Le vélo au meilleur rendement est un vélo couché : pour une vitesse de 30 km/h sur plat, 91 W de puissance suffisent alors qu'un homme moyen peut facilement développer 130 W.
La puissance utilisée pour faire fonctionner un vélo viens pour la plus part de la respiration (puissance aérobie). Cette puissance peut etre délivrée pendant un temps très long (contrairement aux 2 puissances anaéorobie). Cette puissance varie dans le même sens que la fréquence cardiaque. Puissance aérobie(src)
La puissance aérobie fournie par un athlète de haut niveau peut aller jusqu'à 400 W (~0.5 cv). La puissance moyenne fournie par un homme ne pratiquant pas d'entrainements va de 250 W (effort intense) à 100 W (activitée tranquille). Puissance cycliste(src)
Pour des trajets utilitaires on peut considérer une puissance moyenne de 130 W.
Les vélos couchés M5 sont actuellement les plus efficaces
(91 W à fournir pour
30 km/h sur plat). Vélo au meilleur rendement
Le principal adversaire du cycliste est le vent. La prise au vent sur vélo couché est diminuée d'environ 50% par rapport à un vélo de ville et de 30% par rapport à un vélo de course. Mais cela dépend également de l'aérodynamisme du modèle de Vélo Couché. Ainsi, le même effort sur vélo couché augmente la vitesse de quelques km/h par rapport à la position frontale du vélo traditionnel.
Des accessoires peuvent être ajoutés afin d'augmenter l'aérodynamisme du vélo couché comme un "Streamer" (Accessoire de confort pour se protéger du vent facial, du froid, de la pluie... et qui permet de gagner sur le plat quelques km/h malgré son poids (environ 2 à 3kg)) ou encore une "Pointe arrière" qui est plus efficace.
Sur le plan cardiovasculaire, la position couchée permet d'avoir une circulation plus facile du sang dans le corps (les muscles étant à la même hauteur que le coeur).
L'appui ferme sur un dossier fixe permet également de fournir un effort maximum sans peine. Néanmoins, un effet de pompage à cause d'une suspension trop souple peut faire perdre une partie de l'énergie dépensée; donc il faut choisir entre confort et efficacité. Il faut surtout choisir un excellent amortisseur et le régler correctement. Il existe de grandes différences dans les systèmes d'amortissement.
L'impossibilité d'adopter la position en "danseuse" fait perdre environ 30 % de la force transmise a chaque appui. Ainsi en monté, la même puissance développée par rapport à un bon vélo de course entraine une perte dans les côtes d'en moyenne 5% (mieux qu'un bon VTT néamoins). Par contre, le gain sur le plat est en moyenne supérieur à plus de 10% (attention les résultats sont différents selon les modèles de vélos couchés) et plus de 20% avec une bulle devant (voir ci-dessus).
Ainsi dans les murs ou les côtes à plus de 10%, le vélo couché est gravement pénalisé face à un vélo assis... question vitesse. Dans les longues côtes, il faut être plus patient mais on se fatigue moins... ce qui est plutôt un avantage pour les longues randonnées. Dans les régions vallonnées, le vélo couché peut facilement rivaliser ou être supérieur à un vélo assis. Par contre dans les descentes, c'est un régal. C'est la récupération totale comme dans un fauteuil. Le vélo-couchiste prend toujours plus de vitesse que les autres cyclistes... sans pédaler of course! C'est un petit problème lorsqu'on roule en peloton.
En général équipés de moteur à haut rendement
d'une puissance de 250 W, le vélo électrique permet de réaliser
des trajets plus long qu'avec un vélo traditionnel, sans effort. Le
moteur, et surtout les batteries, alourdissent ces vélos, mais ce surpoids
est rattrappé par
la puissance du moteur. La législation française impose que l'assistance
démarre avec le
pédalage et ne fonctionne pas au-dela de 25 km/h.
Ce type de vélo semble être idéal en ville : maniabilité d'un vélo traditionnel avec une puissance importante dans les démarrages (stop, feux, etc). Lors de la conduite de vélo en ville une grande source de perte d'énergie est le freinage (par opposition à la conduite en longueur ou les principales causes de pertes d'énergie sont la résistance du vent et les frottements des pneus). Actuellement, un seul fabriquant de vélo électrique dispose d'un système de récupération de l'énergie de freinage. Il s'agit de la marque SACHS Vélo électrique à récupération de l'énergie de freinage(src). Néamoins ce système n'est pas encore au point du fait que le moteur doit être en prise directe avec la roue et ainsi être en constante rotation.
Il s'agit d'un tricycle équipé d'un carrénage. Il est équipé d'un moteur et alternateur permettant de récupérer l'énergie de frainage.
Son carrénage lui permet d'avoir une prise au vent réduite et lui permet ainsi d'atteindre des vitesses élevée.
La composition moteur générateur permet de séparer complètement les besoins en énergie et la création de l'énergie. Ainsi vous pédalez à votre rythme et vous aller à la vitesse que vous vouler sans changer votre rythme de pédalage. Ainsi, pendant le pédalage et les freinages vous gagner de l'énergie et pendant les démarrages et le fonctionnement vous consommez cette énergie.
Le différentiel d'énergie est emmagasiné dans une batterie qui peut éventuellement être chargée au départ. Ce type de véhicule est destiné à remplacer la voiture en ville : il atteint des vitesses moyennes de 50 km/h mais son gabarit ne lui permet pas de se faufiler au travers des voitures comme on peut le faire en vélo.