Le choix des pneus pour un vélo utilitaire
Puissance/vitesses de vélos différents,
d'un vélo ordinaire chargé (utilitaire)
Le vélo de l'avenir

Donnée du problème.

Je me suis toujours demandé:
- quelle puissance pour faire avancer un vélo?
(réponse:

Méthodes.
Trouver K de P=kv³  à partir de sa vitesse maximale sur le plat et de sa vitesse maximale en côte, valable si la résistance de roulement est négligeable.
k= 9.81md/3600/(v_p³ - v_c³)
m masse totale (vélo plus vous en kilo)
d vitesse ascensionelle en mètre/heure
v_p vitesse sur le plat
v_c vitesse sur la côte
ou k=9.81mv_cp/100/(v_p³-v_c³)
avec p=pourcentage de la côte
Cette méthode peut donner des résultat précis à quelques pourcent près:
Si on connait très précisement sa limite en endurance, il suffit de mesurer sa vitesse maximale maintenue sur le plat, puis sa vitesse ascensionelle maximale, (donc avec le même effort).
Cette limite s'avère toujours très précise lors d'un effort mené en limite d'endurance: en effet le simple fait de dépasser de 2 ou 3% cette limite fait un essouflement.

Pour être plus précis on peut utiliser une montre cardio. à la même fréquence cardiaque correspond la même puissance (pas besoin de la connaître). le test est plus facile car au lieu de se baser sur un effort maximal on peut se baser sur un effort modéré.

établir votre vitesse sur le plat sur route plate, lisse, sans vent, pour une FC de 150
Mesurez votre vitesse ascensionnelle et votre vitesse sur une côte, pour cette même FC
(tachez de vous lancer à FC 150 ou FC proche attendre la stabilisation, de monter en respectant cette FC en chronétrant le temps entre deux repères d'altitude)

Exemple
vous pésez 75Kg et votre vélo 10
Si vous montez un col à 900m/h et 18km/h,
Et que votre vitesse lors d'un même effort sur le plat est de 41km/h
alors k=0.003304
sur le plat à 41 km/h votre puissance est donc de 227watts, votre r est de 3.02w/kg ou 2.67  watts/kilogrammes avec vélo.
et il vous faut, à 30km/h 90w et à 50km/h 413 watts.

C'est ce qu'on obtient en général avec un vrai vélo de course à 3 briques, une tenue publicitaire, des poils rasés et un casque "Moshcomtou"
on aura le tableau de rendement suivant sur le plat
P=89.2/30^3*V^3
km/h Puissance watts.heure/km
15 11.2 0.7
20 26.4 1.3
25 51.6 2.1
30 89.2 3.0
35 141  4.2
40 211  5.3
45 301  6.7
50 413  8.3
Avec 450 watts, les coureurs du Tour de France font des vitesses de l'ordre de 53km/h. Leur vélo est assez proche de ce calcul! IMPORTANT: le guidon doit être réglé de manière à ce que le corps soit strictement horizontale. Un casque évitant les turbulences sur la nuque est profitable. Un contre la montre avec un guidon dont la potence est au niveau de la selle (position classique) et sans tenue donnerait au moins 5km/h de moins.
Même procédure avec ce vélo -c'est un VTT avec un guidon de course et de quoi rouler l'hiver (sacoches de mémère).
Je plafonne à 40km/h
et en côte, j'ai relevé 1250m/h à 17km/h
je pèse 75Kg et le vélo 20 (donc 95 en tout)
je trouve k= 147.9/30^3 (pas très éloigné de 146/30^3 trouvé autrement)
soit 350watts à 40km/h
mon r est de 350/95= 4.666 et avec vélo r= 3.68 watts/kilogrammes

km/h Puissance watts.heure/km

20 43.8  2.2
25 85.6  3.4
30 147.9 4.9
35 234.9 6.7
40 350.6 8.8
Un coureur du tour serait vers 42 à 43 km/h
45 499.2 11.1
50 684.7 13.7

J'ai découvert cette façon de procéder pour évaluer le "niveau" des lièvres que je poursuit, et du même coup la caractéristique de leur vélo. J'ai remarqué en effet que ceux qui arrivent à me larguer sur le plat, au dessus de 40 restent faciles à rattraper en côte car ils ne grimpent que rarement à plus de 1200m/h: vu le poid de mon vélo je me croyais plus handicapé en côte et il m'a fallu le raisonnement mathématique que voilà pour comprendre ce phénomène.
être surchargé de 10Kg (vélo de 20Kg au lieu de 10) ne dégrade le rapport puissance/poid de que 11%, mais sur le plat, le freinage par les sacoches (et tout le reste), vers 40km/h représentent 40% de perte!!!

