construction d'une voiture électrique : la "FOUR NEMS"

Construire une voiture électrique, c'est facile et ça n'est vraiment pas coûteux ...

Cliquez pour agrandir l'imageIl n'est pas dans mon intention de décrire pas à pas la construction d'un véhicule électrique mais d"ouvrir quelques pistes permettant d'en réaliser un facilement et économiquement.

Successivement on trouvera :
. une idée de plan, de la construction des roues, du châssis et de la carrosserie
. une idée pour une motorisation bon marché
. une idée pour l'inversion de marche
. une idée pour la direction

Pour l'instant, c'est le choix de la facilité qui a été fait avec l'installation d'une radiocommande à 2 voies.

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une idée de plan, la construction des roues, du châssis et de la carrosserie

Tout est parti de ce dossier paru dans un vieux numéro de Système D  et, l'idée première, était d'en faire un nouveau véhicule à vapeur.

Et puis, les fêtes de Noël étant proches, je me suis dis qu'une voiturette électrique serait plus facile à manier pour mon petit-fils et ... que cela m'occasionnerait moins de tracas !

Les plans ont donc été dessinés d'après ce dossier, mais on  trouve bien d'autres modèles de carrosserie dans les sites consacrés aux modèles en carton léger ou papier qu'il suffit d'adapter et surtout d'agrandir . Un site parmi tant d'autres :
http://juniorcity.net/ateliers/decoupage/voitures/voitures.html.

Quelle que soit la carrosserie, les procédés qui suivent peuvent être utilisés.

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les roues


Comme d'habitude, tout commence par elles car elles déterminent l'échelle.

Ici il s'agit, pour les pneus, et une fois de plus,  d'anneaux de bois dont le diamètre extérieur fait environ 70 mm.

Le plus important est le diamètre intérieur : avec un peu de chance on va trouver des anneaux qui permettent de placer un couvercle de bocal. Là, je me suis servi de petits bocaux contenant de la sauce pour Nems ce qui explique le nom du véhicule ... !
Au pire, il manquera un ou deux millimètres : une bande de carton fera l'affaire pour combler le vide.

Le détail de leur fabrication dans cet 
album
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le châssis

Il est en bois et, pour cette version électrique, les découpes des longerons ne sont pas nécessaires (sur le plan elles ne servent qu'à donner un peu d'espace pour la chaudière et le moteur) et on peut se contenter de deux baguettes de 14 au carré. Il suffira d'ajouter une baguette d'espacement en bout pour que les roues dentées ne viennent pas frotter sur le bois

D'autres simplifications sont également possibles : pour cette propulsion les roulements ne sont pas vraiment obligatoires, des bagues sont suffisantes ; il est également envisageable de remplacer le plat de laiton d'épaisseur 2 par du bon contreplaqué de 3 tant à l'avant qu'à l'arrière, ...

les plans : châssis, supports, direction, ...
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la carrosserie

Elle est en papier moulé ce qui permet d'obtenir des formes arrondies, une excellente rigidité et beaucoup de légèreté.

On partira d'un moule réutilisable ce qui permet , pourquoi pas ? , d'envisager une petite série ...
La description de la fabrication du moule et de la mise en oeuvre se trouve dans cet

album

une idée pour la motorisation

L'organe principal sera ce système réducteur avec moteur trouvé chez CONRAD, le modèle le moins coûteux :
http://www.conrad.fr/ce/fr/overview/1210085/Organes-de-commande-modlisme

Il peut fonctionner de 1.5 à 4.5 volts entre 4000 et 14 000 trs/mn, le module des roues dentées est de 0.5 et le rapport choisi au montage est de 25 : 1.

Si, à partir de la roue motrice de ce moteur on engrène directement une roue dentée montée sur l'essieu arrière (roue de 90 dents, module 0.5 -réf OCTANY : W013 - ) on obtient une réduction de 45 : 1.


Avec une pile de 1.5 v, on doit tourner au moteur à 4000 tours et à l'essieu à 4000 : 45 = 88.88 tr/mn.
Notre roue de 7 cm de diamètre parcourt 22 cm en 1 tour. En une minute on aura un déplacement de 22 x 89 = 1936 cm soit 19 m à la minute ou 19 x 60 = 1140 m = 1.1 km/h.

