Parmi les utilisations insolites d'un moteur de machine à laver, la plus surprenante est sans doute sa transformation en moteur de vélo. Un moteur de vélo fabriqué à partir d'une machine à laver, c'est pour le moins extravagant, mais le résultat est absolument exceptionnel. Cet article vous expliquera s'il est possible de réaliser cette « objet technologique » et comment procéder. Attention : ce projet est techniquement complexe et assez coûteux. Si vous n'êtes pas sûr de vos compétences, mieux vaut ne pas vous y aventurer.
mécanisme d'entraînement
Avant de commencer à convertir un vélo classique en vélo électrique, évaluez le potentiel technique de votre monture mécanique de l'extérieur. Le cadre du vélo doit être suffisamment solide, car il doit au minimum supporter le poids du cycliste et celui de l'équipement qui y sera fixé. Si tout est en ordre, vous pouvez commencer à modifier le vélo et y installer un moteur de machine à laver, un mécanisme d'entraînement, un système de commande et des sources d'alimentation.
Commençons par la conception et l'installation des composants du mécanisme d'entraînement. Il est important de noter que pour fabriquer un vélo électrique artisanal à partir d'un vieux moteur de machine à laver, il nous faudra un atelier de métallurgie bien équipé. Ou au minimum un tour, une perceuse à colonne, un poste à souder, ainsi qu'une quantité importante de matériaux et d'outils, et une pièce assez spacieuse pour les essais.
Le mécanisme d'entraînement sera composé des éléments suivants :
moyeu de vélo modifié ;
grande poulie ;
courroie d'entraînement d'une machine à laver ;
poulie de petit moteur
arbre moteur.
Le plus difficile ici est sans doute la fabrication de la grande poulie. Trouver une pièce standard aux dimensions adéquates est pratiquement impossible, nous devrons donc la fabriquer nous-mêmes.
Découpez un cercle parfait dans une feuille d'acier (2 mm).
Le diamètre de poulie recommandé est de 22 cm, mais si le tour peut usiner un cercle de plus grand diamètre, alors optez pour un diamètre plus grand : plus le mécanisme d’entraînement sera fiable.
Nous perçons de petits trous dans le moyeu de la roue arrière du vélo, entre les rayons. Nous perçons des trous situés de la même manière dans le cercle en acier.
Nous perçons de larges trous sur les bords du cercle en acier, simplement pour réduire le poids de la pièce. Comme indiqué précédemment, l'équipement complet, cycliste compris, sera lourd, et nous devons réduire au maximum la charge sur le cadre du vélo, en gagnant au moins quelques kilogrammes.
L'étape cruciale consiste maintenant à souder une bande d'acier de 20 x 4 mm sur le bord du disque. Pour ce faire, il faut plier progressivement la bande métallique le long du bord. Ce n'est pas la tâche la plus facile, car la soudure doit être parfaitement lisse.
Ensuite, nous chargeons la pièce dans le tour et la travaillons à nouveau, en éliminant toutes les irrégularités et les aspérités.
Notre pièce est donc désormais une poulie parfaitement fonctionnelle. Il ne reste plus qu'à peindre la partie principale du mécanisme d'entraînement et à la fixer à la roue arrière du vélo.
Important ! L’épaisseur de la grande poulie empêchera la roue du vélo de tourner après l’installation, car elle gênera le cadre. Selon le modèle du vélo, il faudra peut-être cintrer ou modifier le cadre.
Modification du cadre
Nous avons fabriqué la grande poulie et adapté le reste de la transmission. D'ailleurs, il n'est pas nécessaire de modifier le reste de la transmission. La petite poulie est déjà fixée à l'arbre du moteur de la machine à laver et la courroie est en place ; nous pouvons donc passer à la modification du cadre du vélo en toute sérénité. Lors de la modification du cadre d'un nouveau vélo électrique, il faut veiller à ce que le moteur soit positionné de la manière la plus rigide possible. Pour ce faire, nous procédons comme suit.
Si le vélo est équipé d'un porte-bagages standard, nous y soudons des tubes transversaux supplémentaires pour renforcer sa structure.