Comparé au vélo de course= 1, le rendement est de 0.603 (donc 40% d'effort à fournir en plus à vitesse égale, sur le plat)
en côte, le rendement est de 0.89, pour monter à la même vitesse une pente très raide il faut juste forcer 11% de plus.
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Descendre en mesurant la vitesse ascensionelle.
La puissance est fournie par la conversion de l'altitude en énergie
Comme on a à la fois une puissance en watts, et une vitesse correspondante on peut déduire
P=9.81md/3600= kv³
Sur une pente donnée, lorsque que le variomètre se stabilise à 1700m/h je trouve 43km/h
pour P=440 watts 43km/h ce qui donne
k= 440/43^3 ou 149.4/30^3 ce qui n'est pas éloigné de 146/30^3
146/30^3 est le coefficient le plus bas trouvé pour le VTT, sur vélodromme, sans doute à cause de la position, toujours mieux ajustée en pédalage que lors des descentes.

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établir et vérifier la relation FC vers puissance!

dans les conditions suivantes il est vrai pas facile à réunir, le coeur peut servir de mesure de puissance: telle fréquence, telle puissance fournie par les muscles:
- à jeun (digestion finie)
- confort thermique.
- entraînement de base acquis et pratique quotidienne depuis plus de 3 mois.
- pratique "consciente" (par une technique méditative. il faut au moins être conscient à chaque instant de sa respiration sans intervenir dessus)

L'avantage de cette méthode est de pouvoir une fois que l'on est calibré, mesurer tout simplement ce que l'on obtient avec une FC connue donc une puissance connue. Cette méthode peut être étendue aux calculs de consommations, puisque la relation FC-puissance est une droite en endurance.
Pour faire des tests fiables, il faut alterner sans cesse les tests à l'ergomètre (appareil mesurant votre puissance en watts) et mesures des fréquences cardiaque en cours de l'effort à mesurer pour être certain que l'on peut compter sur la mesure de la FC pour connaître la puissance.
Du fait que entre 130 et 165 ppm la FC en fonction de la puissance s'exprime comme une droite parfaite, il est alors possible de connaitre la puissance moyenne en connaissant la fréquence cardiaque moyenne, et ce même sur un très long parcours de plus de 2 heures (tant que l'on ne se met pas en situation de compétition la dérive cardiaque est négligeable: moins de 2 ppm)
Il est aussi possible de déduire de votre puissance ascensionelle votre puissance en watts: Les mesures faites en montant un plan incliné et dur comme des sentiers de terre concordent très bien: la marche en côte en elle même ne dépense quasiment pas plus d'énergie que le pédalage si lors d'un pas, le pied ne monte pas plus haut que le point ou il va se poser! (ce qui explique que monter des escaliers consomme... plus!!!)
- puisque la puissance est liée à la vitesse il est possible de connaître l'un déduite de l'autre. Il faut retrouver le plus reproduisible. tourner sur un vélodromme  et faire et sur les routes plates quand il n'y pas de vent:
telle FC donc telle puissance donne tant de km/h.

