Éclairage

De VPH

Il existe plusieurs approches pour choisir son éclairage :

Souhaite-on : voir ? être vu ?

Préfère-t-on : Un éclairage à demeure, donc à dynamo ? Un éclairage à accus, piles ou batteries ?

Utilisation urbaine éclairée, extra-urbaine non éclairée

Vitesse d'utilisation

OK c'est de la pub mais il y a une jolie animation sur ce site allemand qui aide à saisir des ordres de grandeur de niveau d'éclairage http://www.bumm.de (attention la promesse d'une pub n'engage que celui qui y croit!)

Sommaire

Ce que dit la législation

Vous pouvez trouver sur ce même wiki une discussion sur les normes.

Pour résumer :

  • les feux sont obligatoires de nuit. Ils peuvent être démontables sur les vélos de type "VTT".
  • Des catadioptre oranges de vision latérale (en général dans les roues). Les bandes réfléchissantes dans les pneus sont acceptées.
  • Des catadioptre oranges dans les pédales.
  • Un catadioptre blanc devant et rouge derrière
  • depuis le 1 juillet 2008, le chasuble est obligatoire de nuit hors agglomération
  • D'autres équipement non obligatoires peuvent être ajoutés.

Pour voir : Phare avant

pour voir analyser l'éclairage de la route déja disponible, et le climat prévisible : pluie, sur route non éclairée, cycliste rapide : objectif maximal.

La révolution des DEL

Erreur lors de la création de la miniature : Impossible d'enregistrer la vignette sur la destination

Les DEL Diode ElectroLuminescentes (trad de LED pour Electro-Lighting Diode) ont révolutionné l'éclairage aussi sur nos vélos. Dorénavant, il est plus intéressant d'un point de vue énergie d'avoir un phare à LED.

La plupart des LED consomment 1 à 3 W. Une LED de 3W blanc froid en 2007 émettait environ 60 Lumens, une LED blanc chaud (plus près de la lumière du soleil) émet environ 40 Lumens. En 2009, les LED blanc froid sont plutôt autour de 180 lumens pour 3W (Luxéon Rebel 2008…) !

Au delà de la puissance LED elle même, il y a des différence d'approche d'un point de vu technique :

  • La couleur des LED est souvent pauvre en rouge. À lumière égale, les détails comportant du rouge (feuilles, terre etc) sont visibles qu'avec une ampoule halogène riche en rouge.
  • Les LED sont utilisées en courant continu, ce qui les distingues des ampoules qui supportent mieux la tension alternative. Lorsque l'on souhaite utiliser une LED à partir d'une dynamo, il faut redresser la tension, ce qui entraîne des pertes (chute du rendement).
  • Elles doivent être commandées en courant et non plus en tension comme les ampoules, il est donc hazardeux de mettre une LED directement sur une source de tension. Il faut utiliser une électronique pour convertir la source de tension en source de courant. Cette électronique est problématique pour les petite puissance (chute du rendement, encore)
  • En revanche, cette électronique (appelée driver de LED) permet une très grande souplesse d'alimentation en terme d'amplitude, de fréquence, et peu s'adapter facilement à de nombreuses conditions, batteries, …)


Tout comme pour les optiques de phares, l'angle du faisceau est très important si on ne veut pas perdre trop de lumière. L'ouverture du faisceau est généralement compris entre 5° et 120°

quelques modèles sur des LED du commerce :

à incandescence 6V

Les phares pour dynamo font pour la plupart 2,4W ou 3W. L'ampoule de 2,4W est utilisée lorsque le phare arrière est alimenté par la dynamo, qui en général ne peut fournir plus de 3W (voir ci-dessus). L'ampoule arrière consomme 0,6W. Puisque tous les phares ont presque la même puissance, pourquoi choisir un phare à 50€ ?

  • Comme la puissance est limitée, il faut une optique la mieux conçue pour que la lumière aille sur la route et non pas dans les étoiles.
  • Comme la tension de la plupart des dynamos (sauf régulation életronique) augmente avec la vitesse, il faut que la phare adapte la tension pour ne pas griller l'ampoule. Jamais une ampoule supporterai en continue les 12V que fournit une dynamo à 25km/h ! Il existe deux écoles : soit on écrête avec une diode transil ou zener bien dimensionnée, mais la puissance fournie par la dynamo part en chaleur dans la diode, ou bien soit on place un hacheur abaisseur dont le rendement est excellent quelque soit la vitesse.

