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Le Vélassi

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Le Vélassi, un vélo en bois pas complètement couché.

Ça, c’est quand tu ne sais pas choisir entre le vélo et le canapé. Anonyme voyant passer le Vélassi

Là tu vois, il fait la sieste et il pédale. Un autre anonyme

Houlà, pour bronzer il faut aller à la plage, m’sieu.

Là tu as vu, ce matin le monsieur il n’est pas sorti de son lit, il roule sur un vélo couché. Un père à son enfant en train d’apprendre le vélo

On dirait un vélo du moyen-age Un enfant

Construire un vélo ‘horizontal’

Pourquoi un vélo horizontal ?

• Pour ne pas avoir mal aux fesses
• Pour regarder le paysage et pas la route
• Pour ne pas avoir mal à la nuque
• Pour ne pas avoir mal aux poignets (que j’ai abimés en bricolant avec les percuteurs)
• Pour améliorer l’aérodynamisme par rapport à un vélo droit (d’autant que je ne peux pas me pencher en avant car je dois limiter l’appui sur mes poignets)

Ce qui en finale, me permet d’aller me promener plus loin pour varier mes balades (mon autonomie sur la version non motorisée était augmentée de 40 à 50%).

Pourquoi un vélo pas trop couché ?

• Pour la facilité de prise en main
• Pour éviter les pédales automatiques (mais j’ai fini par en monter)
• Pour éviter la flexion de la nuque et le repose tête

Pourquoi un vélo en bois ?
Pourquoi pas? En fait, parce que je n’ai ni le matériel ni l’expérience pour braser ou pour souder en TIG, pas plus que pour faire un cadre composite, et que j’ai une petite expérience de la fabrication en Bois-epoxy. C’est une réponse technique et pas, comme pour beaucoup de constructeurs de vélos bois la volonté de réaliser une œuvre d’art (Comment ça, ça se voit ?). La manière dont j’ai conçu ce vélo est plus inspirée par la construction des avions en bois que par les autres vélos bois dont j’ai pu avoir connaissance. Si j’avais d’ailleurs un peu plus respecté les usages de la construction aéronautique, mon vélo aurait été plus léger, j’y reviendrais…

Y a t’il un moteur?
Pour diverses raisons, beaucoup étaient persuadés que sur le Vélassi V1 il y avait un moteur, mais non… Le gros moyeu à l’arrière n’est pas un moteur, c’est la boite de vitesses et à l’avant, c’est une dynamo de moyeu. Sur le Vélassi V2, il y a bien un moteur mais ce que les gens repèrent le plus, c’est la grosse batterie…
Quand j’avais le temps de répondre, je disais simplement: Le moteur, c’est moi!
Sur une ligne de chaîne longue, on peut mettre un moteur a plusieurs endroits.
Sur le Vélassi V2, j’ai monté un moteur pédalier de type Tongsheng TSDZ2 (avec un capteur de couple) mais j’ai dû modifier le cadre pour permettre ce montage.

L’évolution du Vélassi

En fait, le Velassi, ce n’est pas un vélo, mais deux. Le premier, construit en chêne et terminé en Avril 2019 a parcouru environ 5800 km, le deuxième est une évolution, construit en pin et sapin, motorisé, terminé en Janvier 2022 a parcouru environ 6700km (en novembre 2023). Le nouveau, grâce a sa motorisation, roule beaucoup plus et est aussi prévu pour pouvoir voyager.
Un page spécifique donne tous les détails sur ce Vélassi version 2.
Sur la page spécifique au Velassi V1, vous trouverez un bilan général.

Superposition entre la version 2 et la version 1

Images du Vélassi V2

Vue 3D

https://rouzeau.net/tmz/VelassiV2.html

C’est construit à partir de cela (formes imprimées sur du papier collé sur le bois puis découpé):

en passant par ici:

Construire en bois

La construction en bois:
C’est un peu un choix par défaut car un cadre en acier ou en aluminium riveté serait un peu plus léger et moins sensible aux intempéries. C’est plus simple pour moi car j’ai déjà une petite expérience de la construction bois-époxy et des ennuis qui vont avec alors qu’il faut que j’apprenne à braser pour construire un cadre en acier.
Cependant la conception d’une structure bois s’est avérée beaucoup plus complexe qu’en aluminium ou en acier du fait de la faible rigidité du bois. L’un des objectifs de la version V2 était notamment d’augmenter la rigidité du cadre en torsion (objectif atteint avec un cadre beaucoup plus long).
Je trouve aussi l’idée d’une construction en bois assez sympathique et l’intérêt public que mes deux vélos ont suscité ne s’est jamais démenti.
La construction a nécessité une bonne organisation du fait des contraintes de temps de durcissement de la résine et du faible intervalle de temps requis entre les couches.
On sait faire des collages très résistants et plus solide que le bois lui-même et résistants à l’humidité depuis l’invention en 1943 des colles résorcine-formol, qui ont d’ailleurs une résistance supérieure aux colles époxy mais nécessitent des pièces très bien ajustées et un fort serrage durant le collage. Les avions en bois collé ne sont plus construits que par des amateurs aujourd’hui, mais il s’en est construit jusqu’à la fin du vingtième siècle, y compris des avions de voltige.
Voir la page spécifique Construire en bois