VTT (avec guidon de vélo course, pneus "City slick" 1.75, garde boues sacoches éclairage 20 Kg)
P= 178*(V/30)^3 habillé survettement
P= 146 *(V/30)^3 vettements moulant ou torse nu
Vélo de randonnée FOLLIS avec pneus de 28 poids 19 Kg sacoches, garde boue...
même tenue!
P= 145*(V/30)^3
Voyez que ça ne vaut pas le coup de se priver du confort de roues équippées de pneux VTT slick: les performances des 2 vélos se valent et les différence dues aux sacoches et à la tenue sont plus importante que celles dues aux pneux.
Quand la manière de poser les bagages et de s'habiller entraine des pertes de l'ordre de 10 à 30 watts on peut négliger le fait que la dynamo de moyeu, non chargée consomme 1 watt et chargée 5 watts: il serait con de se priver d'éclairage pour si peu.
En utilitaire cette différence du aux pneux est insignifiante: on optera au minimum pour des pneux de 1.8 pouces de diamètre.
en enlevant les sacoches arrière et en mettant une sur le guidon, je trouve
p= 136*(V/30)^3 (poid de 15Kg)
Vélo de course classique amateur 9 Kg.
p= 130*(V/30)^3
p= 110*(V/30)^3 très bon vélo de course mais tenue restant ordinaire et simplement moulante, pas de casque.
Vélo de compétition, tenue optimale, casque aérodynamique 7 Kg, jantes aérodynamiques et roues pleine ou à batons... etc
p= 96*(V/30)^3 valeur à ajuster un peu mais correspond à peu près aux performances du Tour (contre la montre avec des tenues spéciales, les roue pleine et des casques aérodynamique)
Vélo de piste.
p= 89*(V/30)^3 valeur a éttalonner en confrontant puissance des athlètes et temps réalisés.
Voilà les sortes de vélos pour lesquelles j'ai pu vérifier dans la presse, sur le terrain, et à diverses occasion une relation puissance/vitesse.
Les vélo utilitaires (le VTT et le follis) sont évidemments peu pénétrant dans l'air: sacoches, phares, pouet pouet, cables de frein et de vitesses non masqué tubes non profilés, tenue ordinaire non moulante
Le vélo de course correspond au même dépouillé, et ce qui est observé en vélodromme par les compétiteurs non pro.
Le vélo de compétition est basé sur la relation performances/puissance des coureurs du Tour de France ou l'on peut connaitre, par la presse, les temps, et les puissances des coureurs: 400w à 423 w et les 6 premiers 416 à 423 watts. Rien n'est laissé au hasard: même les poils des jambes sont rasés, et le tube de selle est lui aussi aérodynamique!
 

Sur une bonne route plate sans vent voici des valeurs indicatives
calculé pour les dénivelé en m/h , à 15km/h de 100 à 350w et 20km/h au dessus (vitesses observées sur les côtes de 10 à 15% en général

WATTS 75Kg utilitaire ne puant pas la sueur (surtout dans le vélo de droite!). sportif  sportif confirmé coureur pro	Compétition position superman 7Kg	course position classique 9kg	randonnée (vélo pneux 28 mais garde boue, sacoche et 19Kg)	VTT pneux slick position randonnée garde boues, sacoches, 21Kg		couché carrèné  70Km/h horaire est souvent atteint par des coureurs les essayant) (record vu 79km/h sur 100km, et ce n'est pas des coureurs professionels du Tour)
100 pépère	29,3 390m/h	27.5 366	26.6 320	24.8 297	30,8	40,4 340
125 ordinaire	32,4 506	29.6 475	28.7 418	26.7 392	34,5	46,6 428
150 en forme	35,0 618	31.5 584	30.4 516	28.3 488	37,6	51,9 515
175 qui s'y met	37,3 729	33.1 694	32.1 613	29.8 584	40,4	56,5 602
200 qui s'y ait mis	39,4 841	34.6 803	33.5 711	31.2 679	42,9	60,8 690
250 pas mauvais	41.2 1065	37.3 1021	36.1 906	33.6 871	47,3	68,1 865
300 commence à briller	43,0 1290	39.6 1240	38.4 1100	35.7 1062	51,0	74,5 1039
350 niveau national	49,0 1513	41.7 1458	40.4 1295	37.6 1253 km/h torse nu (pas de freinage tee short!)	54,4	80,0 1215
400 niveau international	51,6 1664	43.6 1580	42.2 1395	39.3 1325	57,4	85,0 1370
425 douteux (on se demande à quoi ça carbure!)	52,8 1775	44.5 1688	43.1 1490	40.1 1420	58,8	87,4 1465
sprint (1100 watts)	68	62	60	56		110 (ça a été vu, sur 200m lançé!)

