Histoire du vélo : 200 ans d’évolution

Introduction : la machine la plus efficace

Le vélo est souvent cité comme le moyen de transport le plus économe en énergie jamais inventé par l’homme. Sur une même distance, il permet d’aller plusieurs fois plus vite qu’à pied pour un effort bien moindre, sans carburant ni gaz d’échappement. Pourtant, cette machine d’apparence si simple a nécessité une étonnante succession d’essais et d’erreurs avant de prendre sa forme actuelle. La roue et la chaîne, le roulement à billes et le pneumatique sont nés à des époques différentes, entre des mains différentes, et ce n’est qu’à la fin du XIXe siècle que toutes ces pièces se sont assemblées.

Ce chapitre retrace dans l’ordre chronologique le chemin parcouru par le vélo, depuis les chemins de terre de Mannheim, en Allemagne, en 1817, jusqu’aux stations de vélos en libre-service de Séoul aujourd’hui. Plutôt que d’aligner des dates et des noms d’inventeurs, nous chercherons à comprendre pourquoi telle forme est apparue à tel moment. Si la roue avant du grand-bi a fini par atteindre la taille d’un homme, c’est pour une raison technique bien précise ; et si le Tour de France a longtemps interdit le dérailleur, c’était aussi par conviction. Survolez d’abord avec la frise interactive ci-dessous ces 200 ans d’histoire où s’entremêlent technique et société, sport et industrie, avant d’en examiner chaque étape en détail.

Le vélo de Léonard de Vinci ? La controverse du croquis

Un dessin revient systématiquement lorsqu’on évoque les origines du vélo. Au verso d’une feuille du Codex Atlanticus, qui rassemble les carnets de Léonard de Vinci, figurerait un croquis étonnamment proche d’un vélo moderne, avec une chaîne entraînant la roue arrière. Ce dessin serait apparu lors de la restauration du manuscrit menée dans un monastère dans les années 1960 ; lorsque le chercheur italien Augusto Marinoni le rendit public en 1974, l’idée que « le vélo avait déjà été imaginé à la Renaissance » fit le tour du monde. On alla même jusqu’à l’attribuer à Salaï, l’élève de Léonard, qui aurait recopié une idée de son maître.

Aujourd’hui pourtant, la plupart des chercheurs y voient un faux ajouté ultérieurement. L’historien allemand des techniques Hans-Erhard Lessing, entre autres, a fait remarquer que le dessin n’apparaît pas sur les photographies de la même page prises avant la restauration, et que quelqu’un semble avoir tracé la silhouette d’un vélo par-dessus quelques cercles et traits préexistants. Surtout, ce vélo présente sous une forme bien trop aboutie une transmission par chaîne et une roue avant directrice qui n’apparaîtront que quelque 300 ans plus tard. Comme on le verra, l’invention réelle du vélo fut une longue suite d’échecs et d’améliorations progressives ; un dessin qui semble faire l’économie de tout ce cheminement n’en est que plus suspect.

1817 : la « machine à courir » de Karl Drais

Le 12 juin 1817, Karl von Drais, inspecteur des forêts du grand-duché de Bade et inventeur, sortit dans les rues de Mannheim une bien étrange machine : deux roues en bois alignées l’une derrière l’autre, surmontées d’une poutre et d’une selle. Assis à califourchon, il avançait en poussant alternativement le sol de ses deux pieds ; il aurait ainsi parcouru l’aller-retour jusqu’au relais de poste voisin, soit un peu plus de 13 km, en une heure environ — une performance qui n’avait rien à envier aux diligences de l’époque. Drais baptisa sa machine « Laufmaschine », la « machine à courir » ; en France, on l’appela « draisienne » d’après son nom, et les anglophones « draisine ».

Sans pédales ni chaîne, cet engin fut pourtant révolutionnaire, car il démontrait qu’on pouvait tenir en équilibre sur deux roues alignées. À l’arrêt, une telle structure ne peut que tomber, mais au-delà d’une certaine vitesse il suffit de tourner légèrement la roue avant pour garder l’équilibre. C’est exactement le principe de la « draisienne » sans pédales avec laquelle les enfants apprennent aujourd’hui à faire du vélo. Drais avait équipé la roue avant d’un guidon pour la diriger et ajouté un appui pour les avant-bras. Son poids est estimé à une vingtaine de kilos.

