Nous vous avions présenté dans cet article plusieurs propositions d’améliorations de cet autorail issu d’une collection presse en évoquant un deuxième article relatif à sa motorisation. Dont acte ! (un peu tardif…). En fait, nous avons pris le temps de rédiger un long article qui tente d’aller au delà d’un simple tutoriel sur la motorisation de cet autorail. En effet, nous avons fait le choix de montrer comment se déroule ce genre d’opération : de l’idée initiale à la réalisation finale. Ainsi, tout au long de article, nous n’éludons pas les phases de test, les validations sur des morceaux de chutes, les échecs et abandons éventuels. Surtout, il montre l’intérêt de passer par une phase d’étude un peu rigoureuse au delà d’un bricolage sur un coin de table d’atelier. Les articles de blogs ou dans la presse spécialisée vous montrent la plupart du temps la solution finalement choisie mais n’évoquent pas les solutions qui n’ont pas pu être retenues. Nous pensons que le partage de compétences passe aussi par le partage de l’ensemble du processus, y compris le partage des erreurs, ce qui conduit à présenter une forme de « méthode » pour réaliser ce genre de projet. Ainsi, nous espérons que cet article vous aidera non seulement à motoriser ce petit autorail mais aussi, à vous lancer dans des projets similaires sur d’autres engins.
Précaution liminaire : nous vous invitons à lire l’article dans son ensemble avant de vous lancer. Ce projet propose l’emploi de différentes techniques qu’il est difficile de présenter de façon linéaire.
Niveau de difficulté : initié à confirmé
Matériel nécessaire : FNC, moteur de lecteur CD ou DVD, essieux, engrenage, petite visserie, plaque époxy cuivrée, résistances, condensateurs, leds bicolores, chute de feuille de laiton ou de cuivre
Matériel optionnel :
Outillage nécessaire : outil rotatif, fer à souder
Voilà le type de résultat que cet article va vous permettre d’obtenir.
Un autorail qui roule, avec des composants dont le coût total est de l’ordre d’une dizaine d’euros.
Bien entendu, il y aura un peu de travail mais le temps que vous consacrerait à ce projet vous procurera de grandes satisfactions.
L'examen du modèle
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Le modèle dispose d’organes de roulement composé de deux essieux. Ce n’est a priori pas trop difficile à modifier et à motoriser, moins qu’un système de bogies mobiles. Il semble en effet possible d’attaquer directement un des essieux sur lequel sera monté un pignon droit. En revanche, le socle en zamac est très épais et pas si facile que cela à manier.
La liste des travaux à réaliser
Il faut pour ce modèle réaliser une motorisation, l’éclairage des feux avant et arrière et enfin, l’éclairage de la caisse. Les dispositifs d’éclairage ne sont pas particulièrement difficiles à monter même s’ils demandent de la minutie. La motorisation requiert en revanche un peu plus d’étude.
Elle est le plus souvent de 6 V mais nous avons trouvé des moteurs pour lesquels cette tension était de 12, 9 et 3.5 V. Si vous utilisez un décodeur digital, il faudra le paramétrer de telle sorte de ne pas dépasser cette tension. Si vous utilisez un système d’alimentation basique, faites attention à ne pas dépasser ladite tension. En toute rigueur, ces moteurs dits à rotor sans fer nécessitent des formes de tensions particulières mais il s’agit d’un sujet à part entière que nous ne saurions développer dans le cadre de cet article. Les plus courageux pourront consulter le site Locoduino et leurs séries d’articles sur la PWM.
Ces moteurs ont été récupérés sur des lecteurs CD ou DVD. Ils ont la bonne taille pour motoriser ce type d’autorail léger. Comme vous pouvez le constater ci-contre, ils n’ont pas tous la même taille, ni les mêmes caractéristiques. Vous pouvez garder les fils d’alimentation ainsi que la micro visserie lorsque vous les prélevez. Sur la plupart (mais pas toujours…), les références sont indiquées et il vous faudra aller vérifier les principales caractéristiques, notamment la tension de fonctionnement.
Les travaux préparatoires pour valider les options
Le positionnement du moteur
Nous avons d’ailleurs en cours de processus fini par enlever toute la partie avant qui n’est pas visible.
L’installation du moteur est quasiment invisible une fois la caisse réinstallée. De plus, souvenez vous que la photo est prise en gros plan et qu’à distance sociale, la modification est invisible.