Si aucun coffre n'est fourni, vous devrez souder un support moteur à partir de tubes, comme illustré dans la figure ci-dessous.
Les nouvelles pièces du cadre doivent être poncées, peintes et séchées.
Important ! Lors du soudage du cadre du moteur, tenez compte de la hauteur de montage du moteur. La distance entre la petite poulie du moteur et la grande poulie de la roue du vélo doit être optimale pour la tension de la courroie.
Nous poursuivons l'assemblage du vélo électrique. Nous installons le moteur sur le cadre, fixons la roue arrière avec sa poulie et vérifions sa rotation. Nous tendons la courroie d'entraînement et la faisons tourner doucement à la main pour vérifier qu'elle ne patine pas. Si tout est correct, nous commençons à brancher le moteur de la machine à laver et à installer son alimentation électrique indépendante.
organisation d'alimentation électrique des moteurs
À ce propos, Comment brancher un moteur de machine à laverNous avons longuement discuté et écrit à ce sujet pour tenter de résoudre le problème. Nous n'allons donc pas nous attarder davantage sur cette question et allons plutôt nous concentrer sur l'organisation de l'alimentation autonome de notre moteur à balais. Autrement, notre vélo électrique artisanal continuera d'être propulsé par la force des jambes.
Tout d'abord, vérifions si un moteur à balais de machine à laver peut fonctionner en courant continu. En effet, les batteries qui alimenteront le moteur du vélo électrique produisent du courant continu, tandis que la machine à laver et ses composants fonctionnent en courant alternatif (une alimentation domestique standard de 220 V). Il s'avère que cela ne pose aucun problème ; en réalité, un moteur de machine à laver fonctionne bien mieux en courant continu qu'en courant alternatif, ce qui est évidemment un avantage.
Commençons par choisir les batteries appropriées. Cela peut s'avérer complexe, car nous aurons besoin de plusieurs batteries assez volumineuses, difficiles à monter sur le vélo en raison de leur taille et de leur poids. L'option optimale consiste en huit batteries de moto compactes de 12 volts, qui produisent ensemble une tension de 96 V. Mais il y a un problème : même ces batteries prennent beaucoup de place et sont assez lourdes, il est donc difficile de savoir comment les intégrer au cadre du vélo électrique.
Après de longues délibérations et une série d'expériences infructueuses avec des boîtiers de batterie, il a été décidé de répartir les batteries uniformément sur le cadre, en les suspendant partout sur le vélo électrique comme un sapin de Noël rempli de jouets.
Cette solution technique a engendré des problèmes supplémentaires.
Tout d'abord, comme vous pouvez le constater sur la photo ci-dessus, le cadre du vélo a dû être renforcé une nouvelle fois pour supporter la charge supplémentaire. Malheureusement, cela a eu pour conséquence d'augmenter une fois de plus le poids du « cheval de fer », mais il n'y a rien à faire.
Deuxièmement, huit supports de batterie distincts ont dû être soudés au châssis pour garantir leur fixation sécurisée.
Troisièmement, j'ai dû littéralement suspendre tout le châssis avec des fils pour relier les batteries entre elles et au moteur.
Enfin, quatrièmement, j'ai dû une fois de plus améliorer l'esthétique en repeignant presque entièrement le cadre du vélo.
unité de contrôle
Il reste encore plusieurs défis techniques à relever : comment contrôler la vitesse du moteur, comment éviter que le courant n’atteigne ses limites au démarrage et à l’accélération du vélo électrique, et enfin, comment surveiller la charge de la batterie pendant l’utilisation. Un boîtier de commande pour le vélo électrique, que nous devons assembler, nous permettra de résoudre ces problèmes. Nous aurons besoin de :
Convertisseur abaisseur 32,5 kHz.
Résistance variable.
Microcontrôleur ATtiny26.
Résistance de mesure.
Microcircuit IR2127S.
Trois transistors de puissance de type IRFB33N15D.
Trois diodes de type 10CTQ150.
