Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Ca y est, le printemps est là, c'est le moment de ressortir, vélos, rollers, trottinettes et autres engins de déplacement à roues qui utilisent la force musculaire pour se remettre en forme

Je reviens donc sur la puissance que peut délivrer un homme et son utilisation pour se déplacer.

Pour résumer les données communément avancées :
- une personne normale sans entraînement particulier est capable de fournir 200 watts facilement pendant quelques heures,
- une personne normale avec un entraînement moyen peut délivrer jusqu’à 300 watts de puissance,
- un grand sportif peut fournir 500 watts sur plusieurs heures (à noter que c'est 2 fois plus que la puissance légale des vélos électriques !), voire plus de 800 watts sur une durée de quelques minutes.

En ce qui me concerne, sur mon vélo (sans moteur, histoire d'entretenir les 300 W de mes puissants mollets ) quand je pédale sur une montée un peu raide, je me cramponne au guidon pour mieux forcer, et je remarque que plus je force avec les jambes et les mollets, plus je force aussi avec les bras et le dos, et même les mains qui se crispent sur le guidon.
A chaque fois je me dis que si je pouvais utiliser cette force que je "consomme" avec le dos, les bras et les mains pour aider mes mollets et mes jambes à la propulsion du vélo, j’aurais sûrement plus d’efficacité !… .

C’est d’ailleurs sans doute ce qui fait l'intérêt du vélo-couché sur lequel on est confortablement allongé, avec une résistance à l'air réduite, et sans avoir à forcer avec les mains, les bras et le dos : on gagnerait 25% de puissance au pédalage par rapport à un vélo classique ??!!... (ça me parait beaucoup ).

Le rendement du vélo couché, en terme de restitution d’énergie fournie par le pédaleur me semble quand même meilleure car uniquement concentrés sur les parties du corps qui participent directement au pédalage. A voir...

Voici les questions que je me pose :

1°) Que signifient les 300 watts de puissance humaine communément admis ?
Est-ce la puissance théorique et maximum, sachant que selon le mécanisme qui va récupérer (transformer) cette énergie, par exemple un vélo, on exploitera plus ou moins ces 300 watts ? (qui dépendent des forces de frottement et de l’efficacité du système, ...)

2°) En utilisant un autre système mécanique exploitant mieux l’ensemble des forces musculaires, et pas que les mollets et les jambes, l’énergie fournie sera-t-elle plus élevée que les 300 watts admis ?
Autrement dit, un système mécanique plus efficace permettrait-il de dépasser les 20 à 25% de rendement de force musculaire qui restituent les 300 watts standards de puissance humaine ?

Un vélo elliptique, par exemple, du fait qu'il fait travailler aussi les bras et le dos directement pour faire tourner la roue, ne permet-il pas de restituer plus que les 300 watts standards ? (même si le pédalage sur un vélo elliptique est moins efficace car le point d'appui sur les bras des pédales est déporté).


... et voilà où je veux en venir : j’ai récupéré un vélo elliptique tout simple tout basique mais qui semble assez "efficace" car je sens bien qu'en l'utilisant je transpire de tout mon corps (surtout sous les bras ), et que la force que je consacre pour faire tourner la roue centrale vient des jambes, des bras et du dos.

Mon idée est donc de le fixer sur un plateau de type grand skate-board de 3 ou 4 roues (4 seraient plus stable mais il y a encore ce p... de différentiel à gérer ) et de mettre une transmission par chaîne (ou engrenage) à partir de la grande roue tournante centrale du vélo elliptique pour faire tourner les roues du skate. Un système de vitesses avec dérailleur parait relativement simple à transposer et améliorerait beaucoup l'efficacité, surtout en montée.

Il existe déjà divers modèles de vélos elliptiques roulants mais ils sont rares et chers et je n’ai pas l’impression que leur mécanique apporte plus d’efficacité au déplacement. (vidéo de vélo elliptique roulant)

De fait, à part quelques variantes au vélo classique, tel le vélo-couché, il n’existe pas encore d'engin efficace pour exploiter l’énergie humaine pour se déplacer.

Qu’en pensez-vous ?