Il faudra dégager l’avant de l’aménagement intérieur du FNC pour pouvoir y installer le moteur. Il vous suffira de monter une meule sur un petit outillage rotatif.
Vérifiez que l’emplacement est suffisamment dégagé.
Le changement de la base
Cette plaque présente l’avantage d’être assez rigide pour remplacer la pièce en zamac et la face cuivrée va être utilisée pour l’alimentation électrique de l’autorail : moteur et lumière. Cela va ainsi limiter le cablage entre les différentes parties de l’autorail.
Comme nous l’indiquions en introduction, la base épaisse en zamac est supprimée et remplacée par une plaque de circuit imprimé. Elle a été bien entendu coupée aux dimensions de façon à pouvoir s’insérer dans la caisse.
La fixation de la nouvelle base sur la caisse
Côté conducteur, il suffira de reprendre le même système de fixation par vis. Il suffira de percer la plaque epoxy.
Vous pouvez coller sur l’intérieur de la caisse un morceau de styrène dûment découpé sur lequel nous viendrons visser la partie arrière du socle.
Il ne faut pas reprendre l’emplacement du trou de la pièce en zamac de ce côté. Le trou dans la plaque époxy doit être placé plus près de la caisse. Procédez à un perçage de la pièce de styrène collée.
Côté arrière en revanche, le système « exotique » avec des ergots se calant sous les tampons n’est pas utilisable.
Pensez à laisser la place pour le feu. Nous viendrons installer une led en cet emplacement.
Il vous suffira de tester l’assemblage qui doit être rigide. Il est probable qu’il faudra régler un peu la hauteur de ce nouveau socle ultérieurement.
Le traçage des principaux repères
La documentation est toujours utile pour envisager ce genre de travaux. Les cotations du plan permettent de vérifier que le modèle est à l’échelle ou presque (il manque 4 mm en longueur. Les compteurs de rivets ont pendu pour moins que ça…).
L’axe de l’essieu avant est à 25 mm du bord et celui de l’essieu arrière à 29 mm.Tant que le nouveau socle est fixé, tracez les principaux repères : l’axe central longitudinal et l’axe des essieux avant et arrière. Un fois fait, vous pourrez démonter le socle pour continuer les travaux. Ces points de repères – les intersections entre l’axe longitudinal et l’axe des essieux – sont ceux autour desquels nous allons structurer l’ensemble des travaux.
La fabrication de l'essieu non moteur
Nous allons commencer par cet essieu qui apparait le plus simple à créer de prime abord. En fait, nous allons complexifier un peu le travail en vous proposant la réalisation d’un essieu oscillant ou « palonnant » (après quelques recherches, il est apparu que ce terme « palonnant » est de la seule utilisation des modélistes ferroviaires, probablement dérivé du mot palonnier). Si vous ne souhaitez pas fabriquer un système oscillant, vous pouvez constituer simplement deux flasques comme proposé plus loin pour l’essieu moteur.
La principe d'un essieu oscillant
Ci contre un essieu dont le seul degré de liberté est la rotation des roues. C’est le montage que vous avez sur le FNC tel qu’il est livré (même si le modèle est statique…). Nous pourrions nous en contenter mais il est possible sur ce modèle d’améliorer sans trop de difficulté le montage.
Imaginez maintenant la mise en place d’un système qui offre un degré de liberté supplémentaire : l’essieu est monté sur un axe qui permet au montage de pivoter autour de celui-ci. C’est l’apprentissage d’un tel système que nous vous proposons !
L’intérêt de ce système est d’améliorer la liaison mécanique , et par voie de conséquence électrique, entre les roues et les rails. Le degré de liberté supplémentaire permet à l’essieu de mieux suivre le profil de voie et d’éviter des coupures de liaison électrique. Si ce sujet vous intéresse, des systèmes plus élaborés et donc encore plus performants existent : système à essieux suspendus, système Flexichas, système Isovap, etc. Certains artisans proposent même des pièces permettant de les construire. Peut-être y reviendrons-nous pour un autre projet mais pour ce modèle de FNC basique, nous allons nous contenter d’une amélioration plus simple. Pour être complet enfin, veuillez noter que si un essieu palonnant améliore la liaison roues et rails, elle rend un peu plus compliquée la prise de courant sur les roues puisque l’essieu oscille légèrement.