Le volcan Tambora et « l’année sans été »

Le contexte dans lequel apparut la draisienne est fascinant. En avril 1815, le volcan Tambora, sur l’île de Sumbawa dans l’actuelle Indonésie, connut l’éruption la plus puissante de l’histoire documentée. Les cendres et les aérosols soufrés projetés jusque dans la stratosphère voilèrent le soleil, si bien que l’Europe et l’Amérique du Nord vécurent en 1816 « l’année sans été ». Il neigea en juin, les céréales ne mûrirent pas, les mauvaises récoltes et les famines se succédèrent, et la flambée du prix de l’avoine rendit l’entretien des chevaux difficile. À mesure que les chevaux mouraient de faim ou étaient abattus, l’intérêt pour un moyen de locomotion capable de les remplacer grandit.

Certains historiens voient dans cette catastrophe climatique l’élément déclencheur qui poussa Drais à concevoir une « machine qui avance sans cheval ». Drais travaillait toutefois déjà auparavant sur des véhicules mus par la force humaine, et l’on ne peut affirmer que le volcan en fut l’unique cause. L’idée que la pénurie de chevaux ait offert un terrain favorable au succès de l’invention reste néanmoins convaincante. La draisienne connut un temps la vogue dans toute l’Europe ; mais comme ses utilisateurs fuyaient les chemins défoncés pour rouler sur les trottoirs et heurtaient souvent des piétons, plusieurs villes en interdirent l’usage, et l’engouement retomba en quelques années.

Années 1860 : l’arrivée de la pédale et le « boneshaker »

Après la draisienne, le deux-roues resta dans l’ombre pendant une quarantaine d’années. Il revint sur le devant de la scène à Paris dans les années 1860. L’atelier de Pierre Michaux, fabricant de pièces de voitures hippomobiles, et de son fils Ernest commença à produire un « vélocipède » dont les manivelles et les pédales étaient fixées directement sur l’axe de la roue avant. Enfin, on pouvait continuer d’avancer sans poser le pied à terre ! À la même époque, le mécanicien français Pierre Lallement obtint en 1866 aux États-Unis un brevet pour un système d’entraînement à pédales ; la question de savoir qui eut le premier l’idée de la pédale divise encore les historiens.

Le vélocipède Michaux connut un grand succès à partir de l’Exposition universelle de Paris de 1867, et en 1868-1869 la « vélocipédomanie » gagna la France, l’Angleterre et les États-Unis. C’est à cette époque que des manèges reconvertis accueillirent des écoles de vélocipède et que se disputèrent les premières courses officielles. Mais la machine était tout sauf confortable : son lourd cadre en fer forgé, ses roues en bois cerclées de fer transmettaient au corps chaque secousse des routes pavées. Les anglophones la surnommèrent boneshaker, le « secoueur d’os ». Elle dépassait souvent largement les 30 kg.

La guerre franco-prussienne de 1870 porta un coup sévère à l’industrie française du vélocipède, et le leadership passa à la région de Coventry, en Angleterre, où florissaient les industries de la machine à coudre et de la mécanique de précision. Voilà pourquoi, pendant les décennies suivantes, une bonne part des innovations du vélo vit le jour en Angleterre.

Années 1870 : le grand-bi et le « penny-farthing »

Le boneshaker souffrait d’une limite fondamentale : les pédales étant fixées directement sur l’axe de la roue avant, un tour de pédales faisait faire exactement un tour à la roue. Or la cadence qu’un cycliste peut tenir confortablement est limitée ; pour aller plus vite, il n’y avait donc pas d’autre solution que d’augmenter la circonférence de la roue, c’est-à-dire son diamètre. Une roue de 1 m de diamètre parcourt environ 3,1 m par tour, une roue de 1,5 m environ 4,7 m : à pédalage égal, on va 50 % plus vite.

La roue avant ne cessa donc de grandir, jusqu’à ce que la règle soit de choisir la plus grande roue que permettait la longueur des jambes du cycliste. Les roues avant de course dépassaient parfois 1,5 m de diamètre. En 1870, l’« Ariel » des Anglais James Starley et William Hillman associait des roues à rayons tendus en fil d’acier fin et un cadre en tube d’acier creux, rendant cette roue géante à la fois légère et robuste. On appelait alors ce grand-bi l’ordinary, la bicyclette « ordinaire ». Le nom de « penny-farthing », qui évoque une grosse pièce d’un penny posée à côté d’une petite pièce d’un farthing, ne se serait répandu qu’à la fin du XIXe siècle, lorsque ce modèle passait déjà de mode.

