After the good response to our 2005 and 2006 wheel tests, we would like to update the series, finally helping you to make the right choice, without being blinded by marketing or simple
stiffness results that don’t truly reflect how wheels perform on the road.

We mustn’t forget that a wheel is made up of several interdependent parts that work together. Performance on the road depends in part on each of these parameters, taken separately!
Aerodynamics, inertia and bearing friction are at least as important as lateral stiffness. However, these factors are rarely evaluated in the available magazine tests.

The results, proposed in the following pages, have been performed by the German magazine Tour, then, more recently, by the French
magazine L’Acheteur Cycliste. Where tests have been performed using the same protocol, we can compare the results
directly.

Between 60 and 77 wheelsets have been tested and we hope you will like this data base as much as we do.

Part 1 – Aerodynamics
Part 2 – Inertia
Part 3 – Stiffness
Part 4 – Bearing resistance
Part 5 – Conclusion

Après les succès rencontrés par les tests de roues proposés en 2005 puis en 2006, nous aimerions renouveler ce type d’article qui permet, enfin, de faire le bon choix, sans être aveuglé par
les outils marketing des constructeurs ou de simples résultats de rigidité, rarement représentatifs de la réalité sur la route. N’oublions pas qu’une roue est un ensemble composé de
plusieurs éléments solidaires, dépendants, qui interagissent entre eux. Les performances sur la route ne dépendront que partiellement de chaque paramètre, pris séparément!
L’aérodynamisme, l’inertie et la résistance au roulement seront des critères au moins aussi importants que la rigidité latérale. Pourtant, ils sont rarement évalués dans les tests que l’on
peut découvrir dans les magazines.

Les résultats interprétés dans les pages qui suivent ont été effectués par le magazine allemand Tour, puis, plus récemment, par le
magazine français L’Acheteur Cycliste. Les protocoles de certains tests étant similaires, les résultats seront comparés
directement.

En tout et pour tout, entre 60 et 77 paires de roues, selon le test, composent cette base de données géante et nous espérons que vous serez aussi intéressé que nous par ces résultats.

Partie 1 – Aéro
Partie 2 – Inertie
Partie 3 – Rigidité
Partie 4 – Résistance au roulement
Partie 5 – Bilan

Le magazine allemand Tour vient de sortir. Au menu, le test de trois paires de roues haut de gamme. Voyez plutôt: les Lew Racing, les Lightweight Standard Generation 3 et les Mavic Cosmic Carbone Ultimate. Les résultats sont plutôt intéressants: les roues Lew bien qu’hyper légères, s’avèrent rigides et rapides. Voici les résultats de leur test:

	LewRacing Pro VT-1	Lightweight Standard III	Mavic Cosmic Carbon Ultimate
Prix de la paire:	5100 €	2860 €	2300 €
Rayons avant – arrière	16/20	20/20	20/20
Valeurs testées:
Aerodynamisme (30/40/50km/h):	5,1/12,0/23,4 W	5,3/12,6/24,6 W	4,9/11,7/22,9 W
Moment d’inertie:	77 J	87 J	95 J
Rigidité avant:	45 N/mm	72 N/mm	55 N/mm
Rigidité arrière:	50 N/mm	49 N/mm	59 N/mm
Jante (largeur x hauteur):	20 x 46 mm	20 x 53 mm	21 x 40 mm
Poids avant – arrière – paire:	370 – 529  – 899g	483 – 620 – 1103g	512 – 693 – 1205g
Limite de poids:	85 kg (version spéciale pour coureur plus lourds disponible aussi)	110 kg	aucune

German magasine Tour, november edition, has been released. They tested the three best wheelsets of the world. Lew Racing, Lightweight Standard Generation 3 and the Mavic Cosmic Carbone Ultimate are in this test. The results are very interesting and the Lew wheels, although being super light, were amazingly stiff and fast. Here are their test results:

	LewRacing Pro VT-1	Lightweight Standard III	Mavic Cosmic Carbon Ultimate
Price per pair (germany):	4,499 Eur	2,750 Eur	2,300 Eur
Spokes front – rear	16/20	20/20	20/20
Testing values
Aerodynamics (30/40/50km/h):	5.1/12.0/23.4 W	5.3/12.6/24.6 W	4.9/11.7/22.9 W
Moment of inertia:	77 J	87 J	95 J
Front stiffness:	45 N/mm	72 N/mm	55 N/mm
Rear stiffness:	50 N/mm	49 N/mm	59 N/mm
Rim (width x height):	20 x 46 mm	20 x 53 mm	21 x 40 mm
Weight front – rear – pair:	370 – 529  – 899g	483 – 620 –1103g	512 – 693 – 1205g
Weight limit:	85 kg (Clydesdale version available also)	110 kg	none

Since the magasine in the newspaper kiosk, go ahead and buy it if you are close from the border or simply suscribe. The super light weight wheels Lew Racing performed very well in this test and won a few days ago their first UCI classic in Australia:

Link great wheel test 2008 version

The last year in August we were glad to analyse the wheels test performed by the german magasine called TOUR. This year, they have done it again with some
other models. The protocol is similar to assure the tests reproductibility. An important data base is available and we propose it here.

---

Tests criterions:

Aérodynamism: Ability of a wheel to penetrate the airflow. The lowest this number is, the better is the wheel. The unit is the Watt. In the test,
the watts absorbed at 30, 40 et 50km/h are given. We will only use the figure at 50km/h.

