Un voyage inspirant

Bien de l’eau a passé sous les ponts, depuis le dernier article écrit sur le blog d’Atout Cycle.

Ce silence s’explique par deux choses passionnantes et chronophages. J’ai d’une part fait un voyage dans un pays à la culture vélo méconnue de ce côté de l’atlantique, la Colombie. Je vous relaterai ici cette expérience, avec une perspective centrée sur le vélo, sa pratique, ses cultures, sa fabrique et sa promotion par les politiques urbaines. J’ai d’autre part décidé au terme de cette expérience de m’orientation vers une stratégie de fabrication particulière, pour pouvoir construire des cadres, châssis et autres pièces diverses, celle de la découpe plasma à commande numérique, machine que je fabrique avec mes petites mains, et qui fera l’objet de l’article suivant.

La Colombie, terre de cyclistes mal reconnue.

Pour se ressourcer (donc notamment prendre des vacances) mais aussi s’inspirer, je suis retourné en Colombie, pendant 5 mois environ. C’est un beau pays, fort d’une grande diversité culturelle, musicale, paysagère, biologique de beaucoup de contraste, à l’ambiance souvent chaleureuse, spontanée, pleine d’improvisation et d’imprévus. C’est aussi un pays dans lequel la violence politique est terriblement ancrée, sur fond d’inégalités extrêmes ( et mal mesurables, narcotrafic oblige) de pauvreté, corruption et précarité, de pollution et désastres environnementaux. C’est enfin aussi un pays d’espoirs, parfois minces et patients, mais partagés par beaucoup, d’aller vers du mieux, un semblant de normalité, de bon sens, de justice, d’honnêteté et de dignité partagée.
Concernant les mobilités et la culture vélo, elles sont largement liée au contexte dont je viens de faire part. Ce serait plus complet en disant aussi qu’il y a aussi une culture sportive ancrée dans le pays, avec ses amateurs de courses cyclistes, (ses professionnels aussi, faut-il vraiment le rappeler ?) et aussi ses passionnées de nature et randonnées en VTT. Dans ce contexte donc, le rapport à la mobilité douce est pluriel, avec des mondes qui se connaissent peu, s’ignorent. Mon observation est centrée sur Bogotá et Medellin, car je suis surtout resté en ville.

Dans ce contexte nous disions donc, les amateurs de courses cyclistes ne font que de la route, ou regardent avec enthousiasme le Tour de France, tandis les plus pauvres on un usage largement utilitaire du vélo et d’autres véhicules légers. Beaucoup vivent du recyclage artisanal à partir des poubelles de leur quartier, revendent à des entreprises ce qu’ils auront trié, ou au puces les plus beaux trésors. La plupart tirent leur remorque à la force des bras.
Beaucoup de vendeurs ambulants déplacent leur fond de commerce en tricycles, fournis dans le cadre d’une convention avec la mairie de Bogota. Dans un pays ou 58% des emplois sont informels, tout se vend dans la rue. En-cas divers, boissons sucrées, café, grogs, Chicha et guarapos, (boissons fermentées traditionnelles), bières, mais aussi souvenirs, parapluie, bâche (??!), écouteurs et accessoires de téléphones, ventouse, crédits d’appel vendus à la minute, fruits frais, avocats, gadgets…
Il y aussi la logistique urbaines, les petits colis, sur de biciclettes « panaderas » lourdes, moches et increvables, et aussi des sortes de rickshaws pour passagers, sans doute moins cher que les voitures de taxis. Dans ce monde populaire, les considérations civiques ou écologistes ne sont pas nécessairement absentes, mais secondaires. On vend en tricycle, transporte sa marchandise ou ses clients par la force de ses bras, ou de ses mollets, parce qu’on a pas le capital pour faire autrement. Et dès qu’on l’a, on passe à la moto, à la camionnette on installe un moteur thermique sur son cadre de vélo. La mobilité active par nécessité, donc, mais avec beaucoup d’ingéniosité et de créativité dans la conception des engins. J’espère avoir le temps de retrouver et publier quelques photos ici, pour illustrer cet aspect fascinant.

Le dernier univers de cyclistes, les VTTistes ; je les ai forcément peu connus, dans les grandes villes. Certains vivent du tourisme et proposent de sympathiques rando guidées. Le VTT reste aussi utilisé en tant que véhicule utilitaire, pour les déplacements urbains quotidiens. C’est plutôt pertinent si on considère l’état de la voirie parfois calamiteux, mais de ce point de vue on peut être surpris de ne pas voir sur place ce qu’on appellerait ici des VTC. Sans doute ce qu’il y a de plus approprié pour sa versatilité en environnement urbain, sauter les trottoirs, affronter les nids de poule et pavés irréguliers, voire manquant. Ce pays n’a presque pas de VTC. Il n’y a pas de traduction courrament identifiée, si ce n’est « gravel ». Une connaissance de Bogotá, passionnée me racontait qu’elle tente de les promouvoir, en vend un peu, mais les VTTistes et amateurs de vélo de courses campent sur leurs positions respectives, rétifs à l’idée d’un véhicule hybride.

