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Sachs Torpedo/Pentasport

icon 2023-07-23 - No comments

Mon vélo de tous les jours a une transmission dans le moyeu. La maintenance est moins fréquente qu'avec un dérailleur habituel mais est légèrement plus complexe.

Description
Il y a plusieurs versions avec 3 à 7 vitesses, avec ou sans frein, avec une ou deux tiges de sélection de vitesses qui fonctionnent de façon similaire depuis les années 20 et ont été reprises par SRAM ensuite. On recommande de les entretenir tous les 5 ans ou tous les 5'000km.

Ici, c'est un Sachs Pentasport à 5 vitesses avec frein à tambour et deux sélecteurs de vitesses.

On commence par démonter du côté gauche (côté frein), et on peut retirer la transmission de son logement :
Sachs Torpedo out of its housing

On voit que la graisse a "cuit" en changeant de couleur et en devenant pâteuse au niveau du frein et du roulement gauche :
Sachs Torpedo cooked grease

Voici toutes les pièces qui composent la transmission Sachs Pentasport, après nettoyage :
Sachs Torpedo taken apart

Liste d'astuces
  • La documentation recommande de serrer le cône de roulement droit à 40Nm. Ce couple de serrage est important et on peut utiliser du frein-filet en plus, sinon le roulement se dérègle avec les vibrations.
  • Les sélecteurs en forme de demi-lune risquent de bouger pendant le montage. Ils sont plus faciles à installer avec beaucoup de graisse qui les "colle" dans leur logement.
  • Il est utile de contrôler que l'axe ne soit pas tordu suite à un choc, les contraintes risquent d'user les roulements et d'abimer le train d'engrenages.
  • Certaines pièces (satellites, planétaire central) ont été usinées ensembles et leur montage nécessite d'être indenté, en alignant des marques. Ce n'est pas critique mais conseillé pour des raisons de bruit et d'usure.
  • La maintenance est indispensable si la transmission a été été exposée à l'eau ou à roulé avec des roulements déréglés.
  • Le fait que les palliers de train planétaire soient usés et aient du jeu n'est pas critique.
  • Le réglage du jeu des roulements doit se faire du côté gauche avec le frein desserré et le sélecteur de vitesse au repos (4ème vitesse).

Lubrifiants

Les lubrifiants de Sachs sont difficiles à trouver, et on lit des recommandations plus ou moins valables.
Huile "multifonction" pour palliers et engrenages
Le train planétaire doit tourner librement et sans jeu autour de l'axe.
  • Huile de moteur : on la recommande souvent, mais elle est trop visqueuse par temps froid et ses additifs sont inutiles dans une transmission (Testé : 10W40 ACEA B4 neuve, puis 5W40 ACEA A3/B4 usée).
  • Huile de transmission de voiture : fonctionne correctement (Testé : 75W80 API GL5 usée).
  • Autres : on lit parfois que l'ATF et l'huile hydraulique (CHF, LHM, HLP) fonctionnenent correctement mais je n'ai pas essayé.
  • Huiles fines : les huiles trop fines (chaîne, dégrippant, huile de coupe, diesel, tronçonneuse, silicone ou PTFE) ne sont pas assez visqueuses pour lubrifier correctement et risquent de contaminer les lubrifiants des autres parties.
  • Huiles visqueuses : ces huiles risquent de ne pas pénétrer dans les jeux trop faibles et de ne pas lubrifier correctement (huiles pour tondeuses, huiles pour différentiel).
Graisse à roulements
N'importe quelle graisse usuelle convient (Testé : graisses MoS2, graphite et lithium marine).
Graisse sur le cône/tambour de frein
Il est important qu'elle supporte bien les températures élevées et soit un peu plus visqueuse que la graisse à roulement sans être pâteuse comme de a graisse anti-seize.
On peut aussi l'utiliser pour le roulement de gauche exposé à la température du frein.
  • Graisse spécifique de Sachs : plus fabriquée ni distribuée, alternative recommandée : Hanseline Bremsmantelfett 300945, peu distribuée et relativement chère
  • Graisse à roulements : ne fonctionne pas correctement, trop visqueuse et "cuit" à chaud, ou devient trop fluide et se centrifuge (Testé : graisses MoS2 et graphite).
  • Graisse cuivrée/aluminium : Supporte bien la température mais doit-être plus fluide que de l'anti-seize (Testé : graisse cuivrée).

