essai du prototype "FC2" chez Jean

Chez jean, le terrain n'est pas du tout le même que chez Daniel.
il y a en effet beaucoup de descente et de côtes, et l'essai du FC2 qui a été concu en plat pays révèle déjà ce qu'il faut apporter pour pouvoir utiliser ce véhicule dans les 3 quarts de la France qui n'est pas plate.

le prototype FC2 est une version simplifiée, partiellement en panne (réglage de la plage de vitesse du moteur bloqué sur le rapport long), mais l'essai permet de tester le concept.

caractéristiques: respect de la réglementation (lire la conclusion): il n'y a pas plus de 250 watts de moteur
Poids: que de la récupération, il y a donc 15Kg de tricycle + 30 Kg de batterie, 10Kg de scotch et de ferraille,  8 Kg de coque, et 80 Kg de Couque.


image: Daniel Couque sur la "FC2"

Daniel vient donc de le remonter (il l'a transporté dans une énorme voiture une smart for two!)
comme il pleut, la séance d'entraînement quotidienne de daniel a été fait à l'abri, il charge sur des lampes. (il aurait pu aussi monter la coque, mais il s'agissait là de contrôler l'alignement de la courroie d'alternateur (qui s'avère t'il sera peut être plus fiable avec une petite chaine, plus de rendement aussi).

le fitnesspower d'essai a permi aussi à Jean de faire 20 mn à 100 pulses, pour le moment la mécanique n'est pas assez solide pour plus, mais cela est transitoire (prototype fait avec du bricolage): tout ce qui est solidité de soudures, et problèmes mécanique du à la précision d'ajustement sera résolu par l'intervention d'un mécanicien professionnel afin de pouvoir livrer un "fitnesspower" adaptable aux tricycles roulant en milieu urbain et plat).

100 pulses (essai le même jour) faisaient 155 watts environ (115 machine à ramer)
à 160 pulses, la puissance est 250 à 260 watts soit 300 watts vélo environ.
 

description du contexte.

Pour Jean, la mesure d'une séance d'entraînement à la puissance aérobie, sure un vélo ordinaire (en haut de l'endurance, aussi fort qu'un B2 en aviron) a donné, en vélo sur le plat, 38km/h environ soit dans les 300 watts, et 20km/h pour des taux de monté de 1000m/h (c'est à dire 20km/h sur des pentes à 5% environ) soit 240 watts pour monter et à peu près 60 pour avancer.


caractéristiques du trajet en vélo (30km en 55 minutes environ)
petite route, grande route, traversée de village et bout de petite route, plat, grande route, traversée de petite ville, globalement plat sauf un pont (petite pointe vers 13km), puis montée en traversant un village puis petites routes.
 

Les puissances d'entraînement de Jean sont donc dans la zone 240 à 300 watts pour l'endurance, 180 à 240 pour la lipolyse
en skiff la mesure des jambes à donné un max de 17.5 km/h en skiff sur eau froide, validant ainsi une puissance sur quelques secondes de plus de 500 watts (équivalent vélo 550 watts)
180 à 240 watts lipolyse
240 à 300 watts endurance
300 à 360 watts puissance
360 à 450 watts contre la montre 1h/ 5mn
et départs 450-600 watts...

Ce sont les valeurs "hautes" pour laquelle devra être prévue la fitnesscar, à quelques pourcent près c'est des valeurs de coureur cyclistes de gabarit moyen (70 à 75Kg). Il faut concevoir la mécanique pour résister à 600 à 1000 watts (ces puissances en vélo peuvent être atteinte transitoirement en prise directe pour démarrer, monter une bute, même chez quelqu'un non athlète qui est lourd)
Quand aux puissances qu'il convient de récupérer par l'alternateur, elles sont de l'ordre de 300 à 400 watts. un alternateur de 300 watts (compte tenu du rendement demande en fait 400 watts) est suffisant; il est très rare, même chez les athlètes d'avoir besoin de fournir plus de 300 watts en continu longtemps.

