Les rendements des différents types de transmissions... ?

[vax]

Bonjour à tous,

Question dirigé vers les bureaux d'études.

Avez-vous des idées de rendements des différents types de transmissions ?

Pour faire simple entre un arbre menant et un arbre mené... (rotation vers rotation)

Pignon ?
Chaine ?
Courroie ?
Electrique ? (le moteur entraine une génératrice qui restitue à un moteur qui entraine l'arbre mené)
Hydraulique ? (idem que ci dessus mais en hydraulique)

Si vous avez une autre idée...

Je sais que la question est vague, mais je suis incapable ne serait-ce que de classer les propositions ci dessus...

 

[baboon21]

En règle général et si les entraînement sont bien conçu:

99% par train d'engrenage
Environ 95 à 98% pour les courroies
La transmission hydraulique 70 à 90%

Je suis en déplacement, je reverifierai les sources une fois rentré

Cdl

 

[uelbud]

tu veut nous faire un train diesel électrique.....

pour les engrenages tous dépend aussi du type de denture droite hélicoïdale renvoie d'angle etc........

si pas trop puissant tu a aussi les variateur à courroie ou courroie métal ou chaine

 

[stanloc]

Je sais que la question est vague,

Ça c'est bien vrai mais la réponse de baboon l'est tout autant.
Les courroies ? lesquelles ?
Les engrenages ? lesquels et lubrifiés comment ?
En général le problème du choix de la transmission ne se résume pas à une question de rendement. On a d'autres impératifs qui obligent souvent à choisir la transmission et c'est après que l'on cherche comment avoir le meilleur rendement avec cette transmission.
Stan

 

[patduf33]

Bonsoir Vax
Il y a aussi une valeur important pour le choix, c'est la puissance à passer, et comme l'écrit Stan il y pléthore de paramètres qui rentre en jeux dans chaque solution choisis, mais la question est intéressante
Pat

 

[moissan]

chaque systeme de transmission peut avoir un rendement du meilleur au pire suivant ses parametre !

par exemple engrenage : plus le nombre de dent est grand plus le rendement est bon , jusqu'a presque 100% , car plus le nombre de dent est grand plus les dent sont petite donc plus le point de contact reste proche du diametre primitif ... quand le nombre de dent est petit le point de contact se balade loin du diametre primitif et ça frotte beaucoup ce qui ne veut pas dire que le rendement soit mauvais mais ça depand de l'etat de surface et de la lubrification

autre histoire de rendement : les courroie plate : le rendement peut etre très bon quand c'est bien dimensionné mais personne n'explique jamais ou est la principale perte d'energie de ce genre de courroie : elle sont un peu elastique , donc puisque le brin tendu change de longueur en passant sur une poulie pour devenir le brin mou ... la vitesse du brin tendu n'est donc pas exactement egale a la vitesse du brin mou ... la poulie menante tourne a la vitesse du brin tendu ... la poulie mené tourne a la vitesse du brin mou ... ça fait une perte de vitesse donc une perte d'energie : la solution pour maximiser le rendement est de faire la couroie en matiere le moins elastique possible , mais elle ne peut plus rester tendue naturellement par son elasticité , il faut un galet tendeur

transmission electrique ? dynamo et moteur ? quand une transmission mecanique directe suffit la transmission electrique est mauvaise ... mais quand il faut transmetre sur de centaine de km la transmission electrique est meilleur

le rendement d'une transmission electrique depand du poids qu'on peut y mettre : si on voulait faire une voiture a transmission electrique soit on fait leger et le rendement est mauvais , soit on fait un bon rendement et c'est trop lourd : bon rendement mais grosse perte d'energie a trainer des tonnes d'alternateur et moteur

contre exemple : locomotive diesel electrique : dans le cas des locomotive le poid n'est pas genant donc on peut faire des transmission electrique a bon rendement , meilleur que de boite de vitesse mecanique

tout ça pour dire qu'on ne peut pas classer les diferente solution ... il faut vraiment comprendre en detail tous les cas particuliers

 

[vax]

@Staloc : je suis d'accord avec toi, mais les ordres de grandeurs donnés par Baboon21 me sont déjà très utiles.

