Dopez votre vélo ! 4


Pourriez-vous remporter le Tour de France avec un vélo « amélioré » par rapport à ceux des autres concurrents ?  Que diriez-vous d’un petit moteur électrique caché dans le cadre ?

Un cycliste amateur peut développer pendant quelques heures une puissance moyenne de 150 watts, un pro autour de 190 watts. Différence : 40 watts. Pas de problème pour le moteur, nos amis modélistes  disposent de moteurs de 20 mm de diamètre produisant 200 W pour leurs engins volants. Pour la batterie, c’est plus compliqué en raison du volume réduit à l’intérieur du cadre. On dispose d’environ 0.25 l si on utilise qu’un seul tube rond de 25 mm, et de près d’1 litre si on remplit un cadre profilé dans les règles de l’Union Cycliste Internationale (UCI) , ce qui permet de disposer des batteries lithium-ion d’une capacité de 100 à 400 Wattheures.

le « Lithium Vivi RX-10S » de Matsushita, avec une batterie de 400 Wh/l qu’on pourrait presque loger dans le cadre …

Donc oui, une assistance électrique discrète peut vous propulser au niveau des pros du peloton pendant plusieurs heures.

Pour grimper un col, ça passe encore : les mutants sont capables de développer 400 W pendant une ascension ! [2] Pour les suivre, voire les dépasser, il vous faudra les 200 W du moteur en plus d’un pédalage intensif, mais la batterie vous lâchera grosso-modo au bout d’une heure.

Mais vous pourriez aussi devenir un redoutable routier sans l’assistance d’un moteur, mais en violant plus visiblement les règles de l’UCI. En effet, à plat, la puissance développée sert essentiellement à compenser le frottement dans l’air :

On voit tout l’intérêt de réduire le Cx, confirmé par le fait que les records de vitesse de véhicules à propulsion humaine sont détenus par des « vélos couché »:

  • record de l’heure : 90.6 km en 2009 par Sam Whittingham (contre 49.7 km pour un vélo « normal »)
  • record sur 200m : 133.28 km/h en 2009 par Sam Whittingham

L’entrprise canadienne Varna produit des vélos couchés et détient de nombreux records

Même sans carénage, un vélo couché offre un meilleur Cx qu’un vélo normal, et en plus il permet de s’appuyer sur un dossier pour exercer plus de force sur les pédales, sans la fatigue de la « montée en danseuse ».

Mais en 1934, l’UCI a interdit les vélos couchés, et elle a ensuite beaucoup limité l’amélioration aérodynamique des vélos. En fait, le carbone, le titane et les combinaisons moulantes des coureurs survitaminés cachent un gros gaspillage d’énergie : tous ces sportifs transpirent et brassent de l’air sur des machines qui devraient rejoindre les vélocipèdes au musée…

Références

  1. « Batteries lithium-ion : la société Matsushita donne un coup d’accélérateur » sur Caradisiac (2008)
  2. « Les calculs de puissance dans les cols du Tour de France » sur Cyclismag (2006)
  3. « Puissance musculaire humaine et bicyclette » sur Wikipédia
  4. « Règles techniques de la bicyclette« , UCI
  5. Quoi attendre de l’énergie humaine?
  • nevereven

    Super article (et juste après un autre super article sur les nombres univers…)
    Bravo pour la multidicsiplinarité !
    Juste une remarque, la fameuse « montée en danseuse » n’est pas source de fatigue en soi. Elle permet d’utiliser un peu les muscles des bras et décontracter d’autres muscles. En côte le vélo couché et moins performant même s’il permet d’exercer une force sur les manivelles supérieure au poids du cycliste (chose impossible sans appui lombaire)

  • http://diabollo.com/ VTT

    L’article est effectivement très intéressant. J’ai appris pas mal de choses aujourd’hui ;-)

  • http://www.millerebonds.lautre.net Daniel O.

    Salut,

    J’essaye les deux, vélo couché et vélo droit.

    Le vélo droit: le mien est un peugeot en acier qui a été fabriqué vers les années 80 (en gros il a mon âge :) C’est un vélo que j’ai équipé avec deux bonnes roues qui me donnent 21 vitesses, avec des cales-pieds à sangles, avec un prolongateur long (barres de triathlon).
    Ça en fait un vélo très efficace. Je ne suis pas trop pour la compétition, je trouve ça nul (et mauvais politiquement parlant), mais je me suis rendu compte que je dépassais pas mal de vélos en carbone… intéressant.
    J’ai souvent mal aux genoux quand je roule longtemps (au-dessus de 80 kilomètres), au niveau du dos, et les fesses ça peut encore aller.
    J’utilise assez peu la danseuse, qui me fatigue vite (mais je ne dois pas être très bon grimpeur en vélo droit… c’est un euphémisme… :)
    Donc je mouline, et je me traîne.
    J’aime bien utiliser la danseuse pour accélérer et pour fournir un complément de courte durée pour les côtes qui ne durent pas longtemps, et bien sûr pour varier les positions du corps (changer les mains de position, et les jambes, et lever les fesses, c’est agréable).
    Les avantages inégalables du vélo droit: la possibilité d’alléger sélectivement une roue ou l’autre, voire avec les cales-pieds et un vélo léger de faire sauter la roue arrière et avant voire le vélo entier (je n’y arrive plus très bien :), une manoeuvrabilité extrèmement importante (raison pour laquelle le seul vélo droit que je garderait pourrait bien être mon VTT), le fait de pouvoir rouler sans les mains, la possibilité d’avoir un pignon fixe trois vitesses, la danseuse pour ceux qui y arrivent (mais vu ce que ça fait aux articulations j’ai du mal à dire que c’est un avantage), une certaine convivialité que j’apprécie!!

    Le vélo couché. Celui avec lequel je roule en ce moment est un Nazca Pioneer. C’est un vélo très très maniable, confortable, efficace. Il a une suspension arrière, et on a réglé la selle pour qu’elle soit très à l’horizontale.
    Les cales-pieds sont obligatoires, et agréables quand c’est des cales-pieds automatiques.
    Je peux rouler très lentement (3,5 km/h), tourner serré. En ville il n’y a vraiment aucun problème.
    J’ai fait de longues distances avec. Je me fatigue beaucoup moins, je n’ai plus mal aux genoux, et je peux aller beaucoup plus vite. Je suis en Alsace, et en roulant je n’ai encore rencontré personne en vélo droit capable d’aller plus vite sur le plat que moi. C’est vraiment surprenant (je ne suis pas non plus si doué…!).
    Au niveau des côtes. Je préfère monter les côtes en vélo couché qu’avec mon Peugeot de course. C’est non seulement plus agréable pour moi, mais en plus je suis aussi plus rapide. Mais pour l’instant je suis moins rapide que les gens qui savent grimper en vélo droit (à mon avis vu les danseuses qu’ils font je ne serait jamais plus rapide… mais ça me convient très bien, je me fatigue beaucoup moins avec le vélo couché, et pour un résultat en côte pas si mauvais!).

    Donc en gros je préfère de loin le vélo couché, je trouve que c’est un vrai progrès, et j’ai du mal à rouler avec autre chose!

  • SIMON Annie

    Pouvez-vous, S’il-vous-plait, juste me donner un conseil, pour une réponse à mon problème que je ne trouve pas sur la toile. J’ai acheté en ligne un VTC 21 Vitesses, commandes au guidon. Je suis novice dans la pratique du vélo. Pour une montée assez raide, quel plateau sur les trois, et quelle vitesse sont les plus appropriés. Merci pour votre aide. Cordialement.