Introduction de la roue à inertie sur un vélo

Projet de Physique P6-3
STPI/P6-3/2011 – 13
Etudiants :
Baptiste FLIPON Ming da LIU
Octave SAUNIER Stéphane RENAULT
Nattawat SUNPITUKSAREE Guido VAN RIJCKEVORSEL
Pr7 NOM7 nom8 NOM8
Enseignant-responsable du projet :
Didier VUILLAMY
Introduction de la roue à inertie sur un vélo
Quand l’essence augmente, il faut bien chercher de nouvelles solutions !

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Date de remise du rapport : 18 / 06 / 2012
Référence du projet : STPI/P6-3/2011 – 13
Intitulé du projet : Introduction de la roue à inertie sur un vélo
Type de projet : Etude de concept et de technologie, calcul, bibliographie
Objectifs du projet :
Ce projet a pour but de s’intéresser à la perte d’énergie qui a lieu lors du freinage d’un vélo.
L’objectif est d’étudier la roue à inertie comme solution possible pour lutter contre cette perte. Pour
ce faire, ce projet va parcourir différentes solutions technologiques et techniques abordées au
cours de l’élaboration de la roue à inertie idéale. De plus des calculs viendront compléter cette
étude en démontrant l’utilité et le rendement d’une telle solution.
Enfin à la fin de ce projet une conclusion ainsi qu’une ouverture viendront exploiter les résultats
pour en faire sortir une réponse quant à la cohérence de cette solution technique vis-à-vis des
autres solutions possibles.
Mots-clefs du projet :
 Travail en groupe
 Imagination et créativité
 Réalité
 Vérification et démonstration par le calcul
INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE ROUEN
Département Sciences et Techniques Pour l’Ingénieur
Avenue de l’Université - 76801 Saint-Etienne-du-Rouvray - tél : [phone] - fax : [phone]

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Table des matières
Table des matières .............................................................................................................. 4
Notations, acronymes ......................................................................................................... 6
Remerciements .................................................................................................................... 7
Introduction ......................................................................................................................... 8
Méthodologie – Organisation du travail ............................................................................. 9
Travail réalisé et résultats..................................................................................................11
1 Présentation du sujet et définitions de base ...............................................................11
1.1 Présentation générale du sujet ...........................................................................11
1.2 Buts et objectifs recherchés dans ce projet .........................................................11
1.2.1 Un système mécanique de roue cinétique, une alternative au vélo électrique et
leurs batteries ............................................................................................................................ 11
1.2.2 Récupérer l’énergie dissipée au freinage .................................................................. 11
1.2.3 Utiliser une roue cinétique pour stocker et restituer cette énergie ......................... 11
1.2.4 Créer un prototype de vélo à roue cinétique ............................................................ 11
1.3 Qu'est-ce qu'une roue cinétique ? .......................................................................12
1.3.1 Définition ................................................................................................................... 12
1.3.2 Principaux avantages de la roue cinétique ................................................................ 12
1.3.2.1 Énergie cinétique de rotation. ............................................................................... 12
1.3.2.2 Calcul de J .............................................................................................................. 12
1.4 Qu’est-ce qu’un dispositif d’embrayage ? ..........................................................13
1.4.1 Définition ................................................................................................................... 13
1.4.2 Les différentes phases de fonctionnement de l’embrayage ..................................... 13
1.5 Qu’est-ce qu’un variateur de vitesse ? ................................................................14
1.5.1 Définition ................................................................................................................... 14
1.5.2 Principe de fonctionnement ...................................................................................... 14
1.6 Cahier des charges. ............................................................................................15
1.6.1 Nos besoins................................................................................................................ 15
1.6.2 Nos contraintes ......................................................................................................... 15
1.7 Dimensionnement de la roue cinétique ...............................................................15
1.7.1 1e séance .................................................................................................................... 15
1.7.2 Paramètres fixes ........................................................................................................ 15
1.7.3 Paramètres variables ................................................................................................. 16
1.7.4 Calculs effectués ........................................................................................................ 16

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2 Pistes de recherche et solutions techniques ..............................................................16
2.1 Calculs préliminaires concernant un embrayage simple ......................................16
2.2 Transmission d'énergie (CVT, calcul transmission) .............................................18
2.3 Premier système à galet .....................................................................................20
2.3.1 Comment est réalisée la variation de vitesse ? ......................................................... 21
2.3.2 Problèmes ? Limites ? ................................................................................................ 21
2.4 Second système à galet ......................................................................................22
2.4.1 Comment est réalisée la variation de vitesse ? ......................................................... 23
2.4.2 Comment l’embrayage et le débrayage sont-ils réalisés ? ........................................ 23
2.4.3 Problèmes ? Limites ? ................................................................................................ 24
2.5 Le système poulie courroie .................................................................................24
Conclusions ........................................................................................................................27
Conclusion de l’aspect technique du projet ........................................................................27
Apport personnel pour ce projet .........................................................................................27
Conclusion du groupe ........................................................................................................29
Perspective pour la suite du projet .....................................................................................29
Bibliographie ......................................................................................................................30
Crédits d'illustration ...........................................................................................................31
Annexes ..............................................................................................................................32