Nota : l’usinage de la plaque époxy est montrée plus loin dans l’article.
La réalisation de l'essieu palonnant : proposition n°1
Le principe consiste à insérer un fil laiton dans un carré (ou un tube). Le carré fait 1.6 mm de côté et le fil laiton 0.8 mm de diamètre.
Vous pouvez souder les deux fils sur la plaque époxy et étamer le carré de laiton. Il faut essayer d’être parallèle à la plaque d’époxy sans quoi votre autorail roulera légèrement en crabe.
Il y a peu de risque de court -circuit mais vous pouvez insérer un petit joint torique (vous en trouverez en démontant des briquets) pour éviter que la roue ne touche le support que vous venez de confectionner.
Vérifiez bien qu’il n’y a pas de point dur et que votre système oscille bien des deux côtés. L’oscillation n’a pas besoin d’être aussi importante que sur les photos. Quelques dixièmes de millimètres suffisent à rattraper les légères imperfections d’une voie (ou alors elle est très mal posée…).
Laissez un espace avec une petite cale (chutes de laiton ci-contre) entre le socle et le petit montage de façon à permettre une légère rotation, c’est ce que l’on recherche.
Confectionnez dans un rectangle de cuivre ou de laiton (23 mm par 7 mm) la pièce qui viendra supporter l’essieu. Repérez et percez pour le passage de l’axe d’essieu.
Il ne vous reste plus qu’à monter l’essieu sur votre petit système.
La réalisation de l'essieu palonnant : proposition n°2
Rendons tout d’abord à César ce qui appartient à César… Le principe de ce montage revient à Michel Viers, membre éminent du Rail Miniature Castrais. Commencez par tracer sur une feuille de laiton (ici de 0.3 mm) un rectangle de 22 mm par 9 mm. Ce rectangle est lui-même divisé en trois rectangles : un rectangle de 12 mm par 9 au centre et deux rectangles de 5 par 9 aux deux extrémités.
Pliez ensuite la pièce et assurez vous des équerrages et du parallélisme des faces latérales. L’alignement des trous va en effet guider l’essieu.
L’essieu doté de roues de 10.4 mm de diamètre est mis en place. Une tige de laiton de 1 mm est insérée et pliée aux extrémités.
La tige laiton pourra être soudée sur la plaque support. Une vue de profil.
Vous pouvez vous attaquer à présent au passage des roues. Si vous n’avez pas de matériel adapté (une fraiseuse par exemple), vous pouvez faire une succession de trous avec une mini perceuse.
Selon les essieux dont vous disposez, il faudra peut être les meuler légèrement, notamment s’ils sont munis de pointes.
Cela semble correct. Nous ferons les réglages précis ultérieurement de la même façon qu’il faudra traiter les questions électriques : pour l’instant, ce montage est propice aux cours circuits… Nous avons fait le choix de traiter les questions mécaniques et électriques de façon séparée dans un souci pédagogique. Il va falloir s’attaquer à présent à l’essieu moteur !
Après avoir tracé le centre des deux rectangles, vous percerez les centres d’un diamètre légèrement supérieur au diamètre de votre essieu, dans notre cas 2 mm.
Tracer une autre pièce de laiton 17 mm par 10 que vous percerez aussi au centre des façades latérales. Cette dernière pièce va être soudée sur la précédente. Assurez vous de leur perpendicularité.
Votre système palonnant est constitué. Vérifiez bien que le montage pivote librement sans point dur.
Vous pouvez à présent percer la plaque support.
Et voilà le montage vue de dessous.
Un tel montage améliore pourtant la liaison mécanique entre la voie et les roues et donc la continuité électrique.
Et affiner avec des limes aiguilles. Ce n’est pas d’une netteté exemplaire mais cela sera invisible une fois fini. Vous en profiterez pour percer les deux trous de guidage des ressorts de suspension qui seront récupérés sur le socle original en zamac.
Vérifiez à nouveau qu’il n’y a pas de points durs.