On remarquera par ailleurs que les vélos à assistance électriques sont marginaux dans ce pays. Ils gagnent incontestablement en part de marché, et ont sans doute de l’avenir, mais restent trop cher pour bien des habitants, qui préféreront par ailleurs s’acheter une petite moto s’ils peuvent investir.

Dans ce paysage segmenté, quelques entrepreneurs font leur chemin, dans la fabrication et vente de vélocargos. Certains acteurs sont depuis longtemps sur le marché du véhicule de commerce populaire, je ne les ai pas rencontrés faute de temps et de notoriété. D’autres se positionnent face à une tendance croissante, un usage utilitaire urbain pour une clientèle variée et plutôt milieux de gamme, jeune, et fournissent ainsi aussi bien des particuliers que des vendeurs ambulants, réparateurs ou livreurs . Ils fabriquent eux même, chez eux souvent, ou sous-traitent en réseaux court la fabrication du cadre, dans une ville nébuleuse de ses huit millions d’habitants et foisonnant d’artisans et de très petites entreprises.

A l’atelier

(Si les considérations techniques ne vous passionnent pas, je vous conseille de passer directement à la suite.)

J’ai eu l’occasion de visiter plusieurs d’entre-eux, pour observer leurs techniques de fabrications et d’organisation du travail. En donnant quelques coups de main également, pour apprendre sur le tas, se donner une légitimité dans l’atelier et sympathiser avec des « collègues d’un, deux, trois jours ». Les cadreurs ne constituent pas une espèce disparue en Colombie, moins qu’en France. Les coûts de la main d’œuvre y sont faibles, certains on pu survivre à la concurrence de la production asiatique. Mais de ce fait, on ne peut pas dire que cette activité est à la pointe de la technique. Les gueules de loups des tubes se coupent à la presse, les presses servent aussi à tordre des tubes leur imprimer une rainure (bases à l’arrière) ou un profilé ovale (tubes supérieur et tube diagonal à l’avant). Une meule de touret, suffisamment usée pour ne plus présenter d’arêtes saillantes (représentez vous une galette arrondie donc, plutôt qu’un cylindre) est redoutablement efficace aussi, à cette fin, pour un usinage à l’œil, d’une symétrie indiscutable. Mais si cela semble facile, je suppose qu’il y a aussi des années d’expérience derrière, pour enlever la bonne quantité de matière, et surtout pour enlever l’essentiel de la matière avant cela, en faisant au préalable la bonne petite coupe en V au bout du tube, bien centrée, au moyen d’un disque de découpe installé sur le 2nd côté du touret.

Une fois la découpe faite, les tubes sont mis en positions sur des gabarits de soudage basiques et efficaces. Un jeune soudeur déjà aguerri soudait alors l’ensemble du cadre en 10 minutes., Parfois les pièces mal usinées était retravaillé de quelques coup de marteaux pour bien épouser les tubes voisins, éventuellement (rarement en réalité) d’un coup de meuleuse. Les vélos sont peints dans le même atelier, assez rapidement ensuite. Grosse hotte d’aspiration artisanale, masque de protection basique, puis passage au four.

J’ai apprécié de voir la vitesse de production avec ces moyens simples et, la façon décomplexée d’affronter les défauts de qualité (au marteau comme je disais) Cette vision simple et pragmatique du travail contraste avec la peur que peut avoir un cadreur débutant, de mal faire, son manque de confiance et par là même de sentiment de légitimité. On peut cependant penser que ce semblant « d’arrachitude » cache une expérience certaine et une organisation rodée. Les matrices de coupe ou de compression des presses sont déjà ajustée, depuis des années ou quelques décennies, le savoir faire s’est accumulé et transmis au fil du temps, les nombreux gabarits de soudage dédié à chaque dimension et modèle de cadre révèlent aussi un long travail de conception et d’ajustement. C’est souvent en voyant un virtuose modeste à l’épreuve qu’on croit un exercice facile. Je n’ai donc pas voulu trop m’inspirer de ce que j’ai vu. Par ailleurs, l’emploi des presses est problématique. Chères, encombrantes, requérant des ajustements et la fabrication de matrices propres à chaque usage, c’est une technique bien trop lourde à mettre en œuvre à l’échelle individuelle. On peut par contre retenir la pertinence d’une cintreuse, versatile et peu coûteuse à fabriquer suivant certaines méthodes. Il faut néanmoins là encore une expérience propre à cette outil, pour anticiper les longueurs formées, leur extension par le cintrage. C’est fondamental si on a besoin d’usiner le tube avant le cintrage.

Une politique volontariste

On ne pourrait par parler du vélo en Colombie sans expliquer une raison centrale à sa popularité, celle de la place qui lui est donnée.