Soudage/Brasage structure acier

La brasure doit toujours être préférée au soudage à l’électrode ou au soudage au fil fourré pour une question de résistance et de qualité métallurgique. Quand elle est bien réalisée (pas d’abus de chauffe), une brasure à l’avantage de ne pas entrainer de modification thermique de l’acier. Le soudage TIG permet des soudures de grande qualité mais il faut de l’argon (et il faut aussi injecter l’argon à l’intérieur des tubes). Pour avoir un soudage MIG de qualité il faut à la fois du gaz ET du fil fourré, sinon le MIG seul favorise les inclusions. Attention, le métal d’apport pour une brasure sur acier n’est pas le même que pour une brasure sur cuivre, il faut des baguettes spéciales et c’est souvent très mal expliqué.

La modélisation et la découpe

Comme tous mes projets depuis quatre ans, ce projet a été développé sur OpenSCAD et est entièrement paramétrable, mais pour le moment, il n’y a qu’une seule taille de vélo proposée (petite) dans les jeux de données pré-définis.
OpenSCAD a évolué et depuis un peu plus d’un an il existe un module de saisie de paramètres, nommé ‘Customizer’ qui est similaire au système de paramètres de Thingiverse (grande bibliothèque de modèles à imprimer en 3D). On peut enregistrer autant de jeux de données que l’on souhaite.
La modélisation est de loin l’étape la plus longue et la plus chronophage, elle m’a pris plusieurs mois. Pour éviter les surprises et les modifications trop fréquentes, je fais toujours des modélisations les plus poussées possible.
Le gros avantage d’OpenSCAD, c’est qu’il permet de faire relativement facilement des modèles paramétriques puisque le modèle est en fait un programme. La paramétrisation nécessite un assez gros travail complémentaire mais elle permet des évolutions ultérieures aisées et c’est elle qui donne vraiment son intérêt à une maquette informatique.

Projection en 2D et découpe

Sur ce modèle informatique, j’ai été au delà d’une simple maquette en 3D et j’ai aussi réalisé des fonctions permettant de projeter les poutres sur un dessin en 2D, ensuite repris sur un logiciel de DAO pour la cotation. J’ai pu alors imprimer les poutres sur du papier que j’ai découpé et collé sur mes planches, ensuite découpées avec une scie plongeante et une scie sauteuse pour les découpes non linéaires. Une scie plongeante peut être très précise et il n’y a pas besoin de reprendre ou raboter les coupes droites. Après perçage, j’ai fait un pré assemblage de validation de la structure. Les arrondis des profils ont été poncés à la main, ce qui est assez long avec un bois dur comme le chêne. Une ponceuse fixe est indispensable pour les parties non linéaires et je l’ai acheté au cours de la construction du Vélassi V1.

Transporter le vélo

On peut transporter le Vélassi sur un rack porte-vélo standard avec le châssis de roue arrière replié, ce qui constitue un des éléments de base de la conception de ce vélo.
Le vélo est facile à poser sur le rack (après avoir déposé le siège et sanglé la roue arrière en mode replié), il dépasse légèrement du gabarit de la carrosserie mais reste très en deçà de la largeur aux rétroviseurs. Dans le premier rail (sur 3), le guidon passe sans problèmes avec la vitre arrière mais ça n’est pas forcément le cas avec toutes les voitures.

Depuis que j’ai construit et installé un siège à dossier pliant, pour transporter le vélo en voiture on n’a plus besoin d’enlever le siège.

Le rack est un Mottez A007P3RA monté en porte à faux sur la boule d’attelage sans aucune autre attache, donc la charge totale sur le rack est limitée (45kg) et il ne faut pas s’appuyer dessus sinon on déforme l’attelage. Ce rack est simple à poser mais il doit être réglé pour chaque type d’attelage. Le rack bascule pour ouvrir le coffre, c’est assez astucieux. La qualité globale du rack est moyenne et la partie plaque-feux était de mauvaise qualité (le plastique est déjà cassé au bout de quelques années alors que le rack n’avait jamais servi et n’était jamais allé au soleil), j’ai dû la remplacer.
Les barres d’appui se replient pour ranger le rack.