Ce n'est pas très rapide, mais c'est excellent pour la prise en main. Pour aller plus vite, il faudra au moins 2 piles de 1.5 v.

alimentation

On va se confectionner un porte-piles avec des baguettes de bois, un ressort et des contacts.
Les contacts : des bouts de tôle de laiton avec un trou pour la soudure à l'étain des conducteurs.
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Avec une seule pile, ce n'est vraiment pas très rapide ...
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Cette fois c'est bien meilleur ... quand les piles sont neuves !
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Trop rapide pour l'"écolage" ? En isolant une face d'un des contacts et en le déplaçant, l'alimentation passe de 3 à 1.5 v.

montage du moteur

Les photos qui suivent sont celles d'un premier essai. Depuis, la plaque support a été agrandie de même que la latte collée qui sert de support au moteur.
Cliquez pour agrandir l'imageIl va falloir ajouter une entretoise : petit tube d'alu  pour que la roue dentée ne vienne pas frotter sur le bois.

Une fois l'écartement bien défini, on peut coller ou visser une petite latte sur les bois pour obtenir à chaque fois le même écartement.
Cliquez pour agrandir l'imagePas toujours évident d'obtenir le bon contact des roues dentées !

Le support du moteur est donc mobile et on pourra l'avancer ou le reculer : le blocage se fait par une vis ...
Cliquez pour agrandir l'image... une vis qui permet le réglage longitudinal ou latéral du contact des roues dentées.

La plaque qui exerce la pression est tout simplement du contreplaqué de 3 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageFixation du moteur par 2 vis directement dans le bois.

Il sera peut-être nécessaire de découper le bâti en plastique du moteur vers le bas pour passer entre les longerons, et de repercer pour la fixation.
Cliquez pour agrandir l'imagePremiers essais en procédant aux réglages de la position de la platine.

Rien ne doit toucher la platine ou les longerons, mais le contact entre les roues doit être parfait ... enfin le mieux possible, d'ailleurs ça s'entend !

une idée pour l'inversion de marche : l'inverseur mécanique

Cliquez pour agrandir l'imageNotre moteur peut tourner dans les 2 sens si on inverse la polarité de l'alimentation.

Reprise d'un truc déjà utilisé avec un moteur à vapeur (oscillant monocylindre à simple effet) dont le démarrage et l'inversion de sens était commandés par un moteur électrique.

Pour ceux que cela intéresse, deux albums à visiter :
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/inverseurelec/index.html
et en bas de page :
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/dominoflotteurte/index.html


Cet inverseur est construit à partir d'un croquis découvert dans le MRB n° 192 dont voici à droite une adaptation.
Mais la construction est vraiment très simplifiée puisque la pièce principale en sera un domino double.

Cliquez pour agrandir l'imageLe pivot : un domino double dans lequel viennent se bloquer deux tiges de laiton (diamètre 0.5 mm) sur lesquelles on a soudé à l'étain un fil électrique.

L'axe est une vis M6 avec rondelle : blocage sous la platine avec écrou et contre-écrou.
Cliquez pour agrandir l'imageLe domino va pivoter grâce à un plat de laiton d'épaisseur 2 échancré à la largeur du domino et, une fois placé ne pas gêner le pivotement.
Cliquez pour agrandir l'imagePour entrer le plat, il faudra dégager un peu l'épaisseur entre les plots : léger coup de cutter. Plus le serrage sera bon et mieux ce sera.
Cliquez pour agrandir l'imageSoudure à l'étain de dominos sciés en deux. Un seul suffira dans le montage présent, mais ... une autre idée pourrait rendre l'autre nécessaire ...
Cliquez pour agrandir l'imageLe montage vue de dessus : les contacts se font sur des vis m2.

Sur le plot central, on enfile un tube de 3 x 4 qui rattrapera le jeu qui risque de se produire.
Cliquez pour agrandir l'imageVue de dessous : les deux plots extérieurs sont réunis et un fil part vers le +.
Le plot central même vers le - .
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croquis : cotes données à titre indicatif car on peut faire plus petit ou plus grand ...

essai

Pour cet essai, deux guides en tresse d'acier étaient prévus. Par la suite, une tige de laiton rigide raccordée à un servo sera suffisante.

une idée pour la direction

Quand on observe les plans, on peut se faire tout un monde de la réalisation.
En fait, c'est plutôt simple et il faudra réunir de la tige en laiton de diamètre 2, trouver une charnière en laiton et faire les soudures à l'étain.
Peut-être un problème pour percer et tarauder en bout ? Mais on peut remplacer ce montage par de la tige filetée pour un roulement un peu moins concentrique mais correct.