@moissan : explications claires, merci (surtout pour le coup des courroies).

Je pose la question à double tittre.

La première tout simplement car c'est une réelle inconnue pour moi.

La seconde, c'est que j'ai en tête la fabrication d'un tricycles caréné comme on en voit de plus en plus. Pour ceux qui ne connaissent pas le cycliste est assis / allongé les jambes très en avant.

Je veins de tomber sur cette image des plus parlantes :

Il y a d'autres architectures, mais c'est pour imager mon propos.

Comme vous pouvez l'apercevoir, la chaine fait un sacré bout de chemin avec des pignons enrouleurs en nombre pour guider le chemin. Sur d'autres modèles la chaine est guidée dans des tubes (?....).

D'où ma réflexion, ne pourrait-on pas utiliser un autre vecteur de transmission ?...

Donc : - chaine c'était pour avoir une idée du rendement "classique".
- Courroie c'était parce que l'on voit certains vélos (en piste je crois) un peu expérimentaux en utilisent, mais cela forcerai encore à guider un chemin.
- Hydraulique car les tuyaux peuvent passer "n'importe comment", mais je me doute bien que le rendement d'une pompe ne doit pas être top à basse vitesse de rotation...
- Et l'électrique pour finir car le fils eux aussi passent comme on veut ET SURTOUT que ces engins sont souvent équipés de moteur électrique d'appoint.

 

[Vélobois]

Bonjour à tous

Si tu trouves la chaîne trop longue fait un tricycle traction avant.

Ça existe sur certain vélos couchés, appelé TD, pour traction directe :
https://www.google.fr/search?q=velo...tbm=isch&q=velo+couche+traction+directe+avant

 

[stanloc]

Je ne vais pas reprendre tout ce qu'a écrit moissan mais je ne suis pas du tout en accord avec lui.
Voilà qui est mieux, on connait maintenant toutes les données du problème. Alors on peut mettre aux voix laquelle de transmission pour un tel engin.
Moi sans hésitation j'utiliserais des courroies crantées ***. C'est, je pense le meilleur rapport rendement/poids et cerise sur le gâteau, le coût le plus faible par rapport aux performances.
Stan

**** associées à une boîte de vitesses dans le moyeu.

 

[Vélobois]

Bonjour Stan et bonjour à tous.

Pour le changement de vitesse, comment faut-il faire avec une courroie ?

Si on couple ce système de courroie avec une boite rohloff (par exemple) n'y a-t-il pas trop de perte ?

https://www.google.fr/search?q=rolo...ygC#safe=off&tbm=isch&q=boite+vitesse+rohloff

 

[moissan]

pour un velo je ne vois vraiment pas ce qui pourrait faire mieux que la chaine

un courroie pourrait dans certain cas etre juste egale en rendement mais en perdant la possibilité de faire un derailleur ... c'est peut etre pour cela que tu a vu des courroie en velo de piste qui n'ont pas de changement de vitesse

dans le cas du tricicle le rendement de la chaine peut etre amelioré en augmentant le diametre du plateau , ce qui augmente le diametre des pignon sur la roue , car comme pour les engrenage il y a une certaine perte avec les nombre de dent trop petit

la longueur de la chaine ne fait aucune perte d'energie

les galet de renvoi sur le brin tendu font des perte faible : plus leur diametre est grand plus la perte est faible

pour le brin mou c'est plus compliqué : il est possible que la chaine se balade loin de sa position tendue et frotte n'importe ou : il peut etre utile d'ajouter des guide

 

[rabotnuc]

bonjour,
Penses aussi à la fabrication: les chaines te permettent un changement de vitesses facile (matériel de vélo), ce n'est pas forcément le cas des courroies crantées.
Pour le rendement (du tricycle) n'oublie pas au moment du choix que de passer de pneus fins (route) à des pneus large (vtt) te fait perdre en gros 30% d'énergie.
edit; j'ai été un peu long à répondre d'où les redites.