Bogotá notamment, est une ville aux très nombreuses pistes cyclables. C’est elle qui compte le plus de km de voies ou pistes cyclables d’Amérique Latine, parait-il. Il faudrait relativiser pour être juste. certaines voies sont largement utilisée par les piétons ou les échoppes dépassant leur limites légales, lorsqu’elles sont tracées sur des trottoirs. Leur qualité n’est pas toujours meilleures que celle des voiries ou des trottoirs en général, si bien que leur usage peut rester sportif ou aventureux. Malgré cela la densité de voies cyclables reste remarquable et louable.

En outre, une part conséquente des voies de circulation sur les axes majeurs de la ville est interdite aux voitures le dimanche en journée, et donc laissée aux mobilités actives. Très populaire, cette mesure rassemble de nombreux promeneurs et déambulateurs. à pédale, mais aussi en rollers, en trottinettes, ou encore des joggers.

Les politiques d’aménagement et de rénovation de quartiers sont tournées vers la convivialité et la lenteur, avec la multiplication des zones de rencontres, l’installation de bornes décorées et de plantes massives aux milieux de carrefours pour créer des îlots sans voitures en forçant celle ci à contourner la cuadra. C’est pour le moment limité à quelques quartiers bohèmes faisant office de projets pilotes, mais le succès de ces aménagements pourrait bien en faciliter la propagation.

On notera aussi que Bogotá a enfin, depuis septembre 2022, son propre système de vélo en libre service. Cela fait longtemps que le service de mobilité de la ville bataillait pour cela, je ne me rappelle pas des facteurs de blocage, à part le financement. Une entreprise brésilienne semble parier sur sa rentabilité sans subvention importante sur ce marché, elle a le monopole et de nombreuses bornes disséminées dans la ville. J’ai eu en la matière des retours contrastés, mais ça représente une opportunité évidente pour initier, ou ré-initier une part des habitants aux joies et à l’utilité de ce mode de transport, à un prix raisonnable. (Avis aux voyageurs, il était en début 2023 encore impossible de se créer un compte pour utiliser ce service, sans la nationalité colombienne. Il faut sinon emprunter son compte à un habitant.)

Et les transports en communs ?

Pour ceux que a intéresse, il y a aussi de nombreux bus et des rêves de métro à Bogotá. Il y a même eu des trains urbains, des tramways, et aussi des trolleys vendus par l’union soviétique. Le Musée de Bogotá relate aussi rapidement l’histoire des transports en communs de la ville, et de leur percussions réciproques avec l’histoire politique nationale.
Le « Transmilenio  » désigne le réseau de bus sur les axes majeurs. Avec ses voies exclusives au milieu des boulevards, il semblent une solution efficace à une ville longiligne et trop souvent embouteillée par les voitures. Outre le gain de vitesse dû aux voies exclusives, ce système a le mérite d’ôter aux voitures de l’espace sur les voies principales, et donc d’en décourager l’usage. C’est un aspect important et connus de tous les aménageurs compétents, le désengorgement par la création de nouvelles voies pour véhicule particulier ne fait que repousser le problème pour l’accroître à terme.
D’autres bus prennent le relais pour alimenter les quartiers loin de ces axes, sans voies exclusives, et constituent la partie « capillaire » du système de transport public.
Si ce système est efficace, il n’est pas suffisant, au regard de la taille de la ville. Les heures de pointes restent problématiques, et les heures perdues dans les bouchons très importantes.
Pour y répondre, les projets de métro semblent sans fin dans la ville. On en parle depuis 50 ans au moins dans les sphères de pouvoir. Les projets sont sans fin, mais leur réalisations encore bien modestes. La question de la proportion des voies de métro aériennes ou souterraine relève à la fois du débat architectural, géologique, et de la polémique politique, puisque le clivage recouvre des luttes partisanes et électorales. Si tout n’est pas tranché, les ouvrages semblent néanmoins enfin entamés.

C’est toujours très enrichissant de voyager. On relativise, on apprend à apprécier, par contraste, des choses qu’on connaissait, qui nous semblaient évidentes ou acquises, d’autres choses qu’on découvre avec une fraîcheur teintée d’enthousiasme.
Sur les questions cyclistes, c’est encore la créativité colombienne qu’on retient et admire. C’est souvent la seule nécessité qui fait raison. Mais on peut tout à fait apprécier l’ingéniosité, le savoir-faire vernaculaire, le système D, sans en louer les causes, comme une culture peut survivre à sa genèse.

Roulements, tubes, diamètres : les normes de la mécanique vélo et nos libertés

Quand on veut faire un cadre de biporteur ou construire un châssis de remorque, se posent rapidement des questions précises et concrètes de dimensionnement. Quelle diamètre pour la gueule de loup de ce tube ? Où vais je trouver un tube rond dans lequel je pourrai insérer ce roulement de pédalier ou de direction ?

