Mosquito

From Communauté de la Fabrique des Mobilités


Mosquito.png Mosquito2.PNG

Fiche Contact :

Model: vélomobile Mosquito open-source


Equipe XD Californouaille, Équipe Mosquito open-source to know the needs and help Mosquito. The skills the team is looking for for this vehicle are Action, Action/Construction, Action/Formation, Action/Innovation, Action/Usage du véhicule, Action/contraindre - inciter, Compétence en groupe, Compétence en groupe/Archiviste - Curateur : archive - indexe -fait de la curation, Discipline, Discipline/Design, Discipline/Modèles économiques, Discipline/Sciences Humaines et Sociales, Discipline/Véhicule/Prototypage, Discipline/Véhicule/Systèmes électriques, Energie, Energie/Electrique, Equipement, Equipement/Véhicule, Partie prenante, Partie prenante/Conseiller en mobilité, Partie prenante/Entreprise, Partie prenante/Startup, Partie prenante/laboratoire école, Politique/Plan de Déplacement Urbain - PDU, Politique/territoriale, Pratique de mobilité, Pratique de mobilité/Mobilité active, Pratique de mobilité/Mobilité durable, Pratique de mobilité/Multimodale - intermodale, Pratique de mobilité/individuelle, Réglementation, Réglementation/véhicule - Les personnes ayant les compétences recherchées par l'Equipe :Adam Mercier, Alain Dubois, Alexandrelagrange, Alexgrandremy, Andreaslivet... further results

Tags: XD1

Related challenge(s): L'extrême défi ADEME

Common produced:

Community(ies) of interest: Communauté de l'extrême défi

Country: France

On the map:
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Level of project development: prototype


Technical Elements of the Vehicle[edit source]

Vehicle type: velomobile

Vehicle category: VAE

Number of people: 1

Number of rear wheel: 2

Number of front wheel: 1

Trunk/load volume: 55 litres

Drive type: assistance electrique, autre

Transmission type: chaine

Steering type: tilt

Type of braking: tambour

Chassis materials: composite

Type of assembly: boulonne, collé


Response file to the eXtreme Challenge[edit source]

Describe here your answer on 2 of the 6 parts: Vehicle, Energetics.
The 4 other parts (Narrative, ecosystem, economic and feedback) are to be detailed in your Team sheet: Equipe XD Californouaille, Équipe Mosquito open-source

[[dossier_veh::=Documentation sur la fabrication de la vélomobile Mosquito open-source (OS)=

La documentation pour fabriquer un trike Mosquito est disponible ici:

documentation Mosquito open-source DIY.

Elle est complétée par des fichiers spécifiques à certaines parties (enchâssement des différentes parties du carénage par exemple) ou qui permettent d'avoir une vue d'ensemble de la vélomobile:

https://partage.lescommuns.org/s/pn5jYB6bsdt9GRK?path=%2F


Parmi ces documents, qui sont liés au premier camp de formation à l'autoconstruction de novembre 2021, certains sont plus utiles que d'autres (un tri sera nécessaire pour ne garder que la substantifique moelle et garder les photos souvenirs ailleurs) pour qui se lance dans la fabrication:

La modélisation 3D de la vélomobile, réalisée à la suite du camp de novembre 2021 par l'équipe du Mosquito open-source , sous le logiciel open-source Freecad est disponible ici:

https://github.com/MosquitoOS/MosquitoOS


Elle comprend à la fois la modélisation des pièces (attache bielle alternative, barre de direction etc.) et leur assemblage, avec parfois des assemblages intermédiaires (guidon avant et guignol par exemple).
Le fichier avec l'ensemble de la modélisation s'appelle assemblagea2plus.

On y trouve aussi un récapitulatif, encore un peu à la Prévert, des matériaux nécessaires:

https://github.com/MosquitoOS/MosquitoOS/blob/dev/README.md

L'ensemble de la documentation est à aborder avec quelques précautions, malgré le temps déjà consacré à la rendre le plus lisible possible. En effet, la fabrication de certaines parties a été plus ou moins bien documentée in real time. Certaines validations restent nécessaires, même si elles concernent plus la quantité nécessaire de tel ou tel matériau que le processus de fabrication lui-même. Certaines évolutions du modèle ne sont pas encore précisément expliquées (nouveau parallélépipède perçé qui reçoit la barre de direction; construction du carénage).