Inertia: Ability of the wheel to keep its speed. The lowest the value, the easier is the wheel to change its speed (acceleration or deceleration).
On the other hand, the higher the value, the longer the wheel keeps its speed. The inertia directly translates the behaviour of the wheels, it’s a more important value than the weight itself. The
unit is the Joule in this test but normaly the gr/mm², see the measure protocol to know more.

Lateral stiffness: Ability of the wheel to lateraly move under strain. The highest the value, the less flexy is the wheel under your pedal stroke
and while cornering. So it translates the stiffness of the wheel and how much it will flex when the wheel won’t be perpendicular to the ground. The unit is the N/mm.

Weight limit: Maximal user weight for a safe use. Over this limit, one should contact the manufacturer to know if the wheels can be used because it
may be dangerous.


Protocols:

Aerodynamism test: The test was performed at the Technical University of Lyon. The open windtunnel design has been optimized for wheel testing by
Mavic. Only front wheels are tested. Wind speed is 50km/h. The wind and drive forces of the belt driven wheel is measured. Using this method both aero drag and drag that’s caused by the rotating
wheel itself can be measured. The aero drag is tested at several angles by turning the wheel away from the wind direction between 0 to 15 degrees. The testing procedure is fully automated. In every
position 3 test values are taken which have to correlate closely to each other for the test to be valid. The curve only represents data taken from a single speed.

Inertia test: The wheel is hung up with a magnet at the bottom. They then swing it and the tachometer at the bottom measures the period duration.
They repeat the test 3 times. Then, calculate the energy required to accelerate the front and rear wheelset including tires to 30km/h. (see this page)

Lateral stiffness test: Wheel is fixated with a skewer to their testing equipment. A line is tied to the rim between the spokes. The force necessary
to deflect/pull the wheel sideways and the resulting amount of movement are registered by computer. The resulting value is N/mm and it take from both front and rear wheel.

2005 and 2006 results by alphabetical order:

Model	Aero (W)	Inertia (J)	Lateral stiffness front / rear (N/mm²)	Weight limit (Kg)
Ambrosio X-Carbo	31,5	114	65 / 40	90
Bontrager Race X Lite Carbon aero	23,4	105	67 / 44	no limit
Campagnolo Eurus	27,8	123	61 / 58	82
Campagnolo Hyperon	32,1	97	55 / 53	82
Campagnolo Bora G3	23	103	53 / 44	82
Citec 3000S	30,6	127	57 / 56	99
Citec 3000S Aero	25,5	129	55 / 56	89
CKT Splendor	21,7	115	64 / 54	110
Corima Aero	24,7	106	65 / 38	no limit
Corima Turbospoke	23,1	111	34 / 34	no limit
Easton Tempest II Carbon	21,6	101	61 / 46	no limit
FRM FL-R 23 SD Aerolight	24,6	105	53 / 32	no limit
FSA RD-600	28,7	124	40 / 33	no limit
Fulcrum Racing Speed	23,7	102	55 / 42	no limit
Gipiemme Carbon 5-5	24,1	148	68 / 40	120
HED Hed 3	19,7	129	36 / 35	100
Lightweight Obermayer	24,8	84	78 / 57	80
Lightweight Ventoux/Standard	27,3	88	55 / 50	no limit
Mavic Aksium Race	30,0	143	74 / 48	no limit
Mavic Ksyrium ES	33,2	120	56 / 47	no limit
Mavic Cosmic Carbone SL	21,9	143	59 / 53	100
Ritchey WCS Carbon	19,3	97	37 / 32	no limit
Rose Aerospoke	23,0	165	33 / 29	no limit
Shimano WH-7801 Carbon 50	22,9	110	78 / 51	no limit
Shimano WH-7801 Carbon	24,4	98	64 / 51	no limit
Shimano WH-R560	26,1	132	58 / 48	no limit
Tune Olympic Gold 2005	24,1	88	37 / 33	90
Tune Skyline 2006	28,1	78	42 / 28	85
Vuelta Carbon Pro WR	20,8	108	46 / 30	100
Xentis Mark 1	25	103	40 / 37	no limit
Zipp 808	18,1	107	53 / 41	no limit

Graphs of the results:

Aerodynamism; front wheels ranked from the fastest to the slowest. The wind is 0°.

The Zipp 808 tested the last year are still the fastest of this comparative. It will be hard to beat it, the 82mm dimpled deep rim is very efficient. The Ritchey and Easton are close, they use the
old Zipp 404 rims without the dimples. They are very good too. The special 3 spokes HED and the Vuelta are at the front of the first pack while the Corima Turbospoke (3 spokes) and the Rose
Aerospoke (4 spokes) are a little slow compared to some conventionnal wheels like Mavic Cosmic Carbone, Shimano Carbon 50mm or Campagnolo Bora G3. It shows that a conventionnal wheel well designed
can be faster than a time-trial specific wheel.
The Ksyrium ES are very bad compared to the peloton. The thick spokes and the flat machinned rim isn’t a good combo.
As a whole, on this graph the deep rims are obviously leading. They are followed by some wheels we could qualify as « transitory » such as the Citec 3000S aero to the FSA RD-600. Then the wheels non
designed for the speed are at the bottom of the rank.

As information, a standard wheel with a flat rim and 36 round spokes absorbs 48W at 50km/h.

Inertia; wheels ranked from the easiest to change its speed to the hardest.