Des normes discutables

Si l’on souhaite acheter des pièces spécifiques au travail de cadreur, un avantage et deux inconvénients se posent.
-Avantage : les pièces sont déjà conçues et usinées pour la mécanique vélo. Elles correspondront aux besoin du milieu, que ce soit en terme de souplesse, légèreté, solidité de l’acier, ou de dimension des diamètres. Il n’y a pas quinze standards pour le diamètre extérieur roulement de pédalier. A ma connaissance, il n’y en a même que 3 encore pratiqués (sans parler des questions sens de taraudages et de pas de vis.) Peut-être un peu plus en vrai, avec des marques cherchant justement à se démarquer. Il n’y en a pas beaucoup plus pour les diamètres intérieurs ou extérieurs de jeux de direction. L’avantage des pièces taillées sur mesure pour les normes du secteur, c’est que tout est ajusté. Pas besoin d’aller chez le tourneur, ni de passer trop de temps à la meuleuse droite.
-1er inconvénient : ça coûte bien plus cher. Toutes ces pièces fabriquées pour le cadreur partent du principe qu’on est sur un marché de niche où on peut marger salé, que le cadreur indépendant lui-même est sur un marché de niche et a accès à des clients fortunés prêts à débourser sans trop compter pour un vélo unique, justement pour qu’il soit unique. C’est souvent vrai, mais regrettable. Les nantis sont le seul à avoir droit à l’authentique, à l’original, à se distinguer. C’est même une des fonctions de la richesse, non ? Je vous renvoie à vos bases, la consommation ostentatoire, notion d’un des 1ers chapitres du programme de SES de 2nde.
-2nd inconvénient : le manque de souplesse ; avec ces normes, on ne trouve pas nos tubes n’importe où, il faut les commander à l’avance, Attendre de se les faire livrer, ils n’auront pas nécessairement la longueur requise ou la solidité désirée pour un usage donné. Ce dernier point changera peut-être, dans la mesure où l’essor des vélo-cargos pousse en faveur de l’émergence de standards vélos adaptés à ces contraintes supérieurs de tenue mécanique. Mais là aussi, et même plus encore que dans le monde du vélo classique, les prix restent excessifs, réservés à des privilégies, nous renvoyant au premier problème mentionné. Il est en général difficile de faire du sur mesure dans ces conditions.

Exposé à ces problèmes, je me suis creusé le ciboulot et ai pas mal scrollé les catalogues de tubes. et ouverts des onglets, ces temps ci. Une passion bien insolite, scroller des catalogues de tube de ferraille… Si seulement c’était passionnant. Nécessaire certainement. En fait en y réfléchissant bien, il est possible et parfois nécessaire de sortir des carcans des normes du secteur. Pour cela il faut assumer de sortir des normes, envisager que ce soit possible, et là on trouve des solutions qui ouvrent de nouvelles perspectives.

Internet est ton ami

Pour composer avec les matériaux du marchand du coin, ou même avec les tubes du ferrailleur local, il est un miracle de tous es jours. Le monde de la mécanique est bien plus large que la mécanique cycle, et regorge de tailles et de dimensions variées, presque toutes disponibles en ligne. Il y a des tubes de nombreuses dimensions différentes, et des roulements tout aussi variés, souvent bien moins chers que les roulements de vélos. Scrollez, faites vos recherches, apprenez les dénominations et nomenclatures industrielles pour faciliter vos investigations, vous trouverez un peu de tout rapidement

Meuleuse et perceuses sont à internet ce que le vin est à tes relations amicales

Elles fluidifient, donne du jeu là où tu n’en trouvais pas. Si on peut trouver de nombreux diamètre, de tubes dans le magasin du coin et de roulements en ligne, tout n’est pas disponible. Il y aura souvent une moitié ou un dixième de millimètre par-ci par-là, qui poseront problème. C’est d’autant plus vrai quand on cherche un diamètre intérieur spécifique, alors que les normes de dimensions de tubes se basent sur des chiffres ronds quant aux diamètres extérieur. Qu’à cela ne tiennent, il restent possible de choisir des tubes un peu plus épais et enlever de la matière. S’il est nécessaire de trouver un tourneur, pourquoi pas, mais on peut déjà faire des miracles avec des outils à portée de main. La Dremmel et la meuleuse droite, pour gratter à l’intérieur bien sur. Mais aussi une perceuse pour faire pivoter une pièce et enlever de façon homogène de la matière sur l’extérieur. Pour cela, la perceuse à colonne et sa stabilité peuvent être bien pratique. Sinon, fixer sa perceuse au moyen de collier de serrage contre un plan de travail peut faire l’affaire. Enrouler la toile émeri autour de la pièce à amaigrir, lancer le moteur, vérifier de temps autres au pied à coulisse le diamètre atteint, et on obtient le résultat recherché. On peut aussi replacer la toile émeri par une meuleuse, bien pratique notamment quand on veut charioter sur une longueur limitée. Avoir une perceuse bien axée est ici important, de même que pouvoir régler la vitesse de sa meuleuse. On est rapidement limité par le diamètre maximal que prend le mandrin, auquel cas on peut envisager de souder par quelques points la pièce à un cylindre suffisamment mince, mais il faut alors évidemment bien centrer les pièces l’une par rapport à l’autre.
On s’improvise ici comme tourneur avec des outils rudimentaires. N’y voyons pas de mal. Le matériel de précision coûte une fortune. Les vélos, même vélo-cargos, ne sont pas soumis aux mêmes contraintes que les bagnoles et les machines de l’industrie, tant en terme de charges de travail de vitesses de rotation. La précision relative de ces procédés peut souvent suffire pour ces contraintes limitées avec un peu de bon sens.

