Rapport technique complet sur la gyroroue GOTWAY MCM4s

Un vrai rapport technique complet sur la petite dernière de chez GOTWAY : La MCM4s

 

Nous vous invitons à lire ce rapport réalisé le 26/12/2015 par l’utilisateur et ingénieur Jean-Luc Guillemet qui met en avant les atouts de la MCM4s et qui incite également très justement à la prudence (un grand merci à lui pour ce rapport de qualité).

Nous vous rappelons que le signal de vitesse maximale appelé tilt-back (les pédales qui se relèvent légèrement vers l’arrière) est programmé à 24km/h sur l’application en réglage d’usine (qui correspond à une vitesse réelle de 20km/h). Lorsqu’il est activé, il est indispensable de respecter ce signal et de ne pas continuer à accélérer lorsqu’il se déclenche.

Nous incitons l’ensemble des utilisateurs à conserver ce signal (tilt-back) et à ne pas rouler au delà des 24km/h (une vitesse déjà élevée au delà de laquelle les conséquences des chutes potentielles peuvent être graves)

 

Réflexions sur les E-roues en général

 

Glisser par plaisir ou par besoin en E-roue semble magique et le silence laisserais oublier qu’il y a un moteur à alimenter et une gestion électronique assez complexe pour assurer plaisir, confort et SECURITE !

Tout cela demande de la puissance (moteur), de l’énergie (batterie), et de l’intelligence (calculateur électronique).

Contrairement à une trottinette électrique dont l’équilibre est géré par son pilote, le moteur d’une E-roue doit non seulement vous faire grimper les côtes mais aussi garder l’équilibre avant-arrière du pilote (tangage).

C’est en accélérant que la roue rattrape une perte d’équilibre vers l’avant et en ralentissant qu’elle rattrape une perte d’équilibre vers l’arrière.

Cette gestion d’équilibre demande une puissance non négligeable au moteur, c’est pour cela qu’une réserve est nécessaire pour piloter en toute SECURITE !

Si une trottinette est à bout de force, le pire qu’il puisse vous arriver est de devoir pousser devant la ligne d’arrivée…

Au contraire, si une E-roue n’est pas capable de vous rattraper dans tous les sens du terme, alors c’est la chute irrémédiable vers l’avant : sur les mauvaises roues ou si l’on n’est pas resté attentif aux sommations des meilleures d’entre-elles, cela arrive irrémédiablement et c’est au mieux un poignet cassé, un visage bien éraflé, une hanche douloureuse pendant des semaines, au pire cela peut être très grave voire dramatique !

Voilà pourquoi il est essentiel de rouler au minimum avec un casque, des gants, des vêtements suffisamment résistants et de ménager sa roue lorsque la charge de batterie passe en dessous de 30% OU que les températures sont en dessous de 8°

Restez conscients qu’une vitesse de 25km/h correspond à un sprint à pied pour un adulte ordinaire étant chaud et que si la roue s’arrête à cette vitesse-là, vous n’aurez aucune chance de courir pour rattraper la chute en avant d’autant que vos muscles seront froids…

 

Etude théorique d’une E-roue

 

La puissance et l’énergie consommées d’une E-roue à vitesse constante dépendent de plusieurs facteurs :

Supposons un pilote adulte de 80kg tout habillé.

Le frottement du pneu : Plus le pilote est lourd et plus il crée de résistance : 200W à 25 km/h par exemple. Plus le pneu est gonflé moins il crée de résistance mais au détriment du confort.

La pente à gravir : plus la pente est raide et plus elle sera gourmande en énergie, la vitesse maxi s’en trouve diminuée ; c’est le facteur le plus énergivore ! 500W à 20km/h pour 10% de pente. Dans une descente au contraire, il ne faudra presque pas d’énergie et la batterie pourra même se recharger dans des descentes de plus de 5%.

Le vent relatif : c’est le vent ressenti sur le visage, il est la somme de la vitesse de la roue et celle du vent météo ; cela est loin d’être négligeable à des vitesses importantes : 200W par exemple à 20km/h et un vent de face de 10km/h pour un adulte de corpulence normale.

