Exploitation des résultats aérodynamiques:
Protocole: La roue est placée sur une fourche inversée. Un moteur fait tourner la roue a
une certaine vitesse, un capteur situé sur ce moteur prend la puissance nécessaire pour faire tourner la roue à cette vitesse. La « tare » est faite pour mettre le tout à 0 W. La soufflerie est mise
en route, le moteur garde la vitesse initiale tandis que le capteur relève la différence de puissance nécessaire pour faire tourner la roue avec et sans vent. Seule la roue avant est testée.
Les résultats aéros ne seront exploités qu’à une seule vitesse puisque le rapport « Puissance absorbée à 50km/h / Puissance absorbée à
30km/h » est pour chaque roue quasi identique (1,95).
Résultats aérodynamique classés par ordre croissant; la roue absorbant le moins de puissance est la plus aérodynamique:
| Modèle de roue |
Puissance absorbée à 50km/h (W) |
|
|
|
|
|
|
| Zipp 808. |
18,1 |
| Ritchey WCS Carbon |
19,3 |
| Easton Tempest II Carbon |
21,6 |
| CKT Splendor |
21,7 |
| Mavic Cosmic Carbone SL |
21,9 |
| Campagnolo Bora G3 |
23 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero |
23,4 |
| Gipiemme Carbon 5-5 |
24,1 |
| Tune Olympic Gold |
24,1 |
| Corima Aero |
24,7 |
| Lightweight Obermayer |
24,8 |
| Xentis mark1 |
25 |
| Citec 30005 aero |
25,5 |
| Ambrosio X Carbo |
31,5 |
Première remarque; la Zipp 808 est la plus aérodynamique, preuve que les fossettes des roues très hautes Zipp (82mm) sont efficaces:
différence de puissance est causée principalement par un nombre différent de rayons (16/24 pour la Ritchey contre 18/20 pour la Easton) et un parapluie moins prononcé sur la Ritchey. Cependant,
les moyeux influent aussi sans doute un peu dans la différence.
Comparons maintenant par exemple deux roues ayant le même nombre de rayons avant; la Cosmic Carbone SL et la Tune Olympic Gold. La différence de puissance absorbée provient principalement de la
différence de jante; une hauteur de 52mm pour la Mavic contre 46mm pour la Tune permet à la Française d’être plus rapide. Les rayons sont différents aussi et jouent certainement aussi un rôle
important dans la différence.
En gros, les exploitations aérodynamiques suivent logiquement les résultats de cet ancien article.
Exploitation des résultats de rigidité:
Protocole: la roue est placée sur un banc d’essai qualifié d’indéformable au vu des contraintes appliquées à la roue. Elle subit des
déformations latérale en fonction d’un poids connu (N). Ces déformations sont mesurées(mm) et la rigidité est ensuite traduite(N/mm).
En premier, exploitons les résultats de rigidité des roues avant:
| Modèle de roue | Rigidité roue avant (N/mm) |
|
|
|
| Lightweight Obermayer | 78,3 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 68,3 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 67,41 |
| Ambrosio X Carbo | 65,2 |
| Corima Aero | 65,2 |
| CKT Splendor | 64 |
| Easton Tempest II Carbon | 60,9 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 58,7 |
| Citec 30005 aero | 55,3 |
| Zipp 808. | 52,9 |
| Campagnolo Bora G3 | 52,5 |
| Xentis mark1 | 39,8 |
| Ritchey WCS Carbon | 37,4 |
| Tune Olympic Gold | 37 |
La roue avant la plus rigide est donc la Lightweight Obermayer, elle est loin devant le peloton des autres roues, preuve que les grandes joues très rigides sont efficaces.
