Le vélomobile conçu et réalisé par des collégiens. Vive le véloptimisme...

Bonjour,

Le projet Mobilité Légère et Ludique trouve sa nécessité dans l’éducation des élèves aux véhicules intermédiaires. En tant qu’enseignant je sais qu’il faut un argumentaire solide pour convaincre quelqu’un, mais le mieux c’est de donner l’exemple. Enseignant la technologie dans un petit collège, je me rends compte qu’informer les jeunes ne suffit pas pour qu’ils puissent s’adapter aux changements qui nous attendent et qui commence déjà concernant le réchauffement climatique.

Leur faire comprendre qu’il n’y aura pas qu’une solution à nos adaptations, mais plutôt une multitude n’est déjà pas simple. Les jeunes à qui j’enseigne rêvent de choses qu’ils ne pourront sans doute pas posséder aux vus des contraintes qui nous attendent.

Il est donc urgent de déconstruire certaines choses et d’en construire d’autres.

Il y a trois ans j’ai donc décidé de travailler sur un exemple concret. Lorsque je leur ai présenté le projet, comme je m’y attendais ils ont beaucoup rit et ne comprenaient pas pourquoi a mon âge, je m’intéressai aux véhicules intermédiaires. En réalité je suis comme un enfant qui arriverait enfin à faire sa voiture à pédale et qui n’a qu’une envie, parcourir le monde.

Le projet est devenu réalisation et il a beaucoup évolué grâce aux idées et au travail des 300 élèves sur ces trois années. Il est maintenant à sa phase d’essais sur route.

Pour que les élèves se l’approprient il est impératif qu’il leur soit accessibles. Qu’ils puissent l’utiliser et en profiter. C’est pour cela que son cahier des charges a évolué. Nous avons fait en sorte qu’il s’adapte en quelques secondes à un enfant ou bien à un adulte de mon gabarit. Il est monoplace parce que c’était plus simple et que c’est de loin l’utilisation la plus courante.

Le tricycle me permet de traiter l’intégralité du programme de technologie.

Dans le cadre « réussir avec les sciences concernant les cordées de la réussite » nous avons un financement qui doit nous permettre d’en construire deux l’année prochaine. Le premier avec des matériaux totalement neuf et le deuxième avec un maximum de pièces de récupération afin de voir quelles économies il est possible de faire. Le projet est entièrement open source afin que le plus de personnes puissent le construire.

Bonne lecture

Johan Rungette

Petite présentation:

Présentation du projet et de sa réalisation

Le projet M2L(Mobilité Légère et Ludique) est né du partenariat existant entre le collège Vallis Aeria de Valréas et le Fablab, DeltaLab de Grillon. Son but est de concevoir et de réaliser plusieurs tricycles à assistance électrique afin de développer et promouvoir ce moyen de déplacement.

Voici l'avancée de la réalisation en ce début de troisième année

Le but du projet est de mobiliser et d’impliquer les élèves sur une réalisation qu’ils pourront utiliser dans leurs déplacements journaliers, en cohérence avec les aspirations d’un monde plus respectueux de l’environnement

Juridiquement le tricycle à assistance électrique n’a pas besoin d’être réceptionné s’il respecte la règle des vélos électriques. L’assistance doit faire moins de 250 Watts par véhicule, elle doit être active uniquement si le conducteur pédale et doit se couper au-delà de la vitesse de 25 Km/h. Si vous respectez ces règles, toute personne peut créer elle-même son tricycle.

L’intérieur du tricycle avant la conception de la porte

La démarche de projet nécessaire à la réalisation du tricycle permet aux élèves de mettre en œuvre différents savoirs faire acquis au collège et au fablab : Croquis, CAO (conception assistée par ordinateur, FAO (fabrication assistée par ordinateur), montage, câblage, programmation… Le projet est une tâche complexe qu’ils doivent réaliser en collaboration avec le Fablab DeltaLab de Grillon. En effet le Fablab propose des ressources techniques mais surtout humaines.