Plusieurs modèles de phares à incandescence :

  • Excellents phares, les B&M Bush & Muller
  • Le phare Schmidts E6 série va théoriquement avec la dynamo SON; équipé d'un hacheur abaisseur plutôt qu'une diode écrêteuse, ce phare ne laisse donc pas partir en chaleur les W que vous consommez pour vous éclairer. Bien sûr, cette électronique est redondante si vous utilisez une dynamo à régulation électronique. de plus, son optique très bien étudiée ne laisse pas partir la lumière où ce n'est pas la peine. Ce phare peut bien entendu être monté sur d'autres type de dynamo que la SON.

Vous trouverez un descriptif des différents phares sur cette page en anglais. Pour un vélo couché, il convient de prendre un phare SANS éblouissement (par exemple pour le E6 choisir le E6-B)

Les phares à incandescence laissent la place au phares à diode. Il reste cependant l'avantage d'une meilleurs colorimétrie aux ampoules halogènes (plus jaune).

Pour être vu : feux et catadioptres

pour etre vu : analyser les autres véhicules éclairés qui roulent avec vous : pour etre vu au milieu d'embouteillages le matin : revenir à des phares puissants ci dessus.

Éclairage avant

L'éclairage à dynamo est intéressant. Le phare à dynamo évite le vol, est toujours disponible et ne tombe pas en panne de batterie. Cependant demande un minimum de surveillance et d'entretien. Un phare à LED pas très puissant peut suffire. Attention, bien que très efficace, les LED clignotantes ne sont pas autorisées. L'idéal est de trouver un phare à LED qui contient des piles standard type LR03 ou LR06. Il existe des modèles de phares (HF 635 chez Zefal) qui ont des LED pour l'utilisation urbaine, et une ampoule halogène pour d'utilisation occasionnelle dans le noir.

http://www.fietsersbond.nl/?eiw/verlichting/14132/detail/high_tech_koplampen_ontleed.html

non traduit..Test de 2007

Éclairage arrière

L'éclairage arrière peut être sur piles ou dynamo. Par exemple, les CatEye sont réputées pour leur visibilité. Le feu rouge BASTA SL6 a environ 200h d'autonomie en garantissant un éclairage très visible. Les B&M sont moins performants, mais souvent plus faciles à trouver. Les DEL puissantes commencent à apparaitre à l'arrière aussi : les Dinotte

Bien sûr, sur un vélo urbain, il est plus pratique d'avoir l'éclairage arrière sur dynamo avec la phare avant.

Éclairage passif

un éclairage passif : une source secondaire de lumière, c'est-à-dire un réflecteur, bandes fluo, catadioptre, etc… Il existe plein de solutions. Les plus pratiques sont probablement les bandes réfléchissantes 3M autocollantes ou à coudre (voir chez Gilles Berthoud). Il est obligatoire sur les vélos d'avoir un catadioptre blanc à l'avant, rouge à l'arrière, orange latéral (souvent dans les roues) et aussi dans les pédale. Depuis le 1 juillet 2008 le chasuble est obligatoire de nuit hors agglomération.

Alimentation

Les éclairages sur batterie

Les revendeurs ont l'obligation de proposer des feux avec les vélos neufs. En général ces feux (sur piles LR14 non rechargeable) ont l'unique avantage de respecter les normes françaises. Il n'ont de phare que le nom. Les ampoules (de type classique) sont médiocres, l'autonomie est mauvaise, le boîtier fragile, lorsqu'il tient sur le vélo. Ces modèles sont souvent proposés au détail dans les grandes surfaces ou magasins de sports, mais préférez-leur plutôt des modèles plus sérieux !

La problématique sur batterie est la suivante : La puissance instantanée en sortie d'une batterie est quasi-illimité. Il s'agit donc de trouver une puissance raisonnable pour garder une bonne autonomie.

