De tous temps, les hommes

Commençons par un cliché, à défaut de photo : de tous temps, les hommes... ont été faibles seuls. L'humain (ou l'humaine) en solo a une force physique réduite, même s'il soulève de la fonte tous les matins, et ses compétences sont limitées. Au mieux, il est spécialise d'un truc ou deux. Chez les chasseurs-cueilleurs, le pisteur complétait le tireur, et le piégeur ajoutait à la force du groupe, leurs échanges grâce au langage permettaient la communication sans laquelle nous demeurons à l'état sauvage : faibles, seuls et en guerre les uns contre les autres.

Pour les VAE, c'est pareil. Je suis nul en physique. J'ai demandé à l'ami Michel des précisions techniques. Il les a gracieusement mises à disposition. Les voilà. Je ne dis pas avoir tout compris, mais au moins je crois entrevoir pourquoi les fabricants se sont lancés dans une course aux volts et aux ampères... pour nous donner des Watts sur nos VAE, qui devraient nous permettre d'aller plus loin. Comme tout exercice théorique, ça ne nous dit pas tout. 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

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Pour faire bouger les choses il faut de l'énergie.

L'énergie W se compte en Joule : J.

La puissance est l'expression de l'énergie divisée par le temps :

P = W (en J) / t (en secondes) = W (Watt)

Des synonymes du mot énergie :

travail (WORK WERK)

chaleur (énergie thermique)

La plus petite quantité d'énergie c'est ERG = 10-⁷J

On peut définir l'énergie comme étant le produit d'un facteur de quantité x facteur de qualité

	ÉNERGIE	QUANTITÉ	QUALITÉ
1	MÉCANIQUE	MASSE M	DISTANCE D
2	ÉLECTRIQUE	Dans le champ de la pesanteur COULOMB C	TENSION = U V
3	THERMIQUE Q	ENTROPIE S	TEMPÉRATURE T

 1  W = M x G x H

W est en Joules J

J = Kg x (M/S2) x M

J = N x M

‚2 W = C x U = I x t x U

J = C x V = A x s x V

W = U x I' x T

W = P x T

J = W x S

Une lampe d'une puissance de 60 W est aussi une lampe d'une puissance de 60J/S

ƒ3 Q = M x C x ΔT

J = kg x (J/Kg x K) x K

Kg : masse

J / Kg x K : chaleur massique

K écart de température

Pour transporter de l'énergie, il faut transporter de l'énergie de bonne qualité

Mécanique : sous une bonne hauteur H

Électrique : sous une tension la plus haute possible

Thermique : sous un écart de température le plus grand possible

Exemples :

W = 16 x 3600 x 26 = 1 497 600 J

J = A x S x V

les coulombs étant égaux à A x S

a) kJ = 1 497 kJ (exemple ci-dessus)

b) 16 x 3 600 x 37 = 3 131 Kj

c) 12 x 3 600 x 36 = 1 555 Kj

d) 12 x 3 600 x 55 = 2 376 Kj

e) 12 x 3 600 x 50 = 2 160 Kj

f) 18,33 x 3 600 x 36 = 2 375 Kj

La plus petite réserve d'énergie est a) Les plus grandes sont d) et f).

Il faut toujours privilégier la qualité, tension V la plus haute, ainsi d) est bien meilleure que f)

plus il y a d'intensité, plus ça chauffe (pertes Joules)

Sur un parcours de 150 km de plat (variation d'altitude 0 mètre) sans vent, pour un cycliste de 70 kg et un vélo de 15 kg en 8 heures,

• l'énergie W = M x G x D = (85 x 9,81 x 150 000) / 1000, soit Kj = Kg x (M / S2) x M = 125 077 KJ
• la puissance P (en Kw) = 125 077 KJ / (8 x 3 600 s) = 4,34 KW

Sur le même parcours en voiture, en 2 h à 75 km/h

• énergie = 125 077 KJ
• puissance = 125 077 KJ / 7 200 S = 17,37 KW

Les chevaux américains mangent de l'avoine de très bonne qualité HP à 745 W

Les chevaux européens sont nourris avec de l'avoine à 736 W

P = 17,37 KW

23,3 HP 23,6 CV

Sur la même distance à 150 km/h pour une masse de 1 700 kg : 20 x 125 077 / 3600 = 695 KW

Le tableau à Michel pour faire vos calculs

Je me suis permis d'ajouter des morceaux de vrais chiffres dedans, avec des Ah et des V issus de descriptifs de VAE vendus de nos jours (fin 2014). Avec une seule batterie, et même pour un apport modéré de 70 Wh demandés au moteur d'appoint (mes calculs m'amènent à penser que je demande 90 à 100 Wh à mon VAE, en terrain relativement vallonné et avec un vent parfois fort), aucune machine ne pourrait aller au bout des 150 km. À chacun de jouer avec les paramètres, ça donne au moins une idée. 

Autonomie accu rev2 1 (19.5 Ko)