The weight of the rim is here what is going to have the most influence on the inertia of the rim. Thus, the Tune Skyline based upon Reynolds KOM rims, Cx-ray spokes and Mig45&Mag140
(1, 2, 3, 4) are on the highest place of the podium, a little before the
Lightweight Obermayer tested in 2005. The Tune Olympic Gold used the very light X-treme high profile (45mm) rims and so they are obviously on the podium as well. It’s a draw with the combo
Lightweight Ventoux/Standard (low profile rim at the front and deep
profile rear rim).
These four sets are far in front of the principal peloton closed by the Shimano WH-R560. The following wheels are far from this pack because of their heaviness. They will be prefect for
cruising.

Stiffness; front then rear wheels ranked according to their lateral rigidity properties from the stiffest to the
flexiest.

First of all, carbon spoked wheels are pretty flexy, the HED 3, Corima Turbospoke and Rose are far from the head. A lot of thin spokes is stiffer than a couple of big spokes.
High profile wheels are at the top of this rank even through there are some exceptions as the ones using light hubs or low bracing angle on the non drive side. For example Ritchey, FRM, Tune
Olympic Gold. The low spoke count is not really the problem because the Easton, with only 18 and 20 spokes are very stiff (16/24 for the Ritchey and 18/24 for the Tune). It proves that the wheel
build or the design of the hub has a great influence on the overall stiffness of the wheel and can compensate for a low spoke count. The perfect example is the rear Campagnolo Bora G3: a low non
drive side spokes count (8) but the bracing angle is very important and so the stiffness is not that bad. The Eurus using a similar pattern is pretty good too.
Last important point about the Shimano Carbone (flat and deep rims), they are very stiff. The spoke count is very low (16/20) but the drive side radial pattern and non drive side crossed pattern
(the same as the IsoPulse system from mavic) gives a good spoke tension balance and beside this a good stiffness. It seems Shimano has pushed further this mavic design since Shimano wheels
stiffness is higher than the Ksyrium ES. They certainly use stiff carbon rims as well.

Quick remark about the Obermayer tested the last year: the rear wheel stiffness wans’t good because a pre-production version had been tested. The current versions reach 57 to 60N/mm for the rear
wheel (instead of 37N/mm the last year for the pre-production version and 50N/mm for the Standard). So the Tune carbon axle is not bad but stiff.

Interpretations

Like the last year, here are some ratio that will show the ability of the wheels for differents use.
The ratio are not fully representative of the reality, it gives an idea on how good a wheel can be for an application.

In first, the moment of inertia/aerodynamism ratio will show the ability of the wheels to suit for high speed cruising rides or time-trials with no regular
accelerations. The high moment of inertia will keep the speed while the aerodynamism has to be the best as possible to reduce the drag.

There is no big surprise here since the high profile wheels and (relatively) heavy are at the top while light wheels are doubly disadvantaged for
these exercises because most of them are flat.
The two first positions are taken by carbon spoked wheels (4 and 3 spokes) while the well known Mavic Cosmic Carbone is very close.
Some low/medium profile wheels as the Citec 3000S Aero or the Shimano R560 are in the first half thanks to the high inertia and relatively good aero combo.

Then the stiffness/moment of inertia ratio will translate the ability of the wheel to climb or accelerate. In mountain or hill, while accelerating after a
corner or in the peloton, the cyclist stands on the bike from the left to the right transmitting an important and irregular torque. Therefore he needs stiffness and low inertia to be the least
tired.

You will find here, both front and rear wheel graphs ranked from the best wheel to climb to the worst one of this comparative.

Carbon wheels are at the top of the cobble. The Lightweight Obermayer are unbeaten, very stiff and very light, they easily win the uphill race. Shimano wheels are excellent as well and the deep
front wheel is even better to climb (theorically) than its little sister with flat rims (should be verified in real conditions though). No huge surprise here either even through the Tune Skyline
2006 are disappointing although they have the lowest moment of inertia.
It seems lightness and stiffness are rarely associated.

As for the front wheels, rear wheel rank follow a similar outline. Carbon in first and TT or medium range wheels at the bottom. It seems there are two intruders in the first places: the Campagnolo
Eurus and the CKT Splendor.
We spoke in ’05 about the Reynolds KOM or the Zipp 250 which should take the first places in such a table. This is finally not the case since the TUNE Skyline 2006 using Reynolds KOM rims can’t
even reach half the table. They will anyway be very easy to use in mountain whether the rider is very light or accelerate smoothly.

Conclusion

From the tests, a wheelset seems to be overall better than the others. It is the Shimano WH-7801 Carbon 50mm. A good aero, an excellent stiffness and a medium inertia, here are the characteristics
of this versatile wheelset that should get much more attention. We can notice many sets destinated to the mountain or the criteriums such as the Campagnolo Hyperon, the Lightweight Obermayer or the
Ventoux/standard, the Shimano Carbon…
Of course some others sets differ from the others thanks to their qualities in the differents domains. We let you make your own opinion about the wheels we didn’t speak about.

Lien grand test de roues version 2008

En aôut dernier nous avions été très heureux de décortiquer les tests de roues éffectués par le magasine allemand TOUR. Cette année ils ont récidivé avec des
modèles différents mais en gardant un protocole parfaitement identique pour assurer la reproductibilité des tests. Une base de donnée importante et de qualité est donc disponible et nous vous la
proposons ici. Les interprétations sont en plus en bas comme nous l’avions fait en 2005 (ici et ici).

---

Critères de tests:

Aérodynamisme: Aptitude de la roue à pénétrer l’air. Plus cette valeur est faible, meilleure sera la roue. Elle s’exprime en Watts absorbés à 30, 40
et 50km/h. On ne prendra en compte dans ce comparatif que celle absorbée à 50km/h.