La corima aéro et la Ambrosio x-carbo ont des rigidité équivalentes alors que la française n’a que 18 rayons contre 28 pour l’Italienne lacés à un moyeu à grande joues. Les jantes sont
identiques pourtant, elles sont fabriquées par Corima, étrange phénomène qui se passe ici puisque les 10 rayons de plus de la Ambrosio devraient jouer en sa faveur, peut être que le moyeu a
grandes joues ne joue pas pleinement son rôle. En fait, les rayons de la Ambrosio ont leur têtes à l’extérieur ce qui diminue fortement la rigidité! Les tensions sont sans doute aussi
différentes. Il est aussi possible que la qualité du montage Ambrosio ne soit pas excellente…
Les roues Ritchey et Easton bénéficiant d’une jante identique ont pourtant une rigidité très différente. 60,9 contre 37,4N/mm à l’avantage de la Easton. Il n’y a que deux rayons de plus sur la
Easton, la différence ne peut pas provenir complétement des rayons, en examinant de près les moyeux, on s’aperçoit que les distances « centre de roue/ flasque de moyeux » des Easton sont
plus important. Le parapluie est donc plus grand et permet de gagner beaucoup de rigidité.
Maintenant les résultats des roues arrières:
| Modèle de roue | Rigidité roue arrière (N/mm) |
|
|
|
| Citec 30005 aero | 55,9 |
| CKT Splendor | 54 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 52,8 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 48,2 |
| Easton Tempest II Carbon | 46,1 |
| Campagnolo Bora G3 | 44,1 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 43,8 |
| Zipp 808. | 40,7 |
| Ambrosio X Carbo | 39,7 |
| Corima Aero | 37,7 |
| Lightweight Obermayer | 37,1 |
| Xentis mark1 | 37 |
| Tune Olympic Gold | 32,6 |
| Ritchey WCS Carbon | 31,9 |
Constatation principale; les roues avant sont plus rigides que les roues arrières. Logique puisque la roue avant est parfaitement symétrique et bénéficie d’un double parapluie souvent important
contrairement à la roue arrière dont le parapluie droit est très faible.
Première grosse surprise; les Lightweight pourtant annoncées depuis longtemps comme très rigides sont en queue de peloton. La roue avant est même plus de deux fois plus rigide que la roue
arrière. Le faible parapluie de la roue est sans doute la principale cause, l’axe carbone est peut être la seconde.
La Cosmic Carbone SL ne trahit pas sa réputation de roue très rigide puisqu’elle est parmi les meilleures.
Les Easton et Ritchey quant à elles ont encore des rigidités très différentes; le concept d’équilibre des parapluies de chez Ritchey est apparement loin d’être au point quand on teste la
rigidité. Bien sur il permet d’obtenir une roue normalement très fiable car équilibrée presque comme une roue avant mais niveau rigidité, la roue bouge beaucoup à cause d’un parapluie gauche
faible contrairement à la Easton.
Puisqu’une paire de roues est rarement dissociée, j’ai décidé d’ajouter les rigidités des deux roues pour comparer la rigidité totale de la paire. Pas très intéressant à exploiter mais
permet une vue globale des paires:
| Modèle de roue | Rigidité totale (avant+arrière) (N/mm) |
|
|
|
|
|
|
| CKT Splendor | 118 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 116,5 |
| Lightweight Obermayer | 115,4 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 111,5 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 111,21 |
| Citec 30005 aero | 111,2 |
| Easton Tempest II Carbon | 107 |
| Ambrosio X Carbo | 104,9 |
| Corima Aero | 102,9 |
| Campagnolo Bora G3 | 96,6 |
| Zipp 808. | 93,6 |
| Xentis mark1 | 76,8 |
| Tune Olympic Gold | 69,6 |
| Ritchey WCS Carbon | 69,3 |
Ce tableau ne reflète en aucun cas la rigidité des roues puisque de grosses variation existent souvent entre la roue avant et la roue arrière. (cf Lightweight)
Exploitation des résultats des moments d’inertie.
Le moment d’inertie représente la résistance de la roue a voir changer son état.
Ainsi, quand vous voulez augmenter votre vitesse, plus le moment d’inertie est élevé, plus la roue sera difficile a accélérer. Inversement, moins le moment d’inertie est élevé, plus facile sera la
roue à accélérer.
Mais on peut interpréter différemment le moment d’inertie; plus le moment d’inertie est élevé, plus difficile sera la roue à ralentir et inversement.
Le moment d’inertie d’une roue est beaucoup plus important que le poids d’une roue pour la qualifier.
C’est pour ça qu’une roue a fort moment d’inertie est très bien pour rouler à une vitesse de croisière qui varie très peu tandis qu’un moment d’inertie faible facilitera les changements de
rythme.