 

[JeanYves]

Bonjour Stan et bonjour à tous.
Pour le changement de vitesse, comment faut-il faire avec une courroie ?
Si on couple ce système de courroie avec une boite rohloff (par exemple) n'y a-t-il pas trop de perte ?

https://www.google.fr/search?q=rolo...ygC#safe=off&tbm=isch&q=boite+vitesse+rohloff

Bjr ,

Tout à fait !

 

[Vélobois]

bonjour,
Penses aussi à la fabrication: les chaines te permettent un changement de vitesses facile (matériel de vélo), ce n'est pas forcément le cas des courroies crantées.
Pour le rendement (du tricycle) n'oublie pas au moment du choix que de passer de pneus fins (route) à des pneus large (vtt) te fait perdre en gros 30% d'énergie.
edit; j'ai été un peu long à répondre d'où les redites.

Re bonjour

J'ai eu un vélo couché (City racer de chez M5) et ma copine un tricycle couché (Catrike pocket)
et c'est évidant que le "trois roues" est beaucoup plus dur à tirer que le "2 roues".
En plus il y avait des roues fines sur le vélo et des roues "tous chemins" sur le tricycle.

 

[gégé62]

Hydraulique car les tuyaux peuvent passer "n'importe comment", mais je me doute bien que le rendement d'une pompe ne doit pas être top à basse vitesse de rotation...

juste pour avis perso, car cette transmission n'est sûrement pas à retenir pour l'application "vélo". Une des causes de perte d'énergie dans l'hydraulique est la perte de charge de l'huile dans les conduites. Mis à part les très basses vitesses pour lesquelles on peut avoir un écoulement laminaire de l'huile (ou de l'eau) dans les conduites, cette perte de charge est proportionnelle au carré de la vitesse. Les autres pertes sont au mieux proportionnelles à la vitesse, donc le rendement doit diminuer si la vitesse augmente....
Dans le raisonnement ci-dessus, je néglige les fuites internes éventuelles, qui par contre défavoriseraient les basse vitesses.

 

[stanloc]

Bonjour Stan et bonjour à tous.

Pour le changement de vitesse, comment faut-il faire avec une courroie ?

Si on couple ce système de courroie avec une boite rohloff (par exemple) n'y a-t-il pas trop de perte ?

https://www.google.fr/search?q=rolo...ygC#safe=off&tbm=isch&q=boite+vitesse+rohloff

J'étais en train de compléter mon message pendant que tu postais.
Stan

 

[moissan]

ce n'est pas le nombre de roue qui fait la difference mais le type de pneu : les pneu trop gros sont mauvais , les pneu trop etroit pourraient etre fragile , mais on peut mettre plus fin quand on partage le poids sur 3 roue

 

[mwm]

Bonjour,
On parle de transmission , mais à quelle vitesse ?? c'est aussi important, parce que les masses mises en mouvement n'agissent pas de la même façon à 100 tr ou à 500 tr,,,
La puissance y est pour beaucoup dans une transmission; transmettre une grande puissance est peut être plus aisée qu'une petite puissance , où il faut minimiser les pertes ,,,
Prenez en exemple un moulin à vent, c'est le poids des ailes qui donne le couple utile , souvent plus de 10 tonnes pour les 4 ailes dans le cas d'un moulin hollandais, sa vitesse de rotation entre 15 et 30 tr par minute, les coussinets de l'arbre en pierre bleue graissé au suif, les transmissions par engrenages en bois suifés, dans ce cas si on perd entre 5 à 10 % ,,cela ne crée pas de problème,,,
J'aime bien la transmission par courroie plate avec ses inconvénients malgré tout, il y en as, déjà le raccordement de la coupe de la courroie, cela glisse aussi, c'est résolu de mon côté en employant du double face et de la toile émeri les grains vers la courroie, plus besoin de collophane!!! on entend plus les agraphes!!!
Un avantage certain est que le glissement sert aussi d'embrayage et cela permet d'avoir une limite pour les machines, allez voir les battages à l'ancienne , les anciens ateliers avec les transmissions dans les charpentes, il n'y a pas toujours des poulies tendeurs, mais on déplace le moteur sur ses boutonnières ou le tracteur pour tendre avec un cric de carrier ,,,
Des poulies plates cela se réalise facilement que ce soit en bois en alu, en acier, tandis que des autres poulies même à gorge ce n'est pas évident,, A +++