Les pertes : dues à l’échauffement de la batterie et des composants, elles deviennent très importantes aux vitesses élevées. Il y a également les pertes à vide car une roue en fonction, même à l’arrêt perd progressivement de sa charge.

Accélération, freinage, obstacles : Une accélération bien appuyée sollicite fortement la roue, et peut vite dépasser ses capacités, entrainant l’arrêt du système et donc la chute.

Un obstacle comme un bateau de trottoir de 3cm de haut correspond ponctuellement à une côte de 30% ! heureusement, l’inertie du pilote va aider à franchir l’obstacle, mais le franchir à vitesse élevée peut dépasser les capacités de la roue …

Enfin le freinage également sollicite fortement la roue. Même s’il rend l’énergie à la batterie, la puissance du moteur détermine la puissance du freinage et là encore peut dépasser les capacités de la roue…

La somme des puissances ci-dessus est assurée par le moteur et ne peut dépasser sa valeur MAXI

800W par exemple pour la Gotway MCM4 au risque de griller…

Lorsque les 800W sont atteints, l’électronique s’éteint au bout de deux secondes pour protéger l’ensemble comme les fusibles de votre appartement (à ne pas tenter)

La puissance en pic (1200W pour cette même roue) sert uniquement à rattraper l’équilibre au passage d’un bateau de trottoir par exemple)

 

GRAPHIQUES THEORIQUES D’UNE E-ROUE GENRE GOTWAY MCM4

Poids pilote 80kg / poids roue 13.8kg / batteries 680Wh chargé à 100% et 20°C dehors

PUISSANCES MISES EN JEU (Watts) en fonction de la vitesse (Km/h)

schema 1

On constate que les pentes demandent beaucoup de puissance, que le vent relatif et les frottements du pneu sont loin d’être négligeables

 

PUISSANCE MOTEUR UTILE EN UTILISATION

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On constate qu’une roue de 800W peut atteindre plus de 40km/h sur du plat mais il s’agit là de la vitesse de rupture appelée TILT ! comme sur les flippers ! à ne pas chatouiller sous peine de graves blessures avec séquelles. De plus, les moteurs Brushless ont par construction leur propre vitesse limite quel que soit la puissance consommée et le TILT a lieu avant les valeurs du graphique.

On constate que les 800W sont vites atteints à 20km/h pour une pente à 10%.

Qu’une pente de 5% est à peine régénératrice car suffit juste à compenser les pertes.

AUTONOMIE DE LA BATTERIE 630Wh en fonction de la vitesse

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On constate que la vitesse optimum est aux alentours de 12km/h mais que l’autonomie est encore bonne à 20km/h

Par contre, à vitesse élevée ou par vent de face important, l’autonomie se dégrade rapidement

 

Etude pratique de la roue MCM4S

 

Un essai sur banc de puissance qui simule un terrain plat pour un pilote de 80Kg

La roue a été débridée uniquement pour l’étude. Vous devriez toujours garder le TILT-BACK qui vous maintient à distance de l’accident et rester très attentif aux BIPS (pas de musique à fond dans les oreilles)

Vitesses atteintes à chaque palier d’avertissement (1=2 bips, 2=3 bips, 3=4 bips, 4=TILT) en fonction de l’état de la batterie :

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On constate de très fortes vitesses de pointe batterie bien chargée

La vitesse maximum à la limite des 4bips est bien celle annoncée par le constructeur 32km/h

On constate qu’il y a toujours au moins 6 km/h de marge entre les 4 bips (à ne pas dépasser) et la vitesse, ce qui semble raisonnable

On constate jusque 8 km/h d’écart sur les performances entre une batterie pleinement chargée et une batterie presque vide

On constate qu’à faible charge, dès 17km/h, la roue crie au secours et signale sa faiblesse par un nouveau message : 3 bips toutes les deux secondes, la rampe lumineuse de charge passe totalement en rouge, pourtant la vitesse de TILT est encore 15km/h plus loin… vous restez en SECURITE mais mieux vaut respecter la batterie car les forts courants à basse charge sont néfastes

On constate que les premières alertes sont groupées à des valeurs fixes 20 et 22km/h alors que la dernière alerte (4 bips) dépend de la puissance absorbée et de l’état de la batterie

Toutes ses données sont mesurées en vitesse réelle avec un compte tours de roue et en tenant compte de l’écrasement non négligeable du pneu (environ 10mm pour 80kg).