Le vélo carrèné est aussi lent que le VTT chargé, en côte raide, mais se comporte continuellement comme un vélo avec vent dans le dos.
La vitesse en côte est au pire de 0.8 fois celle d'un vélo classique, mais sur le plat, le gain est de 1.4 à 1.6 fois le meilleur vélo de compétition (et de près du double d'un vélo ordinaire)
Ces chiffres méritent réflexion. Il faudrait 2 cyclistes normallement constitués pour faire briller une lampe de 100W si on voulait produire l'électricité par dynamo, et l'énergie de 100 cyclistes pour fournir la puissance mécanique d'une petite bagnole

150 watts: c'est la puissance pratique d'un cycliste utilitaire ne cherchant pas la performance

Vitesses indicatives en parcours mixte

Rendement pratique utilitaire.VTT pneux slick position randonnée garde boues, sacoches, 21Kg+75Kg

P=K(v/30)^3+D*9.81m/3600 ou m est la masse totale, K la puissance à 30km/h
tenir 30km/h  147 watts (vitesse pratique vers 24 à 27 km/h)
tenir 40 km/h plat 348 watts (vitesse pratique de 28 à 34 km/h)
tenir 42.5 km/h plat 417 watts!!! (vitesse pratique de 29 à 35 km/h
C'est comme en voiture: une faible augmentation de vitesse accroît la puissance nécéssaire comme le cube de cette vitesse.

Avec une puissance moyenne de 75w  la moyenne observée se situe vers 18 à 22 km/h soit une consommation de l'ordre de 3 à 4 w.h.km

Pour des puissances  moyenne de 220 watts et une limite moyenne de 300w la vitesse moyenne sur long parcours avec aléas tels que petits dénivelés donne des rendements de l'ordre de 7 w.h/km pour une vitesse moyenne spontanée sur le plat de 30 km/h environ.
Pour des parcours plus sinueux, vallonnés, avec  le rendement est de l'ordre de 7.4 w.h par km (0.0806 w.h/km/Kg) pour des parcours à 25km/h.

quelques valeurs expirémentales
Parcours plat à 235 watts moyens à 34.00km/h de moyenne (vitesse  36-38 (250-300w) en ligne droite) 6.9 w.h/km vmoy=0.97vp
Parcours plat à 130 watts moyens 30.6km/h de moyenne (vitesse 33 (195w) en ligne droite) 4.3w.h/km vmoy=0.92 vp
Parcours valloné 210 watts moyens(300m  de dénivellé pour 35km, descentes peu raides qui passent sans freiner, ) 30.4 km/h moyenne 6.9 w.h/km8.47m/km moy=0.86v plat
puissance moyenne 187 watts, vitesse moyenne 25.22 km/h  7.42w.h/km 400m de dénivelé pour 30km 13.3m/km moy=0.84vplat
puissance moyenne 225 watts, vitesse moyenne 30.4  km/h  7.4 w.h/km presque plat
puissance moyenne 217 watts, vitesse moyenne 27.39km/h   7.94watt.heures/km:v plat= 33km/h,  6.7m/km  moy 0.83 vplat (mesure 20031229 habillé
Plus le parcours est en côte et descente, plus la puissance moyenne/puissance disponible diminue (on se repose en descente!)
Avec une puissance disponible aérobie de 350 watts 95Kg .
38.21 à 28.41 611m de dénivelé. Sur plat: 40  en côte 900 à 1250m/h 95Kg. 15.9m/km, moy= 0.7vplat
puissance moyenne 250 watts vitesse moyenne 31.98 km/h 7.82 w.h/km 4.6 m/km habillé hiver
puissance moyenne 220 watts vitesse moyenne 30.05 km/h 7.32 w.h/km 3.9 m/km habillé hiver
puissance moyenne 165 watts vitesse moyenne 21.77 km/h 7.58 w.h/km 6.16m/km habillé hiver
puissance moyenne 205 watts vitesse moyenne 23.95 km/h 8.56 w.h/km - habillé hiver
vélo randonneur 2h03'15 145 166 2136 kcal 62.8km moy 30.4 déniv 450m 248 watt moyens 8.15wh.km 7.16m/km vmoy/plat= 36 (36.14) moy=0.84vp p30=150w (25w de plus que vélo de course avec tenue légère, c'est plausible)
puissance moyenne 248 watts vitesse moyenne 30.45 km/h 8.12 w.h/km 7.16 MOY=0.84vp habits hivers
 
 
 