 

[stanloc]

Prenez en exemple un moulin à vent, c'est le poids des ailes qui donne le couple utile , souvent plus de 10 tonnes pour les 4 ailes dans le cas d'un moulin hollandais

Non , comme le poids des ailes est le même pour toutes cela ne crée aucun couple et c'est donc les paliers qui doivent supporter tout ce poids.
On est en 2016. Les courroies plates avec arbre de transmission qui courre dans tout l'atelier c'était il y a plus d'un siècle dans la menuiserie de mon grand-père.
Stan

 

[moissan]

on n'est plus dans les generalité mais dans le cas bien precis du velomobile

il n'y a pas que le rendement a puissance nominale qui compte il y a aussi la perte a puissance faible : la chaine est aussi très bonne a puissance très faible , contrairement aux courroie qui consomment une certaine puissance a vide

il existe des velo avec chaine sans derailleur et boite de vitesse dans le moyeu : le but n'est pas de faire un meilleur rendement que le derailleur : le but est de faire plus propre : chaine bien enfermé dans un carter , et plus fiable : aucun risque de fausse maneuvre du derailleur ... et tanpis pour le rendement , ce n'est pas le but de ce genre de velo

pour le velomobile une large gamme de rapport de transmission est encore plus utile que sur un velo simple , et il y a toutes la place que l'on veut pour faire un très bon derailleur sans probleme

 

[Vélobois]

Bonjour à tous

Dans le cas de ce post,
plus les masses en mouvement (roues, transmission ...) seront légères et moins le pédaleur (Le pôv gars ! ) aura d'effort à fournir.

 

[Vélobois]

Il faudrait aussi savoir ce que VAX veut faire de son vélomobile,
de la course de vitesse, de la promenade ... ?
Il choisira ses rapports de vitesse en fonction de l'utilité du bolide.

Sur un vélo couché, en principe, on tire plus gros, car c'est difficile de mouliner sur ce type de vélo.

 

[moissan]

je trouve que ce style de velo est d'une redoutable efficacité : sur du plat ça va plus vite qu'un velo simple , et quand il pleu on est au sec ... mais helas quand il y a des cotes on regrette le poids

avec les materiaux moderne on doit pouvoir faire leger

 

[Vélobois]

je trouve que ce style de velo est d'une redoutable efficacité : sur du plat ça va plus vite qu'un velo simple , et quand il pleu on est au sec ... mais helas quand il y a des cotes on regrette le poids

avec les materiaux moderne on doit pouvoir faire leger

Et en descente, ça prend de la vitesse très rapidement, c'est impressionnant.
Je me suis fait quelques frayeurs en voyant les virages arriver beaucoup plus vite que sur un vélo debout.

 

[baboon21]

Bonjour!

En effet mes ordre de grandeur n'était pas précis mais comme relevé juste après, chaque rendement donné dépend de l'application, de la charge, du régime... Un engrenages dans un réducteur de voiture n'as pas du tout le même rendement que dans un turboprop..

Je viens de voir que ton application était plus particulière.

Nous avions déjà participer à un ecomarathon
Ce qui compte alors pour minimiser les pertes c'est un châssis bien rigide et léger, des pneumatiques parfaitement adaptée (comme relevé précédemment 25 à 30 % de perte en plus avec une mauvaise pneumatique)

La transmission par chaîne reste la plus adaptée et la plus souple
Le second choix est bien là courroie crantée mais attention au trop basse et trop haute vitesse

Cordialement !

