Notre prototype

Notre prototype a pour but de résoudre un maximum des problèmes que nous avons décrits jusque ici. Le but avec ce prototype est que les gens puissent aller plus vite, en faisant moins d'effort, tout en restant en sécurité. Nous ne donnons aucune limite à notre budget.

Nous avons décidé de partir sur un vélo couché. Pour plusieurs raisons : le rendement, le confort, l'aérodynamisme.

Comme pour les inconvénients, nous allons énumérer chaque partie qu'il nous a semblé important de modifier, et nous allons à chaque étape tenter de justifier nos choix. Pour cela nous vous présenterons des exemples, des essais...

le matériau :

Nous avons choisi le titane. Cette matière est peu utilisée dans le monde du vélo principalement à cause de son prix et de son aspect qui est moins esthétique que celui de la fibre de carbone par exemple. En plus de cela il est dit de type "rigide" c'est à dire que le cycliste sera moins confortablement installé. Mais nous ajouterons d'autres points pour le confort résultat nous jouerons ici plutôt la carte de la performance et de la durée de vie du vélo. Effectivement, un vélo en titane ne demande que très peu d'entretien, il peut être mouillé. De plus, il est très solide tout en restant léger. Enfin, il a des qualités dynamiques qui font de lui un vélo très efficace.

la forme :

Nous avons choisi un vélo couché. Il y a des désavantages par rapport au vélo debout mais il y a également un grand nombre de qualités :

la sécurité : un vélo couché est à la fois plus et moins sécurisé qu'un vélo debout. Il est plus dangereux car il est beaucoup moins voyant, il est plus compliqué d'anticiper ces mouvements. Mais par contre en cas de chute, le cycliste tombe de beaucoup moins haut, limitant ainsi l'impact. Et lors de choc frontal, ce sont les pieds qui sont devant et donc eux qui encaissent le choc en premier et non la tête comme sur un vélo classique.
l'efficacité : un vélo couché est beaucoup plus aérodynamique qu'un vélo debout. Le cycliste ayant une position plus allongée prend beaucoup moins le vent. Par contre, il n'existe qu'une seule position où le corps et le poids sont à l'arrière du vélo ce qui complique la pratique en montagne. Le cycliste est obligé d'utiliser un petit braquet, donc d'avancer assez lentement. Une vidéo de vélo couché en montagne est disponible à fin de ce paragraphe.
Sur le plan cardiovasculaire : un cycliste qui roule sur un vélo couché aura une position plus allongée et donc la circulation du sang sera plus facile car le coeur aura besoin d'envoyer le sang avec moins de puissance pour que celui-ci aille jusqu'aux jambes. Alors que pour un cycliste qui roule sur un vélo normal, le coeur fera un effort plus important pour que le sang circule efficacement, pour un même effort il sera donc moins essoufflé qu'avec un vélo classique.
Le vélo couché a aussi un centre de gravité beaucoup plus bas, dans les virages par exemple, c'est beaucoup moins dangereux car le risque de faire une chute es beaucoup plus faible.

le confort : comme nous l'avons déjà dit avant, le confort est bien plus important sur un vélo couché que sur un vélo debout. Le poids que le cycliste subit dans le dos est bien moins important. Par contre, le confort visuel est moindre.

les suspensions :

Il existe deux types de suspension, les suspensions avants et les suspensions arrières. La plupart du temps les vélos couchés n'ont qu'une suspension arrière. Voici le principe des suspensions : la fourche s'enfonce lorsqu'il y a une aspérité dans le sol et ainsi absorbe le choc.

Le problème avec les suspensions est qu'elles agissent lorsque une force est transmise vers le haut ou vers le bas. Résultat lorsque le cycliste produit son effort, il arrive que les suspensions absorbent une partie de son énergie. Ainsi il nous faut donc des suspensions que nous pourrons bloquer en fonction de l'effort. Effectivement aujourd'hui, il existe des suspensions que l'on peut bloquer.

Il existe tout type de suspensions et une grande échelle de prix. Lorsque le prix est faible, les matériaux sont mauvais, résultat le débattement est faible et la suspension s'use rapidement. On a donc choisi une suspension en acier, son débattement est important sans rendre la pratique désagréable et il est très résistant : il allie confort et durabilité.

la roue motrice :

Il existe deux types de vélo couché, les vélos couchés dont la roue motrice est la roue avant et les vélos couchés dont la roue arrière est la roue motrice. Plus la roue motrice est grande, plus un tour de pédale fera avancer le vélo. Sur un vélo couché la roue avant est plus petite que la roue arrière. Il nous a donc paru évident de prendre la roue arrière comme roue motrice. En plus de se côté, il est très compliqué de mettre vitesses et plateaux sur une roue avant.