La sous-traitance bienvenue : tourneur et découpeur laser

Il y a aussi des fois ou cela ne suffit pas : Faire appel au tourneur dans ce cas là. Pour des volumes conséquents, c’est toujours du bon sens. Et il y a aussi des nouvelles perspectives qu’ouvrent la sortie des standards de l’industrie du vélo : on peut faire soi-même des pièces qu’on envisageait pas de faire soi-même avant. Je prends un exemple inspirant de Véloma, que je remercie de leur accueil récent, la réalisation de fourche. L’industrie assemble les tubes de pivots par presse dans la couronne, mais on peut aussi le faire par soudage. A la place de la couronne de fourche La contrainte qu’opérera l’espacement de platines identiques, ayant chacune un trou pour le pivot et un pour chaque fourreau, permettent de garantir le parallélisme des trois tubes, sans déformations des angles droits liés la soudure. Ces platines peuvent être usinées de façon artisanal, mais on peut alors aussi envisager de sous-traiter la découpe des platines, des supports d’étriers de frein à disque, et acheter un lot de roulement adéquat : pourquoi pas un roulement de butée en bas, et deux roulements à aiguille de diamètre intérieur 30 mm ? on se contente alors d’un pivot de 30 mm de diamètre tant à sa base qu’à son extrémité haute, au lieu de 28.6mm en haut. Il n’y a pas de roulement de format 30x44mm ? Qu’à cela ne tienne, on prend un autre format de taille raisonnable, pour lequel on aura trouvé un tube au diamètre intérieur convenable ou facilement alésable.

Sortir des normes, mais faire du solide et opensourcer

Tout est plus accessible et adaptable de cette façon. Il y a cependant un bémol. On doit fabriquer des choses qui tiennent dans la durée. La maintenance doit être minimale et possible. Les roulements sont des pièces d’usure, dont la standardisation a le mérite de rendre le remplacement faisable par n’importe quel cycliste bricoleur ou vélociste raisonnablement compétent. Il convient donc de pallier à ce changement de paradigme, considérer ces contraintes au moment de choisir le matériel, et de rendre accessible l’information sur le format des pièces. Par exemple, on prendra des roulements épais quand ça n’affecte pas trop l’épaisseur et la rigidité des tubes et axes impliqués ; on préférera les roulements à aiguille ayant des bagues pour éviter l’usure de tubes qui n’auront pas eu de trempes, on peut aussi graver leur dimension pour rendre superflu le pied à coulisse au moment de les changer .

Une motorisation électrique OK, mais pour quoi ?

Parution de l’article d’origine :

Un petit rappel dans ce bref article. Le miracle technologique est souvent plus facile à imaginer que des changements individuels et collectifs face aux risques environnementaux actuels. Illustrations typiques, certains s’émerveillent depuis quelques années de la tendance à électrifier la mobilité, pour remplacer le moteur à explosion et ses émissions de gaz à effets de serre.

On serait plus avisé de considérer qu’un remplacement d’une technique par une autre, sans changer les règles du jeu et la promesse d’une croissance sans fin ne règlent aucun problème. Au mieux elles le déplacent et le repoussent à plus tard. On peut s’interroger sur les fondements inconscients de cet idéal de croissance et les intérêts matériels et politiques bien établis que son ancrage dans nos imaginaires préserve. Pour l’heure je vous invite en tout cas à considérer les dégâts de l’extraction de lithium, avec cet article.

Salar_de_Uyuni_exploitation

Je ne dis pas ici qu’il faut nécessairement éviter le lithium et la motorisation électrique qu’il permet notamment. Le principal avantage du lithium est sa densité énergétique (nombre de Watt heure accumulables / kilogramme de matière, pour un vecteur d’énergie électrique (donc potentiellement renouvelable). On peut stocker de l’énergie de façon plus propre. Mais plus facilement avec le lithium, sur un véhicule léger. Personnellement je trouve ça même potentiellement génial. C’est tellement potentiellement génial que Tesla et consorts ont décidé de fabriquer des véhicules un peu moins léger. Deux tonnes environ la bête, excuser du peu, pour transporter en moyenne une personne et demi, 100 kg de passagers.  Contre 11-15kg pour un vélo à assistance électrique, 20 kg et quelques pour un vélocargo transportant éventuellement 2-3 personnes. Le jour où il n’y aura plus de lithium au nom d’une prétendue transition énergétique ne questionnant pas nos besoins et notre démesure énergétique, on aura l’air malin d’avoir anéanti les écosystèmes des salares bolivien, chilien et argentin pour cette fuite en avant. Les flamands roses remercient Elon Musk.

