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Dynamo moyeu et 2 phares à allumage complémentaire    ( + 2ème phare à > 17km/h) commandés électroniquement.

2 types de lampe de guidon à LED  avec en dessous la projection de leur faisceau sur un mur blanc à 2 mètres. 

.    1 LED type luxeon                    . 5 LED de 5 mm

Lampe à 5 LED modifiée pour régulation du courant et position faible consommation

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Le petit feu blanc-orangé permanent "être vu" que je monte à l'avant.

Cliquez sur l'image pour l'agrandir

Le montage utilisé en 2007 pour l'avant, sur la photo de droite sont visibles le bloc de piles fixé sous le tube horizontal et le petit boîtier d'alimentation avec l'interrupteur fixé sur le côté de ma potence Look réglable.

La lumière de la LED est ici renvoyée par un réflecteur 

Le phare avec la même technique de réflecteur que la lampe de guidon 

Déposer le catadioptre donne accès aux bornes de la LED (les 2 fils en haut). Le phare n'est pas modifié et reste "branchable" instantanément sur une dynamo

Le driver: entrer le courant en aval du pont redresseur d'entrée au driver équivaut à avoir 1 élément de pile en plus

Un essai final avant pose sur le vélo

D'échanges suite à l'édition 2011, il semblerait que les éclairages sont aujourd'hui puissants au point de bien gêner les automobilistes, mais aussi les randonneurs lors du croisement avec ceux qui sont déjà sur le retour. Ceux qui utilisent un rétroviseur s'en plaignent aussi. 

Ceux qui roulent en position couchée ont, par rapport au vélo droit, une vision de la route plus en avant et peuvent atteindre des vitesses plus grandes en descente, ils devront donc avoir un éclairage d'autant plus puissant et de plus longue portée.

Je n'approfondirai pas ici le sujet "éclairage de secours", ni le sujet "feu rouge" qui est aujourd'hui à diode (feu fixe, le mode clignotant est interdit), qui ne pose pas de problème d'autonomie, et qui, s'il est doublé, assure le problème du "être vu" et du secours. 

Le choix 

Jusqu'à il y a peu, le meilleur système au classement autonomie-lumens-couleur de lumière , était l'éclairage halogène à partir d'un alternateur (appelé généralement dynamo). Jusqu'en 1987, la question du type d'éclairage ne se posait pas, la lampe de guidon en était à ses balbutiements et chacun "tirait" donc sans réchigner sa dynamo-galet ou sa dynamo-bouteille.

Mais des arguments de poids (il y a 20 ans on parlait en kg, maintenant en grammes !) et de résistance à l'avancement, viennent aujourd'hui semer le trouble dans les esprits:

. l'éclairage qui a eu le plus de succès lors de ces dernières éditions, était fourni par les premières générations de lampes à LED alimentées par des piles: leur éclairage était soit plus blafard, soit trop concentré suivant les modèles, et il se dégradait en même temps que la tension des piles baissait. A leur actif, le "être vu" se maintenait jusqu'à une usure très prononcée des piles. Mais des progrès considérables viennent d'être faits tant sur la puissance d'éclairage que sur la forme du faisceau, et les phares sur dynamo sont maintenant aussi à LED.. 

. le phare alimenté par une dynamo-galet sous la roue arrière éclaire bien, cette dynamo est débrayable, mais est assez résistante à l'avancement en charge, et peut patiner en cas de pluie. Son poids est au moins celui d'une lampe à piles et comme avec toutes les dynamos l'éclairage s'éteint à l'arrêt, on n'est alors plus vu de l'avant.

. L'éclairage obtenu à partir d'une dynamo-moyeu est puissant, cette dernière est moins résistante à l'avancement en charge que la précédente mais est plus lourde et présente une minime résistance à l'avancement à vide (évaluée à 1% de l'effort de pédalage en croisière). Surtout elle ne peut pas patiner en cas de pluie. On n'est pas non plus vu de l'avant lors d'un arrêt sauf à monter un phare équipé d'un condensateur-accumulateur alimentant une petite LED interne qui luit pendant quelques minutes après l'arrêt de la dynamo. 

