Grand test de roues 2008 - Partie 1 - Aéro

Publié le par Adrien


Les tests aérodynamiques

La soufflerie révèle le comportement aérodynamique de la roue. La traînée, critère d'évaluation, représente en quelques sortes le niveau de turbulences générées derrière la roue.
La traînée est une notion primordiale. Elle est enregistrée par des jauges de contrainte placée sur la fourche inversée qui maintient la roue testée. Ces jauges traduisent la déformation de cette fourche, causée par la résistance aérodynamique de la roue, en une variation de résistance électrique, à son tour interprétée par un dispositif électronique.
D'autres critères tout aussi intéressants sont captés par ces éléments, notamment l'effort latéral ou le moment de rotation. Ils sont cependant mis de côté car ils s'avèrent inutiles pour évaluer la traînée.



Les jauges de contrainte







Le protocole

La roue avant, montée sur une fourche inversée, est mise en rotation via un tapis roulant. Les pâles de la soufflerie génèrent un flux d'air qui crée des pressions sur la roue, enregistrées par plusieurs jauges de contraintes, ensuite interprétées par un dispositif informatique.
Les angles couverts passent de 0° à 35°, ce qui représente toutes les conditions rencontrées sur la route. Cependant, toutes ces valeurs ne sont pas aussi importantes: au dessus de 15° (vent+vitesse du coureur), les valeurs sont très rarement rencontrées sur la route et il est donc utile de pondérer, selon une courbe de Gauss pour représenter aussi fidèlement que possible la réalité. Voyez plutôt:





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La traînée, exprimée en grammes, est donc pondérée. Puis, la moyenne de ces valeurs pondérées est convertie en watts absorbés à 50km/h. Ce qui est bien plus parlant!

Les roues arrières, bien cachées derrière le cadre et les jambes du coureur, ne sont pas testées: le flux d'air entrant est déjà perturbé.



Les résultats

Les résultats sont classés par ordre alphabétique, vous pourrez aussi trouver les informations importantes sur le type de roue (hauteur de jante et nombre de rayons):

Les valeurs sont enregistrées pour des boyaux de 21mm, et des pneus de 23mm.



Les valeurs sont ici classées par ordre croissant d'aérodynamisme:

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Interprétations

A l'évidence, les roues qui absorbent le moins de puissance disposent de jantes hautes et de peu de rayons. Notons les roues à jantes Zipp, particulièrement efficaces grâce à la jante bombée qui force le flux d'air à coller aux parois sans décrocher. Ceci ne crée que peu de traînée et vous facilitera la tâche dès que les braquets les plus importants sont utilisés... L'avantage des rayons profilés est facilement compréhensible sur le croquis à gauche: leur sillage (traînée) est très faible par rapport aux rayons plus larges.
Les roues Xentis TT, HED, Sonic, Mavic Cosmic, Lightweight 16 rayons, Shimano 50mm, Campagnolo Bora, etc, s'avèrent plutôt aérodynamiques aussi, bien que leur jante soit généralement d'un profil triangulaire ou très peu bombé, comme dans le cas de la Mavic CCU.
Lorsque le flux d'air décroche rapidement, particulièrement dans le cas de roues à jantes basses, la traînée générée est importante, ce qui se traduit par une perte importante de puissance. Les roues Mavic Ksyrium ou R-SYS atteignent, sur ce points, des sommets. Regroupant jante basses plus rayons larges, elles se comportent assurément comme des parachutes à haute vitesse. Cependant, ces roues n'étant pas été conçues avec l'aérodynamisme en tête, il sera difficile de les critiquer à ce niveau. Idem pour les Campagnolo Hyperon, les Vento, les Eurus, les Mavic Aksium, etc.

Notons deux cas spécifiques. Premièrement, les Shimano 7850 C24 TU disposent d'une jante avant de 28mm de hauteur. Couplées à seulement 16 rayons profilés, leurs performances aérodynamiques sont de haut vol pour une paire qui n'a pas la prétention d'être conçue dans cette optique. Deuxièmement, les Speedcomposites, malgré leurs 24 rayons avant sont plutôt performantes. Ici aussi, la jante presque "semi profilée", avec 26mm de hauteur permet des performances aéro presque à la hauteur d'une jante profilée. La version 20 rayons avant devrait offrir des performances encore meilleures.

En ce qui concerne la paire de roues artisanales Corima/Tune 20 rayons profilés, elle se place dans la bonne moyenne, devançant de peu la Fulcrum Racing Speed. Il serait intéressant de la tester avec seulement 16 rayons comme la majorité des roues "usine".



Conclusion

Globalement, si l'on fait abstraction de tous les autres paramètres importants des roues, que sont l'inertie, la rigidité, la résistance au roulements, les roues à jantes hautes apportent des avantages indéniables et seront particulièrement efficaces sur les terrains plats et les descentes, quand les vitesses atteintes sont les plus élevées.
Pour le contre-la-montre, les courses sur le plat, l'idéal sera de combiner des jantes hautes avec un faible nombre de rayons profilés. Pour tout vous dire, il s'agit même de la solution optimale pour une utilisation "route". En effet les roues avant disposant d'un parapluie parfaitement équilibré, elles sont globalement toutes très rigides. Réduire le nombre de rayons sur cette roue n'est donc pas un problème en soi. Au contraire!




Partie 0 - Introduction
Partie 2 - Inertie
Partie 3 - Rigidité
Partie 4 - Résistance au roulement
Partie 5 - Bilan


Publié dans Etudes - Studies

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fabien 06/10/2008 21:52

Désolé, mais je ne vois pas la valeur aerodinamique des ZIPP 202.  Depuis 1 mois je cherche et lit tout ce que je trouve pour me faire une idée pour choisir entre des ZIPP 202, des Mavic Ultimate où Campa Bora. Et la votre teste m'aide pas car les zipp 202 sont les seul roues profil bas à avoir un profil étudier pour l'aérodinamique. Donc quel résultat par rapport aux roues a jantes profil haut?

Michel Godiveau 31/08/2008 15:37

Je ne vois aucun commentaire sur les Zipp 404 qui  demandent pourtant une dépense en watt vraiment peu importante (je crois quelles sont les 7ème plus performantes) j'en possède moi même et je suis bluffé à chaque fois que je les utilises et ce sur tous les terrains (même sur Paris Brest Paris 2007 et on est parfois vraiment collé) j'ai en parallèle une paire d'hypéron ultra que je n'utilise presque plus depuis l'acquisition des Zipp. Est ce moi qui me fais des idées ou alors les Zipp sont très performantes même à basse vitesse. J'ai cette impression quand je relance le vélo (25/30 km/h) elles repartent extrèmement facilement . J'aimerai avoir votre sentiment à tous et celui d'Adrien en particulier.

jeama 21/04/2008 16:31

Super test, par contre avez-vous une idée de la puissance absorbée par une ambrosio chrono f20 montée avec 32 rayons sapim cxray? Plus près des 48w d'une jante plate rayons de 2mm ou des 30 w d'une ksyrium?

Steff 06/04/2008 11:55

Merci à toute l'équipe pour ces articles d'exception !Je suis ravi que le site soit de nouveau reparti !merci à vous et longue vie à ce superbe site !steff

Dens 06/03/2008 07:23

Superbe travail vraiment. Comme en plus je veux changer de roues, ben c'est le top. Par contre, a quand la suite car j'aimerai bien avoir tout avant de me decider