Inertie: Aptitude de la roue à maintenir une vitesse. Plus la valeur est faible, plus facile sera la roue à changer de rythme (accélérations ou
freinages). A l’inverse plus cette valeur est élevée, plus la roue conservera sa vitesse. L’inertie d’une roue transcrit directement le comportement d’une roue, c’est une valeur plus importante que
le poids de la roue elle même . Elle s’exprime en Joules dans ce test mais normalement en gr/mm², voir protocole de mesure de l’inertie ci dessous pour en savoir plus.

Rigidité latérale: Aptitude de la roue à se déformer latéralement. Plus cette valeur est élevée, plus la roue sera inflexible à vous accoups de
pédalage et en virage, donc plus la roue sera rigide et meilleure pour transmettre l’énergie du coureur. Elle s’exprime en N/mm.

Poids limite: Valeur donnée par le constructeur comme poids limite à ne pas dépasser par l’utilisateur. Au dessus de cette limite les roues ne sont
pas conseillées et leur utilisation pourrait s’avérer dangereuse.


Protocoles (idem article de 2005):

Test d’aérodynamisme: le test a été effectué à l’université de Lyon. Le tunnel n’est pas fermé et a été optimisé pour les tests Mavic. Seules les
roues avant sont testées. La vitesse du vent est de 50km/h. Les forces du vent et celle nécessaire pour faire tourner la roue sont mesurées donc la traînée causée par la rotation de la roue elle
même est connue. L’aérodynamisme est testé à differents angles en tournant la roue de 0 à 15° par rapport à la direction du vent. La procédure de test est complétement automatisée. A chaque
position, trois valeurs sont prises en comptes et elles doivent être proches les unes des autres pour être valides.La courbe représente les données prises à une certaine vitesse.

Test d’inertie: la roue nue est suspendue par la jante et un aimant est ajouté à la roue. La roue est balancée et un compteur mesure la durée de la
période. Ce procédé est répété 3 fois, la moyenne est faite pour la roue avant et arrière puis est utilisée pour calculer l’énergie nécessaire pour accélérer le roue avec un pneumatique lambda
(identique pour toutes les roues) de 0 à 30km/h (voir cette page)

Test de rigidité latérale: Les roues sont montées sur un bâti grâce avec une attache rapide et sont contraintes par l’intermédiaire d’un câble sur
et entre les rayons. La force et la distance sont enregistrées par ordinateur. La rigidité minimale est prise en compte.

Résultats bruts année 2005 et 2006 par ordre
alphabétique:

Modèle de roue	Aéro (W)	Inertie (J)	Rigidité latérale avant / arrière (N/mm)	Poids limite (Kg)
Ambrosio X-Carbo	31,5	114	65 / 40	90
Bontrager Race X Lite Carbon aero	23,4	105	67 / 44	pas de limite
Campagnolo Eurus	27,8	123	61 / 58	82
Campagnolo Hyperon	32,1	97	55 / 53	82
Campagnolo Bora G3	23	103	53 / 44	82
Citec 3000S	30,6	127	57 / 56	99
Citec 3000S Aero	25,5	129	55 / 56	89
CKT Splendor	21,7	115	64 / 54	110
Corima Aero	24,7	106	65 / 38	pas de limite
Corima Turbospoke	23,1	111	34 / 34	pas de limite
Easton Tempest II Carbon	21,6	101	61 / 46	pas de limite
FRM FL-R 23 SD Aerolight	24,6	105	53 / 32	pas de limite
FSA RD-600	28,7	124	40 / 33	pas de limite
Fulcrum Racing Speed	23,7	102	55 / 42	pas de limite
Gipiemme Carbon 5-5	24,1	148	68 / 40	120
HED Hed 3	19,7	129	36 / 35	100
Lightweight Obermayer	24,8	84	78 / 57	80
Lightweight Ventoux/Standard	27,3	88	55 / 50	pas de limite
Mavic Aksium Race	30,0	143	74 / 48	pas de limite
Mavic Ksyrium ES	33,2	120	56 / 47	pas de limite
Mavic Cosmic Carbone SL	21,9	143	59 / 53	100
Ritchey WCS Carbon	19,3	97	37 / 32	pas de limite
Rose Aerospoke	23,0	165	33 / 29	pas de limite
Shimano WH-7801 Carbon 50	22,9	110	78 / 51	pas de limite
Shimano WH-7801 Carbon	24,4	98	64 / 51	pas de limite
Shimano WH-R560	26,1	132	58 / 48	pas de limite
Tune Olympic Gold 2005	24,1	88	37 / 33	90
Tune Skyline 2006	28,1	78	42 / 28	85
Vuelta Carbon Pro WR	20,8	108	46 / 30	100
Xentis Mark 1	25	103	40 / 37	pas de limite
Zipp 808	18,1	107	53 / 41	pas de limite

Graphiques des résultats bruts:

Aérodynamisme; roues avant classées de la plus rapide à la moins rapide.

