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Peu après l’invention du pneu moderne en caoutchouc, les boffins de vélo ont essayé de fixer des moteurs électriques sur les cadres de vélo. Vous serez peut-être surpris d’apprendre que les cycles électriques ne sont pas une nouveauté…
Le tricycle électrique
En 1881, un obscur magazine scientifique français raconte que Gustave Trouvé a modifié un tricycle britannique fabriqué par Starley de Coventry. Il montre un moteur électronique relié à un mécanisme d’entraînement à levier, qui a été amélioré plus tard pour inclure un entraînement à pédale. L’électricité aurait fourni quelques watts pour donner au moteur humain un petit coup de pouce à leur cadence. Bien qu’étant donné la technologie des batteries de l’époque, il est plus probable que le cycliste augmentait la puissance de la batterie…
Les guerres des brevets de 1890
Ignorant le fait que les vélos à pédales étaient si efficaces en raison de leur faible rapport poids/puissance, des ingénieurs enthousiastes ont cherché à breveter divers moteurs électriques. Vous pouvez lire le brevet américain de 1895 de Bolton Jr pour un moteur à balais à 6 pôles et à moyeu à collecteur, ou le double moteur électrique de 1897 de Libby of Boston, placé dans l’axe du pédalier. Toutes ces batteries étaient très lourdes – en pratique, la technologie des batteries ne rattraperait pas les concepts avant au moins 100 ans.
Ignorant le fait que les vélos à pédales étaient si efficaces en raison de leur faible rapport poids/puissance, des ingénieurs enthousiastes ont cherché à breveter divers moteurs électriques. Vous pouvez lire le brevet américain de 1895 de Bolton Jr pour un moteur à balais à 6 pôles et à moyeu à collecteur, ou le double moteur électrique de 1897 de Libby of Boston, placé dans l’axe du pédalier. Toutes ces batteries étaient très lourdes – en pratique, la technologie des batteries ne rattraperait pas les concepts avant au moins 100 ans.
La révolution technologique de 1990
Le Japonais Takada Yutky a déposé un brevet en 1997 pour un dispositif qui non seulement ajoute un moteur électronique à une bicyclette, mais le fait avec des boucles de rétroaction. Les capteurs de couple fonctionnaient dans une boucle de rétroaction avec des commandes de puissance, et la sensation de rouler sur ce qu’on appelait un Zike ressemblait enfin à ce que l’on peut attendre d’un vélo électronique moderne.
La puissance comme en 1999
Au passage des années 90 à l’an 2000, les piles ont commencé à perdre du poids et à devenir plus efficaces. Les batteries plomb-acide volumineuses et lourdes ont été remplacées par des batteries NiCd ou Li-ion, avant qu’un compromis entre longévité et poids ne soit trouvé avec le NiMH. Les batteries modernes ont opté pour le modèle au lithium, mais on peut s’attendre à ce que la technologie continue de s’améliorer.
Au passage des années 90 à l’an 2000, les batteries ont commencé à perdre du poids et à devenir plus efficaces. Les batteries plomb-acide volumineuses et lourdes ont été remplacées par des batteries NiCd ou Li-ion, avant qu’un compromis entre longévité et poids ne soit atteint avec le NiMH. Les batteries modernes ont opté pour le modèle au lithium, mais on peut s’attendre à ce que la technologie continue de s’améliorer.
Réduire la graisse
Une partie du problème du rapport puissance/poids a déjà été résolue : les bicyclettes sont beaucoup plus légères que les voitures, et les cadres en carbone réduisent encore le poids du véhicule. Si votre moteur est conçu pour ajouter quelques watts à votre cadence, plutôt que de fournir toute la puissance, alors la batterie vous emmènera beaucoup plus loin avec moins de charge. Pour les cyclistes de compétition au bas de l’échelle de la graisse corporelle, vous n’avez pas besoin de beaucoup de watts supplémentaires pour faire une énorme différence dans vos performances. Pour en savoir plus sur le scandale du dopage mécanique.
Les vélos électriques sont dopants
Les petits moteurs sont très attrayants pour le cycliste de longue distance, mais maintenant que des moteurs puissants peuvent être fabriqués aussi petits et discrets, nous avons atteint un âge où le dopage mécanique est un problème très réel pour l’UCI – il suffit de voir un article sur le dopage mécanique. Les cyclistes de loisir peuvent aller de l’avant et se doper mécaniquement à leur guise. Après tout, la capacité de gravir des pentes raides sans effort supplémentaire est séduisante. Le bon vélos électriques peuvent être dopants, pour de nombreuses raisons.
L’histoire des vélos électriques
L’histoire des vélos électriques est faite d’inventeurs brillants et passionnés, parfois un peu fous, qui se sont entêtés à poursuivre leur rêve pendant des années, le voyant malheureusement souvent échouer – parfois même tragiquement.
Introduction à l’histoire des vélos électriques
Ce n’est que ces dernières années que les échecs se transforment de plus en plus en une fantastique réalité. Peu de gens savent que les vélos électriques ont une histoire étonnamment ancienne. Le retracer signifie revenir environ 150 ans en arrière. Dès l’apparition des premiers vélocipèdes, en effet, on a essayé de leur appliquer les moteurs à vapeur alors en vogue. À cette époque, l’histoire des vélos électriques et celle des motos sont intimement liées, un peu comme cela se passe avec les hommes et les singes, qui ont des ancêtres communs à partir desquels différentes espèces ont évolué.