Voici donc pourquoi le fitnesspower d'essai n'a pas tenu. il reste à attendre celui, mieux soudé réalisé par un mécanicien
 

il y a en outre le problème de ne pas faire peiner le moteur, qui doit tourner vers 25km/h: il faut donc, entre 0 et 25km/h passer en prise directe.
entre 10 et 20 km/h, le moteur consomme autant pour 2 à 1.3 fois moins vite, donc consomme 2 à 1.3 fois plus. La gamme 10 à 20km/h devrait donc être évitée: en fait il faudrait, pour travailler au cardio
- à l'arrêt: pédaler dans le vide mais en entraînant l'alternateur.
- à moins de 20km/h, si la puissance musculaire seule manque pour 20km/h, ou que le rapport de prise directe n'est pas assez long pour ne pas pédaler dans le vide car ça monte pas assez et qu'alors que le moteur ne puisse pas travailler à régime optimal. Couper le moteur pour éviter de le faire chauffer et gérer la puissance correcte pour les jambes en choisissant le bon rapport et en freinant alors aussi les jambes avec l'alternateur pour maintenir la fréquence cardiaque.
- couper l'alternateur si la côte est suffisante seule pour maintenir la fréquence cardiaque: il suffit alors de choisir, comme en vélo le bon rapport, mais comme on est en tricycle il est possible de mouliner même à 3km/h


les améliorations à apporter à la fitnesscar sont
 - en côte: prise directe + moteur facultatif.
- avoir un grand choix de rapports de vitesse pour pouvoir "faire du vrai vélo" de 4 à 25km/h: il suffit de choisir de gérer la difficulté de la côte en passant le bon rapport de plateaux pignons: sur parcours peu contraignant type parcours vallonné il est possible de "faire du vélo", en gérant simplement son effort au cardio
- avoir un choix de vitesse pour exploiter l'aide du moteur en côte, donc avec un régime optimal pour ce moteur, pouvant être entre 7 et 10km/h, entre 10 et 15km/h, et entre 15 et 20km/h, cela pour éviter le sous régime qui le fait consommer beaucoup pour peu de couple.  il est possible de se faire aider en côte pour compenser le poids de l'engin: associer ainsi les 250 watts du moteur plus la puissance musculaire simule au moins un vélo léger, 250 watts correspondant à assurer le rapport puissance/poids normal de l'ordre de 2 à 3 watts/kilo d'un vélo ordinaire en forme moyenne: 150Kg en tout, 350 à 500 watts en tout:

- sur le plat: moteur plus fitness-power
- Avoir le choix sur plat urbain entre moteur à 7-15km/h ou 15-20km/h. pour faire "du vélo d'appartement", il suffit de pédaler à la bonne fréquence cardiaque sur l'alternateur seulement et sans se soucier des roues (débrayer la prise directe). Le déplacement qui est irrégulier et entrecoupés d'arrêts est alors géré seulement au moteur.
- sur du plat "grand trajet", passer en prise directe avec un rapport long, permettant 25km/h. au dessus de 25km/h, ne pas tirer plus long (pour aller à 27 ou 30km/h par exemple ça fait peu de différence pour plus d'énergie, mais si la fréquence cardiaque descend trop, freiner avec le fitnesspower et récupérer donc un peu d'énergie.

- en descente: fitnesspower + frein-alternateur
- continuer à pédaler sur l'alternateur pour maintenir la fréquence cardiaque, et selon la possibilité des batteries, ajuster la vitesse de descente de sorte que la puissance de récupération de descente, plus celle de pédalage, ne dépasse pas la puissance maxi de charge: donc en principe, si on descend pas trop vite, on pourra récupérer une grande partie de l'énergie, autrement, on peut descendre plus vite sur des freins qui chauffent en pure perte.

En respectant la réglementation, la fitnesscar compense tout juste (avec des batteries au plomb bon marché et de la feraille de bricolo) son propre poids par rapport au vélo en côte, a moins de résistance de l'air (récupération d'énergie à 25km/h), et permet de toujours faire un effort d'endurance. par contre la vitesse sera moindre qu'en vélo car elle ne fait pas les pointes de vitesses en descentes, ni sur le plat pour récupérer l'énergie qui servira en côte. la différence sera assez faible et sera compensée, à long terme par le fait que le conducteur a beaucoup plus de puissance en endurance, le double bien souvent ce qui fait que chargé mais endurant, il aura autant de puissance sur poids qu'à vide et non entraîné en endurance sur un vélo normal.

En ayant un moteur de 1000 watts, la fitnesscar pourrait permettre des vitesses moyennes toujours supérieures à 20km/h, sans pour autant faire des pointes de vitesse au dessus de 30km/h, même en pays très vallonné. C'est en effet le temps passé en côte qui dégrade la vitesse moyenne, bien plus que peuvent le rattraper des pointes de vitesses qui consomment beaucoup d'énergie en freinage contre l'air et qui de plus son dangereuses (en ville, sur véloroute).