Hippotese, Le cheval de Travail

Suite des billets sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) en partenariat avec Marco Zandona (qui est un chercheur et un inventeur reconnu de cette (ces) technologie(s)).

Vous trouverez les précédent billet sur ce sujet ici et ici.

Aujourd'hui, Marco nous propose la deuxième partie de son article sur l'intérêt du frein électrique sur les VHAE.

Je lui laisse donc la parole.

Deny Fady

VHAE – Le freinage combiné (2ème partie)

Pour les technophiles et les cracks de l’autoconstruction je vous donne le synoptique illustrant le fonctionnement du freinage combiné.

L’essieu "électrique" arrière est pourvu de puissants freins à tambours ("dogme Hippotese" ;-)) actionnés par le système hydraulique d’origine de la calèche.

À l’aide d’un capteur, on mesure la pression instantanée du circuit hydraulique.

Selon les caractéristiques fournies par le fabricant des freins, il faut exercer une pression de 85 bar pour obtenir un couple de freinage de 1500 Nm par roue. En pressant comme un malade sur la pédale on obtient environ 40 bar, il en résulte dans le meilleur des cas, un "très bon" couple de freinage de 750 Nm.

Pour atteindre 85 bar il faudrait ajouter un servofrein, une pompe à vide, etc... Une magnifique usine à gaz.
NB : Si vous avez des suggestions pour franchir de manière simple cette limite de 40 bar, n’hésitez pas !

En consultant le diagramme suivant vous comprendrez que tout ça fonctionne en parallèle, évitant au passage, qu’à la longue, les mâchoires se grippent.

L’électronique va commander le frein électrique en fonction de la pression mesurée. L'intérêt, c’est que l’on peut personnaliser le ressenti, en d’autres termes, on peut moduler la pression pour obtenir 100 % de freinage électrique.
Un 100 % électrique fixé à 15 bar induira par exemple un couple de freinage mécanique supplémentaire d’environ 200 N/m.

Les freins avant, généralement à disques, sont d’origine.
Un capteur de pression est inséré en amont du robinet de parking. En aval de ce robinet, si la voiture est équipée de feux, on trouve le pressostat gérant le feu stop.

Le fonctionnement est identique à la différence près qu’en fermant la vanne de parking le système se transforme en pédale d’avancement, rarement employée mais utile pour remiser une voiture lourde.

Ainsi deux capteurs de pression remplacent avantageusement un attirail de pédales. On y gagne : - un freinage combiné avant/arrière personnalisable,
- une pédale des gaz,
- une meilleure sécurité passive.

Un freinage bien dosé est important. Nous avons mesuré lors de nos essais à quel point celui-ci pouvait être brutal pour les chevaux.
Pour prendre conscience de ce phénomène, un Datafficheur aurait toute sa place dans les écoles d’attelage...

Marco Zandona.

Vous avez pu constater dans quelques précédents billets que les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE) nous intéressent.

J'avoue qu'aux premiers abords (années 2010), c'était surtout les méthodes de mesure en continu des efforts du cheval qui m'intéressaient (voir le billet sur le site que nous avions créé pour l'occasion en 2012 (http://hippometrix.org/blog/) sur les essais d'Estavayer le Gibloux (Suisse).

NB : Le blog Hippometrix.org est resté depuis en sommeil mais nous allons sans doute le réactiver pour le suivi du projet "Datafficheur".

"Cheval de renfort", attelé dans une rue en pente, devant un tramway hippomobile.

Et puis l’expérimentation de l'Alti-Trottibus (en août 2017) m'a convaincu qu'en certaines situations, si cette technologie arrive à maturité, elle peut répondre à des besoins en ajoutant "le cheval de renfort" nécessaire dans les montés et le ralentisseur TELMA (frein électo-magnétique utilisé sur les Poids Lourds) dans les descentes... (voir billets précédents : ici et ici).

En partenariat avec Marco Zandona, nous avons donc décidé d'ouvrir le blog d'Hippotese à une série de billets de réflexion sur les Véhicules Hippomobiles à Assistance Électrique (VHAE). Et je lui laisse la parole...

Deny Fady

Imaginez qu’à la veille d’une randonnée exigeante en montagne vous décidiez d’envoyer votre sac à doc de 25 kg directement à l’hôtel pour ne conserver qu’un aimable sac de balade. Le lendemain vous vivrez une expérience des plus agréables, mettrez l’ambiance pendant le repas du soir et serez d’attaque pour le trajet de retour.

Le ressenti pour un équidé attelé à un VHAE (véhicule Hippomobile à assistance électrique) devrait s’apparenter à tracter naturellement une voiture plus légère qu’elle ne l’est réellement, quelques soient la nature du sol et les variations de pente.

Synchronisé avec le cheval, le système d’assistance ne doit surtout pas parasiter l’effort de traction par des saccades intempestives. Bien au contraire l’assistance se doit d’être harmonieuse et quasiment imperceptible.

Voiture plus légère est synonyme d’efforts moins intenses pour ébranler l’équipage et rouler aux trois allures.

Le système d’assistance supprime aujourd’hui en grande partie les variations de tirage et à-coups provoquées par la nature du sol (route goudronnée, chemin gravillonné ou empierré, etc...). Bien que l’on s’éloigne de la traction naturelle, le confort du cheval est amélioré et rappelle l’action des ressorts de traction.

Les variations de tirage dues à la pente sont aujourd’hui absorbées par le système.
Ce dernier point est assurément en contradiction avec la traction naturelle. Il serait, cependant, techniquement possible de corréler pente et consigne de traction afin de restituer des variations de tirage raisonnables (et donc que le cheval sente quand même les variations de force nécessaires dans les montés, même si elle sont atténuées).
Mais est-ce souhaitable ?

Ce graphique réalisé en 2011 permet de comparer les efforts nécessaires pour tracter sur une route goudronnée une voiture de 650 kg avec et sans assistance électrique, pente d’environ 10 %, consigne à 25 kgf.

Qu'en pensez-vous ?

Marco Zandona

NB : un lien vers un ancien billet sur l'assistance électrique sur le blog d'Hippotese...
Démonstration-d-un-véhicule-hippomobile-à-assistance-électrique-en-Suisse-Avenches