La fabrication de l'essieu moteur
Le principe du montage
Une vis sans fin va être montée sur l’axe du moteur qui attaquera directement un pignon monté sur l’essieu. Montage très simple qui ne fait pas appel à une cascade de pignons… Un exercice idéal pour faire l’apprentissage de ce type de modifications. Bien entendu, c’est un peu plus difficile à réaliser qu’à présenter…
Si vous n’êtes pas familier de ce genre de réalisation, vous devrez faire attention à quelques points, notamment la compatibilité du pignon avec la vis sans fin. Il faudra les choisir avec le même module. Par ailleurs, les diamètres des axes d’essieu peuvent être différents du diamètre intérieur du pignon et de la vis sans fin. Dans notre cas, les axes font 2 mm et les diamètres intérieurs 1.5 mm. Ces éléments se montent légèrement à force : en reperçant les diamètres intérieurs à 1.9 mm, vous obtiendrez un résultat exploitable. Renseignez vous auprès des artisans compétents si vous n’êtes pas sûrs de vous.
Une petite maquette du montage
Vous pouvez faire un petit montage à blanc pour prendre vos principaux repères, notamment s’il s’agit d’une de vos premières réalisations. Une plaque de test martyre a été utilisée pour fixer sommairement notre futur essieu moteur avec des chutes de laiton. Le moteur a été alimenté pour tester cet engrenage. Ce montage a permis notamment de valider l’entraxe. Ce site donne des indications beaucoup plus précises et rigoureuses sur ces montages mécaniques.
La réalisation de l'essieu moteur
Il suffira alors de monter une vis sans fin sur l’axe du moteur. Vous pouvez apercevoir les sections de cuivre déjà étamées sur lesquelles les flasques tenant l’essieu va être soudé.
Une fois que vous aurez insérer les flasques et le pignon, il ne vous restera plus qu’à souder le montage sur le socle en époxy. Soyez précautionneux avec la panne du fer à souder de façon à ne pas brûler la vis sans fin et le pignon en plastique.
Le moteur sera simplement vissé sur la plaque époxy. Les vis sont des vis de 1.8 mm. Faites attention de ne pas utiliser des vis trop longues qui iraient toucher le rotor et risqueraient de la bloquer.
Il faudra constituer deux flasques dans une feuille de laiton ou de cuivre qui seront coudés et soudés sur la plaque d’époxy.
Tout n'est pas si simple...
Valider le principe d’un engrenage ne signifie pas pour autant que tous les problèmes sont résolus. Le commerce offre des propositions de bogies motrices qui évitent bien des écueils. Mais dans notre cas, nous avons choisi une solution « DIY » et bien entendu, de nouvelles questions se posent à mesure que l’on avance dans le projet. Le schéma ci-dessous illustre le problème que nous devons résoudre. Ramenée à l’échelle 1/87, nous devons avoir 11.9 mm entre l’axe des tampons et la voie. En considérant que le bas de la plaque époxy affleure avec le bas de caisse, nous constatons un problème évident : en l’état, les roues vont buter dans le moteur !
Il faut gagner de l’ordre de 5.5 mm pour que les roues ne butent pas sur le moteur (nous pourrions aussi déplacer le moteur mais il faudrait alors faire de la place dans la cabine et concevoir un système de pignons ou un système de courroie pour transmettre la rotation. Essayons de rester le plus simple possible…). Nous devons donc envisager à ce stade une solution qui d’ailleurs peut relever de plusieurs choix :
- Il est possible de diminuer un peu le diamètre des roues. Ramenées à l’échelle 1/87, celles-ci devraient faire 10 mm alors que nous avons pris des roues de 10.4 mm. On peut gagner quelques 1/10, voire presque 1 mm en prenant des roues de 9.6 mm (c’est le diamètre des roues en plastique livrées avec cet autorail) ;
- Il est possible de réhausser la plaque époxy de 2 à 3 mm en la rentrant dans la caisse. Cette solution va néanmoins aussi réhausser les équipements intérieurs ;
- Enfin, il faudra inévitablement réhausser le moteur de l’ordre de 3 mm.
Voilà ce que notre montage pourrait donner en combinant ces différentes solutions :
Ci-contre en réhaussant à la fois la plaque époxy et le moteur, en plaçant des cales entre celui-ci et la plaque époxy. Celle solution semble plus acceptable.
Ci-contre en réhaussant seulement la plaque époxy. Il y a tout de même de l’ordre de 5,5 mm à gagner et la tête de nos voyageurs vont se rapprocher sérieusement du plafond…
Ces essieux aux normes américaines RP 25 ont un diamètre de 9.6 mm et peuvent donc aussi être utilisées pour ce projet.