Chargeur de téléphone portable.
Convertisseur CC-CC P6AU-1215ELF.
LED rouges et vertes.
Machine 6A.
Boîtier en plastique de dimensions appropriées.
Radiateur métallique provenant d'une carte mère d'ordinateur.
Nous ne décrirons pas le processus d'assemblage du module de commande, car toutes les informations nécessaires figurent dans le schéma ci-dessus. Il vous suffit de lire le schéma, de le comprendre et de le reproduire sur plusieurs circuits imprimés. Le résultat devrait ressembler à ceci.
La carte doit être placée dans un boîtier en plastique compact et étanche, avec un radiateur vissé au fond.
N'ayant pas trouvé de boîtier adapté pour le module, nous avons dû utiliser celui dont nous disposions. Pour activer le module de commande, il faut démarrer la boîte de vitesses automatique de la voiture et actionner la poignée d'accélérateur, qui est la résistance variable fixée au guidon du vélo électrique. Le moteur accélérera alors progressivement et une LED verte du module s'allumera.
Si les piles sont complètement déchargées ou si leur capacité est insuffisante, la LED rouge s'allumera, après quoi le circuit sera mis hors tension au bout de quelques secondes. Vous devrez vous déplacer à pied jusqu'à ce que vous puissiez recharger les batteries.
Les tests et leurs résultats
Il était temps de tester cette « machine infernale » qui nous avait coûté tant de temps, d'efforts et d'argent. Nous avons abordé les tests avec la même méticulosité que pour la construction d'un vélo électrique artisanal, en les procédant en trois étapes :
Conduire sur une route normale et relativement plate (moitié asphalte, moitié chemin de terre) à une vitesse de 18 km/h.
Conduite sur asphalte lisse avec de petites montées et descentes à une vitesse de 25 km/h.
Conduire à vitesse maximale sur un asphalte lisse, sans montées ni descentes.
Par conséquent, lors du premier essai, en accélérant jusqu'à 18 km/h et en maintenant cette vitesse, j'ai pu parcourir 27 km avec une seule charge de batterie sur des chemins de terre et de l'asphalte dégradé. Je n'ai pratiquement pas eu besoin de forcer dans les jambes. Le parcours était plat, sans dénivelé.
En roulant à vélo électrique sur un asphalte lisse avec de petites descentes et montées à une vitesse de 25 km/h, j'ai réussi à établir un record : 19 km avec une seule charge de batterie.Enfin, les tests de vitesse maximale ont montré que notre vélo électrique artisanal est capable d'accélérer jusqu'à 30-35 km/h. Ceci, bien sûr, sur un asphalte lisse, sans descentes ni montées.
Remarque : Le poids du cycliste qui a testé le vélo était de 96 kg.
Il est à noter qu'en pédalant, on peut atteindre assez facilement une vitesse de pointe de 45 à 50 km/h, et même 60 km/h avec un peu d'effort. Cependant, la batterie se décharge plus rapidement, après environ 10 à 15 km de ce type d'effort.
En conclusion, construire soi-même un vélo électrique à partir d'un moteur de machine à laver demande au moins plusieurs mois de travail, un atelier, beaucoup d'efforts et de patience, ainsi qu'un budget conséquent. À titre d'exemple, nous avons dépensé environ 700 $ pour ce projet, sans même avoir à acheter le vélo ni les pièces détachées d'une vieille machine à laver. Si vous êtes déterminé(e) à construire votre propre vélo électrique, lancez-vous ! Bonne chance !
Compte tenu du poids, ne serait-il pas plus simple d'installer un générateur à essence compact, d'exploiter toute la puissance du moteur et d'utiliser le système électronique d'une machine à laver ?