Le grand-bi était rapide et élégant. En 1882, l’Anglais Herbert Cortis dépassa les 20 miles (environ 32 km) en une heure, et de 1884 à 1886 Thomas Stevens fit le tour du monde en grand-bi. Mais le prix à payer était élevé : assis presque à l’aplomb de la roue avant, à 1,5 m du sol, le cycliste pouvait être projeté en avant au moindre caillou et tomber la tête la première. Les anglophones appelaient cela un « header ». Monter et descendre exigeait déjà de la technique ; le grand-bi resta donc l’apanage de jeunes hommes intrépides et athlétiques.

1885 : le Rover de Starley et la « bicyclette de sécurité »

On chercha dans plusieurs directions à remédier aux dangers du grand-bi. La réponse qui changea l’histoire fut la chaîne. En reliant par une chaîne une grande roue dentée sur l’axe du pédalier (le plateau) à une petite roue dentée sur la roue arrière (le pignon), au lieu de lier directement pédales et roue, un tour de pédales fait tourner la roue arrière deux ou trois fois. On pouvait désormais gagner en vitesse sans agrandir la roue, grâce au rapport entre les nombres de dents, autrement dit le braquet. Vers 1879, l’Anglais Harry Lawson avait déjà présenté une « bicyclette » à roue arrière entraînée par chaîne, mais sans grand succès commercial.

Le coup décisif vint de John Kemp Starley, neveu de James Starley, créateur du grand-bi Ariel. Le Rover qu’il présenta à Coventry en 1885 avait des roues avant et arrière de tailles voisines, une selle placée bas entre les deux roues et une roue arrière entraînée par chaîne. Le cycliste touchait facilement le sol du pied et, grâce à un centre de gravité bas, ne risquait presque plus de basculer vers l’avant. Pour le distinguer du grand-bi, on baptisa ce nouveau modèle safety bicycle, la « bicyclette de sécurité ». Au fil des améliorations des années suivantes, le Rover reçut une fourche inclinée qui améliora la stabilité de direction, puis convergea vers le cadre diamant, formé de deux triangles.

Le plus étonnant est que cette architecture n’a presque pas changé en 140 ans. La grande majorité des vélos de route, VTC et VTT vendus aujourd’hui suivent toujours la conception de base du Rover : un cadre à deux triangles, deux roues de taille voisine et une transmission par chaîne sur la roue arrière. Matériaux et composants n’ont cessé d’évoluer, mais le « squelette » du vélo était pour ainsi dire achevé à la fin des années 1880. Ajoutons que l’entreprise qui portait le nom de Rover se reconvertit plus tard dans l’automobile et devint l’une des grandes marques automobiles britanniques.

1888 : le pneumatique de Dunlop

Même après l’arrivée de la bicyclette de sécurité, un problème subsistait. Plus petites, les roues encaissaient davantage les chocs de la route que celles du grand-bi, et les bandages en caoutchouc plein de l’époque ne les absorbaient presque pas. Celui qui résolut le problème n’était pas du métier : c’était un vétérinaire de Belfast, en Irlande du Nord, John Boyd Dunlop. Son jeune fils se plaignant de maux de tête à cause des secousses de son tricycle, il imagina d’entourer les roues d’un tube de caoutchouc gonflé d’air, qu’il fit breveter en 1888.

En réalité, l’idée même du pneumatique avait déjà été brevetée dans les années 1840 par l’Écossais Robert William Thomson. Mais faute de véhicule pour en tirer parti, elle était tombée dans l’oubli. Le pneu de Dunlop, lui, tombait à point nommé avec l’essor du vélo. En 1889, lorsque des vélos équipés de pneumatiques écrasèrent en course leurs concurrents en caoutchouc plein, l’industrie bascula du jour au lendemain. En 1891, les frères Michelin lancèrent en France un pneu démontable que l’on pouvait retirer de la jante pour réparer facilement une crevaison. Alliant confort, vitesse et facilité de réparation, le pneumatique fut la dernière pièce du puzzle de la bicyclette de sécurité, avant de devenir bientôt l’un des fondements de l’industrie automobile.