Il s’agit de roues aux normes fines, particulièrement réalistes. Le diamètre de l’axe de l’essieu est de 2 mm donc tout à fait adaptable aux pignons utilisés pour ce projet.
Après le bricolage : la nécessité d'une étude plus sérieuse...
Après avoir fait différents tests, il est temps de faire une étude plus sérieuse… Ayant plusieurs de ces petits autorails à motoriser, il nous est apparu nécessaire de faire une petite séance de « bureau d’études » pour notamment dessiner la pièce qui constituera le socle. En réalisant ce dessin à l’échelle, une autre option nous est apparue envisageable. Bien entendu, point n’est toujours besoin de pousser aussi loin l’étude et un bricolage sur un coin de table peut fonctionner. Mais cela peut aussi donner des solutions imparfaites ou pas toujours pérennes. Et puis cet article ayant l’ambition d’être pédagogique, il vise à montrer l’intérêt d’aller-retours successifs entre des phases de bricolage et des phases de réflexion.
Une première option
Ces trois plans vous donnent les cotes précises de la plaque cuivrée et les travaux à réaliser. Cela vous permettra de faire un travail propre. Nous vous avons présenté notre prototype et les écueils rencontrés afférents mais il est bien de conclure sur un prototype optimisé. Nous avons laissé 3/10 de jeu de chaque côté par rapport aux cotes intérieures de la caisse. Bien entendu, s’agissant d’une pièce invisible, vous n’avez pas besoin d’une précision extrême. Néanmoins, la position des axes d’essieux doit être rigoureuse. Les trous de 1 mm (en rouge) sont pour l’alimentation électrique des feux et du moteur et leur position peut être modifiée. Veuillez aussi noter que les trous de fixation filetés des petits moteurs peuvent présenter des entraxes différents selon les types de moteurs.
Côté moteur : les tracés verts représentent les perçages pour réutiliser les ressorts de suspension fournis avec le modèle (les cotes sont sur le dessin suivant). Les autres cotes correspondent bien entendu aux perçages pour le moteur que nous vous avons présenté.
Côté arrière : le travail à réaliser est beaucoup plus simple puisque qu’il n’y a que l’essieu palonnant à installer.
Nous vous recommandons de commencer par ce côté si vous n’avez jamais travaillé les plaques époxy de façon à vous familiariser avec la matière qui néanmoins se travaille très facilement.
Une autre option possible : le moteur en avant de l'essieu
Compte tenu de la forme du capot avant, nous avions éliminé a priori la possibilité d’installer le moteur en avant de l’essieu. Néanmoins, l’étude montre que c’est envisageable. Cela permet de moins rogner sur l’intérieur de la cabine. Les travaux sur la partie arrière restent inchangés.
Des maquettes sur un bout de carton
Disposant de dessins à l’échelle et d’une machine à découpe laser, il a fallu 3 minutes pour obtenir ces deux socles découpés dans du carton bois de 1.5 mm, qui correspond à l’épaisseur de la plaque époxy. Ainsi, nous allons pouvoir valider nos principaux choix et vérifier sans coup férir les encombrements, notamment pour le moteur. Bien entendu, il n’est pas besoin d’une découpe au laser pour réaliser un socle de test découpé dans du carton.
La deuxième option (moteur en avant)
Vous pouvez constater l’épaisseur du moteur ci-contre. Le moteur simplement mis en place ci-dessous pour vérifier l’encombrement. Cela passe sans difficultés.
Vous avez ci-contre la comparaison des deux options. Comme la photo le montre, il faut choisir un moteur fin pour l’envisager.
Nous n’avons pas poursuivi plus avant cette option mais elle est tout à fait envisageable. notez néanmoins que nous avons juste traité les questions d’encombrement et n’avons pas vérifié si la puissance du moteur permettrait de faire rouler l’autorail. Peut-être qu’un de nos lecteurs tentera cette option et nous dira ce qu’il en est. Dans tous les cas, cela prouve qu’il n’y a pas d’option unique et que plusieurs solutions peuvent être mises en place.
La première option mise en oeuvre
Nous allons nous attaquer à présent au cœur du sujet puisque nous allons réaliser la plaque époxy qui sera montée sur notre FNC.