En réalité, on fait ce genre de choses pour le plaisir. L'auteur a abîmé le vélo par simple curiosité. Mais à mon avis, les batteries lithium-ion sont plus performantes. On peut les loger dans un tube comme des piles AA et augmenter la tension à 170 volts, ce qui accroît la capacité en wattheures. Il faudrait également agrandir la poulie de la roue arrière, ou utiliser une meuleuse d'angle. Le vélo possède une boîte de vitesses et le même type de moteur. Il fonctionnera aussi en courant continu. Il suffit d'utiliser un régulateur PWM plutôt qu'un stabilisateur de courant. Cela évitera les pertes de courant dues à l'échauffement du composant principal. En fin de compte, je pense que l'auteur a fait avec les moyens du bord. D'ailleurs, on peut concevoir une transmission pour la roue avant afin de ne pas endommager la roue arrière. Enfin, un embrayage à roue libre devrait être installé près du moyeu pour limiter les pertes mécaniques.
Il est encore plus simple d'éviter de surcharger son vélo et de se contenter de la force des jambes. Votre kilométrage ne sera alors limité que par la quantité d'alcool nécessaire pour maintenir votre énergie et atténuer le stress lié à la vitesse.
Parmi les utilisations insolites d'un moteur de machine à laver, la plus surprenante est sans doute sa transformation en moteur de vélo. Un moteur de vélo fabriqué à partir d'une machine à laver, c'est pour le moins extravagant, mais le résultat est absolument exceptionnel. Cet article vous expliquera s'il est possible de réaliser cette « objet technologique » et comment procéder. Attention : ce projet est techniquement complexe et assez coûteux. Si vous n'êtes pas sûr de vos compétences, mieux vaut ne pas vous y aventurer.
Le mécanisme d'entraînement sera composé des éléments suivants :
À ce propos, Comment brancher un moteur de machine à laverNous avons longuement discuté et écrit à ce sujet pour tenter de résoudre le problème. Nous n'allons donc pas nous attarder davantage sur cette question et allons plutôt nous concentrer sur l'organisation de l'alimentation autonome de notre moteur à balais. Autrement, notre vélo électrique artisanal continuera d'être propulsé par la force des jambes.
Alors, à quoi ont servi les 700 dollars ?
Compte tenu du poids, ne serait-il pas plus simple d'installer un générateur à essence compact, d'exploiter toute la puissance du moteur et d'utiliser le système électronique d'une machine à laver ?
Il est plus facile d'installer un moteur de tronçonneuse, par exemple, qu'un générateur.
Pour 700 dollars, vous pouvez acheter une roue motorisée avec tous les accessoires, ce sera même moins cher.
La grande poulie, au contraire, doit être placée sur le moteur, et la petite sur la roue.
Si vous faites cela, le moteur fonctionnera en charge.
C'est vraiment dommage. Pour ce prix-là, il est plus simple d'acheter un moteur-roue tout fait, et huit batteries, ça coûte cher.
En réalité, on fait ce genre de choses pour le plaisir. L'auteur a abîmé le vélo par simple curiosité. Mais à mon avis, les batteries lithium-ion sont plus performantes. On peut les loger dans un tube comme des piles AA et augmenter la tension à 170 volts, ce qui accroît la capacité en wattheures. Il faudrait également agrandir la poulie de la roue arrière, ou utiliser une meuleuse d'angle. Le vélo possède une boîte de vitesses et le même type de moteur. Il fonctionnera aussi en courant continu. Il suffit d'utiliser un régulateur PWM plutôt qu'un stabilisateur de courant. Cela évitera les pertes de courant dues à l'échauffement du composant principal. En fin de compte, je pense que l'auteur a fait avec les moyens du bord. D'ailleurs, on peut concevoir une transmission pour la roue avant afin de ne pas endommager la roue arrière. Enfin, un embrayage à roue libre devrait être installé près du moyeu pour limiter les pertes mécaniques.
C’est plus simple : batterie 12 volts – convertisseur 220 volts – moteur – circuits supplémentaires – prêt.
Pourquoi ne pas utiliser des batteries au lithium ?
Il est encore plus simple d'éviter de surcharger son vélo et de se contenter de la force des jambes. Votre kilométrage ne sera alors limité que par la quantité d'alcool nécessaire pour maintenir votre énergie et atténuer le stress lié à la vitesse.
Et une remorque avec un réfrigérateur pour les en-cas.