Détail en fin de deuxième année avant le travail sur la carrosserie

1 La transition énergétique.

     1.1 Limiter son impact environnemental

Selon une étude du Citepa (CITEPA), les transports sont la première source de gaz à effet de serre en France métropolitaine (29,7 % des émissions en équivalent CO2 en 2017), devant l’industrie et le secteur tertiaire (25,8 %) ou l’agriculture (18,9 %).

Le projet M2L doit proposer une solution simple, solide, réparable, réalisée avec des matériaux génériques et le moins possible d’outils spécifiques. Le tricycle doit fournir une partie de l’énergie qu’il consomme.

Les tricycles à assistance électrique font partie de la famille des « vélomobiles ». Ce concept existe depuis plus de cent ans et retrouve une jeunesse grâce à la nécessité écologique et aux solutions d’assistances électriques qui se sont démocratisées sur les vélos.

Le projet M2L est « open source » pour permettre une large diffusion et une forte démocratisation de ce genre de véhicule. Il doit pouvoir être réalisé de manière individuelle en auto construction.

Les tricycles commerciaux du type (ELF) sont construits en petites séries, d’où un prix élevé.

Ces constats obligent à penser différemment les modes de déplacements tout en gardant un maximum d’autonomie et de confort d’utilisation.

     1.2 Viser la Sobriété énergétique

Il est impératif de différencier l’idée de sobriété et celle de décroissance. La sobriété implique une notion de rationalité et d’efficacité.

La notion de sobriété ne peut être utilisée et assimilée uniquement si elle ne diminue pas notre qualité et notre confort de vie. Si la sobriété est choisie elle va être efficace et peut faire des émules. La sobriété subie a de grandes chances d’être un échec. C’est pour cela qu’il est très important d’impliquer les élèves dans ce type de projets.

     1.3 Changer notre Mobilité

La mobilité est intrinsèquement dépendante des lieux de vies. Elle est bien sûr complètement différente entre une zone urbaine et une zone rurale.

Selon l’INSEE  : 42% des personnes dont le lieu d’emploi est situé à moins d’un kilomètre de chez eux prennent le plus souvent leur voiture pour s’y rendre. Lorsque la distance est comprise entre 1 et 2 km, la voiture convainc 56% des personnes. Entre 2 et 3 km, 63%, etc. Dans l’ensemble, 60% des déplacements domicile-travail de moins de 5 km se font en voiture. Un kilomètre se réalise en dix minutes à pied, en trois ou quatre minutes à vélo, et parfois beaucoup plus, en fonction de la voirie et du stationnement, en voiture…

Plusieurs études considèrent que le taux d'occupation des voitures particulières n'est que de 1,2 personne par véhicule, alors que le nombre moyen de places est de 5. La majeure partie des véhicules qui circule est vide.

Dans l’ordre, les moyens de transports les moins consommateurs sont : les transports en communs, les véhicules qui covoiturent et qui ont un taux d’occupation important, les véhicules qui consomment peu et qui sont pleins.

Le projet M2L propose une solution pour les petits trajets qui sont les plus nombreux, il répond à des besoins journaliers et de proximité.

Voici un exemple de vélomobile ancien

2 Se projeter dans l'avenir

L’obligation de la transition énergétique va profondément modifier nos mentalités. « Si nous ne voulons pas subir le changement climatique nous devons devenir acteurs. »

Si l’on ne se projette pas dans son véhicule et si l’on a seulement besoins d’un moyen de transports adapté le tricycle a assistance électrique est une solution valable et perenne.

Voici un exemple de vélomobile récent

3 Temps libre et temps de travail

Des statistiques faites par l’INSEE indiquent que la part que les ménages consacrent en moyenne aux transports varient entre 11 et 21 % de leurs revenus disponibles. Ce sont les ménages les plus modestes qui consacrent le plus au transport. Si l’on souhaite faire un parallèle, les ménages les plus modestes consacrent une journée par semaine de leur temps de travail au transport. Sans compter le temps de transport lui-même. Il faut donc considérer que la vitesse réelle d’un véhicule correspond au temps passé pour le trajet, plus le temps passé au travail pour payer le véhicule, son entretien, son carburant, son assurance…

La vitesse moyenne à Paris est de l’ordre de 15 Km/H. Si l’on ajoute l’équivalent temps de travail, se déplacer à pied est plus efficace.