Ce n’est bien entendu pas indispensable mais l’emploi d’une petite perceuse à colonne munie d’une table à coordonnées facilite ce genre de travail, notamment si l’on veut être rigoureusement précis. Mais si vous ne disposez pas de ce type de matériel, un outil rotatif doté des forets, fraises et meules adéquats fera l’affaire. Il vous faudra bien repérer au préalable l’emplacement des différents perçages et meulages à réaliser.
Il faudra utiliser une petite fraise pour ouvrir le passage des roues.
Nous vous conseillons de vérifier vos travaux au fur et à mesure. Ci-contre, les perçages avant ont été réalisés ainsi que les dégagements et la plaque est mise en place pour validation. Vous pouvez constater qu’il est possible de réduire un peu le dégagement des ergots arrières.
Après avoir bien pris vos repères, vous pouvez commencer à percer en suivant le plan fourni. Cela se fait sans difficulté. nous avons commencé par faire tous les perçages avec un foret de 1 mm.
Après avoir terminé le passage des roues, vous pourrez vous attaquer à l’usinage des dégagements pour les deux paires d’ergots sous les portes.
Tout semble correct, nous pouvons nous attaquer aux perçages à l’arrière. Une fois que tous les perçages et fraisages ont été réalisés et amenés aux bonnes cotes, nous pouvons mettre en place la pièce et vérifier qu’elle peut être installée et vissée sur la caisse. Il sera toujours possible de procéder à des ajustements ultérieurs si besoin mais l’essentiel est fait !
L'organisation électrique
Les zones de coupures
Nous avons pour l’instant fabriqué notre nouveau socle à partir d’une plaque époxy mais il convient de le finaliser en réalisant les coupures électriques nécessaires. En effet, pour l’instant, en l’état, il n’offrirait qu’un immense court-circuit. il convient ainsi de délimiter les zones aux pôles positifs et négatifs et éventuellement les zones qui n’ont pas besoin d’être polarisées. Nous allons donc pour se faire repartir du dessin de notre plaque époxy que nous venons de percer. Les traits noirs représentent les parties de cuivre à enlever sur la plaque époxy. De chaque côté, la plaque sera polarisée. Les deux rectangles noirs permettront d’isoler les essieux. Enfin, n’oubliez pas d’isoler les têtes de vis situées sur l’axe central qui peuvent faire court-circuit.
Les prises de courant
Il est très facile par exemple d’installer des prises de courant aux extrémités pour les feux avant et arrière. Ci-dessus et ci-contre.
L’intérêt de disposer d’un socle avec 2 parties polarisées permet de pouvoir utiliser des prises de courant tout le long de la base de l’autorail, ce qui limite le câblage.
Les prises de courant pour les essieux
C’est encore un peu plus difficile à régler puisque cet essieu est oscillant et donc légèrement mobile.
Ci-contre en gros plan les prises de courant installées sur les roues de l’essieu avant. Même si ce n’est pas nécessaire, nous vous recommandons d’installer aussi deux prises de courant sur les roues de l’essieu arrière (ci-dessous) de façon à conforter l’alimentation électrique.
Ces palpeurs sont constitués par des longueurs de fil de bronze phosphoreux de 25/100 mm soudés sur la plaque d’époxy. Ce montage requiert un réglage fin pour assurer un contact suffisant tout en permettant la libre rotation des roues.
L'éclairage de notre autorail
Les feux avant et arrière
Nous allons utiliser des leds canons bicolores de 1.8 mm. La partie évoquant les conduits est très fragile et il faut percer très progressivement. Sinon il faudra refaire le conduit avec des tubes styrène.
Le feu est percé sans dommage. Comme vous pouvez le constater, il ne reste plus beaucoup de matière.
Vous pouvez peindre en noir l’intérieur du conduit pour éviter les fuites de lumière (ci-dessous).
Pensez à laisser des longueurs de fil suffisantes pour pouvoir ouvrir et fermer l’autorail sans difficulté. Faites attention à ne pas brûler le plastique avec le fer à souder.
Ci-dessus et ci-contre, les forets aux diamètres de plus en plus importants qui ont été utilisés.
Si jamais vous arrachez le conduit, il est facile d’en reconstituer un avec un morceau de tube de diamètre extérieur 3.2 mm qu’il faudra légèrement repercer.
