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vendredi 26 mai 2017

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Amphicar

Amphicar : châssis

Thierry Jorissens

Le châssis et les roues devaient provenir d’une voiture tout-terrain RC. Du moins au début, je pensais que cela pourrait se faire... Il m’est très vite apparu que rien ne s’accorderait avec mon projet !

N’ayant trouvé aucun modèle correspondant à l’empattement et aux voies de l’Amphicar à l’échelle, j’ai choisi un "châssis nu" proche en dimensions de ce dont j’avais besoin. J’appellerai cet élément modèle de base dans la suite. Cependant les roues étaient vraiment beaucoup trop larges, les pneus horribles (gros crampons) et le système de direction ainsi que celui d’entrainement des roues arrière ne pouvaient pas être facilement adaptés à un usage amphibie.

Le modèle de base... - 73.8 ko
Le modèle de base...
...ou plutôt le modèle donneur de quelques pièces, puisqu’au final je n’ai quasi rien gardé de ce bidule !

Au final, je n’ai conservé de ce modèle de base que les jantes (que j’ai modifiées), les bras de suspension avant (que j’ai raccourcis), et les 4 pièces avec les axes (et des roulements à billes) permettant de fixer les 4 roues (les fusées et pivots avant, les fusées arrière). Bref, pas grand-chose...

Les pièces de l’essieu avant... - 129.3 ko
Les pièces de l’essieu avant...
...dont les bras de suspension raccourcis d’un tiers, tout comme les tirants et les barres de direction.

L’essieu avant assemblé - 118.8 ko
L’essieu avant assemblé
Toutes les pièces raccourcies sont renforcées (plaques laiton) et installées sur le châssis. Tout cet ensemble sera sous eau, et sera donc bien graissé à chaque rotule.

Les pièces de l’essieu arrière... - 110.9 ko
Les pièces de l’essieu arrière...
...ou du moins, les deux seules pièces conservées du modèle de base pour tout l’arrière : les fusées de roues, et c’est tout !

LES ROUES

J’ai cherché et trouvé sur le site Hobby King, de nouvelles roues avec des pneus en vrai caoutchouc (et pas en "mousse") dont le diamètre et la largeur convenaient. Le dessin des sculptures n’est pas conforme, mais ce n’est qu’un détail.

Par chance, les diamètres des jantes du modèle de base et de ces nouvelles roues sont strictement identiques. En plus les jantes des nouvelles roues sont en deux parties démontables, dont une seule utile : l’intérieure, une sorte d’anneau en plastique dur qui va me servir de centrage et de support pour la fixation de la partie extérieure qui proviendra, elle, des jantes du modèle de base.

Je n’ai eu qu’à découper la partie extérieure des jantes du modèle de base (partie contenant l’empreinte hexagonale pour la fixation sur l’axe grâce à un écrou à frein) et la visser contre la partie intérieure de la nouvelle jante en lieu et place de la partie extérieure de cette dernière.

J’obtiens ainsi des roues qui une fois peintes couleur ivoire, puis décorées par un enjoliveur tiré du fond d’une canette, et complétées par "une tentative de flanc blanc", donnent un résultat plus qu’acceptable.

Fabrication des roues - 118.6 ko
Fabrication des roues
1-La roue du modèle de base, dont je n’ai gardé que le centre de la jante, visible à droite. 2-La nouvelle roue, dont j’ai éliminé la moitié de jante extérieure. 3-Les deux pièces conservées de chacune des roues, que j’ai assemblées avec cinq vis. 4-La roue du modèle de base, et la roue modifiée pour l’Amphicar. Elle est quasi deux fois moins épaisse !

Finition d’une roue - 133.1 ko
Finition d’une roue
En haut, on voit que l’enjoliveur est en réalité le fond d’une canette. La peinture ivoire de la jante et le flanc blanc du pneu termine la roue. En bas, on voit dans l’ordre la roue (horrible) du modèle de base, la nouvelle roue, et la roue telle qu’elle équipe en définitive l’Amphicar. L’enjoliveur a été complété d’un relief en son centre, en fil de soudure collé à la cyano. Un filet de bombe de peinture façon chrome donne la touche finale.