Choix d'un tissu pour le carénage du Mosquito OS

(Xavier Nitsch - Tipik Tentes, 5/10/22)

Table des matières

Les critères de choix pour le Mosquito OS

Revue rapide des différents types de tissus légers

Tissus à base de fibres naturelles (coton, lin, chanvre, soie...)

Tissus à base de fibres synthétiques

Les différents types d'imprégnations et enductions

Les membranes imper-respirantes

Les matériaux composites

Quelques tests sur l'étanchéité, la résistance et la durabilité sur différents tissus légers

Les différents tissus expérimentés

Évolution de la résistance à la déchirure

Évolution de l'imperméabilité

Commentaires

Faire son choix parmi les tissus légers disponibles

Choix de tissu pour le Mosquito OS

Les critères de choix pour le Mosquito OS

- Aérodynamisme et performance : On veut une structure qui ne se déforme pas facilement, qui ne soit pas perméable à l'air. Le poids est également crucial pour garder un véhicule maniable et performant (surtout en l'absence de moteur, comme l'est la version de base du Mosquito OS).

- Protection contre les éléments : On veut un tissu imperméable, coupe-vent, éventuellement opaque pour protéger des UV et du soleil.

- Durabilité : Le tissu doit être résistant aux UVs, à l'humidité prolongée, au poinçonnement et à la déchirure. Il doit également être facilement réparable.

- Dans le cadre du Mosquito OS, la disponibilité, le prix, la difficulté de réalisation (découpe, couture, étanchéification) pour des amateurs est également un point important.

- Environnement : Par rapport aux carénages en métal, en fibre de verre ou en carbone, les tissus légers restent bien moins impactants. Ils sont aussi généralement plus facile à réparer, leur durée de vie peut donc être relativement longue.

Revue rapide des différents types de tissus légers

Tissus à base de fibres naturelles (coton, lin, chanvre, soie...)

Les fibres naturelles présentent certains avantages d'un point de vue environnement, mais sont assez peu utilisées dans les équipements de vélo et de randonnées, pour plusieurs raisons :

- Nettement plus lourd à résistance égale : les cotons les plus légers commencent à 130g/m2, pour une résistance au vent et une imperméabilité faible (https://www.extremtextil.de/en/etadry-130-bio-weatherproof-organic-cotton-300mm-fc-free-130g-sqm.html). Les tissus les plus classiques dans le monde des tentes en coton tournent autour de 200-400g/m2 (https://www.esvocampingshop.com/en/tent-canvas/cotton-en-2/)

- Nécessitent d'être traité (cire, huiles ou enductions synthétiques) pour être résistant à l'eau.

- A tendance à absorber l'eau (poids supplémentaire), et à se déteriorer plus vite à son contact (risque élevé de moisissures et de dégradation si stocké humide).

Ils ont cependant un avantage sur les tissus synthétiques en terme de respirabilité.

Tissus à base de fibres synthétiques

PVC, Acrylique, HDPE ne sont pratiquement pas disponibles à de faibles grammages. Nous allons donc nous concentrer sur les textiles techniques haut de gamme à base de nylon, polyester ainsi que sur les matériaux composites.

  • Le polyamide (nylon) est la fibre la plus résistante. Elle présente cependant plusieurs désavantages : sa résistance aux UV est assez moyenne, et elle a tendance à se détendre de quelques % lorsqu'elle absorbe de l'eau : cela pourrait déformer la structure et détériorer l'aérodynamisme. Les mesures sur 15 tissus légers en polyamide (entre 30 et 60g/m2) montrent une élongation allant de 0,8 à 3,9% (moyenne 1,5%) en présence d'eau. Le poids augmente d'environ 10 à 20% (Mesures réalisées par Tipik-tentes). Certains additifs permettent d'améliorer la résistance aux UVs.
  • La fibre de polyester reste suffisamment résistante pour la fabrication de tissus légers et durable. Elle présente une très bonne résistance aux UVs et n'absorbe pas l'eau. Après mesures sur plusieurs échantillons de tissus (entre 30 et 60g/m2) aucune élongation ni gain de poids significatif n'a été mesurée en présence d'eau (Mesures réalisées par Tipik-tentes).

