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VÉLOMOBILE ÉLECTRIQUE HYBRIDE

Historique. Jean Thevenet et Daniel Couque.
 #200608

du coté de Jean Thevenet. Sportif

 J'ai été adepte du vélo en tant que moyen de transport personnel depuis l'enfance.
L'activité physique fait partie de l'hygiène de vie,  des problèmes mentaux ont imposé  une pratique particulièrement régulière du sport, en tant que recherche d'équilibre, et un besoin "d'optimiser" l'entraînement...
Durant les années 1980 à 2000 le vélo a été le moyen de transport principal, et le rêve était de pouvoir rouler sur des pistes isolées de la route. Vers 1995 un mystère: pourquoi donc les cyclistes "sportifs" refusent le pistes cyclables et revendiquent le "droit à la route" et préfère les bandes cyclables? Mystère. L'adjoint du maire Lyon 1er a lui aussi été confronté à ce mystère: des délégation de cyclistes qui demandent les bandes (au bord des routes dans le bruit et la pollution) plutôt que les voies vertes...
Mystère...

La découverte de la compétition s'est faite dans un autre sport qui est de type "force endurance", l'aviron. Le vélo, la marche, le kayak n'ont été jusqu'alors que des "moyens de transports". Les clubs disposant de machines étalonées (ergomètres) m'ont donné le goût de la mesure physique: suivent alors une mise en place dans l'esprit d'un réseau de relation entre l'aviron, le kayak, la marche à pieds, la musculation et le vélo: relation puissance moyenne et performance, relation performance moyenne, fatigue. relation énergie mise en jeu, progrès dans l'entraînement..
Une question: quelle est la relation entre le rapport puissance/poids et le kilométrage moyen annuel?
surprise: aucune relation.

il s'avère que c'est la qualité de l'entrainement qui compte: respecter l'endurance de base, rouler régulier, et avoir en plus bougé au moment de la puberté sont essentiels.
Ceux qui sont "mauvais" ont de plus tendance à se faire piéger: tenter de forcer: ils "fusillent" alors leur progrès. Plus on est faible est moins il est facile de réussir un entraînement: tentation de tenter d'aller à une vitesse fixée en côte (ne serait ce que pour éviter de marcher à coté du vélo), efforts trop violents pour "ne pas être à la traîne" par rapport aux compagnons de sortie... Cette mauvaise qualité d'entraînement leur empêche des progrès alors qu'ils devraient au contraire plus progresser que les autres pour se mettre au même niveau! avec le temps ils deviennent définitivement "mauvais" et leur relative faiblesse n'est pas très bonne pour la motivation, et aussi pour la santé!

J'ai découvert en tentant de se mettre au "niveau" pour la compétition en aviron les "lois" de l'entraînement pour obtenir une forte puissance aérobie, reculer la limite d'essouflement, et cumuler des entraînements intenses. Les rameurs ont une énorme endurance pour une pratique particulièrement courte (souvent moins de 7h par semaine), ce grand rendement performance sur temps de pratique est du à une procédure d'entraînement bien rodé.

En fait, on peut atteindre un très bon niveau (permettant de monter en final de courses de niveau régionales) en faisant 1h d'endurance par jour plus 2 séances de musculation et des séances spécifiques qui sont plutôt rares (les fractionnés et les travails de sprint n'occupent que 2% du temps)!
1h par jour, c'est le temps passé à vélo pour faire un trajet banal!
mais il y a un hic
Cela est possible grace à la régularité: l'effort doit être calibré.
Si l'on veut reproduire la logique d'entraînement si efficace de l'aviron, pour le vélo: par exemple faire 2 fois 40 minutes par jour à 70% ou 2 fois 20minutes à 80% sans changer d'intensité et surtout sans faire de pause, c'est presque impossible en vélo à moins de le faire
- sur une pente régulière (mais alors il faut presque autant de tant pour revenir en bas, et il faut la montagne adéquate),
- sur un vélodromme (ce qui est pas très proche d'un trajet utilitaire quotidien)
- sur une nationale, ou les routes de plaines, qui rarement sont des petites routes

