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Les deux-roues (Sciences & Techniques)

Publié le 22/02/2012

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Les deux-roues, motorisés ou non, sont devenus des moyens de transport performants. Les matériaux modernes et les avancées techniques ont rendu ces engins plus que centenaires parfaitement adaptés à nos besoins modernes. Une des plus vieilles illustrations d'un engin de transport à deux roues est sans doute le vitrail de l'église de Stoke Poges en Angleterre. Datant de 1642, il montre un individu propulsant une bicyclette primitive en poussant directement sur le sol avec les pieds. Mais c'est à la fin du XVIII e siècle que les premières bicyclettes furent produites commercialement. La machine qui connut alors le plus de succès fut le célérifère (de célérité, rapidité), qui sera appelé plus tard vélocifère (de vélocité). Cet engin en bois, surnommé "cheval de bois", fut construit en France en 1791 par le comte de Sivrac. Utiliser le célérifère n'était chose simple : pour avancer, il fallait pousser sur le sol ; pour tourner, il fallait stopper car il n'y avait pas de guidon de direction. La draisienne, lancée en 1816, était aussi peu pratique mais disposait d'une roue avant directionnelle. Son inventeur allemand, le baron Drais von Sauerbronn, lui conféra un cadre en bois, des roues à gros rayons en bois mais cerclées de fer. En 1838, un maréchal-ferrant écossais, Kirkpatrick Macmillan, améliora la draisienne en équipant d'un jeu compliqué de leviers la roue arrière, qui devint motrice. La roue avant était portée par une fourche en fer. Cette invention annonçait l'innovation majeure du monde des deux-roues : le pédalier. Il fallut attendre 1861 et les frères Pierre et Ernest Michaux pour voir apparaître le pédalier tel qu'on le connaît aujourd'hui sur les tricycles d'enfants. Ils fixèrent des manivelles et des pédales directement sur la roue avant et appelèrent leur engin le vélocipède. Durant les années 1870, la roue à rayons métalliques, la roue à jante creuse puis les roues garnies de caoutchouc firent leur apparition. Les vitesses augmentèrent, rendant nécessaires les dispositifs de freinage.

« mécanisme logé dans le moyeu arrière.

On peut rapprocher son fonctionnement de celui de la boîte de vitesses des voitures.

Lechangement s'effectue par la combinaison de pignons contenus dans le moyeu. Le dérailleur, prépondérant sur la plupart des vélos actuels, fut inventé en France en 1909 et son principe reste le même.

C'est unmécanisme qui fait intervenir des jeux interchangeables de pignons de diamètres différents, au nombre de deux à sept (rarementplus).

Il comprend un dispositif permettant de soulever la chaîne et de la transférer d'un pignon à l'autre afin d'obtenir un nouveaurapport de démultiplication (ou braquet).

Quand une grande vitesse est sélectionnée, par exemple, la chaîne se positionne sur leplus petit pignon.

Il en résulte qu'un tour de pédale occasionne un grand nombre de tours de la roue motrice et, de fait, unegrande vitesse.

Une petite vitesse - un grand pignon - permet de grimper les côtes avec moins d'effort.

Entre ces pignonsextrêmes, on trouve des pignons intermédiaires qui permettent d'adapter son effort et son allure aux particularités du parcours. Si la plupart des vélos - de course comme de tourisme - ont ce profil et intègrent plus ou moins tous ces dispositifs et solutionstechniques, il en existe aussi de plus singuliers, qui s'inspirent de la bicyclette Moulton datant de 1962.

Ces vélos sont munis deroues de petits diamètres (35 à 50 cm au lieu de 60 à 70 cm) et d'un cadre en forme de F ne possédant pas de barre transversaledans sa partie supérieure.

Malgré sa petite taille, il peut s'adapter à toutes les morphologies grâce à son guidon et sa selleajustables par le mouvement de tubes coulissant à l'intérieur des tubes porteurs.

On a développé des modèles pliants, facilementtransportables et rangeables dans un coffre de voiture. Ces dernières années, deux évolutions majeures sont intervenues dans le monde du vélo.

La première concerne les engins deforme habituelle.

Si la forme et les divers dispositifs (freins, vitesses) n'ont pas varié, les innovations proviennent de l'améliorationdes matériaux.

De nouveaux alliages d'acier puis des alliages de métaux non ferreux et enfin des matériaux composites (fibre decarbone par exemple) ont été introduits.

Ces derniers confèrent aux vélos une résistance mécanique égale, sinon supérieure, pourun poids nettement inférieur.

Et les cyclistes, notamment dans les côtes, voient la différence! La seconde nouveauté est le vélo tout-terrain (VTT).

Bien qu'il soit basé sur le même principe que celui du vélo traditionnel, il aune forme assez différente, plus trapue et plus maniable.

L'équipement est minimal (ni dynamo, ni garde-boue, etc.), mais ce typede vélo dispose d'une part d'un changement de vitesses à trois plateaux sur le pédalier et cinq, voire sept pignons sur la roue,donnant au total entre quinze et vingt et une vitesses, et d'autre part de gros pneus crantés.

Ses capacités de franchissement deterrains pentus sont très impressionnantes. Les premières motos Les ancêtres des motos étaient en fait des bicyclettes auxquelles on avait "greffé" un moteur.

Il s'agissait d'engins hybrides, plustout à fait des vélos mais des cylomoteurs. La première moto fut construite en Allemagne par Gottlieb Daimler, en 1885.

Ce prototype dut être considérablement améliorépour que démarre une véritable industrie.

C'est vers le début du siècle que le schéma général qui caractérise les motos futélaboré.

On introduisit de nouveaux dispositifs comme les ressorts de fourche ou les cadres métalliques résistants. Dans un premier temps, le moteur entraînait la roue par un système de courroie et de poulie, puis apparurent la boîte de vitesses,la chaîne et l'embrayage.

La moto moderne était née.

La boîte de vitesses permet de moduler le régime du moteur et d'adapterson fonctionnement au terrain.

L'embrayage assure la connexion et la déconnexion du moteur et de la boîte, et permet le passagedes vitesses.

La chaîne a l'avantage, sur la courroie en cuir, de s'insérer dans un pignon denté qui la maintient durablement, alorsque la courroie présente le risque de sauter de sa poulie.

Une autre amélioration fut le démarreur au pied, le kick.

Auparavant, ondevait pousser la moto pour démarrer le moteur.

Le kick (pédale entraînant le moteur) permet de démarrer à l'arrêt. Dans les années 1920 et 1930, l'industrie anglaise dominait le marché, mais, depuis les années 1950, le Japon est le principalconstructeur de motos (Honda, Yamaha, Suzuki, Kawasaki...). Les motos modernes Les cadres de moto sont généralement en tubes d'acier ou, pour les machines très performantes, en alliages légers (incorporantdu magnésium par exemple).

Des amortisseurs sont installés sur les deux roues, procurant un meilleur confort d'utilisation et unebonne tenue de route. La cylindrée des moteurs est généralement comprise entre 50 et 1200 cm 3 et comporte généralement de un à quatre cylindres. On a même construit une machine disposant d'un moteur six cylindres, mais le quatre-cylindres est le plus courant pour les. »

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