Vous pouvez aussi passer un coup de peinture noire (ci-dessus) puis beige (ci-dessous) autour du conduit.
La led a aussi été peinte en noir. Faites un test pour voir si la led s’insère correctement dans le conduit. Ces autorails sont réversibles et peuvent donc circuler en marche avant et arrière.
La place disponible à l’avant de l’autorail permet d’installer facilement la résistance de protection de la led et les fils d’alimentation. Vous pouvez coller la résistance (2.7 Kohm) sur la face interne de l’autorail mais la led légèrement montée à force dans le conduit tient suffisamment l’ensemble.
Les leds présentées sont des leds bicolores : elles s’allument en blanc dans un sens et en rouge quand on inverse leur polarité. Il s’agit en fait d’une led comportant deux leds en internes. Il n’y a donc pas comme les leds traditionnelles d’anode et de cathode. Si vos leds sont neuves et n’ont pas les pattes sectionnées, vous pouvez néanmoins les repérer. Une des pattes doit être plus longue (telles sont les nôtres…).
La led s’éclairera ainsi selon les deux schémas présentés. Si les pattes ont été coupées, il faudra la tester pour savoir comment la brancher. Vous remarquerez certainement que l’éclairage blanc est plus vif que l’éclairage rouge, il ne faut pas vous en étonner. Comme nous vous l’indiquions, il s’agit en fait de 2 leds indépendantes montées dans un même corps en plastique et elles n’ont pas les mêmes caractéristiques électriques.
La place disponible à l’arrière est plus restreinte. Une des pattes de la résistance a été directement soudée sur la plaque cuivrée, il faudra faire deux perçages pour la souder ainsi que l’autre fil d’alimentation (le fil rouge). Il ne vous restera plus qu’à relier la led et l’arrière de votre autorail sera éclairée. Assurez vous de la bonne couleur en fonction du sens de marche.
L'éclairage de la caisse
Nous utilisons souvent des composants électroniques de récupération pour ces petits montages. Ci-contre, différents modèles de pont de diodes. Certains modèles sont surdimensionnés pour notre usage et si vous devez en acheter, le plus petit modèle conviendra.
Nous avons fait le choix d’installer le pont de diodes au milieu de l’autorail. Il n’est pas très épais et sera invisible une fois soudé. Mais vous pouvez tout à fait choisir une autre implantation.
Une nouvelle démonstration de l’intérêt de la plaque époxy : deux troux ont été percés pour souder les deux pattes des entrées alternatives du pont de diodes. Pas besoin de fils pour ces entrées !
Trois petits condensateurs de 220 microFarahs ont été collés sur l’époxy et câblés en parallèle. Leur effet sera minime mais nous sommes contraints par la place. Des micro composants (dit CMS) existent à présent qui apporteraient une meilleure solution.
Un morceau de ruban leds 5 V a été coupée à la bonne longueur et deux fils d’alimentation ont été soudés. Il ne vous reste plus qu’à relier ces deux fils d’alimentation à notre montage : votre autorail est à présent éclairé.
Faites des tests pour vous assurer que tout fonctionne. Une fois les tests concluants, il ne vous reste plus qu’à tout refermer et profiter de votre nouvel petit autorail roulant…
Nous allons utiliser une section de ruban leds qui sera collée sous le toit de la caisse. Cet autorail étant réversible, il faut réaliser un montage qui fonctionne quel que soit le sens de marche. Nous vous avons déjà présenté ce montage dans cet article.
Différents modèles de condensateurs avec des valeurs de capacités et de tensions différentes. Pour les condensateurs, plus la valeur sera grande, meilleure sera la garantie de stabilité électrique. Mais dans notre projet, c’est la place disponible qui va guider notre choix.
Le corps en plastique a été creusé pour pouvoir l’installer sur la plaque époxy.
Les sorties + et – ont été coudées et deux fils d’alimentation ont été soudées.
La résistance (1.8 KOhm) de protection du ruban led a été cablée en l’air sur les condensateurs ainsi que les deux fils en provenance du pont de diodes.
Faites bien attention à chaque fois à bien respecter les polarités.
Pensez à laisser des longueurs de fils suffisantes pour pouvoir ouvrir l’autorail sans difficulté. Il faut toujours penser aux opérations de maintenance ultérieure ; même si les composants utilisés sont relativement simples, certains peuvent claquer et nécessiter leur remplacement ou bien une soudure peut lâcher, etc.