Les roues Zipp 808 testées l’an dernier sont toujours les premières de ce comparatif. Il sera très difficile de les détrôner puisque que la jante de 82mm de hauteur associée aux fossettes est très
efficace. Les roues Ritchey et Easton qui suivent utilisent les jantes Zipp 404 sans les fossettes et sont aussi très efficaces. Les HED à 3 bâtons et les Vuelta atypiques font parties du peloton
de tête tandis que la Corima Turbospoke (3 bâtons) et les Rose Aerospoke (4 bâtons) trâinent un peu la patte par rapport à des roues plus conventionnelles comme les Mavic Cosmic Carbone, les
Shimano Carbon 50mm ou les Campagnolo Bora G3. Preuve qu’une roue classique bien dessinée peut être plus rapide qu’une roue spécifique pour contre-la-montre.
Les Ksyrium ES sont très mauvaises comparées au gros de la troupe. Les rayons assez épais et la jante plate usinée ne font pas très bon ménage.

Globalement, sur ce graphique les jantes profilées sont logiquement en tête. Elles sont suivies par certaines roues que l’on peut qualifier de transitoires à partir des Citec 3000S Aero jusqu’au
FSA RD-600. Suivent ensuite les roues destinées à un tout autre usage que celui de la vitesse.

A titre d’information, une roue classique à jante plate et 36 rayons ronds absorbe 48W à 50km/h.

Inertie; roues classées à partir de la plus facile à changer de rythme à la plus difficile.

Le poids de la jante est ici ce qui va influer le plus sur l’inertie de la roue. Ainsi, les Tune Skyline 2006 basées sur des jantes Reynolds KOM, des rayons Cx-ray et des moyeux Mig45 et
Mag140 (1, 2, 3, 4) sont sur la plus haute marche du podium, peu avant les
Lightweight Obermayer testées l’an dernier. Les Tune Olympic Gold testées en 2005 utilisaient des jantes X-Treme profilées (45mm) très légères et sont donc logiquement aussi sur le podium. Elles
font match nul avec le combo Lightweight Ventoux/Standard (roue à jante plate à l’avant: ici, roue à jante profilée à l’arrière:
ici ).
Ces quatre paires de roues ont une longueur d’avance par rapport au peloton principal fermé par les Shimano WH-R560. Les roues qui suivent sont lachées par ce peloton et seront parfaitement à leur
aise lors des exercices à allure constante.

Rigidité; roues classées par roues avant puis roues arrières de la plus rigide à la moins rigide.

Premièrement les roues à bâtons sont généralement très peu rigides, les HED 3, Corima Turbospoke et Rose sont à la traîne. De multiples rayons fins valent mieux qu’une poignée de bâtons pour
la rigidité des roues.
Les roues à jantes profilées tiennent généralement le haut du classement même si des exceptions arrivent notamment pour celles basées sur des moyeux très légers ou avec un faible parapluie comme
les Ritchey, les FRM ou les Tune Olympic Gold. Le faible nombre de rayons n’est pas le souci puisque les Easton avec uniquement 18 et 20 rayons sont très rigides (contre 16/24 pour les Ritchey et
18/24 pour les Tune). Preuve que la construction de la roue à savoir le design des moyeux et donc le parapluie de la roue influe fortement sur la rigidité de cette dernière et peut compenser un
faible nombre de rayons. L’exemple parfait est la Campagnolo Bora G3 arrière: très peu de rayons côté opposé roue libre (8) là où l’angle de paraluie est très important et pourtant une rigidité
très correcte. Dans le même ordre d’idée la roue Eurus se comporte particulièrement bien.
Dernier point important concernant les Shimano carbone (jante plate ou profilée) qui sont très rigides. Leur nombre de rayons est pourtant très faible (16/20) mais le rayonnage radial côté roue
libre et croisé côté opposé (identique à l’IsoPulse de chez Mavic) permet un bon équilibre des tensions des rayons et une bonne rigidité. Apparement Shimano a poussé encore plus loin le concept
Mavic puisque la rigidité des roues Shimano est meilleure que celle des Ksyrium ES. Les Shimano utilisent des jantes carbone sans doute plus rigides aussi.

Petite remarque concernant les Obermayer testées l’an dernier: la rigidité de la roue arrière n’était pas valable car des versions de pré-production avaient été testées. Les versions actuelles
atteignent 57 à 60N/mm pour la roue arrière (au lieu de 37N/mm l’an dernier sur la version de pré-production et 50N/mm pour les Standard). Donc l’axe carbone Tune n’est pas du tout mauvais et très
rigide.

Interprétations

Comme l’an dernier, nous vous proposons quelques rapports qui refléteront les aptitudes de diverses roues.
Les rapports ne sont pas parfaitement représentatifs de la réalité mais permettent d’avoir une image de l’aptitude des roues pour différentes applications.

Premièrement le rapport moment d’inertie/aérodynamisme caractérisera l’aptitude des roues à être utilisées pour les sorties rapides au train ou les
contre-la-montres sans relances régulières. Le moment d’inertie important permettra de conserver la vitesse tandis que l’aérodynamisme devra être le meilleur possible pour offrir le moins de
résistance au vent.

Pas de grosses surprises ici puisque les roues profilées et (relativement) lourdes prennent les premières places alors que les roues légères sont
doublement désavantagées dans ces exercices puisque souvent peu profilées.
Les deux premières places sont prises par des roues à bâtons (4 et 3 bâtons) tandis que la fameuse Mavic Cosmic Carbone complète le podium.
Certaines roues peu profilées comme les Citec 3000S Aero ou les Shimano R560 sont dans les premières grâce à une forte inertie combinée à un aérodynamisme pas forcément très mauvais.

Ensuite le rapport rigidité/moment d’inertie sera synonyme de capacité à grimper ou à accélérer régulièrement. En montagne ou en montée, en relance après un
virage ou en peloton, le cycliste balance le vélo de droite à gauche en transmettant un couple important et irrégulier. Il a donc besoin de rigidité et de faible inertie pour être le moins
fatigué.