Habituellement le moment d’inertie est exprimé en gr/mm² mais dans ce test, ils ont préféré l’exprimer en Joules ce qui ne change rien à l’ordre des résultats.
| Modèle de roue | Moments d’inertie (Joules) |
|
|
|
| Lightweight Obermayer | 84 |
| Tune Olympic Gold | 88 |
| Ritchey WCS Carbon | 97 |
| Easton Tempest II Carbon | 101 |
| Xentis mark1 | 103 |
| Campagnolo Bora G3 | 103 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 105 |
| Corima Aero | 106 |
| Zipp 808. | 107 |
| Ambrosio X Carbo | 114 |
| CKT Splendor | 115 |
| Citec 30005 aero | 129 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 143 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 148 |
On peut clairement scinder ce tableau en deux parties distinctes; les roues avec un moment d’inertie au dessus de 110 et celles inférieures à 110 Joules.
Les roues les plus lourdes en périphérie comme les Gipiemme et les Cosmic Carbone par exemple seront donc excellentes pour les sorties/courses très rapides avec peu de relances tandis qu’elles
accuseront le pas lors des montées ou des changements de rythmes en réclamant plus d’énergie que les autres.
On constate que les Ritchey et les Easton ont un moment d’inertie quasi similaire du à la même jante. La faible différence venant d’un nombre de rayons différents.
Les Lightweight Obermayer avec leur jantes à 300gr et les Tune Olympic Gold avec leurs jantes X-treme profilées à 315gr (réels mais annoncées à 295gr) occupent le peloton de tête.
Il serait très intéressant de tester les roues Bontrager disposant des jantes OCLV55 à 220gr. je serais curieux de voir le résultat. Une valeur de 60/65 joules ne m’étonnerait pas.
Rapports intéressant à développer.
Après tous ces chiffres bruts, il est judicieux de s’attarder sur des rapports qui caractérisent tel ou tel type de roue.
-
C’est pourquoi, afin de qualifier chaque type de roue, j’ai décidé d’étudier en premier le rapport moment
d’inertie/aérodynamique pour déterminer les roues les plus adaptées aux contre la montre avec peu de relances par exemple.
Pour un tel effort individuel, un moment d’inertie élevé aidera à conserver une vitesse élevée tandis que l’aérodynamique doit être le meilleur possible pour pénétrer le mieux dans le flux d’air.
Donc le rapport moment d’inertie/aéro sera déterminé en divisant le moment d’inertie par la puissance absorbées par la paire de roues à 50km/h. Au vu des résultats pas très parlants, je décide de
multiplier toutes les valeurs trouvées par 15,3139… valeur qui correspond au facteur nécessaire pour faire passer la meilleure paire de roue de son chiffre brut à 100. Ainsi les résultats sont
plus exploitables car rapportés à 100 pour la meilleure roue, les autres roues ayant forcément une valeur inférieure à 100.
| Modèle de roue | Rapport (moment d’inertie/puissance absorbée à 50km/h) |
|
|
|
| Mavic Cosmic Carbone SL | 100 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 94,04 |
| Zipp 808. | 90,53 |
| CKT Splendor | 81,16 |
| Citec 30005 aero | 77,47 |
| Ritchey WCS Carbon | 76,97 |
| Easton Tempest II Carbon | 71,61 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 68,72 |
| Campagnolo Bora G3 | 68,58 |
| Corima Aero | 65,72 |
| Xentis mark1 | 63,09 |
| Tune Olympic Gold | 55,92 |
| Ambrosio X Carbo | 55,42 |
| Lightweight Obermayer | 51,87 |
Ce classement reflète donc les roues les plus adaptées pour les parcours plats avec peu de relances.
Les Mavic Cosmic Carbone sont logiquement en tête du classement; très lourdes en périphérie et disposant d’un aérodynamique assez bon, elles s’imposent aisément.
La surprise vient des Zipp 808, elles ont un moment d’inertie assez bas comparé aux Cosmic Carbone par exemple et pourtant elles sont presque aussi efficaces que ces dernières grâce à leur
aérodynamique très pointu.
La déception des Lightweight est grande… très légéres en périphérie des qualités aérodynamiques pas si bonne que ça (bien que leur site veuille faire penser l’inverse) les placent en queue de
peloton.