J’attends vos remarques et conseils avant de partir dans un pédalage déchaîné, voire dans la choucroute et en roue libre, dans ce projet intéressant de vélo elliptique roulant... mais peut-être un peu aventureux.

Merci

Quelques modèles de vélos elliptiques roulants que j'ai trouvés :

200 W c'est déjà sportif, si c'est soutenu

Il semble me souvenir que Pantani avait développé plus de 350 W dans la montée de l'Alpes d'Huez. Et que pour les spécialistes de "médecine des sports", cela était la signature, qu'à l'insu de son plein gré comme aurait dit son copain Virenque qui lui courait après, il était chargé comme une mule (enfin, plus que la moyenne des coureurs).

Mais c'est de mémoire...

Ce que je sais aussi c'est qu'un ami, assez sportif et assez "brute", pédalait à 300 W pendant 30 / 40 mn dans sa salle de sport, là où, cardique, quand j'étais entrainé, j'avais à tirer 110 / 120 W pendant 25 à 30 mn.

Voilà des repères.

PS : Le plus simple est de faire un essai sur un vélo d'appartement ; tout modèle qui se respecte a un "wattmètre"... Tu seras vite fixé sur les puissances...

Did67 a écrit :Il semble me souvenir que Pantani avait développé plus de 350 W dans la montée de l'Alpes d'Huez. Et que pour les spécialistes de "médecine des sports", cela était la signature, qu'à l'insu de son plein gré comme aurait dit son copain Virenque qui lui courait après, il était chargé comme une mule (enfin, plus que la moyenne des coureurs).

Mais c'est de mémoire...

De mémoire aussi, sur banc d'essai et avec je ne sais pas quelle "charge" (hihihi), Miguel Indurain pouvait développer 1 cheval (740W) mais je ne sais pendant combien de temps...

Voici quelques liens internes sur le sujet de l'énergie du corps humain:

consommation-durable/calories-regime-et-sport-bilan-sur-l-energie-humaine-t10108.html

Avec un graphique intéressant: on ne peut guère demander plus de 100W en continu pour la plupart des gens!



https://www.econologie.com/file/technol ... _corps.pdf

https://www.econologie.com/file/technol ... 4mai04.pdf

Et saviez vous que le rendement musculaire était, aussi, de l'ordre de 20% ? C'est à dire que si on fournit 100W musculairement, le corps doit être refroidit de 500W...cela s'appelle la sudation ...

Je dis aussi car c'est le rendement des moteurs thermique...

Ayant fait un test d effort chez le cardiologue, il m a fait pédaler progressivement jusqu'à un palier de 200W pendant 10 mn.
Je pense que j aurais pu tenir 1h à ce rythme mais en 10mn la sueur perlait déjà.
Je ne suis pas un grand sportif mais quand même quelqu'un qui bouge
50 km de vélo en plusieurs fois
Marche rapide de 10 à 12km
Footing de 10 à 12km (10km/h de moyenne)
ceci par semaine
Cela confirme les chiffres donnés avant moi
Le vélo elliptique c est très fatiguant, je doute que le rendement soit bon.

Le vélo couché est probablement ce qui se fait de mieux pour optimiser l'effort musculaire. Le vélo elliptique a été conçu pour dépenser de l'énergie, pas pour l'utiliser au mieux et les modèles roulants ne sont que des gadgets.

Mais de part la position, ce n'est pas là qu'on a la plus de puissance... J'ai un ami qui en a un de longue date. Quand j'en ai parlé avec lui, il admet qu'il se fait "gratter" par ses copains sur les pentes (il ne peut faire jouer son poids pour "appuyer" sur les pédales ; il n'y a que le muscle), mais sinon, il les largue très largement... Donc c'est probablement le meilleur rendement, du fait du confort. Mais pas la puissance la plus élevée !

Les pentes sont probablement plus problématiques, mais l'argument du poids me surprends: à la verticale, la puissance est limitée par le poids du cycliste, puisque lorsque l'effort est supérieur à ce dernier, il n'est plus utile à la propulsion... Dans le vélo couché, l'effort des jambes peut prendre appui sur le dossier.