Références
On peut se débrouiller sans documentation, mais elle permet d'éviter de tomber dans des pièges grossiers.

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Phare de vélo à LEDs

icon 2017-10-03 - No comments

Description
J'ai un vélo avec une dynamoalternateur monophasé pour alimenter l'éclairage. C'est parfaitement fonctionnel, sauf qu'il faut fournir beaucoup de puissance mécanique pour peu de lumière.

Dynamo
La dynamo (par abus de language) est en fait un alternateur monophasé, qui sort une tension autour de 6V "nominal".
Mais à mon grand regret, il est assez difficile de monter un oscilloscope sur le vélo pour tester la dynamo en roulant, mais il est probable que je finisse par la caractériser avec une perceuse.

Il y a quelques astuces pour limiter la puissance et ne pas griller les lampes dans les descentes:
  • La fréquence de sortie dépend de la vitesse de rotation de l'arbre, et les lampes sont légèrement inductives, du coup le courant n'augmente pas trop.
  • La résistance des lampes augmente avec leur température (PTC), du coup c'est capable d'éclairer relativement fort avec une faible tension (faible température, du coup faible résistance et fort courant), et de ne pas brûler à haute tension (température élevée, donc résistance élevée et faible courant).

La plus grande amélioration a été de lubrifier régulièrement les palliers, de préférence avant que ça devienne bruyant (au début, j'ai dû remplacer un pallier qui était devenu bleu).

Feu arrière
Le feu arrière utilise environ (0.6W) en 6V avec une lampe à filament (blanche) et un carénage/catadioptre en plastique translucide.

Dans mon cas, j'ai des LEDs blanches qui fonctionnent en ~2V, et je peux me permettre un fonctionnement à partir de 5V.
Une option simpliste serait de brancher une résistance en série, mais le courant (et l'éclairement) sera trop faible à faible vitesse, et les LEDs risquent de dissipper trop de puissance à vitesse élevée. Il faudrait donc une alimentation à courant constant.

J'ai repris le montage de ma lampe Ikea Antifoni, mais en tentant de l'améliorer.
En remplaçant la référence de tension fixe (2Vf) par un transistor, on asservit le courant de sortie avec un Vbe de transistor, mais sans dépendre du Vbe du transistor de puissance (qui va varier avec la température).
constant current driver schematics
Après un test sur du breadboard, on peut passer à la version réelle.

À noter qu'il y a 3 LEDs en parallèle, et qu'on lit un peu partout que c'est un type de branchement à éviter. En pratique, ces LEDs viennent du même rouleau (Vf mesurés à 2.61V±5mV), et surtout, elles sont couplées thermiquement, pour éviter l'emballement thermique de l'une d'elles. Les câbler en série aurait été impossible, vu la faible tension d'alimentation.

À noter qu'on a une alimentation en AC, du coup il a fallu rajouter une diode en série, et une capacité pour lisser la tension (pour éviter un effet de stroboscope à faible vitesse). Il serait possible de rajouter une supercapacité pour avoir un système de "Standlicht" assez courant sur les vélos de ville Allemands.

Mesure
Pour avoir une idée qualitative de la différence entre les deux systèmes, j'ai utilisé un appareil photo avec la sensibilité/focus/distance fixes dans l'obscurité, et mesuré le temps de pause choisi par l'appareil photo pour avoir une photo exposée correctement. Plus la durée est courte, plus le système est lumineux.
LEDs vs light bulb brightness
ÉclairageDurée de pause faisceauDurée de pause hors faisceau
Lampe originale18ms500ms
LEDs2.9ms500ms
Pour tester aussi la largeur du cône, j'ai visé un point central du phare, et un point à la limite entre le phare et le catadioptre. Dans ce cas, ça semble en effet beaucoup plus lumineux, et le faisceau n'est pas plus étroit qu'à l'origine.

Tests
Après quelques dizaines de minutes de tests, le circuit à été "tropicalisé" au pistocolle, et fonctionne de façon satisfaisante depuis plusieurs semaines.
glued led driver

Références
Lampe Ikea Antifoni - Monorailc.at

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