Puissance d'un homme?
PMA (puissance maximale aérobie, celle que l'on peut maintenir lors d'un effort maximal durant plus de 6mn)
La limite humaine des pros de 75Kg est très précise: 400 à 420 watts. C'est aussi autour de 420 watts que se situe la puissance des champions d'aviron lors des têtes de rivières (course de 22mn sur 6000m). La différence c'est que les coureurs tiennent cette puissance bien plus longtemps, on se demande à l'aide de quoi puisque même après la supression de l'EPO ils ont encore plus de puissance!!! (il aurait été logique que les performances baissent un peu en arrêttant le dopage).
Une pratique assidue respectant les régimes cardiaques d'endurance, et les proportion des efforts long modérés (70% du temps) et courts-intense (le reste du temps) et ce dans les ages de 20 à 45 ans donne facilement une PMA de 350 watts avec des puissance "utilitaires" comprises entre 220 et 275 watts. celle ci correspondant à la limite normale, au dessus de laquelle il faut devenir pro dans un sport et recourir à des méthodes spécifiques à la compétition

En compétition, on observe pour des puissances moyennes limites de 420 watts entre 37 et 46 km/h moy et de vitesse plat de 51 km/h moy=0.7 à 0.9 v-plat (Tour de france). Cependant une partie du trajet se fait en peloton à l'abri de l'air.
En refaisant continuellement mes calculs je me suis aperçus que la position du guidon, très bas sur un vélo de compète participe pratiquement à un gain de 30%. Un vélo correctement réglé pour faire un contre la montre est totalement inconfortable pour des efforts qui ne sont pas maximaux. C'est pour cela que les vélo classiques et plus polyvalent, avec la potence au niveau de la selle ont en fait déjà un rendement mauvais en compétition. Pour les efforts à 60% (endurance douce), ce qu'on perd en performance, par exemple 33km/h au lieu de 36 est récupéré en confort (le fait de tenir 33km/h 5 heures, au lieu de tenir 36km/h 2 heures et d'avoir des douleurs)
La consommation est de l'ordre de 10 à 7.6 w.h/km en supposant un effort moyen de 400 à 350 watts, ce qui est à peine croyable sur des épreuves de plus de 3 heures.
Un vélo assisté électrique de 120 Kg en tout exigerait pour "avancer seul" 1 Kw.h ou 80 Ampère-heures sous 12 volts pour 100km... C'est à peu près ce que contient une batterie de voiture.
On retiendra que le rendement d'un vélo entre 20 et 30km/h est compris entre 4 et 9 w.h/km dans des situations déjà très différentes (suivant l'allure, les pneus et le dénivelé...)

Et monsieur tout le monde?
La puissance limite des cyclistes hebdomadaires se situe semble t'il vers 180 watts à 75Kg
Pour noter cela il faut poursuivre les cyclistes jusqu'à qu'il s'essouflent  pour vous semer, une fois sur le plat et une fois en côte, et noter, vitesse/plat et vitesse/cote. Pour un poid de 75 à 80 Kg cela donne une idée des puissances.
Les cyclistes dépassant 250 watts sont très rares et seulement ceux de niveau national tournent vers 300 à 350 watts.
les 18% qui restent à gagner pour se mettre au niveau du tour de France: plus de 5 heures/jour d'entraînement, des stages en altitude, des transfusions de sang (népalais ou péruvien?) et autres soins curieux.

j'ai ainsi remarqué en poursuivant la plupart des cyclistes "déguisés" en coureur, que la moyenne des vitesses ascensionnelle lors d'un effort les essouflant (limite endurance dure) était 700 à 800m/h et que la vitesse sur le plat était de l'ordre de 31 km/h... vu le vélo, cela correspond à des puissances PMA de l'ordre de 150 à 175watts pour 9 cycliste sur 10, en régime d'endurance soutenue.
C'est faible car ils s'entraînent mal (fréquence cardiaque trop élevée), et ne pratiquent pas quotidiennement! le coeur est rapide mais musclé et petit à la fois il ne peut plus acquérir de volume.
En revanche, avec une PMA de 400 à 420 watts les coureurs du tour de France tiennent des dénivelés de l'ordre de 1600 à 1700m/h (40 à 45mn pour monter les 1200m du colombier) et une vitesse sur le plat de 48km/h dans les contre la montre: les poursuivre est impossible; il faut les observer aux jumelles et les chronométrer entre deux repères.
Une pratique quotidienne en endurance douce, donnant du volume au coeur permet une puissance limite de PMA= 250 watts environ, et ce jusqu'à 65 ans au moins. Et tenir 175 à 200 watts serait la puissance confortable, en endurance douce, à prendre en compte pour les besoins du vélo utilitaire de l'avenir.
L'expérience montre qu'un habitué du vélo travail vélo dodo, même avec 15km/jour largue sans peine avec un vélo utilitaire la plupart des cyclistes du dimanche avalant parfois 9000km/an: normal, ne cherchant pas à s'entrainer il l'a mieux fait (il a échappé à l'erreur généralisée de trop forcer au début sur un coeur non préparé) et dispose en général d'une PMA 30% supérieure pour un même nombre de kilomètre faits... sans forcer!!!
 