L'impossibilité de concilier entraînement de qualité et vélo utilitaire zone habitée, vallonée ou en ville devient évidente. cela explique pourquoi les cyclistes amateurs sont si "mauvais" et aussi un autre mystère: pourquoi ils refusent de rouler sur les voies vertes ou pistes cyclables qui pourtant évitent souvent une grande route...
le mystère des pistes cyclables... c'était cela.
Depuis la découverte de l'aviron, pour transformer les trajets utilitaires en séances d'entraînement compatibles (respecter une fréquence cardiaque), pour la piste cyclables de Bourdeau à Chambéry par exemple, j'en suis réduit à freiner en même temps que je pédale, cela pour éviter de rouler à 40km/h ou pour ne pas laisser tomber la fréquence cardiaque en respectant une vitesse compatible avec la piste.

 j'aimerais bien aussi que l'on puisse, simplement en se déplaçant, éviter les "corvées" que nécéssitent un entraînement conçu pour faire des progrès: faire de l'ergomètre, du suivi cardio, bouffer de la nationale, si on n'a pas la chance de pouvoir ramer sans pause 2 fois 40mn à 75% de la VO2max et à 18-20 de cadence....

Par ailleurs, le vélo couché, le tricycle augmente le phénomène d'irrégularité d'effort imposé par le trajet: ils s'emballent sur les faux plats descendants , dépassent sur le plat les vélos, mais n'obtiennent pas de bonne moyennes horaires: ils perdent du temps en côte. De plus, comme la résistance de l'air est moindre, les irrégularité de la route nuisent encore plus à la régularité l'effort. J'ai constater en essayant le vélo couché que en raison de "l'effet train" de ces vélos, c'était encore plus dur de cibler une zone d'effort.
Le vélo couché étant au vélo ce que le vélo est au footing, le parcours influe encore plus sur l'entraînement... un  parcours pas régulier rend encore plus irrégulier un effort de vélo couché qu'un effort de vélo: exemple: le moindre faux plat descendant et vous allez à plus de 60km/h contre 45 en vélo..., par contre en côte, ça se traîne plus, surout en tricycle, pour des raisons de puissances sur poids, et aussi par contraste avec la vitesse sur plat.
d'où l'idée de motoriser un tricycle pour éviter la perte de temps en côte, et de pouvoir récupérer l'énergie d'un pédalage d'intensité voulue même si le réseau routier ne le permet pas, en récupérant de l'énergie de freinage. La moyenne horaire est améliorée si on obtient une vitesse de montée au moins égale à celle du vélo droit de course léger; car ne pas traîner en côte est plus rentable que de faire des pointes de vitesses sur un faible pourcentage de temps. en plus, on peut se permettre si on pédale à l'arrêt, de nombreux arrêts aux feux rouge sans pour autant transformer sa sortie en TOUT sauf une sortie d'endurance... En effet, si en vélo on peutencore réguler l'effort en trichant sur le freinage pour adapter la vitesse, il est très difficile de pédaler à l'arrêt... Pour ne pas laisser tomber la fréquence cardiaque à un feu rouge, il faudrait, en vélo, faire une roue arrière, rester dessus, et faire des sauts, comme au cirque...

Or, on peut avoir très envie de devenir fort en vélo, ne serait ce que pour le plaisir d'en faire, et entre un entraînement bien calibré, et un entraînement aléatoire, la différence de résultat (en watts possibles sans essoufflement) est du simple au double! L'enjeu en vaut donc la peine. Que les délégations de cyclosportifs mendient le "droit à la route nationale" paraît maintenant clair: rouler en route nationale plutôt que sur machine ergométrique c'est mieux.
(maintenant hélas il y'a le problème de la pollution routière qui s'est aggravé)