L’essor du vélo dans les années 1890 et l’émancipation des femmes

Avec l’association du cadre de sécurité à transmission par chaîne et du pneumatique, le vélo cessa d’être le jouet dangereux de quelques jeunes audacieux. Les années 1890 virent en Europe et aux États-Unis un engouement pour le vélo sans précédent. Les usines adoptèrent à l’envi les méthodes de production de masse et les prix chutèrent rapidement. Les clubs cyclistes menèrent le « Good Roads Movement » pour réclamer de meilleures routes, et ces routes revêtues accueillirent quelques années plus tard les automobiles. Les frères Wright tenaient un magasin de vélos avant de construire leur avion, et de nombreux constructeurs automobiles comme Peugeot, Opel ou Rover ont commencé par fabriquer des vélos : le vélo fut une véritable école de l’industrie mécanique moderne.

Mais c’est dans la vie des femmes que le changement fut le plus spectaculaire. Les femmes de la bourgeoisie étaient alors entravées par le corset et les longues jupes traînant jusqu’au sol, et se déplacer loin sans chaperon était socialement proscrit. Le vélo leur offrit pour la première fois la liberté d’aller où elles voulaient, quand elles le voulaient. Pour pédaler, les femmes se mirent à porter de larges culottes resserrées sous le genou, les bloomers. Ce vêtement, qui devait son nom à la militante américaine Amelia Bloomer qui l’avait promu dans les années 1850, fut d’abord tourné en ridicule, avant de devenir, avec l’essor du vélo, le symbole du mouvement pour le « vêtement rationnel » (rational dress).

« Laissez-moi vous dire ce que je pense de la bicyclette. Je pense qu’elle a fait plus pour l’émancipation des femmes que toute autre chose au monde. Elle donne aux femmes un sentiment de liberté et d’autonomie. Chaque fois que je vois une femme passer à bicyclette, je m’arrête et je me réjouis. » — Susan B. Anthony, entretien avec Nellie Bly, 1896 (New York World)

Ces mots de Susan B. Anthony, figure de proue du mouvement pour le droit de vote des femmes, sont le témoignage le plus célèbre de ce que le vélo fut bien plus qu’un moyen de transport : un instrument de changement social. En 1894, une femme connue sous le nom d’Annie Londonderry se lança dans un tour du monde à vélo, et la militante de la tempérance Frances Willard publia un livre racontant comment elle avait appris à faire du vélo à plus de 50 ans, encourageant ainsi d’autres femmes. Les critiques ne manquaient certes pas : on jugeait « inconvenantes » les femmes à vélo, et des mises en garde médicales sans fondement prétendaient que le vélo nuisait à leur santé. Mais le cortège des femmes à vélo ne s’arrêta pas, et il rejoignit le mouvement qui allait étendre le droit de vote des femmes au XXe siècle.

Histoire du dérailleur : de la roue qu’on retournait à Campagnolo

Avec la chaîne de la bicyclette de sécurité naquit la notion de braquet, mais les premiers vélos n’avaient qu’un seul rapport. Chacun savait qu’il fallait un petit braquet pour grimper et un grand braquet sur le plat, mais concevoir un mécanisme permettant d’en changer en roulant n’avait rien de simple. Au début du XXe siècle, les coureurs montaient un pignon de taille différente de chaque côté de la roue arrière et, au pied d’une côte, mettaient pied à terre pour retourner la roue et changer ainsi de braquet.

Dès le début des années 1900, le cyclotouriste français Paul de Vivie, alias Vélocio, plaida ardemment pour les vitesses multiples. À l’inverse, Henri Desgrange, fondateur du Tour de France, estimait que le dérailleur faussait le pur duel musculaire entre coureurs et en refusa longtemps l’usage en course ; on lui prête une formule selon laquelle « le dérailleur, c’est bon pour les plus de quarante-cinq ans ». Le Tour de France n’autorisa officiellement le dérailleur qu’en 1937.

Le nom le plus emblématique de l’histoire du dérailleur est celui de l’Italien Tullio Campagnolo. Coureur amateur, il aurait gâché une course de montagne par grand froid à la fin des années 1920, incapable de desserrer de ses mains gelées les écrous à oreilles de sa roue pour changer de braquet. Fort de cette expérience, il imagina le blocage rapide, qui fixe et libère la roue d’un simple levier, breveté vers 1930, avant de se lancer dans la conception de dérailleurs. Après les dérailleurs à tige des années 1940, le Gran Sport, présenté vers 1949, déplaçait la chaîne vers le pignon voisin au moyen d’un parallélogramme actionné par câble — un principe que l’on retrouve encore aujourd’hui sur la plupart des dérailleurs. À la même époque, les Français Simplex et Huret, puis les Japonais SunTour et Shimano, contribuèrent largement à l’innovation. Le « parallélogramme incliné » mis au point par SunTour dans les années 1960 est notamment considéré comme une invention qui a nettement amélioré la précision du passage des vitesses.