 
 

Sachant que la fréquence cardiaque augmente avec l'effort, j'ai fait l'essai suivant: maintenu une vitesse moyenne de 30km/h, noté la fréquence cardiaque moyenne.
Plus la fréquence est basse, moins l'effort demandé à été important.

-Vélo de route pneux de 28
sur route lisse (asphalte) à 30km/h              FC = 129
sur route rugueuse(gravillons jetés sur goudron) FC = 142
-Vélo VTT pneux city slick
route lisse à 30km/h                             FC = 133 moins bien
route rugueuse                                   FC = 135 mieux!
 

Le fait que la position soit rigoureusement la même (même selle, même guidon) et les aérofreins identiques (sacoches, phares, pouet pouet) confirme que la différence vient bien des pneus,

Les performances se dégradent en effet quand la rugosité est de l'ordre de grandeur de diamètre du pneu: les vibrations qui en résultent dissipent l'énergie: Sur route rugueuse, c'est les pneus de VTT qui vont le plus vite, et c'est souvent le cas: presque toutes les petites routes de campagnes sont gravillonnées!
Si vous ne pouvez pas avoir 2 vélos, je suggère d'avoir le vélo utilitaire en priorité: avec un vélo utilitaire, du fait que vous pouvez en faire tout le temps et partout, vous resterez en condition, donc finalement plus rapide même avec votre vélo lourd et équipé pour la nuit, l'hiver et la pluie, que ce que vous pourrez faire avec un vélo dépouillé sans condition physique entretenue régulièrement.
Avec un vélo de course, la seule solution pour passer l'hiver, la nuit, la pluie, est de se contraindre au "home trainer".

Rendement pratique pour 100Kg en tout, de ceci:

Pour des puissances moyennes de 220 watts en cours d'efffort la vitesse moyenne est de l'ordre de 7 w.h/km et la vitesse moyenne de 30 km/h environ (mesuré 7.4 w.h/km à vitesse moyenne 30.4).
Pour des parcours plus sinueux, vallonnés, avec 400m de dénivelé pour 30km le rendement est de l'ordre de 7.34 w.h par km (0.0806 w.h/km/Kg).
(vitesse moyenne 25.22 km/h)
Un vélo assisté électrique de 120 Kg en tout exigerait pour "avancer seul" 1 Kw.h ou 80 Ampère-heures sous 12 volts pour 100km... C'est à peu près ce que contient une batterie de voiture.
On retiendra que le rendement d'un vélo entre 20 et 30km/h est compris entre 4 et 9 w.h/km dans des situations déjà très différentes (suivant l'allure, les pneus et le dénivelé...)

La même page avec plus de charabia (brouillon)

Le vélo de l'avenir

Si le vélo est un moyen de locomotion à part entière il sera sans doute carrèné (aérodynamisme et intempérie) et assisté: motorisation auxillaire.

Un tel véhicule, pas très rapide sur les grandes lignes droites, en raison de son assistance entre 0 et 25km/h serait par contre relativement prompt et nerveux pour des utilisations utilitaires urbaines.
Se serait préférable à un véhicule seulement aérodynamique, qui à basse vitesse, donc dans les côtes, et les départ, souffrent des lois de l'inertie encore plus qu'un vélo ordinaire.