Les différents types d'imprégnations et enductions

On utilise les imprégnations et les enductions pour améliorer les propriétés des tissus. Ces produits peuvent représenter une part très importante du poids final du tissu. Pour les tissus techniques légers, l'objectif est généralement de couper du vent ou de bloquer l'humidité par imperméabilisation.

La capacité du tissu à bloquer l'eau est généralement mesurée en mm de colonne d'eau (hydrostatic head).

  • Les enductions polyurethane (PU) permettent d'obtenir une haute imperméabilité en appliquant l'enduction sur une des deux faces du tissu (jusqu'à 10.000mm) Sa rigidité rend le tissu très résistant au percement, mais va avoir tendance à fragiliser le tissu en cas de déchirure : la rigidité du tissu fait que les forces restent concentrées au point de déchirure et se propagent ainsi plus facilement.
  • Les enductions/imprégnations silicone sont généralement réalisées sur les deux faces. L'imperméabilité obtenue est généralement un peu plus faible que les meilleurs enductions PU, mais reste largement suffisante (de 1500 à 3500mm). Les enductions silicone rendent le tissu très élastique : cela a pour conséquence une faible résistance au percement, mais une excellente résilience et une forte résistance à la déchirure (de 4 à 5 fois supérieure aux tissus enduits PU).

Les membranes imper-respirantes

Les membranes imper-respirantes (type gore-tex, sympatex, mp+ ...) cherchent à laisser passer l'eau dans un seul sens : le but est de laisser passer l'eau issue de la perspiration / transpiration sans pour autant laisser entrer l'eau venant de l'extérieur.

Pour cela, il faut deux conditions : que la surface extérieure ne soit pas saturée (donc avec un traitement déperlant), et que la surface intérieure ne condense pas : il faut donc que cette dernière garde une température suffisamment élevée par rapport à l'humidité intérieure.

Ces membranes fonctionne relativement bien avec les vêtements lorsqu'elles sont neuves : elles sont proches du corps et donc normalement suffisamment chaudes pour éviter la formation de condensation.

Dans le cas d'une tente ou d'une vélomobile, la membrane est bien plus éloignée du corps et sa température est donc beaucoup plus faible : les risques de condensation sont donc élevés.

De plus, dans le cas d'une vélomobile, il est possible de créer un mouvement d'air dans le véhicule qui chasserait facilement l'air humide : c'est probablement une solution beaucoup plus efficace.

Enfin, à résistance équivalente, ces membranes sont beaucoup plus lourdes que des tissus classiques.

Les matériaux composites

Il existe également toute une gamme de matériaux composites constitués de fibres ultra-résistantes (UHMWPE, etc...) encollées sur un ou deux films de polyester (mylar). Une grande partie de ces matériaux ont initialement été développés pour la fabrication de voiles à hautes performances.

On les utilise aussi dans les activités de montagne et de randonnée, pour la fabrication de tentes, abris et sacs.

Le cuben / DCF fabriqué par Dyneema est particulièrement intéressant de par son faible poids (de 18 à 50g/m2), sa rigidité et sa haute étanchéité. Mais il présente une durabilité nettement plus faible que les tissus classiques, ainsi que des déformations importantes avec le temps (https://backpackinglight.com/forums/topic/how-did-your-dcf-shelter-age-and-expire/). De plus, son prix est très élevé (>40€/m) et les techniques de fabrication sont complexes à mettre en oeuvre (orientation du tissu notamment)

Les "tissus" X-Pac, Ecopak, Ultra et Liteskin sont également très étanches et rigides, mais également un plus lourd (de 100 à 400g/m2).

Quelques tests sur l'étanchéité, la résistance et la durabilité de différents tissus légers

Tipik-tentes a réalisé des expérimentions pour mesurer la durabilité de tissus légers et étanches. Pour cela, des bandes de tissu ont été exposées à l'extérieur de septembre à mai, avec une mesure de leur résistance à la déchirure et de leur imperméabilité à 0, 1, 2, 4 et 8 mois. Les tissus retenus sont surtout orienté vers la fabrication de tentes de randonnée.