  • Les accus NiCd sont les anciennes "piles rechargeables" des années 80. Ces accus ont fait de bon progrès, mais ils préfèrent les décharges rapides (visseuse électrique par exemple). La tension par élément est 1,2V, la densité énergétique est autour de 150Wh/litre.
  • Les accus NiMh de bonne capacité peuvent procurer une autonomie correcte. Les accus NiMh ont en général une meilleur capacité que les NiCd dans le même format (LR3 LR6 etc…) et les tensions sont les mêmes. Ces accus préfèrent les décharges lentes (feux à LED !). La tension par élément est 1,2V aussi, la densité énergétique est autour de 300Wh/litre.
  • Les Li-ions et Li-Po. arrivés récemment sur le marché, ces batteries sont plus souples à l'utilisation, mais également plus dangereuse ! En particulier il n'est pas possible des les recharger directement avec une dynamo et un redresseur. La recharge se fait avec des composants dédiés. Le format n'est pas standard (pas de LR03 LR06…) et la tension par élément non plus (3,7V), la densité énergétique est autour de 400Wh/litre.
  • De nouveaux types de batteries vont bientôt arriver. Le marché de l'électronique portative tire l'industrie des batteries.

Le principal problème des accu est le suivant : Les accus ont une "résistance interne" appelée également "résistance série", qui provoque, lorsque l'on tire du courant, une baisse de tension (voir s'écroule). Ce phénomène normal d'accentue avec la décharge et les cycles de vie, et il est d'autant plus fort que le courant est fort. Ce phénomène est la raison pour laquelle les lampes à LED (qui ne sont pas résistives) ne se coupent pas brutalement mais la lumière décroît comme s'il s'agissait d'une lampe de poche à ampoule. (je ne rentre pas dans les détails techniques). Le problème, donc, est que à technologie égale, plus la densité énergétique est grande (capacité de l'accu) plus la résistance interne est grande aussi. Ceci est la raison pour laquelle des accus 2500 mAh auront la même capacité "disponible" que des accus 2000 mAh de la même série… heureusement les technologies évoluent dans le bon sens là aussi…

Les éclairages à dynamo

L'éclairage à dynamo est idéal pour VOIR la route ET ne jamais tomber en panne de batterie. Dans cette section on ne parle que de dynamo et d'éclairage avant.

Avantages et inconvénients de la dynamo

Avantages :

  • à demeure sur le vélo
  • pas de panne de pile
  • moins de risque de vol

inconvénient :

  • le poids en course : pas de ça sur mon vélo de course, c'est trop lourd ;)
  • la fiabilité des modèles bas de gamme : la roulette patine
  • le rendement médiocre que l'on sent dans les jambes

Principe de la dynamo

Pour commencer, on ne devrait pas dire "dynamo" car une dynamo fournit une tension continue. La plupart (sauf quelques-unes comme les Union) sont en réalité des alternateurs. L'avantage de l'alternateur et qu'il n'a pas de balais (les charbons si vous préférez) et qu'il n'y a donc pas d'entretien. L'alternateur fournit une tension alternative (qui peut être sinusoïdale, mais pas forcément) ce qui est bien pour les ampoules à incandescence (prolonge la durée de vie), mais contraignant pour les phares à LED.

Ensuite, il existe trois types de dynamos : Les dynamos latérales (les plus courantes), les dynamos dans le moyeu (les plus fiables), et les dynamos sous le boîtier de pédalier.

La puissance de la plupart des dynamos est de 3W (à une vitesse donnée de l'ordre de 8-10km/h). Mais si on roule plus vite, cette puissance augmente.
En faite, une dynamo fournit un courant constant et la tension varie quand la vitesse augmente. C'est la raison pour laquelle on peut brancher plusieurs phares sur la SON (montage recommandé par le fabricant, voir plus bas) et allumer les phares supplémentaires lorsque l'on prend de la vitesse.

À 3W, on est sensé avoir 6VAC, soit 500mA. Tous les phares sont fait sur ce principe. Acheter une dynamo haut de gamme ne sert pas à augmenter la puissance (la LightSpin fournit 4,5W max et coûtait environ 100€). L'avantage d'une dynamo haut de gamme se trouve plutôt dans son rendement ou sa fiabilité. La LightSpin a un rendement de 80% environ à 15km/h alors qu'une dynamo bas de gamme a un rendement qui tourne vers 5-10% à 15km/h. Voir la vidéo de la lightspin en rotation à vide.

Réglage de la dynamo

(à rédiger). Il faut aligner l'axe de la dynamo lorsque celle-ci est contre le pneu avec le rayon de la roue. Pour cela on utilise une ficelle que l'on attache sur le moyeu et, tendue, elle doit passer par l'axe longitudinal de la dynamo. Certaines dynamos ont des repères pour aider à l'alignement.
Il faut également s'assurer que la roulette dynamo tourne bien (!) et soit en contact avec la bande de roulement de dynamo du pneu (souvent il y a des petites hachure verticales). Il faut que l'axe de la dynamo soit presque parallèle à l'axe de la roue vue de face, de manière à ce que la roulette dynamo soit bien en contact sur toute sa hauteur avec le pneu.