On constate alors l’optimisme résolument trompeur de l’application Android qui peut surestimer de 4 et jusque 10km/h la vitesse réelle.

 

COURBE D’OPTIMISME

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Connaissant avec précision les limites et retranchements techniques de la MCM4S,

Passons (bien équipés) à l’essai en situation réelle :

 

Essai sur 35km par 12C°, powerfull-mode, sans alarme, sans tilt-back batterie 100% à 30% pour finir :

Comme dans l’essai sur banc, la MCM4S tient ses promesses et il faut être téméraire pour chatouiller les 4 bips qui ont bien lieu au-delà de 30km/h vitesse réelle.

L’autonomie est bien conforme aux graphiques en sachant que la moitié du trajet s’est faite à 28km/h et à dévorer 40% de la batterie en 15km.

Auparavant, c’est avec une MCM4 première version que j’ai tenté de dépasser les 4 bips qui ont lieu à 22km/h ; le TILT s’est produit à 28 soit une réserve de 6km/h que j’ai voulu utiliser pour dépasser un vélo.

Croyez-moi sur parole les 6km/h ont vite été dépassés sans que je m’en rende compte malgré mon compteur de vitesse instantanée ; les choses se passent très vite : c’est d’abord le décrochage du moteur (les pédales s’effondrent) et deux secondes plus tard j’étais au sol, devant, puis derrière le cycliste…

Prudemment, j’étais en blouson de motard avec dorsale, gants casque et protège poignets, mais malgré tout, il m’en cuit encore.

Fort de cela je sais qu’il NE FAUT PAS DEPASSER LES 4BIPS !

Contrairement à sa grande sœur la MCM4 qui a un comportement uniforme sur l’ensemble sur la plage d’utilisation (de 0 à 22 km/h réel), la MCM4s nécessite une attention particulière au delà des 24 km/h réels (28km/h sur l’application).

En effet, au delà de 24km/h réels on détecte un léger phénomène d’oscillation d’avant en arrière qui doit être compensé par une décontraction totale du pilote.

Ce phénomène d’oscillation est lié à une régulation électronique plus complexe car le moteur de la MCM4S a la même puissance que celui de la MCM4 mais sa vitesse maximum est plus grande, ce qui inversement lui donne moins de couple (moins nerveux). Elle pardonnera donc moins facilement les erreurs de pilotage.

Le couple réduit par rapport à la MCM4 surprend un peu au début mais est vite compensé par l’absence apparente de limite de vitesse.

J’ai effectué plus de 100km depuis cet essai et je me suis facilement adapté au caractère de cette roue. La position du corps, la souplesse et l’amortissement volontaire sont déterminants.

 

CONCLUSION

La Gotway MCM4S est une roue puissante, robuste et SURE en utilisation normale sans dépasser les 3Bips exactement comme l’est la MCM4 au 4bips.

Puissante, car même en côte, batterie à 50% elle maintient les 22km/h

Robuste, car une chute à 28km/h a à peine éraflé le plastique des Leds

SURE car elle a beaucoup de réserve de puissance au-delà des premières alertes

Mais la cerise sur le gâteau : c’est le S… suffixe provenant bien du mot SPORT car passé les 3 bips, il faut apprendre à la dompter.

Dans un espace bien dégagé, sans piéton et bien équipé c’est un pur bonheur que de la chevaucher et de ne sentir aucune limite sinon les nôtres… ça c’est du sport !

Revers de la médaille c’est qu’elle est moins nerveuse que la MCM4 première génération mais là encore cela donne plus d’intérêt sportif pour le passage des obstacles pendant lequel l’anticipation de la position du corps va être déterminante.

Rapport effectué le 26/12/2015

Jean-Luc Guillemet Ingénieur

Bureau d’étude indépendant