Fichier:Tissus exposition aux elements.jpg

Figure 1: Les différents tissus exposés aux éléments

Les différents tissus expérimentés :

Fibre Enduction (face 1 / face 2) Poids g/m2 Imperméabilité (neuf) mmH20 Résistance à la déchirure (neuf) DaN Utilisation du tissu
Silnylon 20D Polyamide Silicone / Silicone 36 3780 7,1 Tente légère (toile extérieure)
Silnylon 40D Polyamide Silicone / Silicone 55 >4000 18,5 Tente légère (toile extérieure)
Silpoly 15D Polyester Silicone / Silicone 33 3330 3,2 Tente légère (toile extérieure)
Silpoly 20D Polyester Silicone / Silicone 42 2690 4,8 Tente légère (toile extérieure)
Silpoly 40D Polyester Silicone / Silicone 60 >4000 5,0 Tente légère (toile extérieure)
Silpoly 20D PU Polyester Silicone / Silicone 49 >4000 0,9 Tente légère (toile extérieure ou sol)
HyperD 40D PU Polyamide Silicone / PU 70 >4000 1,9 Tente légère (sol)
Nylon 70D PU Polyamide PU 95 >4000 3,0 Tente (sol)
Skytex 38 Polyamide Imprégnation PU 38 770 5,5 Parapente, kite, cerf-volant
Silnylon 110D Polyamide Silicone / Silicone 90 2300 39,5 Montgolfière

Évolution de la résistance à la déchirure :

Fichier:Resistance dechirures.png

Évolution de l'imperméabilité :

Fichier:Evolution impermeabilite.png

Commentaires:

Résistance à la déchirure : les tissus baissent rapidement en résistance avant de se stabiliser. Dans l'ensemble les tissus enduit d'une double enduction silicone restent nettement plus résistants que les enductions PU. Les tissus polyamide (nylon) restent plus résistants que les polyester dans l'ensemble.

Imperméabilité : Elle diminue dans l'ensemble beaucoup avec le temps. Certains tissus PU n'ont plus aucune résistance à l'eau au bout de 8 mois (silpoly 20D PU et skytex 38). Dans l'ensemble, les tissus à double enduction silicone résistent mieux et ont encore une imperméabilité correcte (environ 400mm) à la fin. Il n'y a pas de différence significative entre les tissus nylon et polyester.

Dans l'ensemble, le silnylon 110D s'est nettement mieux comporté que les autres. destiné aux montgolfières, il est traité contre les UV ce qui est peut-être une explication. Il est également bien plus lourd.

Le skytex 38 est destiné aux parapentes, sa faible imperméabilité était connue d'avance. Il reste cependant bien plus résistant que les autres tissus PU et que plusieurs tissus siliconés. Le type d'enduction (imprégnation) et la haute qualité du fil en sont peut-être la cause.

Faire son choix parmi les tissus légers disponibles :

Tissu Poids (g/m2) Rigidité (=aéro) Imperméabilité Résistance UV Résistance déchirure Disponibilité Prix

(€/m)

Facilité coupe et couture Réparabilité
siliconés (Tentes ultra légères) 35-60 -- ++ - ++ ++ 6-13 -- +
siliconé (montgolfière) 90 - ++ ++ +++ + 5-10 + +
polyamide forte enduction PU (tentes, sol...) 50-200 + ++ -- - +++ 4-10 ++ ++
polyester forte enduction PU (tentes, sol...) 50-200 + ++ ++ -- ++ 4-10 ++ ++
polyamide impregnation PU (toile de spi, parapente, etc...) 27-70 ++ - - + +++ 9-15 ++ ++
Polyester impregnation PU (toile de spi, parapente, etc...) 50-90 ++ - + + + 12-18 ++ ++
Tissu voile ("Dacron") 170 +++ + ++ ? + 20 + ++
Tissu voile / sacs laminés (Ultra, Ecopak, X pac, Liteskin ...) 100-400 ++ à +++ +++ ? ++ ++ 35-80 + -
DCF / Cuben fiber 18-50 ++ +++ ? + - 40-80 - --

Les unités + et - sont arbitraires ! Dans disponibilité, comprenez la facilité à se fournir, ainsi que le nombre de couleurs disponibles. La réparabilité est moins bonne pour les silicones (colle / patches spécifique) et aussi pour les laminés (en cas de délamination, on ne peut rien faire).