Il apparaît alors divers besoins constaté des l'an 2001 avec la pratique du sport de compétition/
- récupérer l'énergie perdue en freinage
- éviter les pointes de vitesse: elle gaspillent beaucoup d'énergie (en résistance de l'air) pour un faible gain de vitesse moyenne: récupérer alors l'énergie.
- ne pas couper son effort lors des arrêts
- ne pas perdre de temps à faire la limace en côte. y utiliser l'énergie récupérer au freinage et à la descente ou en évitant une pointe de vitesse. Aller 10% moins vite sur le plat par exemple peut permettre d'aller ensuite une même durée 30% plus vite en côte, donc gain de vitesse globale de 20%.

L'effort constant a aussi un avantage: on se dépoile une fois pour toute, et tant que la sortie n'est pas finie, il n'y a pas à se rhabiller et se déhabiller sans cesse, en prenant une sucession de coups de froid et chaud.
 

vous pouvez prendre connaissance de la syntèse du savoir ainsi acquis dans
 http://avironplaisirpassion.free.fr/technique/l-entrainement_dossier_expres/charge-cadre_entrainement.html

L'idée de suivre un entraînement de ce type tout en roulant est possible si
- on régule l'effort
- on mesure l'effort afin de le calibrer
- on peut éviter les pauses liés aux arrêts
- on ne souffre pas trop des intempéries
- on n'a pas de problèmes de variations thermique dues à des variations d'effort (descente après une côte par exemple ou côte faite en se déshabillant trop tard).
Si on veut faire tout cela en se déplaçant, il n'y a qu'une solution: réguler l'effort que l'on fournirait dans une vélomobile à pédale...

Est venu alors la recherche des ordres de grandeur en tout domaine détaillé dans le site de la conception
 http://pourlaterre.free.fr/velomobile_projet/sommaire.html
 

Daniel Couque: insuffisant cardiaque devenu dans sa catégorie age-poids handicap un athlète "de haut niveau"  tombe par hasard sur http://pourlaterre.free.fr/velomobile_projet/sommaire.html :depuis des années il ne pouvait plus se traîner et ne récupérais pas de puissance suffisante en pratiquant le tricycle ordinaire classique, il ne savait pas vraiment comment gérer son effort. Il a vu comme salutaire cette idée de réguler l'effort et de limiter la puissance pour faire des progrès lents, mais surs. Sur cette idée, il a lui carrément passé "au concret". Après avoir pris conscience de sa méprise, fait comme tous les sportifs ou presque "trop fort" pour finir par abandonner sans avoir fait vraiments de progrès, il tente de respecter "le pédalage à puissance constante" au bon pourcentage.
Il a d'abord pédalé chez lui 30mn/jour sur un alternateur chargé avec des lampes de plus en plus puissantes, une façon grossière d'estimer la puissance mais au moins elle était régulière. Au début il ne fournissait ainsi que 20 watts... mais la régulation d'effort a permis, en respectant scrupuleusement les 60% de la puissance du test d'effort à faire jusqu'à 150 watts environ, toujours en respectant 115 pulses. Rien à voir avec les maigres progrès et la souffrance que lui faisaient ses entraînements à 80% ou plus qui avaient aboutit à l'échec: poids de 100Kg et plus (car in ne consommait pas les graisses à cette intensité), puissance aérobie tout juste suffisante pour marcher sur le plat (car il ne travaillait pas dans une zone adaptée).
après le "miracle" suivi par des cardiologues et des cliniciens émerveillés il améliore "sa fitness-car", et fait plusieures prototypes de voitures "électromusculaires" depuis l'année 2005, et durant tout ce temps  il a pu faire 1h par jour d'effort réellement en endurance, et en roulant.
La forme physique qu'il a obtenu est miraculeuse, à en rendre septique son cardiologue. Une forme physique qu'il ne pouvait pas acquérir avec un vélo ordinaire... Peut être sur un vélo d'appartement, certes, mais le faire en se déplaçant c'est mieux!