Sinon dans un break, mais ça prend de la place

Pour des voyages ou j’étais seul, j’ai pu installer le vélo (Vélassi V1 et aussi le V2) dans mon break (roue arrière repliée), mais les rétroviseurs sont très exposés et je conseille de les déposer (desserrage d’une seule vis par rétro). Je ne l’ai pas fait et j’ai cassé la tige du rétroviseur droit au deuxième chargement. J’ai abandonné le stockage dans la voiture, à chaque fois je casse ou tord quelque chose.

Spécifications

Spécification des vélos

pour savoir comment choisir la chasse voir un calculateur en ligne en anglais
Wheel flop (basculement latéral): 26,4 mm (c’est trop) et c’est lié à la grande inclinaison du tube de direction.

Transmission simple plateau sur moyeu Nexus à 8 vitesses. Développement très court (5m en 8eme), on ne pédale pas dans les descentes.

J’ai modélisé plusieurs types de cadres dont un mono-poutre mais en pratique, deux cadres treillis en ciseaux, l’un en bois et l’autre en acier semblent les plus pratiques en restant relativement légers. Les efforts sur un cadre de vélo a empattement long sont assez importants et j’ai peu confiance dans un cadre mono-poutre de réalisation ‘amateur’ (les vélos en aluminium réalisés par des pros sont traités thermiquement après soudure et en acier, c’est un peu lourd).

Est-il fiable et durable?

Même si sur le Vélassi V1 j’ai fait quelques erreurs de conception dont je m’explique dans la page détails, ce vélo s’est avéré confortable et fiable et il a parcouru (en janvier 2022, date de son remplacement par le Vélassi V2) près de 5800 km (dont 400 km sur un ‘home-trainer’ maison lors du 1er confinement) sans l’avoir ménagé (je fais une grosse partie de mon kilométrage sur des surface non bitumées ou des chemins). La toile du siège (acheté d’occasion) est bien fatiguée et comme c’est un siège fabriqué aux USA, c’est un peu compliqué et cher de la remplacer. Les paliers d’articulation du guidon étaient le gros point faible mécanique et il a fallu les renforcer. De plus,suivant l’humidité ambiante, soit ils coincent, soit ils ont trop de jeu. Mes craintes sur la fragilité du guidon se sont avérée infondées lorsque je l’ai découpé pour en modifier la forme. Le freinage a du être repris et le frein arrière à câble a été remplacé par un frein sur jante hydraulique (Magura HS22). Le problème est lié à l’entrée d’eau dans les gaines vu la position des poignées de frein. Suite à une manœuvre stupide, je suis tombé dans une saignée de drainage et j’ai dû remplacer quelques rayons. Le tendeur de chaîne à du être modifié après 2000km et j’ai finalement fabriqué un ressort externe qui manque un peu de force. Le principe de tension de chaîne est a revoir. Même si c’est clairement un prototype qui a été remplacé, j’en ai été content car il est fréquent que des vélos de fabrication personnelle ne durent guère en comparaison à des vélos du commerce. Comme j’avais prévu qu’il faudrait faire des modifications (ce qui a été le cas), je n’ai jamais passé une ou deux couches finale de vernis par dessus la résine et le vélo est resté sensible à l’humidité. Sur le Vélassi V2, j’ai réalisé ce vernissage après qu’il ait parcouru 2500km et ai fini sa phase de mise au point.
Le Vélassi V2 a désormais plus de kilométrage que le V1 (6700 km en Septembre 2023) et si j’ai rencontré quelques problèmes avec la motorisation dus notamment a une erreur de la part du vendeur, je n’ai pas eu d’ennuis mécaniques (à l’exception de la rupture de l’attache du tube de chaîne, ce qui est mineur). Cette version me semble aboutie et je ne vois pas vraiment ce que je pourrais améliorer. Le poids relativement important (31 kg avec la batterie) n’est pas gênant avec la motorisation mais il serait intéressant d’avoir un poids plus limité lorsque l’on doit soulever le vélo pour franchir des obstacles ou des escaliers.

Publication

La construction en bois est relativement délicate et j’ai abandonné l’idée de publier les plans de cette version bois. Mais la géométrie de la version 2 me parait relativement aboutie et j’ai dans l’idée de publier un vélo avec une géométrie identique mais construit en aluminium riveté, ce qui ne nécessite pas de compétence spéciale et peu d’outillage (mais il y a quand même des tours de main à apprendre).