Voici donc, séparés, les deux graphiques classés de la roue la plus apte à grimper à la moins bonne de ce comparatif.

Les roues carbone tiennent le haut du pavé à ce niveau. Les Lightweight Obermayer testées en 2005 sont invaincues, très rigides et très légères, elles s’imposent aisément. Les roues Shimano sont
excellentes aussi et la roue avant profilée est même plus apte à grimper que sa petite soeur à jante plate (à vérifier en conditions réelles ceci dit). Pas de grosses surprises ici non plus même si
les Tune Skyline 2006 sont décevantes bien qu’elles aient un moment d’inertie très bas. Décidemment la légereté s’associe rarement avec la rigidité.

Comme pour les roues avant, le classement des roues arrières suit le même schéma. A savoir du carbone en tête et des roues de chrono ou de moyenne
gamme au fond du tableau. Petite remarque tout de même avec deux petites intrues dans les premières places: les Campagnolo Eurus et les CKT Splendor.
Nous avions parlé l’an dernier des roues Reynolds KOM ou des Zipp 250 qui devraient prendre de loin la tête d’un tableau de ce type. Ce n’est finalement pas le cas puisque les Tune Skyline 2006 qui
utilisent les jantes KOM de chez Reynolds peinent à atteindre le milieu du peloton. Le manque de rigidité de ces roues à 885gr la paire leur joue des tours. Elles seront tout de même très à leur
aise en montagne pour peu que le coureur soit très léger ou relance en souplesse.

Conclusion

D’après ces tests une paire de roues est définitivement sortie du lot. Il s’agit de la Shimano WH-7801 Carbon 50mm. Un bon aérodynamisme, une excellente rigidité et une inertie moyenne, telles sont
les caractéristiques de cette paire de roue passe-partout qui mérite qu’on lui prête plus attention. On remarquera plusieurs paires de roues définitevement destinées à la montagne ou aux courses à
relances comme les criteriums à savoir les Campagnolo Hyperon, les Lightweight Obermayer ou Ventoux/Standard, les Shimano carbon…
Bien entendu, plusieurs autres paires se distinguent dans ce peloton pour leur qualités dans les différents domaines mentionnés. Nous vous laissons le soin de forger votre opinion sur les roues que
nous n’avons pas cité.

Les fonds de jante disponible facilement dans le commerce sont solides, résistants et fiables mais ont l’inconvénient d’être "très" lourds.
Le fond de jante fait parti des éléments en rotation sur un vélo, il est donc doublement utile de l’alléger quand les grammes éliminés sont une priorité.
Le gain de poids réalisé en passant d’un fond de jante classique à un fond de jante très léger n’est pas énorme puisqu’il est de l’ordre d’une quinzaine de grammes mais représente en dynamique un gain d’environ 1,44 g.m² (mR²).

Sur une roue arrière allégée utilisant par exemple une jante plate de 360gr, 28 rayons de 4,8gr chacun, des écrous alu de 0,3gr, un pneu de 170gr et une chambre à air de 55gr le gain dynamique représente un peu plus de 2%. Donc la résistance aux changements de rythme (accélérations ou décélérations) due aux roues sera diminuée de 2%. Sur un vélo complet avec son coureur, ce sera négligeable mais il est tout de même intéressant de gagner quelques grammes sur cet élément du vélo pour mettre le plus de chances de son côté lors d’une course.
NB: les moyeux interviennent extrémement peu dans le moment d’intertie d’une roue et on les considère donc négligeables. Vous pouvez télécharger ce tableau Excel représentant plus en détails ce qui est expliqué ci dessus (avec un exemple différent).

Je suis donc parti à la recherche des fonds de jante les plus légers possibles. Après quelques recherches, les rubans les plus légers sont les Rox, ils sont malheuresement très peu distribués en Europe et il a donc fallu passer par Fairwheelbikes pour se les procurer.

Un rouleau de Rox permet de réaliser plusieurs roues, le poids pour une roue s’élève entre 3 et 4 grammes en moyenne contre 18 grammes pour un fond de jante Michelin classique.

The rim tapes you can find easily in shops are durable, reliable, sturdy but unfortunately "very" heavy.
Rim tape is among spinning elements of the bike, so it’s twice useful to make it lighter when you’re looking for gramms saved.
The weight save realized while switching from a normal rim tape to a very light one isn’t huge since it’s only around 15 gramms but it represents a dynamical gain of 1.44 g.m² (mR²).

As example, on a light rear wheel using for example a flat 360gr rim, 28 spokes weighting 4.8gr each, 0.3gr alloy nipples and a 170gr clincher coupled with a 55gr air tube, the dynamical gain is slightly over 2% so 4% for a wheelset. It means that the wheel resistance to speed changes (accelerations or decelerations) will be decreased of 4%. On a bike and its rider it’s negligible but still, it’s interesting to do it to make races (especially criteriums) easier.
NB: hubs play almost no role in momentum of inertia of a wheel, we do consider them as negligible. You can download this Excel sheet representing what is explained just before.(with a different example).

So I looked for the lightest rim tapes I could find. After a few searches, Rox rim tapes seemed to be the lightest ones. Unfortunately they are almost not sold in Europe. I had to ask Fairwheelbikes to get some.

A Rox roll is enough for several wheels, the weight for one wheel is about 3 or 4 gramms while it’s 18 gramms for a classic Michelin rim tape.