Ce prototype pésant 30Kg environ trouvé sur internet ressemble à ce qui pourrait être "une voiture à pédale", véhicule utilitaire de l'avenir: un véhicule zéro consommation. cherchez dans les moteurs de recherche NEXUS et GO-ONE pour avoir des détails sur ce vélo: il existe un nouveau modèle. Il est "utilitaire", essuie glace et lumières lui permettent de rouler sur la route..
Leur coque est conçue pour que le frottement de l'air soit minime. Des véhicules de ce genre, mais à moteur on fait, vers 25km/h plus de 1000km avec un seul litre d'essence (un cycliste ordinaire carburant à l'essence, ne ferait que 250km par litre à cause de son lamentable aérodynamisme! un solex fait 100km par litre car c'est un moteur 2 temps avec 2 fois moins de rendement).
Les vélos couchés de ce type établissent des records de vitesse horaires proches, et même dépassant 70km/h (record canadien 79km/h sur 100km),  sur le plat idéal sans obstacle ni ralentissement, et peuvent dévaler les descentes bien plus vite encore.
Par contre ils sont au moins autant handicapés que les autres sur les côtes et les accélérations, par contraste, car en côte et en accéllération, c'est le rapport puissance/poid qui joue, la lenteur paraît encore plus contraignante et insécuritaire.

Ce véhicule inspire donc l'idée suivante:
il faudrait le motoriser pour lui donner une nervosité et une aptitude à grimper les côtes compatibles avec le cyclisme utilitaire calculé pour des puissances inférieures à 200w (personnes non sportives).
En revanche on pourrait simuler la résistance contre l'air d'un vélo ordinaire, en récupérant alors de l'énergie.
Au niveau des sensations tout se passerait alors comme si on était sur un vélo assisté électrique qui aide en dessous de 25km/h mais reste en roue libre au dessus de 25. Comme la coque qui abrite de la pluie permet aussi d'économiser de l'énergie, alors on en récupère car on peut se permettre de résister comme la résistance de l'air qu'elle a supprimé!
 

immaginons un véhicule mixte électrique/musculaire de 200Kg en tout (75Kg + 100Kg + les zaffaires)

VITESSE	Puissance mécanique lutte résistance de l'air	Puissance mécanique lutte résistance de l'air	régulation + = énergie motrice - = énergie retirée (pour charger batteries) Freiner= récupérer l'énergie du mouvement si possible	énergie récupérée en w.h/km sur le cycliste+ 9.81mVp/100/3.6*0.7 m= masse totale Kg p % descente 0.7 = rendement conversion+ apoint de 50 à 100w.h/jour avec 20 watts de panneau solaire
km/h	vélo ordinaire watts	entretenir-plat carrèné watts	watts aide totale à 15km/h ou  1000w si trop raide
15	18	3	aide 1000w 15km/h
18	31	6	+ 200w si côte et départ
20	43	8	+ 80w si côte et départ
22	57	10	+ 40w si côte et départ
24	74	13	+ 10w si côte et départ
26	94	17	- 60w - freinage	1.6 + 9.81mVp/100/3.6*0.7
28	118	21	- 75w - freinage	2.0
30	145	26	- 100 - freinage	2.7
35	230	41	- 180 - freinage	4.8
40	343	61	- 280 - freinage	7.5
45	488	71	- 500 - freinage =	11.3

En utilisation utilitaire, on devrait se tenir en moyenne dans les zones vertes (entre 26 et 30km/h), entre ces deux vitesse, la résistance au pédalage est celle d'un vélo ordinaire: spontanément, le cycliste cherchant un appui, il sera récupéré entre 1.5 et 3w.h/km,
La vitesse neutre (ni aide ni récupération est 25) Il serait judicieux que si la batterie est à 30% vide la vitesse neutre soit de 22km/h et que si elle est à 70% pleine, la vitesse neutre soit de 30km/h (mais avec fin de l'aide toujours à 25).
 

