Bicyclette : Différence entre versions

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== Boite à outils ==
 
== Boite à outils ==

Version du 1 février 2005 à 01:42

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Cette publication est une ébauche. L'article est à compléter. N'hésitez pas à l'améliorer ou en discuter.

Une bicyclette (aussi appelée un vélo) est un véhicule terrestre composé de deux roues alignées (d'où elle tire son nom). La force motrice est fournie par un humain (le cycliste) en position assise ou couchée, par l'intermédiaire de pédales. La bicyclette est l'un des principaux moyens de transport dans de nombreuses parties du monde. Sa pratique, le cyclisme, constitue également un sport et un loisir populaire.

L'ordre de grandeur habituel des vitesses de déplacement à bicyclette est de 16 à 32 km/h. Sur un vélo de course rapide, un cycliste raisonnablement entraîné peut atteindre environ 50 km/h sur un parcours horizontal, durant de courtes périodes. La plus grande vitesse jamais atteinte sur du plat, sans utiliser un écran aérodynamique, fut atteinte par le Canadien Sam Whittingham en 2001, constituant le record du monde avec 142,51 km/h, sur son vélo couché hautement aérodynamique. Ceci constitue le record toutes catégories pour les véhicules à propulsion humaine.

Par rapport à la marche à pied, le vélo est trois fois plus efficace à effort égal et entre trois et quatre fois plus rapide. On a également calculé qu'en termes de conversion en mouvement de l'énergie issue de la nourriture, il s'agit d'une forme de locomotion plus efficace que n'importe quel organisme biologique. Voir : Science of Cycling: Human Power: page 1 (en anglais).


Aspects techniques

Toutes les bicyclettes modernes se ressemblent beaucoup, et sont constituées d'un ensemble de pièces facilement identifiables. Le cadre en est la partie principale, il consiste généralement en un triangle sur lequel le poids du cycliste est réparti à partir du point d'appui de la selle où est assis le cycliste, associé à un second triangle plus petit sur lequel est monté la roue arrière : les haubans. La roue avant est fixée au cadre par une fourche, la partie haute de celle-ci est monté sur des roulements à billes au travers d'un tube presque vertical à l'avant du cadre. Le sommet de la fourche constitue une potence à laquelle est fixé le guidon. De nombreux modèles de vélos modernes sont toutefois conçus sans haubans, remplacés par un système suspendu ressemblant à une fourche à l'horizontale. La fourche avant peut également être suspendue. De tels vélos « tout-suspendus » sont conçus pour la pratique en terrain inégal comme le vélo tout terrain ou apporter un confort supplémentaire.


L'énergie est fournie par le cycliste par l'intermédiaire de ses pieds, avec lesquels il appuie sur les pédales, reliées à un ou plusieurs engrenages au niveau du pédalier : le ou les plateaux. L'engrenage arrière, le pignon (mais il y a souvent plusieurs pignons de tailles différentes fixés ensemble, on parle alors de cassette) est monté sur la roue arrière par un mécanisme à cliquet anti-retour : la roue-libre. La transmission du mouvement entre un plateau et un pignon est assurée par la chaîne. En fonction du type de pratique pour laquelle le vélo est conçu, la cassette peut être « plate » comme sur un vélo de route, ce qui veut dire qu'entre deux pignons successifs, il n'y a qu'une dent de plus sur le plus grand ; sur d'autres types de vélos comme les VTT, le nombre de dents peut augmenter bien plus vite entre les pignons successifs. L'ensemble des éléments compris entre les pédales et la roue arrière est désigné par le terme de transmission.

La possibilité de changer de vitesses constitue l'une des avancées majeures de la technique cycliste. Le travail des jambes est plus efficace à certaines vitesses de rotation (ou cadences) du pédalier. Disposer d'une possibilité de sélection plus étendue des rapports de vitesses entre plateaux et pignons permet au cycliste de conserver sa cadence de pédalage la plus proche d'une valeur désirée. C'est pourquoi les vélos de route sont équipés de pignons « plats », de manière à permettre au cycliste de bien contrôler sa cadence en fonction du petit nombre de configurations de terrain qu'il pourra usuellement rencontrer. Le dérailleur est un dispositif simple qui pousse la chaîne latéralement de manière à l'obliger à changer de pignon (ou de plateau pour le dérailleur avant). Les côtés des pignons eux-mêmes ont une forme spécifique avec des indentations aux dimensions des maillons de la chaîne, pour « attraper » la chaîne lorsqu'elle est poussée contre le pignon, l'engageant ainsi sur les dents de ce pignon. Le système est considérablement plus simple que les systèmes plus anciens comme la bicyclette à trois vitesses, mais mirent plus de temps à être disponibles sur le marché, en raison de leur différence fondamentale avec tous les systèmes de changement de vitesses utilisés auparavant.