Théorie:

Afin de rendre constamment les roues artisanales de meilleure qualité, j’ai cherché à optimiser le transfert du couple de la roue arrière en étudiant de près la géométrie des roues.

La qualité du transfert du couple d’une roue dépend de deux angles que font les rayons en sortie du moyeu.

• Le premier angle est celui que fait le rayon quand on regarde la roue de côté, plus il est près de 90°, donc plus le rayon est tangentiel au moyeu, meilleur sera le transfert du couple. Si le rayon est parfaitement tangentiel au moyeu, on dira que le transfert du couple longitudinal ( C_L ) est de 100%. Si le rayon est radial, on dira qu’il est nul puisque le rayon travaillera en flexion (et il n’est pas fait pour ça) plutôt qu’en traction.

• Le second angle est le parapluie de la roue. Quand on regarde la roue de derrière, il s’agit de l’angle entre le rayon et la droite imaginaire passant par le flasque du moyeu. Plus cet angle est près de 0°, meilleur sera le transfert du couple. Si cet angle s’approche de 90°, on dira que le transfert du couple transversal ( C_T ) est nul (impossible d’avoir un angle de 90° ceci dit puisqu’il faudrait un moyeu de largeur infinie). Cette angle est toujours très faible notamment côté roue libre, on peut presque le considérer négligeable dans le transfert du couple. (Il s’agit aussi d’un angle qui qualifiera la rigidité de la roue.)

Le transfert du couple total de la roue sera alors caractérisé par ces deux pourcentages.

Pour connaître C_L, il faut donc déterminer en premier l’angle caractérisant le transfert du couple longitudinal.
On connaît l’angle du parapluie et la longueur du rayon, on détermine donc sa projection sur la droite imaginaire crée par le flasque du moyeu:

On a donc:

A partir de cette longueur, on appliquera le théorème d’Al Kashi afin de déterminer l’angle caractérisant le transfert du couple longitudinal.

Recapitulatif du théorème d’Al-Kashi; on peut appliquer la formule du théorème de Pythagore généralisé à un triangle non rectangle;

A partir de la longueur B obtenue précedemment, on applique le théorème donc ce théorème dans le triangle suivant constitué par les droites A, B et C afin de déterminer l’angle vert. On recherche l’angle bleu qui est l’angle complémentaire à cet angle.  

On obtient alors la formule pour Têta_L :

La valeur du cos^-1 [A²+B²-C²/(2AB)] doit être multipliée par 57,296 dans le cas où vous seriez resté en radians. Cette valeur vient de 180/pi; le rapport entre les radians et les degrés.

On est à présent en mesure de déterminer C_L la qualité du transfert de couple longitudinal par un produit en croix à partir de l’angle 90° et son transfert de 100%.

---

Dans le même ordre d’idée, on établit la courbe de la fonction de transfert du couple transversal en fonction de l’angle du parapluie, on obtient la relation suivante:

---

L= longueur du rayon
A= rayon du flasque du moyeu
B= projection de la longueur du rayon sur le plan imaginaire créé par le flasque du moyeu
C= Rayon effectif de la jante

Ө_L= angle de transfert de couple dans le plan du flasque du moyeu
Ө_T= angle de transfert de couple dans le plan transversal au flasque du moyeu (parapluie)

---

Exemple:

Exemple de la roue arrière présentée dernièrement sur Roues Artisanales (Zipp 285, TUNE Mag190, 28 rayons croisés à 3):

On a L= 273,3mm (théorique) et Ө_T= 4.4° donc B= 272,5mm. On obtient alors Ө_L = 80° et donc C_L=88%. Aussi, on obtient par la dernière formule de l’article C_T=95%.

On détermine donc la qualité du couple droit total par la dernière formule; C_Total = 84%.

---

Interprétation:

La qualité du couple total côté droit est de 84% ce qui signifie que si l’on applique un couple au moyeu, un rayon sur deux ( les rayons pousseurs n’agissent que lors des phases de freinage) transmettra 84% du couple par de la traction.
Les 16% restants seront donc transmis par de la flexion. Les rayons ne sont pas fait pour travailler en flexion puisqu’ils subissent des déformations qu’ils ne sont pas fait pour encaisser et il est donc évident qu’on va chercher à obtenir un Ө_T et un Ө_L le plus proche de 90 et 0° pour minimiser la fatigue des rayons.
Cependant, certaines roues comme les Neutron qui sont parmi les roues les plus solides et fiable du marché sont montées avec un rayonnage radial côté opposé roue libre. Ceci s’explique par le fait que le côté opposé roue libre transmet moins de couple que le côté roue libre (environ 85%/15%) , les rayons côté gauche subissent donc une flexion évaluée comme négligeable compte tenu de la qualité des rayons actuels. De plus, ces roues possèdent des écrous spécifiques afin de minimiser les contraintes au niveau de la tête du rayon.
Un autre contre exemple concerne les Ksyrium qui ont un rayonnage radial côté roue libre. Ce type de rayonnage est facilité entre autres grâce à des rayons aux caractéristiques extraordinaires (mais qui perdent en tension rapidement), à un moyeu très rigide qui permet de retransmettre le couple le mieux possible et à une jante qui optimise le placement des écrous afin que les rayons côté opposé roue libre ne travaillent presque uniquement en traction.

---

J’ai établi cet article à partir de mes connaissances, si vous rencontrez le moindre problème ou erreurs dans l’article, n’hésitez pas à m’en faire part.