LE CHASSIS

Après avoir mesuré l’encombrement des pièces conservées pour la fixation des roues, vérifié le dégagement nécessaire pour que les roues avant pivotent, et calculé le meilleur emplacement pour le différentiel, j’ai dessiné et découpé le châssis de l’Amphicar dans une plaque de CTP aviation 5 mm.

Il faudra littéralement encastrer le différentiel (il dépasse même sous le châssis) pour garantir un angle non contraignant des demi-arbres de transmission tout en positionnant l’arbre d’attaque du différentiel de manière à pouvoir installer le gros moteur réducté.

En effet, le fond du coffre arrière étant beaucoup plus haut que le fond du châssis puisque les deux hélices sont situées en-dessous du plancher du coffre (mais au-dessus du fond du châssis), le gros moteur doit être incliné : il n’y a pas la place pour le positionner à l’horizontale, l’espace réservé au carter du moteur dans la vraie Amphicar (situé entre les deux hélices) étant à l’échelle, trop étroit dans le modèle réduit.

Les roues arrière sont reliées au différentiel par deux arbres équipés de noix de cardans. Il s’agit d’arbres adaptables prévus à l’origine pour les camions RC et provenant du catalogue TecniModel.

Le châssis - 65.3 ko
Le châssis
Voici la toute première pièce de l’Amphicar ! Le châssis est en CTP de 5 mm 9 plis. Les découpes sont très complexes, et toutes justifiées...

Le différentiel est encastré ! - 73.4 ko
Le différentiel est encastré !
Je l’ai choisi "costaud", et donc assez volumineux. L’axe des roues étant proche du châssis (l’Amphicar est "haute sur roues" !), il a fallu littéralement encastrer le différentiel pour que l’axe de sortie des demi-arbres de roues de ce dernier ne soit pas trop haut par rapport au centre des roues. L’étanchéité est assurée par une véritable "noyade" dans la résine.

Emplacement du moteur - 75.4 ko
Emplacement du moteur
L’ensemble différentiel-moteur tel qu’il sera installé. Le support triangulaire visible sous le moteur est un gabarit qui permet de positionner le différentiel. Le cardan est un modèle dit "de force", avec un manchon en caoutchouc cranté servant de liaison.

J’avais une certaine crainte quant à l’étanchéité de ces arbres puisque les roues sont dans l’eau, et les arbres à l’intérieur. J’ai donc créé de chaque côté un petit "bac", un petit espace censé pouvoir recueillir les gouttes d’eau qui s’infiltreraient par les roulements des roues. Mais comme j’ai très généreusement noyé cet emplacement dans de la graisse de roulements à billes, après avoir injecté de la graisse fluide dans les roulements eux-mêmes, j’obtiens au final une étanchéité bien supérieure à ce que j’avais espéré.
-  Lors des tests en baignoire, l’Amphicar est restée une quinzaine de minutes dans l’eau sans qu’une seule goutte n’y pénètre.
-  Lors de son baptème sur un lac, où l’Amphicar a navigué plusieurs dizaines de minutes en une trentaine "d’entrée - sortie" dans l’eau, aucune goutte ne s’est finalement invitée !

Le
Le "bac" de roue arrière
Ce petit bac et le morceau d’essieu du modèle de base seront collés sous le châssis. Le centre de la roue débouche, lui, juste au-dessus. Les roulements inclus dans cette pièce sont noyés de graisse fluide, et le bac sera rempli de graisse épaisse une fois tout installé. On distingue ici nettement la pièce hexagonale d’entrainement de la jante provenant du modèle de base.

Une partie de l’essieu arrière - 83.1 ko
Une partie de l’essieu arrière
Les deux "bacs" sont installés, boulonnés, et noyés de résine (Pattex Stabilit Express). Il restera à remplir de graisse bien plus tard...

Les demi-arbres adaptables - 92 ko
Les demi-arbres adaptables
Ils proviennent du catalogue TecniModel et sont prévus pour des camions RC. Sur l’Amphicar, ils sont très courts ! Les noix de cardans s’emboitent parfaitement côté différentiel, mais sont un peu petites côté roue ; cependant cela ne pose aucun problème vu que ces ensembles tournent assez lentement.