Choix de tissu pour le Mosquito OS :

Les tissus siliconés sont attractifs de par leur résistance et leur faible poids, mais ils sont très élastiques et risquent de nuire fortement à l'aérodynamisme. Ils sont de plus difficiles à coudre pour des débutants.

Malgré sont faible poids et sa résistance à la déchirure, le DCF n'est probablement pas une bonne solution : peu disponible, cher, craint les frottements et les impacts et nécessite de nombreux renforts pour réduire les risques de délamination.

Pour départager les tissus restants, on visera donc les tissus à base de polyester (meilleure résistance aux UVs, pas d'élongation à l'humidité) avec un bon rapport poids / résistance : ceux destinés à la fabrication de parapentes ou de toile de spi sont tout indiqués. L'imperméabilité est moins bonne (de l'ordre de 500 à 700mm seulement) : il faudra expérimenter pour voir si cela est suffisant. Le Dacron est une solution proche, mais un peu plus lourde et résistante.

Une possibilité annexe sont les tissus laminés : résistants, très étanche, très rigides, mais très chers et nettement plus lourds. Les tissus de type X-pac dotés de renforts fibres "X-ply" (donne plus de rigidité) pourraient également diminuer l'importance du support, ce qui pourrait compenser leur poids plus élevé.

Enfin, si l'aérodynamisme est moins important alors le tissu siliconé destiné aux montgolfières présente d'excellentes caractéristiques (poids très contenu, très bonne résistance et protection).

Perspectives pour mettre également à disposition la vélomobile Mosquito à assistance électrique et remorque.

Nous avons déjà pris quelques renseignements pour pouvoir proposer également une version V.A.E. de la vélomobile Mosquito. C'est pourquoi nous suivons le challenge seconde vie des trotinettes électriques car les roues arrière du Mosquito pourraient être équipé de moteurs moyeux.

Des solutions pour ajouter également une remorque sont dans notre radar (Nuwiel ou Towbe).]]

Vehicle File: fabrication_carénage_biomimétique_vélomobile_Mosquito_5p..pdf

[[dossier_nrj::

Analyse de cycle de vie

5 étudiants de l'école d'ingénieur-e-s EPF ont présenté le 26 juin 2015 leur soutenance de fin d'études sur l'analyse de cycle de vie et l'énergie grise du Mosquito. Il a été fait sous la supervision d'Anthony Benoit, docteur en énergétique des MINES ParisTech.

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Le rapport compte 45 pages, nous en présentons ici un condensé succinct. Sur demande de l'Ademe auprès du référent, le dossier complet sera envoyé. Le fichier dossier énergétique joint ne présente que 5 pages choisies (26;31;32;34;37) de ce rapport, certaines transitions sont donc passées à la trappe.

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L'énergie grise en kWh pour la vélomobile utilisant de l'acier chromoly (ce qui n'a été que peu notre cas) et un carénage en bambou (carénage que le projet open-source n'a pas encore travaillé) est de 315,04 kWh, soit 1134,16 MJ.

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"L’emprise énergétique quotidienne d’un ménage français moyen est de 343 kWh. Les trois quarts de cette emprise sont consommés sous forme d’énergie grise, soit 260 kWh, et seulement un quart sous forme d’énergie directe, soit 83 kWh. L’essentiel de l’énergie que l’on mobilise pour satisfaire nos besoins est donc de l’énergie grise." (source: https://www.iddri.org/fr/publications-et-evenements/propositions/lenergie-grise-la-face-cachee-de-nos-consommations-denergie, consulté le 18/10/2022).

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Autrement dit, fabriquer une vélomobile Mosquito reviendrait à utiliser à peu près autant d'énergie que ce que consomme un ménage français moyen en un jour.

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Afin de comparer avec des produits que nous utilisons de manière parcimonieuse sur la vélomobile Mosquito open-source, en quelques points stratégiques, voici l'énergie grise si toute la vélomobile était faite en fibre de carbone (et non pas avec surtout du lamellé-collé): 1685.67 kWh ou 6068.40 MJ.

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On voit donc qu'une vélomobile entièrement en carbone utiliserait une énergie grise environ 5 fois plus grande.

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Energetics File: pages_choisies_energie_grise_ACV_velomobile_Mosquito_rapport_EPF.pdf


Name of the pioneer to test the vehicle :

Retours des expérimentations :

Compléments :

Lien vers la page du Commun