Le dernier des plus importants organes d'un vélo est le système de freinage. Il est composé de deux poignées de frein indépendantes, commandant chacune une mâchoire venant appliquer des tampons en caoutchouc sur la jante par l'intermédiaire de câbles de frein. Les câbles sont la plupart du temps protégés dans des gaines. Certains systèmes de freinage, pour plus de performance, sont basés sur le principe du frein à disque.

Depuis les années 1950, la plupart des systèmes de freinage sont dérivés de la conception des mâchoires à tirage latéral inventée par Campagnolo. Les deux bras de la mâchoire se resserrent lorsque le câble, fixé à l'extrémité d'un des bras et passant par l'extrémité de l'autre est tendu. La pression des tampons appliqués par les mâchoires sur la jante s'équilibre grâce à un ressort qui répartit l'effort entre les deux bras de mâchoires.

L'usage de plus en plus fréquent de pneumatiques plus gros sur les VTT a fini par poser un problème : la jante et son pneumatique devenaient trop large pour passer entre les mâchoires. Dans un premier temps, le système cantilever a apporté une réponse à ce problème. Les bras de la mâchoire devenaient indépendants, tout en étant reliés par un câble court de répartition de l'effort de freinage. Le câble de commande vient alors se fixer au milieu du câble de répartition. Cependant ce système présente quelques faiblesses : si la fixation du câble de commande n'est pas centrée, l'effort est mal réparti entre les bras, et si le connecteur se décroche, le câble de répartition peut bloquer la roue brutalement en se coinçant dans les dessins du pneumatique, ce qui peut entraîner un accident si cela se produit sur la roue avant. Une solution plus adaptée au problème de la largeur des pneumatiques est le v-brake. Le câble est fixé de manière à être dirigé vers le haut de manière à ne pas pouvoir retomber sur le pneumatique, et transmet en outre de bien meilleure façon la puissance de freinage impulsée par la poignée de frein, tout en étant un peu plus facile à centrer lors du montage.

Les matériaux utilisés pour la fabrication des bicyclettes sont proches de ceux utilisés en aéronautique, l'objectif dans les deux cas étant d'obtenir une structure légère et résistante. Presque tous les vélos d'avant les années 1970 étaient faits d'un alliage d'acier et de chrome : le chromaloy (ou chromoloy). Au début des années 1980 l'aluminium connut un certain succès, notamment en raison de la baisse de son coût.

À ce jour, ce métal est probablement le plus utilisé pour des vélos de milieu de gamme. Dans le haut de gamme on utilise la fibre de carbone et le titane, mais ces matériaux sont très chers. Chaque type de matériau utilisé pour le cadre a ses avantages et ses inconvéninents, bien que pour une géométrie de cadre donnée, l'ensemble des bicyclettes possèdent des qualités quasiment identiques dans leur comportement à l'effort.

Les différences les plus flagrantes entre matériaux apparaissent lorsqu'on compare leur tenue dans le temps, leur esthétique, leur capacité à être réparés et leur poids. Comme la rigidité du cadre dans le plan vertical, même pour un matériau très élastique, est d'un ordre de grandeur supérieur à celui de la rigidité des pneumatiques et de la selle, le confort du vélo se résume plutôt à un problème de choix de la selle, de la géométrie du cadre, des pneumatiques et de réglage général du vélo.

Bien que réparer un vélo soit simple dans son principe, nombre de pièces sont relativement complexes et certains préfèrent déléguer la maintenance de leur engin à des professionnels.
Toutefois, beaucoup de personnes préfèrent entretenir leur vélo autant que possible, que ce soit pour économiser de l'argent, ou tout simplement pour le plaisir de bricoler, par passion pour le vélo.


Conseils/Détails/Réparations/Entretien/Astuces

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Boite à outils

  • burin pour dévisser le cône de l'axe du pédalier
  • cutter pour couper les plastiques des protèges-mains des guidons
  • ciseaux pour découper des morceaux de pneu pour mettre en dessous d'un trou de pneu
  • limes plates, demi-rondes et rondes de différentes duretés
  • pompe, préferer celles avec un indicateur de pression et le plus métalliques possible

Liste de pièces

Webographie

Bibliographie

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