- Ensuite, le rapport rigidité/moment d’inertie peut refléter la qualité d’une roue à grimper où à ne pas grimper.
En grimpant, le cycliste est souvent en danseuse pour bénéficier de pics de puissance plus importants afin de ne pas rester planté à la route (sera développé dans un article prochain) et
stresse la roue latéralement plus qu’en restant assis. La rigidité doit donc être la plus importante possible tandis que le moment d’inertie devra être le plus faible puisque grimper équivaut à une
succéssion de petites accélérations à chaque coup de pédale. Pour déterminer ce rapport, je vais donc diviser la rigidité par le moment d’inertie en multipliant le tout par un facteur pour que la
meilleure roue ait une valeur de 100. (comme précedemment)
Les valeurs des moments d’inertie bruts des roues correspondent à la paire de roue. J’utiliserai cette valeur pour calculer les rapports des roues avant et
arrière. Il s’agit donc d’une approximation mais elle est très faible étant donné que les paires de roues utilisent les mêmes jantes avant et arrière. Le moment d’inertie d’une roue étant à
presque 80% causé par la jante quand le boyau n’est pas en place et presque 50% quand le boyau ou le pneu est installés (téléchargez ce fichier ), on peut presque affirmer que le moment d’inertie de la roue avant ou arrière est la moitié du moment d’inertie de la
paire de roues. Imaginons que le moment d’inertie soit de 100 pour la paire, on peut dire que la roue avant et arrière auront presque un moment d’inertie égal à 50.
J’ai l’impression de mal m’exprimer… si vous ne comprenez pas, n’hésitez pas à me contacter.
Roues avants:
| Modèle de roue | Rapport rigidité roue avant/moment d’inertie |
|
|
|
| Lightweight Obermayer | 100 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 69 |
| Corima Aero | 66 |
| Easton Tempest II Carbon | 65 |
| Ambrosio X Carbo | 61 |
| CKT Splendor | 60 |
| Campagnolo Bora G3 | 55 |
| Zipp 808. | 53 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 50 |
| Citec 30005 aero | 46 |
| Tune Olympic Gold | 45 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 44 |
| Xentis mark1 | 42 |
| Ritchey WCS Carbon | 41 |
La roue Lightweight Obermayer est logiquement au dessus du lot, bénéficiant d’une rigidité bien plus importante que les autres et d’un moment d’inertie très faible, elle est facilement en tête du
classement.
La ritchey est la plus mauvaise dans ce classement car sa faible rigidité ne l’avantage pas. Ritchey aurait du mettre les têtes de rayons à l’intérieur pour augmenter la taille du parapluie.
Roues arrières:
| Modèle de roue | Rapport rigidité roue arrière/moment d’inertie |
|
|
|
| CKT Splendor | 100 |
| Easton Tempest II Carbon | 97 |
| Lightweight Obermayer | 94 |
| Citec 30005 aero | 92 |
| Campagnolo Bora G3 | 91 |
| Bontrager Race X Lite Carbon Aero | 89 |
| Zipp 808. | 81 |
| Tune Olympic Gold | 79 |
| Mavic Cosmic Carbone SL | 79 |
| Xentis mark1 | 76 |
| Corima Aero | 76 |
| Ambrosio X Carbo | 74 |
| Ritchey WCS Carbon | 70 |
| Gipiemme Carbon 5-5 | 58 |
La CKT prend la tête dans ce classement ce qui est surprenant sur le papier. Pourtant en voyant les résultats des tests, il est logique qu’elle soit très bien placée.
La Easton est à mon avis la meilleure de ce comparatif car son moment d’inertie est bien plus faible que celui de la CKT, la rigidité étant juste un peu plus faible.
Les Lightweight tirent leur épingle du jeu grâce à un moment d’inertie très bas qui compense la faible rigidité de la roue arrière.
Dans ce test, toutes les jantes des roues ont au moins un profil moyen, ce ne sont pas des roues de montagne à part les Lightweight et les TUNE. Dans un rapport de ce genre de vraies roues légéres
de montagne auraient sans doute écrasé toutes ces roues. Je pense notamment aux Reynolds Cirro KOM ou aux Zipp 250.