Si le véhicule s'emballe, dans les descente, le freinage devient plus énergique: il résiste plus qu'un vélo ordinaire à 45km/h, évitant de freiner, puis ralentit la vitesse maximale de manière à ne pas dépasser 1000w environ en cas de descente raide. Les descentes raides sont descendus à une limite de 1800m/h pour 200Kg si l'on veut récupérer le maximum d'énergie.
Sur un parcours de 100km et 500m de dénivelé répartis sur 10km de côte et 10 de descente, avec un cycliste donnant un peu plus de 100 watts (effort modéré accessible à tous) on devrait avoir environ
(80)*3 =240 watts.heures récupérés sur les 80km de plat
(500*200*9.81/3600*0.7)= 190 w.h récupérés en descente
(1600*200*9.81/3600/0.7) = 389 w.h - 66 (cycliste)= 323 à donner en côte (en suposant côte à 15km/h avec 100watt de plus fournis par le cycliste)
total du voyage= 100 watt.h.
La vitesse moyenne étant de 31km/h sur 80km de plat, de 15km/h sur 10km de côte et de 18km/h sur 10km de descente, alors V moyen = 3h48 pour 100km = 26km/h
Cette vitesse moyenne est correcte, mais on a fait transiter 200kg en tout sur 100km avec sa seule énergie musculaire. Ce qui laisse apparaître la différence avec un vélo classique HPV de 30Kg:  possibilité de transporter plus que sa personne sans souffrir des côtes. par exemple, à supposer que le HPV pèse à vide 100Kg (30Kg+ 70 d'équippement d'électricité), vous pésant 75Kg, alors il peut y avoir 25Kg de chargement: bouffe, tente, pulls, brosse à dent!

 Des panneaux solaire pourraient venir en aide et seraient bienvenu l'été ou on pédale spontanément moins pour ne pas avoir trop chaud. Au soleil il est réaliste d'obtenir une aide de 50 watts.
Un "vélo" de ce type, utilisé de temps en temps dans la semaine, pourrait stocker, rien qu'en solaire près de 200w.h/jour, de quoi assister le pédalage sur 100km de plus ou sur un dénivelé de 300m de plus par jour.

Il est possible aussi de compenser par le réseau électrique pour les personnes en trop faible condition physique pour avoir un bilan énergétique positif. La consommation reste dérisoire, comparable à celle d'un simple ordinateur ou d'une télévision.
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Régularité.
Si on veut respecter une moyenne en étant économique:
en dessous de cette vitesse on consomme peu mais on perds du temps.
Au dessus de cette vitesse on consomme plus d'énergie.
L'irrégularité c'est enchaîner des pertes de temps avec de la surconsommation!
comme la puissance à fournir varie non pas proportiellement mais comme le cube de la vitesse, un parcours avec vitesse variant fortement consomme plus qu'un à vitesse constante. On consomme plus d'énergie en rattrapant un retard que l'on a économisé en prenant ce même retard.
Cela est particulièrement vrai pour les contre la montre en vélo mais aussi les courses d'aviron, et tout sport à puissance limitée sur l'eau ou l'air puisque la puissance varie alors comme le cube de la vitesse.

C'est aussi vrai en voiture: celui qui fait en sorte de ne pas accélérer à chaque ligne droite (reste à 75) mais négocie bien les virages (à 75 sauf ceux qui sont dangereux) consommera bien moins que le conducteur de ligne droite qui ralentit beaucoup en virage (45) et va à 120 en ligne droite. pour un temps de trajet équivalent la consommation varie ainsi du simple au triple (de 3 litres au cent à 9 litres avec une voiture genre renaud 5!)
En voiture sur un parcours sinueux, on aura une très faible consommation si on fait l'ensemble du parcours à la vitesse maximale permise par la la majorité des virages.

Si l'on table sur une vitesse moyenne de 25km/h

1) 15 km/h moitié du trajet  75 la seconde moitié, consommera au moins 3.18 fois plus d'énergie que 2
2) restant continuellement à 25 sur le même nombre de kilomètres! (même vitesse moyenne de 25km/h)
Si l'altitude de départ et d'arrivée est la même, Si on récupère l'énergie des descentes pour le réutiliser en côte, le parcours est à considérer, énergétiquement comme un parcour plat.

Le vélo assisté 1, carrèné et quipé de récupérateurs d'énergies et de moteurs se comporterait comme 2, en roulant virtuellement sur le plat: assistante en côte, freinage en descente avec récupération de l'énergie.

On peut penser que sur le plat, l'effort étant quasi nul pour maintenir un véhicule aérodynamique à 25, on se stabilisera spontanément entre 26 et 27km/h environ, voir 28 pour ceux qui appuient habitués à des efforts plus puissants car entraînés, le système électromagnétique simulant la résistance de l'air que l'on a sur un vélo ordinaire peu aérodynamique (mais en récupérant l'énergie). Récupérer l'énergie ainsi sur le plat devrait rendre réalisable le projet en compensant le fait que les alternateurs, les moteurs et les batteries ne sont pas parfaits et ne restituent pas 100% de l'énergie issue du freinage en descente.