Principe: un doigt en laiton monté sur le servo va venir s'engager dans une lumière et permettre le mouvement à droite ou à gauche de la barre de direction.
Ce doigt peut être soudé à l'étain, mais une petite brasure serait préférable. La position en hauteur est rendue nécessaire par le système de direction ancien utilisé. Pour un autre modèle, on pourrait utiliser un montage plus simple.

Là encore les cotes ne sont qu'indicatives.
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Après découpage, procéder au recuit de la pièce. Le premier pliage se fait à l'étau et ...
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... le second à la pince
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soudure à l'étain du domino
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D'autres idées avec ces photos d'archives pour le Camion Meccano, photos dont on peut s'inpirer :

. un système de direction plus plat et pouvant probablement être réalisé en contreplaqué de 2 mm

. une toute petite platine réunissant deux servos : l'un pour la direction et l'autre pour l'inverseur.
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montage radio 

alimentation du récepteur, installation du récepteur

L'alimentation se fait par un pack de 4 piles avec montage de l'interrupteur sur le côté : découpe dans du contreplaqué de 6 pour le maintien (le problème est que les fils des servos ne sont pas bien longs et que je n'ai pas de rallonge ...).

La pose du récepteur : un peu simpliste avec, après raccordements, une fixation par ruban adhésif (petite découpe nécessaire de la plaque de serrage). Peut mieux faire !
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finitions

On peut les multiplier ... Par exemple, pour ce modèle qui se veut ressemblant à la BUGATI 35 - hum ! - , il suffit de taper "bugatti" dans le moteur de recherche et on aura le choix. Un site parmi d'autres :
http://photo-voiture.motorlegend.com/photo-bugatti-35/3600.html
Tout ou presque peut se faire en bristol et on n'aura qu'à coller.
Toutes les fentes sont réalisées au cutter puis légèrement relevées vers l'avant.
Trois petits trucs :

la calandre

Pour obtenir de fines rayures et donner un certain relief au radiateur, emploi de papier à dessin pour grattage. En collant sur du papier millimétré, on obtient un bon parallélisme et un écartement correct.
Pour le cerclage, une bande de plastique découpée dans un emballage : pour la maintenir pendant le collage à la cyano, prévoir 2 petites fentes sur le support.
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le radiateur

Il se prolonge vers l'avant et donne à cette voiture tout son charme.
Réalisation avec du bristol et un bloc de balsa.
Il faudra ajuster avant collage pour que l'ensemble - calandre-radiateur - fasse partie de la carrosserie.
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Quant aux ailes du bouton de radiateur : une vis à tête plate fendue dans laquelle on colle à la cyano un morceau de bristol plié en deux et découpé ...
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le siège

... qui n'en est pas un à proprement parler car il n'y a pas la place. Il sera creux et cachera tout le système électrique . Pliant, il se case facilement et un personnage fait croire que ...
Il s'agit d'un simple carton avec baguettes de renfort et recouvrement après séchage de tissus collé.
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petite aventure terminée ...

Je ne résiste pas au plaisir de vous montrer le premier essai avec la carrosserie et ... mes chiens, essai qui montre au moins deux problèmes liés à la propulsion électrique :

. problème n° 1 : une voiture électrique est silencieuse et n'effraie absolument pas mes chiens. Par contre, une petite frayeur pour moi car il y a près de 100 kg sur pattes de spectateurs... et un coup de "papatte pour voir " sur ce modèle en bois et papier , où un bon coup de langue ...

. problème n° 2 : les piles ça s'use, surtout quand on s'en sert, et là, ma voiturette commence à manquer de pêche. Où se trouve la prochaine borne ?

pas de radiocommande ?

Alors un petit retour vers le passé et utilisation du filoguidage.

Certes ce truc qui a enchanté mon enfance existe toujours mais on peut le construire facilement avec très peu de moyens.

Pour mener cette voiture ou un autre véhicule, il suffira de construire deux systèmes à poussoir : l'un pour commander marche avant, arrêt et marche arrière, et l'autre pour assurer la direction ; un dans chaque main !

L'exemple ci-contre montre que que l'on peut obtenir avec le filoguidage : poussoir au milieu et on est en position de débrayage, poussoir relâché et on va en avant, poussoir enfoncé et on va en arrière ...

Toute la description de la fabrication du système se trouve dans cet album :
trucs et astuces 4 - paragraphe 55

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