1903 : la naissance du Tour de France

À mesure que le vélo se démocratisait, les courses cyclistes devinrent un immense spectacle, dont le Tour de France est l’apogée. En 1903, le journal sportif français L’Auto imagina, pour l’emporter dans sa guerre des tirages contre un concurrent, une course de fond sans précédent faisant le tour de la France. La première édition comptait 6 étapes pour environ 2 428 km au total : départ de Paris, puis Lyon, Marseille, Toulouse, Bordeaux, Nantes et retour à Paris. Certaines étapes dépassaient 400 km et obligeaient à rouler toute la nuit, et les coureurs devaient réparer eux-mêmes leurs avaries, sans assistance. Le premier vainqueur fut Maurice Garin, réputé ancien ramoneur.

Ce fut un triomphe. Les ventes du journal s’envolèrent, et le Tour, disputé chaque année hors périodes de guerre, s’imposa comme la course cycliste la plus prestigieuse au monde. Le maillot jaune du leader du classement général fut introduit en 1919 ; selon l’explication la plus répandue, sa couleur viendrait du papier jaune sur lequel était imprimé L’Auto. Au-delà de l’événement sportif, le Tour de France a servi de banc d’essai à la technique cycliste : dérailleur, matériaux légers, pédales automatiques, aérodynamique, changement de vitesses électronique… presque toutes les innovations du vélo moderne y ont été éprouvées ou débattues.

Le vélo en Corée

Le vélo serait arrivé en Corée à la fin du XIXe siècle. Récits et anecdotes rapportent que des figures de la période d’ouverture, comme Seo Jae-pil ou Yun Chi-ho, faisaient du vélo vers les années 1890 ; on l’appelait alors jajeoncha (自轉車) ou jahaenggeo (自行車), la « voiture qui roule toute seule ». D’abord curiosité réservée à une poignée de privilégiés et d’étrangers, il se diffusa peu à peu au début du XXe siècle pour des usages pratiques comme la distribution du courrier ou les livraisons des commerces.

Eom Bok-dong, héros cycliste de la Corée colonisée

Sous l’occupation japonaise, le vélo revêtait une signification particulière pour les Coréens. Au centre de cette histoire se trouve Eom Bok-dong (1892-1951). Employé d’un magasin de cycles, il se fit connaître en 1913 en remportant une course à Gyeongseong (Séoul) devant des coureurs japonais, puis se serait illustré dans de nombreuses autres épreuves. À une époque où le ressentiment envers le Japon était profond, voir un Coréen battre des Japonais était en soi un grand réconfort ; il devint un héros national, au point qu’une chanson populaire disait : « Levez les yeux vers Ahn Chang-nam, baissez-les vers Eom Bok-dong. » Des archives font toutefois état de son implication dans des vols de vélos à la fin de sa vie, si bien qu’on tend aujourd’hui à considérer à la fois sa stature de héros et ses failles humaines.

Le Samchuly et les débuts du vélo coréen

Le point de départ de l’industrie coréenne du vélo après la libération est Gyeongseong Precision, fondée en 1944 par Kim Cheol-ho. Ce fabricant de pièces de vélo prit en 1952 le nom de Kia Industrial et produisit la même année le premier vélo fabriqué en Corée, le « Samchuly ». Né sur les ruines de la guerre, le Samchuly devint un symbole de l’industrie mécanique nationale. Kia devint ensuite constructeur automobile, tandis que son activité vélo prit son indépendance en 1979 pour devenir l’actuel Samchuly Bicycle. Dans les années 1960 et 1970, le vélo de transport des marchands de riz, des facteurs et des livreurs de journaux porta le quotidien de l’ère de l’industrialisation.

L’ère des loisirs, et le Ttareungyi

À partir des années 2000, le vélo en Corée passa du statut d’outil de travail à celui de symbole des loisirs, de la santé et des mobilités durables. Des pistes cyclables furent aménagées le long des cours d’eau et, en 2012, l’ouverture de la piste cyclable traversant le pays, longue d’environ 633 km entre l’écluse ouest d’Ara à Incheon et le barrage de l’estuaire du Nakdong à Busan, en fit un incontournable pour de nombreux cyclistes. En 2015, la ville de Séoul lança officiellement son service de vélos en libre-service, le « Ttareungyi ». Loué par smartphone et restitué à n’importe quelle station, il est rapidement devenu un moyen de déplacement quotidien des Séoulites, largement utilisé pour le « dernier kilomètre » entre métro et bus. En 2018, une modification de la loi autorisant les vélos électriques à assistance au pédalage répondant à certains critères à circuler sur les pistes cyclables ouvrit un nouveau chapitre.