Bilan, 9 mois après
Avant, poids 98Kg, maintenant 78
Test d'effort avec paliers de 2mn30 incrément 10 watts: avant: abandon à 150 watts, maintenant à 250 watts.
Endurance moins de 90 watts avant (suffit à peine pour marcher sans souffler à 100Kg), maintenant, 150 à 160 watts. (mi janvier 2006, il est à 150 watts/76Kg= 2w/kg pour 115 pulses= 75% (FCmaximale 153)

Rapport puissance/poids: il a doublé! il atteint 2 watts/kg contre 0.9 watts/kg, en endurance. C'est le rapport puissance/poids d'un sportif moyen qui n'a pas de problème cardiaque: Daniel pourra de nouveau gouter au plaisir de faire 40km dans l'heure ou plus dans des tricycles de compétition légers...
lacunes à combler: seuil aérobie anaérobie bas en pourcentage: normal, il avait trop régulé l'effort, mais il a la base qui lui donne de plus grands potentiels de progrès, comme un athlète au sortir de l'hiver qui n'a travaillé que sa base pour y batir la suite de la saison, il doit maintenant ajouter un peu de paliers à 75% pour la monter, cela rejoint la logique du rameur de haut niveau qui passe l'hiver à 75% de puissance sans faire le moindre effort violent, et puis qui commence, en février, à faire des paliers de 20 minutes à 80 ou 85%...
 

Rendement: alternateur: 70%, moteur 60%, au pire (alternateur puis moteur= 42%) mais chaque fois qu'il ya du plat possibilité de prise directe (90%), le rendement global est de l'ordre de 50 à 60%, mais compte tenu d'un gain de puissance en endurance est de l'ordre de  200%, cela donne... 100% de rendement au final par rapport à la pratique du tricycle seul, avec l'avantage de la santé en plus. Et le prototype est encore largement améliorable.
enfin, si on examine la population des insuffisants cardiaques sytoliques 30%, avec 150 watts en endurance de base, Daniel est sans doute un sportif de niveau international, surtout chez les 55 ans! 150 watts est en effet la puissance moyenne du cycliste "en bonne santé" pratiquant tous les jours et tenant une moyenne de 33km/h sur le plat!

Année 2006

Aout: première rencontre réelle (visu) entre Daniel Couque et Jean Thevenet. Daniel est en pré retraite et disposera de plus de temps pour concevoir des améliorations de la fitness car. Il est question que Jean acquiert un prototype ou en essaie un pour l'expirémenter en pays valloné. Il semble que Georges Zanotto, un radio amateur de "haut niveau" (F5DFN) participerait à des détails électronique: au moins le phare à diodes, peut être des éléments de conversion d'énergie électrique, et bien sur l'installation à bord... de la VHF, de la BLU, et autre... tant qu'à faire puisqu'il ya du jus à bord. George semble manifester de l'intérêt, mais reste à trouver le temps entre les pannes de relais de radiodiffusion publique. Si Jean thevenet roule en vélomobile, il activera alors l'indicatif F5RHS...
Aout 2006 est une date importante. Jean Thevenet dispersait son énergie à rédiger divers articles écologiques sur le web et ce sur tous les sujets. Après une "purge" de sites internets trop subversifs, il a été décidé de laisser tomber les sujets généraux à propos d'écologie maintenant largement débattus par la presse pour s'engouffrer dans la lacune constatée: on parle peu, et surtout il n'y a que des informations vagues du coté de la propulsion musculaire et surtout, des moyens de la rendre viable... La littérature internet semble en être resté à "il faut faire des trottoirs, faire des véloroutes, être en forme", sans plus de détails que ce que nous savons déjà tous. Désormais, au lieu d'entretenir des sites internet devenus trop lourds et succitant de la gêne dans un voisinage peu enclin à admettre certaines idées,  Jean se consacre sur le web à ce seul sujet de la propulsion musculaire en y apportant des chiffres, des estimations, du bla bla pas encore découvert... La démarche est plus positive.