Ci-contre, la caisse est ouverte et posée et il est facile de travailler, tous les composants – et surtout les soudures – sont accessibles.
L’éclairage de la cabine ci-dessus.
L’éclairage arrière ci-contre. Assurez vous que vous avez la bonne couleur en fonction du sens de marche.
Une synthèse des écueils auxquels vous pouvez être confrontés durant ces travaux
Nous avons évoqué le montage vis sans fin – pignon sans trop évoquer les caractéristiques mécaniques de l’assemblage. Le nombre de dents du pignon monté sur l’essieu moteur a bien entendu une influence sur la vitesse de rotation de l’essieu. Moins le pignon aura de dents, plus il tournera vite.
Ci-contre, des pignons de 9 et 10 dents à gauche et 15 dents à droite. Nous avons constaté que la vitesse de rotation – probablement trop importante – avec les petits pignons entrainaient le patinage des roues sur les rails. Nous vous conseillons donc de monter des pignons avec un nombre de dents plus importants (ceux de droite).
De toutes façons, ces autorails roulaient lentement (de l’ordre de 65 km/h) et votre modèle réduit devra reproduire cette vitesse. D’une façon générale d’ailleurs, les modèles réduits roulent trop vite sur les réseaux. Pour améliorer l’adhérence roue – rail, il est aussi possible d’installer une petite masse en plomb sur le moteur si vous constatez une motricité aléatoire.
Voilà quelques autres points de vigilance supplémentaires que nous vous recommandons, ayant été nous-même confrontés à ces difficultés :
- la réglage de la pression du fil de bronze phosphoreux sur les roues est délicat. Si la pression est insuffisante, le courant électrique ne passera pas et si la pression est trop forte, cela peut empêcher le moteur de tourner librement ;
- soyez vigilant dans l’isolation des différentes parties de la plaque cuivrée sans quoi vous aurez sans coup férir des courts-circuits. Nous avons constaté par exemple en fin de montage sur un de nos modèles un court-circuit dû à une tête de vis qui reliait les deux parties polarisées de la plaque époxy ;
- soyez précautionneux en fin de montage quand vous réalisez les soudures finales. Si vous touchez la caisse avec le fer à souder, vous risquez de déformer le plastique avec des risques de ne plus pouvoir le récupérer. Cela serait dommage de ruiner des heures de travail.
Eléments de conclusion
Du travail de modélisme un peu long, mais original et passionnant. Cela rebutera de prime abord nombre d’entre vous, pensant ce type de modification trop difficile voire inaccessible. Nous voudrions néanmoins apporter les quelques arguments suivants :
- ces travaux sont proposés à coût modique. Il est facile de récupérer des petits moteurs de lecteurs CD ou DVD et pour ceux qui n’auraient pas cette possibilité, ils se trouvent facilement sur le toile. Les composants électroniques utilisés sont des composants usuels, faciles à trouver ;
- de la même façon, l’outillage nécessaire est basique et disponible sur à peu près toutes les tables de travail des modélistes ;
- nous avons fait l’effort d’un article détaillé, progressif et pédagogique pour transmettre les compétences du mieux possible ;
- ce type de projet doit être envisagé dans sa globalité. Réussir une première motorisation est la voie vers de nombreuses autres motorisations sur d’autres modèles.
Au delà ces quelques arguments, pouvons nous souligner deux voies du modélisme ferroviaire qui parfois s’affrontent et qui pour nous sont complémentaires :
- la pratique du modélisme ferroviaire « dernier cri » qui consiste – pour faire très simple – à renouveler régulièrement son matériel à mesure que de nouveaux modèles sortent, de plus en plus détaillés et équipés de toutes les options ;
- La pratique du modélisme ferroviaire « DIY » avec du matériel sans nul doute moins noble et qui ne comportera pas toutes les options (même s’il est tout à fait possible de réaliser une version digitale) mais le modélisme réside aussi dans la valeur ajoutée personnelle que le modéliste apporte à ses projets.
Au travers de cet article, nous illustrons la deuxième voie, ce qui n’est pas une critique de la première : chacun est libre de donner le contenu qu’il souhaite à sa pratique de modéliste !
Merci de votre lecture, laissez nous un commentaire si le coeur vous en dit et à bientôt…