Années 1970 : la naissance du BMX et du VTT

Au milieu du XXe siècle, alors que l’automobile régnait sur les transports, le vélo était surtout considéré aux États-Unis comme un jouet d’enfant. Ce sont pourtant ces enfants et ces jeunes qui ouvrirent un nouveau chapitre de son histoire. Dès la fin des années 1960, les gamins du sud de la Californie imitèrent les pilotes de motocross sur des vélos à petites roues, dévalant les buttes et enchaînant les sauts sur des pistes de terre. En 1971, la séquence d’ouverture du documentaire sur la moto On Any Sunday montrait des enfants roulant à vélo sur la terre : ce jeu gagna tout le pays et devint un sport à part entière, le BMX (Bicycle Motocross). Le BMX race est discipline olympique depuis les Jeux de Pékin en 2008.

À la même époque, une autre expérience se déroulait dans le comté de Marin, au nord de San Francisco. De jeunes cyclistes récupéraient d’occasion de lourds et robustes cruisers des années 1930-1940, qu’ils modifiaient avec de gros pneus et des leviers de moto. On surnomma ces vieux clous des « clunkers ». À partir de 1976, ils organisèrent des courses chronométrées en descente sur un chemin pare-feu raide et non revêtu du mont Tamalpais ; comme le frein à rétropédalage serré tout au long de la descente faisait brûler la graisse du moyeu, il fallait la regarnir (repack) après chaque course, d’où le nom de « Repack Race ».

Plusieurs participants de la Repack allaient bientôt transformer l’industrie du vélo. Le constructeur de cadres Joe Breeze réalisa vers 1977 un cadre neuf conçu dès l’origine pour la montagne, le « Breezer », et passe pour l’auteur du premier VTT moderne. Gary Fisher, réputé détenteur du meilleur temps de la Repack, fonda en 1979 avec Charlie Kelly la société « MountainBikes » pour vendre des vélos construits sur des cadres de Tom Ritchey. En 1981, Specialized lança le premier VTT de série, le « Stumpjumper », et le VTT connut un essor fulgurant, jusqu’aux premiers championnats du monde UCI en 1990 et à l’entrée aux Jeux olympiques d’Atlanta en 1996. Nombre de technologies expérimentées d’abord en VTT — suspensions, freins à disque, large plage de développements — se sont ensuite diffusées aux autres vélos.

La révolution des matériaux : acier → aluminium → carbone → titane

L’histoire des matériaux de cadre est une course sans fin à la légèreté, à la rigidité et à la durabilité. De la fin du XIXe siècle à la fin du XXe, le roi incontesté fut l’acier. Les tubes en acier chrome-molybdène « butted » (à épaisseur variable), plus épais aux extrémités et plus fins au centre, comme le célèbre tube « 531 » lancé par le britannique Reynolds en 1935, furent pendant des décennies la référence des vélos de course grâce à leur légèreté et à leur confort vivant. Robuste et facile à réparer, l’acier reste apprécié pour les vélos de randonnée et les cadres artisanaux.

Dans les années 1970 et 1980, l’aluminium entra en lice. Sa masse volumique n’est que d’environ un tiers de celle de l’acier, mais sa rigidité est plus faible : à diamètre égal, un cadre en aluminium serait bien trop souple. Des marques comme l’américain Cannondale résolurent le problème avec des tubes « oversize » de grand diamètre, et les cadres en aluminium se démocratisèrent dans les années 1990. Léger et bon marché, l’aluminium reste aujourd’hui le matériau de prédilection des vélos d’entrée de gamme.

La vraie révolution fut le plastique renforcé de fibres de carbone (carbone). Constitué de fibres de carbone noyées dans une résine, le carbone offre un avantage unique : en jouant sur l’orientation des fibres et le nombre de plis, on peut rendre une zone rigide et une autre souple. Au milieu des années 1980, des cadres en carbone remportèrent des grands tours et attirèrent l’attention ; avec les progrès du moulage monocoque dans les années 1990, le peloton professionnel est devenu, à partir des années 2000, le domaine quasi exclusif du carbone. Les vélos devinrent si légers que l’UCI finit par fixer un poids minimal de 6,8 kg pour les vélos de compétition. Le titane, quant à lui, fut essayé dès les années 1970 avant d’être vraiment utilisé dans les années 1980-1990. Inoxydable, résistant à la fatigue et réputé pour son confort moelleux, il est surnommé « le cadre d’une vie », mais il est difficile à travailler et donc coûteux.