Sur ce sujet je recommande une réflexion fondatrice il me semble, le texte facile à lire et court de Ivan Illich, Energie et équité.

Concluons donc que le lithium est certainement pertinent pour faciliter la prise en main de véhicule légers et le retour à des déplacements doux, mais ne nous sauvera pas plus de l’absurdité de la démesure. Et si on est sportif, jeune, ou pas trop pressé, et qu’on peut s’en passer, il faut y penser. Rien n’empêche non plus de ne mettre sa batterie sur son vélo que lorsque c’est nécessaire pour se délester d’un poids, voire même de changer la roue avant motorisée par une roue normale pour en enlever encore plus, ou d’opter pour un niveau d’assistance raisonnable, puisque la consommation suit une progression exponentielle en fonction de la vitesse qu’on en attend.

Le triporteur amovible, un outil modulaire et accessible

Cargo Bike Attachment
(Vue avec capote de remorque.)

Le marché du vélocargo se porte bien aujourd’hui. On le constate en observant des triporteurs même dans des petites villes, comme Laval, où l’idéologie de la bagnole n’est pas nécessairement plus tenace qu’ailleurs, mais où les conditions matériels  de l’aménagement routier et de l’urbanisme n’invitent guère aux déplacements doux. Le triporteur a une capacité de charge conséquente, proche de celle de l’automobile citadine, et une motricité musculaire (éventuellement assistée par EDF, mais à hauteur de 60 à 250 Watts, contre quelques 10 à 20 000 Wh pour une voiture en ville 1). Il combine donc l’avantage du vélo et de la voiture, quand il s’agit d’aller chercher quelqu’un ou de faire des courses volumineuses.

Le vélocargo, oui, mais…

On ne va pas dédier cet article intégralement à l’éloge du vélocargo. Des centaines de pages existent déjà en ligne pour ce faire. Il y a par contre des bémols au vélocargo, qu’on n’aborde pas toujours dans ces mêmes pages :

  1.  C’est cher. Souvent quelques milliers d’euros, rarement moins de 1500-2000 euros. On peut toujours relativiser, considérer qu’un vélocargo qui remplace une voiture est vite amorti, avec l’assurance, l’essence en moins. Mais pour un ménage urbain ou péri-urbain, si ses revenus sont modestes, un tel prix pour un véhicule encore peu familier est souvent rédhibitoire.
  2. C’est encombrant. Si vous avez de la place, un garage, tant mieux. Peu de gens laissent stationné dehors et de nuit leur vélocargo. Encore inhabituel, coûteux et plus facile à voler (à l’aide d’un camion ou d’une meuleuse) qu »une voiture, ou trop aimés pour être exposé au soleil et à  la pluie ? Je ne saurai dire les motivations premières de leurs usagers, mais j’observe peu de vélocargos stationnés dehors la nuit. Même pour ceux ayant un garage, avoir dedans à la fois le vélo et le vélocargo est un encombrement supplémentaire. Je suppose que vous voyez ou je veux venir…

Cargo Bike Attachment
châssis du module, vue épurée.

Détachable, pliable, téléscopique, solaire, quand seule l’imagination peut nous limiter

Pour ces raisons il me semble pertinent d’envisager le problème autrement. Si le problème du vélo est sa capacité de charge limitée, pourquoi acquérir un autre véhicule que de la lui donner ? Pourquoi ne pas permettre au vélo qu’il soit tantôt un outil de locomotion rapide et léger, frêle et passe-partout, tantôt un triporteur certes moins versatile mais avec tout ce qu’il peut porter ? On gagne ainsi sur les deux tableaux des inconvénients cités : moins cher, puisque cela ne requiert que la fabrication du train avant et de la caisse, sans le vélo derrière, qui ne serait qu’un doublon de notre destrier habituel, triste jaloux oublié au garage. Moins encombrant, on démonte le châssis du cargo, et si possible on replie la caisse.

Pour que ce concept soit valable, il faut que ce soit simple et ergonomique. Dans l’idéal le châssis monté ou démonté en une ou deux minutes, la caisse plié en pas plus de temps. Il faut évidemment aussi que la sécurité soit là, avec une résistance éprouvée du chassis et du train avant, une géométrie propre et stable de ce dernier notamment dans les virages, et un système de freinage proportionné au poids potentiellement propulsé.