 

[moissan]

si je devais construire ce genre d'engin je n'y mettrais pas de cadre tubulaire style velo mais une coque porteuse en fibre de carbone

pas de pedalier style velo mais un vilbrequin style pedalo avec des palier de chaque coté fixé sur la coque

de même pour la roue arriere avec un arbre plus long fixé de chaque coté sur la coque

je pense qu'avec une bonne conception d'une coque en fibre de carbone sans cadre on ne doit pas etre beaucoup plus lourd qu'un velo normal

le pedalier vilbrequin et la roue a arbre long permet de mettre la chaine completement a coté du pedaleur donc en ligne droite sans galet de renvoi

il m'est arrivé de travailler quelque part ou il sont passé du polyester fibre de verre , a l'epoxy fibre de carbone : c'est plus facile que l'on croit et la reduction de poid pour la même resistance est impressionnante

 

[philippe2]

Bonjour,

De mon modeste point de vue il y a deux questions voire trois s'il s'agit d'un tricycle.
1/ cette transmission doit elle pouvoir assurer un changement de vitesse ? (à mon point de vue oui). Donc la chaine avec dérailleur est une solution, une autre est de récupérer un moyeu arrière de vélo hollandais à 3 vitesses.
2/ s'agit il d'un tricycle à traction avant ? Cette option permet un entraxe de transmission plus court, mais demande un découplage des roues en virage. Là, il me semble que le système de roue libre sur chaque roue motrice, type tondeuse à gazon peut répondre de façon légère à cette question des différences de vitesse entre chaque roue du train moteur et reste dans l'esprit "cycle", sans la complication d'un différentiel.

Sans ignorer bien sûr les messages précédents,

Bien cordialement,

 

[vax]

Merci à tous, comme dit plus haut, le simple fait d'avoir des ordres de grandeur est déjà super.

Donc au final la chaine avec ses galets enrouleur n'est pas si mauvais que ça...

Je ne suis pas "sportif" pour deux sous, pour moi, faire un effort doit avoir un sens pratique. Je me contrefiche de l'aspect de ma musculature du moment qu'elle me permet de bouger ce que j'ai à bouger au boulot (jusqu'à 70Kg j'arrive à soulever !). Donc ce projet (cette idée de projet) viens surtout du fait que j'en ai marre de me casser le cul (les cyclistes comprendront que c'est du premier degré) sur mon vélo. Je trouve que ce mode de déplacement est bien plus ergonomique et surtout bien plus amusant. Donc du plaisir, pas de compétition mais idéologiquement toujours une idée de bien faire donc avec un minimum de rendement à la pédale (d'où le carrossage).

Merci à Vélobois qui m'a fait découvrir les boites Rohloff, le prix du bidule est..... Gloups ! je suis tombé sur un document très instructif sur cette page : http://mapage.noos.fr/ptis.trucs.sympas/moyeu_Rohloff.htm

Les arguments et les contre arguments y sont intelligemment exposés. Et cerise sur le gâteau, la raison explique l'intérêt de bien calculer sont étagement de braquet en fonction de la destination du vélo.

Je ne sais pas pourquoi, mais je n'arrive pas à envisager la solution avec 2 roues à l'arrière... Ni la traction... Il y aura donc certainement d'autres question sur la théorie des mobiles !

 

[patduf33]

Je ne suis pas "sportif" pour deux sous...

Pourtant tu te tiens bien à table et c'est déjà un bon exercice que tu maîtrise

Pour revenir à ton projet, il semble effectivement que la chaîne soit le plus simple, reste à déterminer la mécanique qui va aller avec pour le changement de vitesse
Pat

 

[vax]

La table c'est un moment sacré, surtout quand on est bien reçu !

Oui pour les vitesses, et le dernier lien que j'ai donné m'a vraiment ouvert les yeux sur l'interêt de se calculer ses rapports.
On part des "performances" envisagées, une basse quand l'engin est chargé sur une grosse montée avec le gars fatigué, et une haute sur une bonne descente presque à vide avec le gars en bonnes conditions. Cela donne les deux développements (distances parcourue en un tour de pédalier) minimum et maximum que le système de transmission doit pouvoir proposer. Pour de la randonnée on arrive à un écart qui va de 3 à 3,5 entre les deux et qui est totalement suffisant.