1984 : le changement indexé (SIS) et les pédales automatiques

Pendant des décennies après Campagnolo, le dérailleur fonctionna « à friction » : le dérailleur se déplaçait d’autant que l’on tirait la manette, et il fallait ajuster finement la position du levier à l’oreille jusqu’à ce que la chaîne monte exactement sur le pignon suivant. Les cyclistes chevronnés s’en accommodaient, mais c’était difficile pour les débutants, et même les plus expérimentés se trompaient souvent en pleine montée, en appuyant fort sur les pédales.

En 1984, le japonais Shimano introduisit sur son groupe Dura-Ace le SIS (Shimano Index System). La manette comportait des crans qui s’enclenchaient d’un « clic » à chaque position, et câbles, dérailleur et cassette étaient conçus comme un système unique. Avec ce changement indexé, où un cran de manette déplace la chaîne d’exactement un pignon, une nouvelle norme était née. En 1990 apparut le STI, qui réunissait levier de frein et manette de vitesses et permettait de changer de braquet sans lâcher le cintre ; Campagnolo répliqua au début des années 1990 avec l’« Ergopower ».

La même année, en 1984, le fabricant français d’équipements de ski LOOK présenta une pédale automatique inspirée du principe de la fixation de ski. Jusque-là, les coureurs fixaient leurs pieds au moyen de cale-pieds et de courroies en cuir, en engageant dans la pédale la rainure de la semelle ; une courroie bien serrée rendait difficile de dégager le pied en cas de chute. La pédale LOOK, elle, accueillait d’un « clic » la cale fixée sous la chaussure, qui se libérait facilement d’une simple rotation du talon vers l’extérieur. En 1985, Bernard Hinault remporta le Tour de France avec ces pédales, qui se répandirent aussitôt. Les anglophones les appellent pédales « clipless », c’est-à-dire sans cale-pieds. En 1990, Shimano lança pour le VTT sa pédale SPD, plus pratique pour marcher.

Changement de vitesses électronique : Di2 et eTap

Même avec le changement indexé, la commande par câble conservait des défauts chroniques : le câble se détend avec le temps, et la poussière et la rouille logées dans la gaine rendent le passage des vitesses moins précis. Dans les années 1990, Mavic et d’autres tentèrent l’aventure du dérailleur électronique, sans succès durable en raison de problèmes d’alimentation, d’étanchéité et de fiabilité. La donne changea en 2009 avec la commercialisation par Shimano du Dura-Ace Di2. Une pression sur le bouton de la manette envoie par un fil un signal électrique au petit moteur logé dans le dérailleur, qui place la chaîne exactement où il faut. Plus besoin de régler la tension du câble, et le passage reste aussi précis qu’au premier jour après des milliers de changements.

En 2015, l’américain SRAM alla plus loin avec le Red eTap, qui relie manettes et dérailleurs sans fil. Campagnolo avait lui aussi présenté au début des années 2010 son système électronique EPS. D’abord réservé aux composants de compétition haut de gamme, le changement de vitesses électronique s’est peu à peu diffusé aux groupes de milieu de gamme ; aujourd’hui, reprogrammer ses boutons ou vérifier le niveau de batterie depuis une application est devenu banal.

Freins à disque et pneus tubeless

Pendant longtemps, le frein sur jante, où des patins en caoutchouc pincent le bord de la roue, a dominé. Simple et léger, il perd cependant beaucoup d’efficacité sous la pluie et peut faire surchauffer la jante dans les longues descentes. Le frein à disque, qui s’est d’abord imposé en VTT dans les années 1990, consiste en un étrier qui pince un disque métallique fixé au centre de la roue ; il offre un freinage constant quelle que soit la météo. Le frein à disque hydraulique, en particulier, permet de freiner fort et avec finesse sans effort.

Sur route, son adoption a été plus tardive en raison du surpoids et des craintes liées aux disques tranchants. Après une phase de test à partir de 2015, l’UCI a pleinement autorisé le frein à disque dans les courses professionnelles sur route à partir de la saison 2018, et en quelques années à peine la plupart des équipes professionnelles et des nouveaux vélos de route sont passés au disque. Libérant le cadre des contraintes de dégagement du frein sur jante, le frein à disque a eu un effet secondaire bienvenu : permettre le montage de pneus plus larges.