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Les dynamos remarquables

  • La Dynosys LightSpin suisse est probablement la dynamo dont le rendement est le meilleur. Cependant, elle reste une dynamo classique (latérale) par son montage, est impossible à approvisionner car la firme Dysnosys à mis la clef sous la porte. Son principe de fonctionnement par induit circulaire est déposé (brevet de Edwin Schwaller). Grâce à l'électronique de régulation, la LightSpin fournit du 6V AC à 4,5W maximum. quelque soit la vitesse du vélo au delà de 8-10km/h.
  • La SON (Schmidts Original Nabendynamo) est LA dynamo moyeu. Probablement plus fiable et de meilleure durée de vie que la plupart des autres dynamos, beaucoup la choisissent sur des vélos utilitaires ou de voyage. Le bobinage est classique. Cette dynamo fournit un courant constant, sa tension augmente lorsque le vélo prend de la vitesse. Il est donc possible de fournir plus de 3W, et de mettre 2 phares en séries (voir liens plus bas)
  • Les dynamos B&M Dymotec 6 et Dymotec S12 sont des bonnes dynamos standard. La série S inclut une electronique de régulation qui évite, comme pour la LightSpin, de perdre des W inutilement.
  • Les dynamos moyeux Shimano sont très performantes également.

graphe des rendements de certaines dynamos (LightSpin, SON, S6, S12) :

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Liens externes

articles généralistes

Comparaisons de systèmes du commerce

(tri nécessaire mettre nom de liens plutot que le lien brut à la prochaine mise à jour Si possible indiquer l'année du test !)

très technique !

Des dossiers techniques ou bien des liens vers des constructions amateurs éclairées ;)

fabricants (solutions du commerce)

Voici une liste non exhaustive des fabricants de phare de vélo.

Busch & Müller : D'LUMOTEC topal


  • D
    • Dynosys AG, LIGHTSPIN (Dynosys a coulé…)
  • T
    • Topeak
    • cf aussi Trelock LS600 pas de specs
  • V
    • VEGA : voir Light & Motion

Montages perso

Pour créer un phare à LED, Il convient d'utiliser des drivers de LED, qui consistent à un montage basé sur un hacheur-abaisseur régulé en courant via un shunt. Par exemple, le LM3404 ou le HV9910 remplissent ces fonctions. En ajoutant quelques composants passifs (diodes, résistances et capa, voir self) on peut se monter un driver de LED pour quelques € que l'on peut monter soit sur batterie, soit sur dynamo en plaçant un pont de diode (à faible chute, tout de même) et même sur les deux en même temps !

http://www.pilom.com/BicycleElectronics/LEDhead.htm

http://www.pilom.com/BicycleElectronics/triLEDhead.htm

http://www.ligfiets.net/zelfbouwer/project.php?project_nr=207

http://www.geo.net.au/~mart/LED/5_watt_led_bicycle_light.htm

http://www.pilom.com/BicycleElectronics/DynamoCircuits.htm

http://www.users.bigpond.com/wcieslik/lights.htm

http://bike-recumbent.com/

http://mjulier.free.fr/led_blanche_3W.html

http://mjulier.free.fr/feu-rouge.html

Electronique de controle

http://www.cs.indiana.edu/~willie/lvr.html http://pboursin.club.fr/pdgcharg.htm#controle

Torches - Lampes frontales à adapter

http://www.lampesdepoche.com/index1.htm http://www.lampesdepoche.com/terralux-gamme.htm http://www.lampesdepoche.com/streamlight-gamme.htm http://www.xanlite.fr/fiche_produit.php?id=15

Conclusion : Cyclistes Brillez !

Des modèles simples économiques permettent de rééquiper tout type de vélo.

Les dynamos actuelles efficaces permettent d'alimenter des diodes très performantes.

Des éclairages très puissants variés sont désormais disponibles pour des besoins spécifiques.

Un travail sur les normes, et des tests francophones devraient être réalisés.


Erreur lors de la création de la miniature : Impossible d'enregistrer la vignette sur la destination

De nuit dans le brouillard, un phare n'est jamais assez puissant !

JNZ 5 juin 2008 ; 24 novembre 2008

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