topeak Frontloader, si si ça rentre !

Bagagerie :

   • deux sacs étanches Jack Wolfskin taille M pour la remorque
   • un petit sac à dos
   • une sacoche de cadre
   • un camelback 2l.

RETOUR D'EXPERIENCE il chauffe moins aussi, je l’ai constaté, notamment grâce au Statorade, un fluide de refroidissement de moteur à suspension magnétique à faible viscosité. Il a, de plus, une excellente régénération de courant, il semblerait qu’il produise en descente 40% de ce qu’il a consommé en montée (à distance équivalente). Les rayons de roues supérieures à 26” cassent plus facilement, attention sur ce point. De plus, un moteur sur une roue de 20” par exemple, souffre moins que sur des tailles supérieures. Il aura tendance à plus chauffer et donc à se mettre en sécurité, c’est-à-dire, à diminuer sa puissance.

J’avais lu que le fait d’orienter les panneaux en fonction de la position du soleil me permettait d’optimiser la production des 345wc. C’est bien entendu le cas mais je m’étais aussi mis en tête de piloter l’inclinaison avec 2 photorécepteurs et 1 servomoteur. L’idée du servo moteur en tête d’axe n’était pas bonne. D’autres ont tenté le coup, rien que le servo pèse 1kg ! De plus, certains m’ont rassuré sur la production suffisante de ma configuration en restant “à plat”, je ne perdrait que 15% de production. J’ai donc fixé les panneaux à l’horizontal et … ils n’avaient pas tort !