La “Bicyclette du futur”
Ce n’est qu’à la fin du XIXe siècle que des vélos équipés de moteurs électriques ont commencé à apparaître ; le principal problème à l’époque (et encore aujourd’hui, d’une certaine manière) était les batteries, dont la taille et le poids étaient énormes par rapport à celles utilisées aujourd’hui. Pendant une grande partie du XXe siècle, à une époque où la conscience écologique était faible et le pétrole bon marché, l’intérêt pour les vélos (électriques ou autres) n’a cessé de diminuer : l’ère de la motorisation de masse a commencé, et ce sont les voitures et les motos qui ont capté l’intérêt du public. Les vélos n’étaient utilisés que par ceux qui ne pouvaient même pas s’offrir une 500.
Avec les chocs pétroliers des années 70 et la diffusion des premiers mouvements écologiques, l’intérêt pour les véhicules électriques s’est ravivé, mais les gens étaient alors habitués aux vitesses élevées et aux grands réservoirs des voitures et des motos, de sorte que seuls quelques pionniers sont passés à l’utilisation des bicyclettes, surtout en Suisse, dont Lausanne et Genève. Aujourd’hui, la situation s’améliore de ce point de vue. Les innovations technologiques ont permis de mettre au point des batteries plus légères et plus volumineuses, qui peuvent facilement remplacer une voiture sur des distances courtes à moyennes. Au cours des vingt dernières années, le nombre de modèles de vélos électriques proposés au public a augmenté de façon spectaculaire, et divers fabricants ont expérimenté des solutions techniques innovantes pour parvenir à une intégration toujours meilleure entre le pédalage et l’assistance motorisée.
Nous allons examiner de plus près l’histoire des vélos électriques, avec des articles consacrés aux inventions les plus curieuses d’il y a 150 ans.
S.H. Roper et ses vélocipèdes à vapeur
Sylvester H. Roper, brillant inventeur au destin tragique
Sylvester H. Roper conduisait un vélo avec un moteur à vapeur. Il avait fait un temps rapide au Charles River Park quand il s’est soudainement écrasé- il avait coupé l’alimentation en vapeur, comme s’il avait eu la prémonition de la fin.
Sylvester H. Roper et son invention fatale.
Comme mentionné dans l’introduction, le passé lointain des vélos électriques et celui des motos sont étroitement liés. C’est particulièrement vrai dans le cas de Sylvester H. Roper, souvent considéré comme le père des motos. Son histoire est cependant si intéressante qu’il nous a semblé juste de la mentionner ici.
Roper est né dans le New Hampshire, aux États-Unis, en novembre 1823. Enfant, il se révèle particulièrement doué pour la mécanique et, à l’âge de 12 ans, il construit sa propre machine à vapeur, alors qu’il n’en avait jamais vu auparavant. Après s’être installé à Boston, il a continué à produire des inventions intéressantes, améliorant la technologie des machines à coudre et de certains types de fusils.
Le vélocipède à vapeur de Roper
Il commence à attirer l’attention de ses contemporains en 1863, lorsqu’on le voit circuler dans Boston dans une étrange voiture sans chevaux propulsée par un moteur à vapeur (ce prototype de voiture se trouve aujourd’hui au Henry Ford Museum). De là à appliquer la même technologie au moyen de transport le plus révolutionnaire de ces dernières années, le vélocipède, le pas est court : en 1867, Roper produit la première version de son vélocipède à vapeur. La selle servait de réservoir d’eau et la chaudière était située entre les jambes du cycliste, au lieu des pédales.
La première version du vélocipède à vapeur, 1867
Son invention a fait sensation et a été très appréciée lors des différentes foires auxquelles Roper l’a présentée. Les concitoyens de l’inventeur sont moins enthousiastes, car ils ont plus souvent affaire à son véhicule que les forains : il semble, en effet, que le vélocipède à vapeur soit particulièrement bruyant et dégage une mauvaise odeur ; au passage, les chevaux s’emballent et les gens se plaignent, si bien que Roper est même brièvement arrêté à une occasion.
La deuxième version, née en 1884 et perfectionnée jusqu’en 1896, année de la mort de son inventeur.
En 1884, Roper commence à travailler sur une deuxième version de son vélocipède. Celui-ci avait un look plus moderne ( par exemple l’inclinaison de la fourche) et pouvait atteindre une vitesse maximale de 64 km / h, avec une autonomie d’environ 12 km ; le poids du véhicule, y compris les réserves de charbon et d’eau, atteignait 68 kg. Au fil des ans, Roper l’a amélioré sur certains points. Le seul vélocipède à vapeur au monde. Déclaré un parfait triomphe de la mécanique. Il peut gravir n’importe quelle colline, et dépasser n’importe quel cheval dans le monde.
En 1896, à l’âge de 73 ans, Roper décide de tester son vélocipède à vapeur sur un circuit utilisé par des cyclistes sur des vélos ordinaires. Il y avait même un défi de vitesse, que le vélocipède à vapeur a facilement remporté. A ce stade, Roper n’avait que lui-même à battre, il a donc décidé d’améliorer son temps sur le circuit. Au début, il a couvert la distance d’un mile en deux minutes et 12 secondes. Mais en essayant d’aller encore plus vite, son vélocipède se met à déraper dans la ligne droite, Roper est éjecté de la piste et meurt. L’inventeur américain est ainsi l’une des premières victimes du “mythe de la vitesse” naissant, qui continue aujourd’hui encore à faire des millions de victimes sur nos routes.
Les deux modèles de vélocipèdes à vapeur construits par Sylvester Roper sont aujourd’hui encore conservés dans des musées américains. En 2012, un modèle construit en 1894 a été vendu aux enchères pour 425 millions de dollars.