Voici deux vélos, le premier avec une roue avant motrice, le second avec la roue arrière

Pour la taille des roues le problème est assez compliqué à résoudre, plus la roue est grande, plus le vélo avancera mais il y a d'autres éléments à prendre en compte. Par exemple, la stabilité. Effectivement, plus la roue sera grande, moins l'équilibre du cycliste sera bon. Afin de choisir une taille qui nous semble correcte, nous avons regardé des vélos couché et nous avons choisi de prendre une roue de 406 millimètres ( diamètre ).

le braquet :

Suite à nos essais, nous avons décidé de ne mettre que deux plateaux sur notre vélo. Effectivement, nous avons vu avec le vélo que nous avons essayé dans la vidéo que mettre deux plateaux au nombre de dents très différents sans être à des extrêmes ( + de 50 dents ou - de 30 ) en rendait l'usage efficace sans être trop dur et ce sur un type de terrain assez pentu. Nous avons donc choisi un grand plateau de 46 dents et un petit plateau de 35 dents. Ainsi, la taille des plateaux ne diffère pas énormément, ce qui limite les risques de dérailler. Pour les vitesses, nous avons choisi de garder les mêmes que sur le vélo que nous avions utilisé en enlevant les deux extrêmes car elles ne nous semblent pas suffisamment efficaces ou faciles. Pour vous faire votre propre idée, vous pouvez aller sur cette page où nous avons réalisé un petit film pour vous montrer la différence d'allure, de cadence de pédalage en fonction des différents pignons.

Les freins :

Il existe au total plus d'une dizaine de type de freins : les freins à disques mécanique, hydraulique ; les freins à tambour ; à rétropédalage ; cantilever ; les étriers larges .... Parmi tout ces types de freins, nous avons choisi le système qui était, pour nous, le plus apte à répondre à notre problématique et par conséquent il nous fallait un freins qui soit très léger, qui soit quand même puissant et qui s'adapte sur notre support, à savoir un vélo couché. Nous avons donc choisi les étriers à tirage latéral car ce sont les plus légers du marché et les plus adaptés pour un vélo de type loisir car ils sont peut encombrants et facile à régler, malgré que la plupart des vélos couchés aient des freins à disques. Voici à quoi ressemble les étriers à tirage latéral :

étriers à tirage latéral

Le guidon :

Sur un vélo couché, il existe deux type de guidons, plus exactement deux types de positionnement : la première position est la position classique c'est à dire devant sois comme le montre cette photo :

ou alors, la deuxième position, est une position peut commune car le guidon se situe sur les extérieurs de nos jambes comme celui-ci :

Nous avons donc choisi pour plusieurs raisons le positionnement 2 car il nous semblait plus approprié pour notre vélo. Premièrement d'un point de vue de l’équilibre, car avec ce système l'équilibre sera meilleur . Secondement car le premier positionnement est plus lourd que le second du fait qu'il y est le support. Du point de vue de la sécurité, le second offre une meilleur vue devant soit. Et enfin ce positionnement fatigue moins les bras car ils sont allongés le long du corps et donc ne sont pas en l'air comme avec le positionnement 1. Mais il y a tout de même deux défauts vite corrigeables : c'est pour descendre et monter du vélo ce n'est guère très pratique et il faut s'habituer à ce système de commande.

la géométrie :

Pour la géométrie nous avons trouvé qu'il serait plus efficace de vous présenter nos choix par un croquis. Vous pourrez voir, ci-dessous, deux croquis : le premier avec les traits de construction visibles de sorte que vous puissiez voir que les dimensions du vélo n'ont pas été choisies au hasard ( nous avons cherché à respecter les indications mises dans "problèmes de physique" et le deuxième sans traits de construction, pour que vous puissiez mieux voir le résultat final.

L'échelle que nous avons oublié de mettre sur ce dessin est de 1 cm = 10 cm. Entre l'axe de la roue arrière et de la roue avant, il y a 12 cm, l'angle de 145° qui représente le siège lui est situé à 30 cm du sol. Les proportions sont celles pour un individu d'environs 1m70, 1m80.

Comme vous l'avez sûrement constaté sur ces dessins, les tailles des roues avant et arrière diffèrent très peu, nous avons donc fait le contraire de ce que nous avions voulu initialement. En fait nous n'avons pas eu le choix, pour des problèmes géométriques ( les angles ). Malgré cela, nous avons décidé de laisser le paragraphe sur les roues car il est tout de même vrai !