Galeries photos de la construction

Composants et assemblage

Moteur et pédalier

Le câblage électrique

Détails divers

Le vélo fini

Références

Informations générales

• Le Forum Vélorizontal à propos des vélos ‘horizontaux’ et ‘couchés’.

et sur ce même forum, le fil du vélassi
Ce forum est techniquement très riche et assez dynamique. Le vélo couché est un marché de niche aussi il y a sans doute une volonté d’échange plus importante que pour les vélos classiques et ce forum est très souvent d’un bon niveau technique.
Ce forum est financé par la publicité, donc l’usage d’un bloqueur de publicité est indispensable.
On y trouve des professionnels qui sont généralement de bon conseil (c’est un métier de passionnés) et font partie intégrante de la vie du forum.

Le Forum du vélo couché, qu’on appelle aussi parfois le ‘forum bleu’, par opposition au forum Vélorizontal qui a un fond Jaune. Ce forum est actuellement dormant.

En anglais le Forum Bentrider Online (BROL), très actif, avec de très nombreux sujets.

Quelques pages en Français sur le vélo couché:

• Le vélo couché
• Une brève histoire du vélo couché
• La page Wikipédia sur le sujet, plutôt limitée.

En anglais

• History of the modern days recumbent

Autres plans

Atomic zombie diffuse pas mal de plans de vélos couchés, dont le WildKat USS que j’ai acheté. Je n’ai pas été vraiment convaincu par ces plans car il sont relativement généraux et s’attachent plus à la manière de construire qu’aux détails et négligent des éléments importants. Pour l’angle de direction, il donnent simplement un angle pour la colonne de direction, sans tenir compte du déport de fourche, alors que les fourches pour roues de 20”(500mm) ont des déports assez variables, ce qui fait que la chasse sera aussi variable et le comportement du vélo un peu aléatoire. Le comportement des vélos couchés et la géométrie de la direction est un problème très complexe sur lequel on peut écrire un livre, ce qui a d’ailleurs été fait: The lord of the chainring Nota: J’ai acheté la version Kindle de ce livre mais il y a un problème de conversion et les équations sont illisibles. La version papier ne peut plus se trouver. Par contre, l’auteur de ce livre a défini une équation donnant une recommandation pour la chasse, qu’on retrouve ici. La recommandation d’Atomic Zombie va donner en général une chasse sensiblement plus faible que ce que recommande Bill Patterson (l’auteur du livre en question, qui l’a créé comme base pour des cours universitaires sur le comportement des deux roues).
De même, il n’y a aucune recommandation au sujet du montage du guidon, ce qu’on peut voir car tous les WildKat construits ont des guidons installés très différemment. Sur mon Vélassi, le montage du guidon est le point sur lequel j’ai passé le plus de temps pour étudier les passages, l’aspect ergonomique et la commande. J’ai beaucoup tergiversé sur la solution a adopter pour ma direction et la solution finale a été choisie pour une question de poids, de simplicité et de prise en main, mais elle limite un peu le braquage.

Atomic Zombie publie par ailleurs un livre: Bicycle builder bonanza que j’ai acheté d’occasion et que je vous recommande si vous voulez construire un vélo en acier et que vous lisez l’anglais.

Vélos à grand empattement du même style

• Le vélo Fold Rush de chez Easy racer, vélo à grand empattement avec l’arrière pliable, mais avec un guidon sur le dessus. Prix 4000$ (ce qui doit le mettre a environ 4500 Euros une fois importé en France)
• Le vélo Linear Limo, vélo avec une version a grand empattement a guidon dessous qui existe en version démontable pour le transport (2975$).
• Le vélo Longbike Slipstream, vélo à grand empattement avec guidon sur le dessous, malheureusement beaucoup trop haut pour moi même avec le cadre de taille ‘Small’. 2900$
• Le vélo Rans Stratus à guidon haut, probablement le vélo couché à grand empattement le plus connu. 2700$.
• Sunseeker fait aussi le EZ-sport,évolution du EZ-1 qui ressemble au Rans mais est fabriqué en Asie, au prix de 1410$
• Bachetta vend aussi le Bachetta Bella à la géométrie très proche du Stratus, mais un cadre conçu un peu différemment.

• Le vélo Longbike L3 rider de Fateba, fabriqué en Suisse. Contrairement à ses homologues américains, celui là est correctement équipé, mais il coute 4180 CHF en version de base (environ 3700 Euros). Et il est toujours trop grand pour moi…
• La fabrication d’un vélo couché qui n’est pas un LWB mais un SWB relativement bas (il pourrait m’aller !), par une entreprise artisanale Suisse, la qualité au sommet:
  Vidéo Wolf and Wolf en Allemand.