Des modèles et sources d’inspiration existent déjà, outre-atlantique, un modèle commercial pour un biporteur, comme un modèle fait maison de triporteur. Les deux existent déjà, et transmettent l’envie de fair encore mieux. Le mécanisme à chaque fois employé est le même : Deux attaches, une sous  le pdélier ou derrière lui, une autre sur la fourche avant. On enlève la roue avant, puis on pose le vélo sur le châssis du module. Un coup de boulon entre l’attache préfixée au niveau du pédalier, la fourche avant glissée dans un axe perpandiculaire à l’axe de direction à une distance préréglée et modifiable de ce dernier. L’axe de direction se prolonge ainsi par une potence qui passe à travers le tube principal du châssis, et trasnmet la direction en dessous de celui-ci aux roues. La fourche avant et cette potence modifiée servent ainsi à la fois de support du vélo et  à transmettre la direction, comme sur un vélo normal en fin de compte.

De là, l’imagination et la patience sont presque les seules limites. Si le châssis doit bien répondre à certaines contraintes de solidité et de géométrie, tout ce qui est au dessus peut se décliner de pultiples façons. On peut imaginer y mettre un caisson pliable et/ou lui  même amovible, pour un encombrement réduit à l’extrême du module une fois rangé. Les mateurs de vitesse pourront préférer sacrifier une partie de leur capacité de charge à un système de train avant à bascule, pour se pencher dans les virages presque autant que sur une bicyclette. Les cyclovoyageurs préfereront une caisse téléscopique pour en faire un couchage rapidement déployé, avec un panneau photovoltaïque pour couvrir la caisse tout en permettant de rechargeant leur batterie, pour une autonomie accure. Les artisans seraient satisfaits d’une caisse adaptée à leurs outils, facilement démontable ou déployable.

Les avantages d’une telle modularité on le voit sont multiples. C’est celle-ci qui donne au module le potentiel de prise en main, d’autonomie et de convivialité dans la mobilité, potentiel auquel on a tous le droit d’aspirer.

Code pour VAE piloté par Arduino

Publication de l’article original le 0

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Code basique pour piloter un contrôleur de moteur pour VAE

Après des heures heureuses mais brèves de code, voici un tout premier jet opérationnel pour piloter une assistance électrique.

J’avais déjà essayé de me mettre à la tâche, mais avec des ambitions démesurées. Il fallait que tout soit bien et beau, donc j’avais même pour projet d’y intégrer directement un affichage LCD, pour voir la vitesse, le niveau des batteries, etc. Avec l’expérience, on apprend que trop vouloir, c’est aussi la voie royale vers la frustration et le découragement.  Donc d’autres fonctionnalités viendront sûrement, mais petit à petit, chaque chose en son temps.

Comment utiliser le code :

  • A télécharger sur une carte arduino ou un microcontrôleur capable de l’interpréter (AtMega328 par exemple ?) Si vous débutez, le pus simple est de passer par Arduino.
  • La carte arduino est à brancher au levier de frein, au détecteur de pédalage,  et à un potentiomètre que vous fixerez sur votre guidon dans l’idéal. S’assurer que le levier de frein pour VAE que vous avez fonctionne dans le sens du code (frein activé = pas de courant, tension nulle vers l’arduino ; sinon inversez cela dans le code)La sécurité avant tout
  • installer un driver de moteur BLDC, entre Arduino, la batterie et le moteur. Veiller à ce qu’il soit pourvu d’un radiateur suffisant pour éviter de le griller
  • trouver une façon d’alimenter votre Arduino et ce contrôleur de BLDC (ce derneir s’alimente aussi en 5V en général, ne pas confondre avec l’entrée de puissance à 24- 36-48 V !) On peut envisager un régulateur de tension partant de la batterie alimentant les deux, il faudrait en voir le rendement.
  • vérifier tout les branchements : senseurs hall, câbles de bobine moteur, alimentations, PAS, freins, potentiomètre, plus un fil de signal PWM d’arduino vers le driver BLDC.  Si ledit driver ne sait interpréter que des commandes en tension, comme c’est souvent le cas, recourir à un filtre passe bas et éventuellement un amplificateur opérationnel le redressant.
  • S’assurer que sur votre selle vous avez facilement accès au contact de la batterie avant de tester. Le code ne vous fera pas faux bond, mais on ne sait jamais ce qu’un mauvais branchement peut engendrer.

Ce que ce code fait :

Le plus simple pour le savoir est de lire le code. Même si vous n’y connaissez rien, ce sera aussi l’occasion de voir que coder en Arduino est plus facile que le mandarin. Mais je laisse au paresseux ici un résumé :

  • Le code « écoute » ce que vous êtes en train de faire : pédaler (dans le bon sens), freiner ; il regarde aussi systématiquement le niveau d’assistance que vous demandez selon la rotation du potentiomètre sur votre guidon.
  • Tant que vous pédalez ET ne freinez pas, il indique au contrôleur de moteur de tourner. Si vous freinez OU ne pédalez pas,  il lui dit de s’arrêter.
  • Il assure une certaine progressivité à l’accélération ou au freinage, jusqu’à arriver au un niveau d’assistance requis (celui indiqué par le potentiomètre, ou 0). Ce degré de progressivité peut être changé en modifiant les variables adéquates dans le code.

