Vélo confortable + aérodynamique = vélomobile

Je suis toujours amusé et aussi un peu agacé par les chroniques sur l’aérodynamisme du vélo dans des magazines spécialistes du vélo classique ou droit. Leur analyse est correcte mais leur conclusion est souvent médiocre ! Pourquoi dépenser +5000$ dans un vélo de course haut de gamme quand vous serez plus rapide et plus confortable sur un vélo couché (recumbent bike) ou un tricycle allongé (trike) a +2000$ ?

Malgré la grande efficacité du vélo comme véhicule, la puissance disponible pour le mouvoir reste marginale: 0,3 cheval-vapeur! Il est donc légitime de chercher à optimiser l’efficacité de sa monture en s’attaquant aux deux variables influant le plus sur son rendement, soit le poids et l’aérodynamisme. La question devient donc: quel est l’impact relatif de chacun et par où commencer?

Un peu de science
Pour faire avancer sa monture, un cycliste doit combattre la résistance au roulement (friction des pneus sur le sol, friction des roulements de moyeux, etc.), la résistance de l’air et la résistance à la pente. À plus de 15km/h, la résistance au roulement devient négligeable, tandis que la résistance de l’air compte pour environ 90% des forces ralentissant le cycliste.
La résistance que l’air exerce sur un cycliste est définie par la formule suivante:

½ pV2 (CdA)

où p est la densité de l’air, V est la vitesse, Cd est le coefficient de traînée et A, la surface frontale du cycliste et de son vélo.
Pour diminuer sa résistance à l’air, le cycliste peut donc réduire sa surface frontale (adopter une position plus regroupée) et améliorer son coefficient de traînée. C’est ici que les roues et les cadres à sections profilés sont importants. On comprend aussi que la résistance de l’air est proportionnelle au carré de la vitesse (si on double sa vitesse, on quadruple la résistance de l’air). À 36km/h, la résistance de l’air compte pour environ 200watts, ce qui représente un effort louable mais réaliste pour un cycliste récréatif. Le coefficient de traînée (Cd) d’un cycliste et de son vélo est d’environ 0,8. En passant à un cadre profilé, on gagne environ 0,005; en y ajoutant des roues profilées (de 45 à 60mm), on peut espérer un gain de 0,5. Ce gain en Cd de 0,5 est négligeable à 20km/h, mais il représente environ 20watts à 30km/h et 50watts à 40km/h. Assez pour faire la vie dure à vos partenaires de route.

En passant dans une position couche plus confortable pour votre dos, vous gagnerez bien davantage et sans dépenser une fortune dans un vélo droit haut de gamme.

Maintenant si votre budget vous le permet (+9000$), voici le vélo le plus aérodynamique et efficace sur du plat : le vélomobile ou vélo horizontal / couché caréné. En réalité c’est souvent un tricycle (3 roues) caréné.

Voici une publicité humoristique sur le vélomobile, dont son ancêtre le vélocar fut mise au point par l’inventeur français, Charles Mochet , en 1932 (il y a 80 ans) :

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