Le pneu tubeless s’inscrit dans la même évolution. Son véritable point de départ est la norme UST pour VTT lancée en 1999 par Mavic, Michelin et Hutchinson : comme un pneu automobile, il assure l’étanchéité directement entre le pneu et la jante, sans chambre à air. Le préventif injecté à l’intérieur colmate de lui-même les petites perforations, et les pincements (« snake bites »), où la chambre coincée contre la jante éclate, disparaissent. Pouvant rouler à basse pression, il améliore l’adhérence et le confort ; il est donc devenu la norme de fait en VTT et se répand rapidement sur les vélos de route et de gravel. Le renversement de l’idée reçue selon laquelle « plus c’est étroit et dur, plus c’est rapide », et l’acceptation des études montrant qu’un pneu raisonnablement large peut être plus rapide sur route réelle, datent eux aussi des vingt dernières années.

L’ère du vélo électrique

L’idée d’un vélo équipé d’un moteur électrique est plus ancienne qu’on ne le croit : en 1895 déjà, l’Américain Ogden Bolton Jr. obtenait un brevet pour un vélo électrique dont le moteur était logé dans le moyeu arrière. Mais avec des batteries au plomb lourdes et de faible capacité, il était difficile d’en faire un produit utilisable. Le tournant fut le PAS (Power Assist System) lancé en 1993 par le japonais Yamaha. Au lieu d’un moteur actionné par une poignée d’accélérateur, un capteur mesurait la force exercée sur les pédales et le moteur apportait une aide proportionnelle : c’était l’« assistance au pédalage ». Le moteur s’arrête dès que le cycliste cesse de pédaler ; l’essence du vélo est préservée, seul le poids des montées et du vent de face est allégé.

Avec la diffusion, à partir des années 2000, de batteries lithium-ion légères et de grande capacité, puis l’essor, vers 2010, des moteurs pédaliers logés au niveau du boîtier de pédalier, le marché du vélo électrique a explosé. L’Union européenne a posé le cadre en assimilant aux vélos ordinaires les modèles à assistance au pédalage d’une puissance nominale de 250 W et dont l’assistance cesse au-delà de 25 km/h. En Corée aussi, depuis mars 2018, les vélos électriques à assistance au pédalage dont le moteur se coupe à 25 km/h et pesant moins de 30 kg peuvent emprunter les pistes cyclables. Aujourd’hui, le vélo électrique se décline sous de multiples formes, du vélo de ville pour aller au travail au vélo cargo pour transporter des charges, en passant par le VTT électrique pour gravir les terrains accidentés. Sa technique et sa réglementation sont détaillées dans le chapitre 06 Vélos électriques.

L’avenir du vélo

En 200 ans, le vélo a changé de façon étonnante, et pourtant il est resté étonnamment le même. Le principe qui transforme la force des jambes en rotation de deux roues, et l’ossature formée par le cadre diamant et la chaîne, ne se sont guère éloignés du Rover de 1885. Les évolutions à venir viendront probablement ajouter de nouvelles couches sur cette ossature plutôt que de l’abandonner.

Plusieurs tendances laissent déjà entrevoir l’avenir proche. Les vélos électriques reçoivent l’ABS antidérapage, le changement de vitesses automatique et la géolocalisation antivol, tandis que se multiplient les pièces en titane ou en carbone fabriquées sur mesure par impression 3D. Pneus sans air qu’il n’est plus nécessaire de gonfler, feux arrière à radar signalant l’approche des véhicules, casques connectés qui détectent une chute et appellent les secours : tout cela est déjà commercialisé. À l’échelle urbaine, de plus en plus de villes développent pistes cyclables et vélos en libre-service pour atteindre la neutralité carbone et désengorger leurs rues.

En définitive, l’avenir du vélo dépend autant de la technique que de la place que les villes et la société voudront lui accorder. De même que le vélo des années 1890 apporta la liberté aux femmes et le revêtement aux routes, celui du XXIe siècle peut être une réponse aux questions du dérèglement climatique, de la santé et de la réorganisation de l’espace urbain. Qu’une machine née à une époque où une éruption volcanique avait décimé les chevaux revienne aujourd’hui sur le devant de la scène, à l’heure où l’on réfléchit à la mobilité de l’après-pétrole, ne manque pas de sens. Au chapitre suivant, nous découvrirons un à un les nombreux types de vélos nés de cette longue évolution.

Questions fréquentes