4 Développent personnel

Le but du projet M2L est d’impliquer les élèves du collège Vallis Aeria afin qu’ils se sentent utiles et participent aux différents choix de conception, mais surtout qu’ils donnent un sens à leur action et profitent de leur enseignement pour révolutionner l'avenir du transport durable.

     4.1 Valoriser des compétences

Le projet M2L doit permettre aux élèves, aux personnes du fablab et à l’équipe éducative d’acquérir des compétences nouvelles. Le thème du projet aborde une grande diversité de savoirs et un grand nombre de compétences associées. C’est le brassage des personnes qui va permettre de faire une réalisation de qualité. Les élèves sont placés en démarche d’apprentissage par la nécessité d’apprendre de nouvelles notions capables de résoudre les problèmes inhérents à la conception et à la réalisation. L’apprentissage devient un moyen et non une finalité. Le brassage intergénérationnel doit augmenter les performances de chacun. Les compétences vont du design, à la conception 3D en passant par la communication pour le site internet ou bien la conception de programme pour les tests ou la sécurité lumineuse.

     4.2 Prototyper et fabriquer

Le projet M2L doit permettre de prototyper 3 tricycles afin de mener des essais et de proposer des améliorations ainsi que des plans aboutis. Le but est de proposer à l’essai chaque tricycle pour en déterminer les avantages et les faiblesses éventuelles. Le matériel du fablab et du collège va permettre de réaliser les prototypes. Il conditionne la conception qui doit le plus possible être réalisé à l’aide de matériaux génériques ou de récupération. Tous ce qui vient du vélo est privilégié.

Le projet consiste en la conception de trois tricycles et d’un banc d’essais :

- le premier prototype doit explorer les pistes pour la fabrication d’un deux places en tandem. La législation imposant 250 W de puissance par véhicule et non par personnes, l’assistance électrique sera quasiment constatent utilisé. C’est pourquoi nous aurons besoin d’une motorisation avec le plus de couple possible et surtout une capacité de batterie deux à trois fois supérieur au tricycle monoplace. Nous pourrons lors de la mise au point et lors d’essais en déduire les avantages et les inconvénients.

- le second prototype, sur la structure commune des deux monoplaces va permettre de travailler sur les motorisations qui agissent directement sur le pédalier. Cette solution technique est simple à mettre en œuvre, mais elle à l’inconvénient de ne pas permettre la recharge des batteries « en frein moteur ». Elle a l’avantage de limiter l’inertie au niveau de la roue.

- le troisième prototype, sur la structure commune des deux monoplaces va permettre de travailler sur les motorisations qui agissent directement sur la roue motrice. Cette solution à l’avantage de permettre la recharge des batteries « en frein moteur »et d’augmenter considérablement l’autonomie. Elle a l’inconvénient de créer une inertie forte au niveau de la roue.

- le banc d’essais dois permettre de réaliser des tests avec les élèves afin d’étudier et de comprendre la gestion d’énergie, l’assistance électrique, et la chaîne cinématique.

5 Moyens

     5.1 Humains

Le projet M2L repose principalement sur les élèves aidés des personnes fréquentant le fablab ainsi que la communauté éducative et le cercle familiale. Bien entendu toute personne intéressée par le projet peut participer par l’intermédiaire du fablab. Le projet doit permettre de faire comprendre aux élèves qu’ils peuvent apporter beaucoup et que l’apprentissage n’est qu’un moyen pour atteindre le but final.

     5.2 Techniques

Le matériel du fablab est complémentaire à celui du collège. Il va permettre d’offrir plus de possibilités pour la réalisation. Les élèves ont déjà visité le fablab afin de découvrir les possibilités offertes et en prendre compte pour la conception. Ils vont régulièrement se déplacer au fablab afin de réaliser les pièces qui ne peuvent être faites au collège.

Voici une photo du Fablab DeltLab de Grillon

     5.3 Financiers

Le projet M2L est financé, par un appel participatif aux dons sur une « cagnotte » en ligne et une subvention du rectorat dans le cadre de : réussir avec les sciences pour les cordées de la réussite.

Premier travail sur la forme de la carrosserie

Webographie

https://deltalabprototype.fr/