Pour "atténuer" le poids de la dynamo-moyeu qui est de plus en plus d'actualité chez les cyclotouristes, il faut prendre en compte à son avantage qu'elle intègre le moyeu avant et que le surpoids qu'elle apporte par rapport à la solution dynamo-galet ou (lampe de guidon + piles de rechanges) n'est que de 250 g environ. Les spécialistes remarqueront sur la photo en marge que j'ai monté ma dynamo-moyeu sur une jante à 24 rayons pour alléger au maximum la roue.

. La lampe de casque, bien que souvent utilisée, ne peut être à mon avis qu'un éclairage de secours ou d'appoint (éclairage de l'intérieur des virages à droite). L'autonomie des lampes de casque à LED permet de les utiliser comme feu de position permanent.

. Si l'éclairage de base choisi est la lampe de guidon, il me parait important de fixer un catadioptre blanc à l'avant du vélo, cette fonction n'étant pas incluse dans le système optique de ces lampes (importance de la solidité des supports).

. Quelque soit le système installé, le règlement demande à ce qu'il soit opérationnel tout le temps alors que, au maximum, 1/3 des heures de route nécessitent un éclairage. Si tout l'éclairage du vélo est sur piles il est nécessaire de transporter des piles de rechange, mais alors attention, plus cet éclairage est puissant plus il consomme de piles. En alternant l'allumage de 2 lampes on augmente jusqu'à 20 % la durée des piles alcalines qui se dépolarisent alors pendant les périodes de repos.

. Les piles au lithium sont chères mais durent 2 fois plus longtemps que de bonnes alcalines (7 fois dit la notice !) et ont l'avantage pour les fanas du léger, de peser moitié moins lourd que les alcalines.

. Les phares à LED sur dynamo éclairent à partir d'une très faible vitesse donc pas de problème en côte. Ce n'était pas le cas avec les phares halogène.

Précisions diverses sur les LED (Diode Electro Luminescente)

La lumière produite par une LED (origine électronique) a l'avantage sur celle d'une ampoule traditionnelle (incandescence) d'avoir toujours la même couleur de lumuère. 

Les premières lampes à LED qui étaient équipées d'une lentille devant la LED, avaient la caractéristique d'avoir une zone très éclairée au centre ce qui  pouvait occasionner à certains à la longue une fatigue visuelle. Cette zone centrale faisait paraître beaucoup plus sombre, par contraste, les zones latérales mais aussi la zone plus en avant qu'il est nécessaire de voir pour anticiper sa route de quelques mètres. Si on utilise cette lampe en éclairage de base il faut éviter de trop "piquer" le faisceau en direction du sol. En la fixant au niveau de la fourche plutôt que sur le cintre, on facilite l'étalement de la tache lumineuse et le relief du revêtement est mieux mis en évidence. D'autre part en l'écartant de l'axe de vue il est probable aussi que les gouttes de pluie, qui sont avec cette lumière très visibles, seront moins gênantes.

note: les derniers progrès concernent en particulier les faisceaux des phares et lampes à LED et portent sur la manière dont la lumière produite est dirigée et répartie vers l'avant. La lumière émise par la LED n'est plus concentrée par une lentille mais totalement renvoyée par un réflecteur dont la forme est étudiée afin d'avoir la meilleure répartition de l'éclairage au sol. (en marge la photo d'un modèle de ce type de lampe).

Une mesure simple faite sur un phare à LED de dernière génération montre qu'on aurait deux fois plus de lumière qu'avec un phare halogène pour une consommation de courant moitié.

Une LED donne d'autant plus de lumière que sa température est basse, il est possible que les écarts de prix de vente aient un rapport avec l'efficacité du système de refroidissement dont la LED est équipée.

Enfin une LED s'alimente avec un courant constant (circuit électronique impératif inclus ou externe) 

Ce que j'ai utilisé en 2007 :

. A l'arrière, un feu rouge/catadioptre à LED à allumage automatique, et un deuxième feu rouge à LED, les 2 alimentés par piles ( l'expérience a montré que pour la durée du pbp il n'est pas nécessaire d'avoir des piles de rechange pour les feux rouges).

. A l'avant et à gauche un petit feu blanc-orangé à LED qui assure le "être vu" en permanence de nuit, donc même à l'arrêt.