Ce que le code ne fait pas encore :

  • Il ne regarde pas la vitesse atteinte, et continue donc de faire tourner le moteur au delà des 25km/h réglemtaires. En l’état, il n’est pas utilisable sur la voie publique. Il va sans dire qu’il vous indique encore moins la vitesse atteinte.
  • Il n’arrête pas le moteur si votre driver BLDC ne s’arrête pas malgré une tension de signal très faible. C’est donc un inconvénient bénin avec certains drivers, de le voir continuer à tourner au ralenti.
  • Il ne mesure pas le niveau de la batterie et ne vous l’indique pas
  • Il ne sert pas le café au lit avec des pains au chocolat.
  • Il n’installe pas de virus tenaces sur les SUV alentours pour les transformer en briques.

Les améliorations à venir :

  • Prioritaire : La coupure totale et réglementaire du moteur et notamment au delà de 25km/h. Cela signifie qu’il faudra étoffer le code pour lui faire lire les signaux de tours par minute du driver. Aussi simple que ça puisse paraître, cela n’a rien de simple de faire écouter une variable tout en demeurant attentif aux autres. La coupure totale requiert aussi de contrôler l’alimentation du pilote, avec transistor ou opto-coupleur, normalement c’est simple
  • quitte à introduire ces modifications, il serait utile d’en faire bénéficier le cycliste en les affichant. Un écran LCD requiert cependant beaucoup de broches et de codes, à étudier donc sans urgence
  • indication de niveau de batterie : cela peut se faire avec un pont diviseur de tension pour en permettre la lecture dirctement par arduino, qui peut l’afficher de façon élémentaire avec des DEL, sans LCD.

Le code :

/*
Pilotage basique d’assistance électrique pour vélo.
A associer à une carte de contrôle de moteur BLDC.
Mettre entre les deux un filtre passe bas Si ce driver BLDC ne lit pas les PWM :
Le filtre doit convertir le signal PWM en signal en tension correspondant à l’amplitude lue par votre contrôleur

Assurez vous d’avoir un signal de frein concordant : tension basse quand on tire sur un des leviers de freins, et non l’inverse !

circuit:
– potentiomètre alimenté en +5V, Gnd et analog input pin 0 (A0)
– 10 Kohm resistor connected from ground to analog in pin 0 ??? A voir si nécessaire
– PAS (détecteur de pédalage) connecté : 5V, Gnd et sa sortie en 8
– freins : vers broche 9
– sortie PWM vers broche 10

Créé par Tristan Cousin le 7 avril 2019
Ce code est dans le domaine public.
*/
// These constants won’t change:
const int assistance = A0; // entrée potar niveau d’assistance
const int PAS = 8;
const int frein = 9; // broche du frein
const int sortiedriver; // broche d’émission du signal PWM (ensuite filtré passe bas pour un pilotage en tension

// These variables will change:
int pedalage; // état du pédalage (1 ou 0)
int freinage; // état du frein (1 ou 0)
int nivassist; // niveau effectif d’assistance
int cibleassist; // objectif vers lequel faire tendre l’assistance,
// tranquilement pour un pilotage moins nerveux
int nervosite = 5; // temps en milliseconde d’un cran d’ajustement du niveau d’assistance
// (à hauteur d’un 256ème de l’assistance max) vers le niveau ciblé
int nervfreinage = nervosite/2; // la vitesse de freinage est arbitrairement définie comme
// la le double de la « nervosite » à l’accélération.
void setup() {
// set the pins as output or inputs:
pinMode(sortiedriver, OUTPUT);
pinMode(frein, INPUT);
pinMode(PAS, INPUT);
}

void loop() {

// tant que les conditions sont réunies, arduino demande au pilote du moteur d’activer le moteur:
while ((digitalRead(PAS) == HIGH)&&(digitalRead(frein) == LOW))
{
fonctionassistance();
}
//le frein est activé ou le pédalier s’arrête, les conditions en sont plus réunies
cibleassist = 0;
if(nivassist>cibleassist){
int nivassist = nivassist-1;
analogWrite(sortiedriver,nivassist);
delay(nervfreinage);
};
}

void fonctionassistance() {
// faire tourner le moteur en amenant la commande de vitesse de façon progressive vers ce que demande le potar :
int cibleassist = (analogRead(assistance)/4);//l’entrée analogique va de 0 à 1023, la sortie d

//s’il faut augmenter la vitesse
if(nivassist<cibleassist){
int nivassist = (nivassist+1);
}
//s’il faut augmenter la vitesse
if(nivassist>cibleassist){
int nivassist = (nivassist-1);
}
//changer d’un cran la commande de vitesse, temporiser un peu
analogWrite(sortiedriver,nivassist);
delay(nervosite);

}