L’essieu arrière au complet - 101 ko
L’essieu arrière au complet
Le support moteur est toujours le gabarit de montage, mais toutes les autres pièces de l’essieu sont définitives et déjà fixées en place. Le pourtour du différentiel doit encore être renforcé à la résine.

LA DIRECTION

A l’avant de l’Amphicar, j’ai tout supprimé du système de direction du modèle de base... J’ai fabriqué un caisson autour de l’essieu avant, délimitant un espace qui sera sous eau et dans lequel on retrouve les roues avant, les bras de suspension, et le système de direction "maison" : j’ai relié les deux barres de liaison de la direction (raccourcies) du modèle de base, à une pièce en laiton, qui coulisse dans une glissière-guide (en bois). La partie supérieure de cette pièce en laiton est fixée à une tige dont l’autre bout débouche dans le coffre avant, dans la partie étanche de l’Amphicar donc, en passant par un soufflet rempli de graisse.

Dans le coffre avant, un servo "performant" assure le déplacement de la tige, donc de la pièce en laiton reliant les deux roues, donc de la direction. Il n’y a de la sorte, aucune entrée d’eau possible par l’avant pour ce qui est de la partie immergée.

La direction - 95.7 ko
La direction
Une pièce en laiton est fixée sur une barre de direction. Une tige y est attachée, et est enfilée dans un soufflet étanche. Les premières pièces de bois (CTP 3 mm) constituant le "caisson" de l’essieu sont en cours de montage.

Le caisson de l’essieu avant - 96.4 ko
Le caisson de l’essieu avant
Seul le soufflet débouche dans la partie intérieure du coffre avant. Toute la "mécanique" de l’essieu sera sous eau.

Essieu avant terminé - 89.6 ko
Essieu avant terminé
Le servo de direction est fixé. Il tire ou pousse la tige passant par le soufflet, tige qui agit sur la pièce de laiton fixée sur une barre de direction et provoque l’effet souhaité sur les roues avant. Le servo est un modèle Turnigy de 12 Kgs, l’effort à fournir sur route étant important (sur l’eau, il est beaucoup plus faible). L’étanchéité est assurée par de la Stabilit Express à chaque liaison entre les pièces de bois. Le soufflet est rempli de graisse.

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Châssis complet - 100.4 ko
Châssis complet
Voici le châssis terminé. La partie mécanique "voiture" n’étant pas la plus simple à réaliser, on peut souffler quelques jours avant la partie mécanique "bateau"...

Pour augmenter l’efficacité de la fonction gouvernail des roues avant dans l’eau, j’ai conservé les bras de suspension du modèle de base, mais raccourcis, ainsi que leur système de losange permettant d’assurer un débattement vertical des roues sans effet de carrossage.

J’ai installé (toujours dans l’espace sous eau de l’essieu avant), une pièce transversale "bloquant" le débattement vers le haut à un niveau visuel qui correspond à l’Amphicar à l’arrêt sur route. Mais le débattement vers le bas est libre, ce qui permet aux roues - grâce à leur propre poids - de descendre d’1 cm plus bas sous le châssis que sur route, une fois l’Amphicar dans l’eau. Ceci augmente la surface "libre" des roues (donc sous le châssis) qui doit offrir la prise à l’eau pour l’effet giratoire de l’Amphicar dans l’eau, un peu à la manière d’un gouvernail de bateau dont on augmente artificiellement l’efficacité en le sur-dimensionnant.

Suspension avant - 32.5 ko
Suspension avant
Ce n’est pas vraiment une suspension (il n’y a pas de ressort ni d’amortisseur), mais plutôt une astuce permettant d’augmenter l’efficacité de la direction dans l’eau. A gauche, la position de la roue sur route et à droite, telle qu’elle est dans l’eau : la roue descend d’un bon cm de par son propre poids ce qui offre une plus grande surface de prise à l’eau pour l’effet gouvernail.

Prochain article : la partie mécanique "bateau" de l’Amphicar !