. L'éclairage avant : 

N'étant alors pas suffisamment convaincu par les premiers phares à LED, et pour bénéficier de la qualité de l'éclairage halogène (couleur de lumière, large faisceau ) mais sans la dynamo, j'ai branché mon phare halogène sur une  alimentation sur piles (stabilisée à découpage), qui a une autonomie de 10 à 12 heures lorsqu'elle est branchée sur des piles au lithium (voir schéma ici ).

Autour du réflecteur du phare il y a, par construction, une couronne catadioptre blanche qui aide à être vu de face par les automobilistes.

afin de pouvoir économiser les piles en éteignant ce phare lors des traversées d'agglomération éclairées, et aussi à l'aube et au crépuscule, j'ai maintenu en fonction en permanence une ancienne lampe à 5 petites LED dirigée vers la bordure de la route et alimentée en position économique.

Cette lampe à 5 LED était aussi destinée à servir d'éclairage de secours avant et de lampe de poche en cas de crevaison de nuit.

Pour mémoire en 2003 j'avais utilisé la dynamo-moyeu alimentant mon système à 2 phares halogènes complémentaires (2ème phare longue portée commandé électroniquement pour allumage au dessus de 17 km/h). 

Ce que j'ai utilisé en 2011:

Les éclairages des phares halogènes étaient spécifiés de 18 à 20 lux, les phares à LED en 2011  40 à 60 lux et plus.

Attention: les lux annoncés caractérisent la quantité de lumière reçue sur une surface, pas à quelle distance et sans précision sur la répartition au sol. Un phare avec un faisceau très concentré pourra donner beaucoup de lux et être inutilisable parce que laissant les côtés dans le noir complet.

Le problème du contraste entre la zone centrale éclairée et les côtés est pris en compte dans les phares à réflecteur, certains utilisant un verre strié pour encore mieux étaler la lumière .

Il est possible d'alimenter une LED de 1 watt par piles, le courant consommé ( 1/3 d'ampère sous 3V5 )reste acceptable, par contre une LED de 3 watt est spécifique aux dynamos parce qu'elle consomme 0,8 à 1 ampère d'où un besoin en piles impossible à assurer sur une longue randonnée

Alimenter un phare à LED de 1 watt avec des piles

Les phares à LED sont très fiables, à condition de les alimenter avec un courant constant (350 mA pour une LED de 1 watt). Les dynamos fournissant beaucoup plus que nécessaire, on trouve entre la LED et le phare un circuit électronique qui adapte l'une à l'autre. Sur piles il est préférable d'alimenter la LED directement à ses bornes en s'affranchissant de ce circuit.

Le circuit type est: Piles - Régulateur (Driver) de courant - LED  (avec un phare halogène le circuit type était Piles - Régulateur de tension - Ampoule)

Pour pouvoir utiliser la plus grande partie de l'énergie stockée dans les piles, le driver de courant doit être à "découpage". Le courant alimentant la LED (350 mA) est alors indépendant de l'usure des piles et le rendement dépasse les 65 % 

En pratique avec 8 piles AA de 1,5V au lithium ( capacité 3000 mAH) en série dans un coupleur ou une batterie Li-po 3S- 3000 mAH on peut espérer 20 heures de fonctionnement au niveau d'éclairage nominal du phare + quelques heures avec une lumière en décroissance, donc de quoi couvrir les heures de nuit sur PBP

Le coupleur de 8 piles AA de 1,5 volts fournit de 12 volts piles neuves, à 9 volts piles usées. Le courant piles passant de 150 à 170 mA lorsqu'il alimente une LED de 1 watt..

 Un essai sur deux LED de 1 watt en série montre que le driver de courant permet de les alimenter encore correctement avec seulement 9 volts. Le courant côté piles augmente, passant de 220 à 280 mA (piles neuves à usées) valeur encore acceptables pour un éclairage sur piles. L'éclairage est alors nettement amélioré, mais malheureusement pas la durée des piles qui passe de 20 à 15 heures.

Ainsi en 2011 j'ai utilisé deux phares de 1 watt en série (avec branchement directement aux bornes des LED) avec un jeu de piles de secours 

L'organe le moins fiable étant le driver, une autre solution aurait pu être d'avoir deux circuits driver-phare séparés, l'un en secours de l'autre, et donc aussi en renfort d'éclairage de l'autre mais la consommation totale de courant aurait été supérieure.

2 fois 40 lux complémentaires