Theory:

In order to optimize custom wheel build quality, I looked for methods to achieve maximum benefit from rear wheel torque by closely studying wheel geometry.

Wheel torque transfer efficiency depends on two spokes angles in relation to the rear hub.

• The first one is the angle the spoke makes when we look at a wheel from the side, as it approaches 90°, the more tangential it is, the better the torque transfer will be. If the spoke is perfectly tangential to the hub, we can state that the longitudinal torque (C_L) transfer is 100%. When the spoke is radial, we can state that it’s null, since the spoke will work under a bending load (it’s not made for that) rather than a pulling load.

• The second one is the bracing angle. Look at a rear wheel from the back, it’s the angle between a given spoke and the imaginary line perpendicular from the hub. The closer its to 0°, the more efficient torque transfer will be. If this angle approaches 90°, we can state that the transversal torque (C_T) transfer is null. (impossible in practice as it would require an infinite hub width).  This angle is always very small, we can consider that it has almost an insignificant effect on torque transfer. (To a far greater extent it’s the angle that effects the lateral stiffness of a wheel).

Total wheel torque will then result in the following equation:

To calculate C_L, we take the first angle that is the key feature of longitudinal torque transfer.
Using a known bracing angle and spoke length, and by projecting it against the imaginary straight line coming from the flange hub axle, we will then find its length on the plane made by the flange.

We can find B through:

From this length, we’ll apply the Al Kashi theorem in order to calculate the longitudinal torque angle.

Al-Kashi’s theorem reminder; we can apply the generalized Pythagoras formula in a non right-angled triangle.

From the B length we just found, we apply this theorem in the following triangle made by the straight lines called A, B and C to calculate the green angle. Actually we’re looking for its complementary angle; the blue one.

We find this formula for Têta_L :

The figure of cos^-1 [A²+B²-C²/(2AB)] has to be multiplied by 57.296 when working in radians. It’s derived from 180/pi; the ratio between radians and degrees.

Now we can determine C_L; the longitudinal torque transfer efficiency through an easy cross calculus from the perfect transfer (100%) and its angle (90°)

---

With similar thoughts, we can establish the curve of the transversal torque transfer according to the bracing angle;

---

L= spoke length
A= flange radius
B= spoke length projected on the plane created by a flange.
C= Effective radius of a rim.

Ө_L= Torque transfer angle on the plane created by a flange.
Ө_T= Torque transfer angle on the transversal plane created by a flange (bracing angle)

---

Example:

Example of the rear wheel that was presented a few days ago on Roues Artisanales (Zipp 285, TUNE Mag190, 28 spokes crossed 3 times);

We know L= 273,3mm (theoretically) and Ө_T= 4.4° so B= 272,5mm. We then get Ө_L = 80° and so C_L=88%. In addition, we get C_T=95% through the last formula.

We are now able to assess the efficiency of  torque transfer on the right hand side of the wheel; C_Total = 84%.

---

Interpretation:

The efficiency of  the right side torque transfer is 84%. It means that when we apply torque to the hub, one spoke in two (the pushing spokes only act while braking) will transmit 84% of the torque by traction.
The last 16% percent will be transmitted through spoke bending. Spokes aren’t made to work under bending loads due to the almost complete lack of rigidity. Meaning, that we have to try and achieve angles for Ө_T and Ө_L as close to 90° and 0° respectively in order to reduce spoke stress to a minimum.

However, some factory wheels such as the Neutron, that are amongst the strongest and the most reliable we can find on the market, are built with a radial left pattern. It can be explained by the fact that the non drive side transmits less torque than the drive side (balance ratio is around 85%/15%). Meaning, that the left spokes which are submitted to a bending loading is kept to a minimum. Nowadays spoke quality is of such a high level that it doesn’t have a significant impact on durability. Additionally, these wheels use specials nipples that minimize head spoke strain level.

Another "against the grain example " is the Ksyrium wheel, which has a radial spoke pattern on the drive side. This kind of spoke pattern is possible due to extraordinary mechanical properties of the spokes (but they lose tension quickly), a very stiff hub that maximizes torque transmission, and a rim with optimized nipple placement,  allowing for the non drive spokes to work almost exclusively under a pulling load.

---

I wrote this article based on my own knowledge, if you find a problem or you think something is wrong, feel free to contact me.

The stats

Click thumbnail to view tubular tire test results.

Click thumbnail to view clincher tire test results.

En choisissant de nouveaux pneumatiques, la résistance au roulement est un des facteur de la performance les plus sous éstimé et souvent ignoré. La plupart d’entre nous supposent que plus le pneu est fin, mieux il roule. C’est fondamentalement la que notre connaissance sur le sujet s’arrête avant qu’on ne se concentre sur des facteurs plus communs que sont la résistance à la crevaison, la durabilité, le poids et l’accroche.

Les stats

Cliquez sur la miniature pour voir les résultats des tests des boyaux.

Cliquez sur la miniature pour voir les résultats des tests des pneus.

Click here for English translation

 

Etant resté sur ma faim après avoir publié cet article sur les roulements céramiques, je cherche depuis longtemps des documents où le gain apporté par de tels roulements sur des moyeux de vélo est mesuré et comparé à des roulements classiques. Ainsi, avec l’aide de Ceramic Speed une société spécialisée dans les roulements céramique de haute qualité, je réussis enfin à me procurer la perle rare. J’ai pu trouver sur le net ou en bibliothèque des dizaines de documents traitant de ce sujet mais il n’était à chaque fois question que de "la différence par rapport à des roulements classique est considérable" ou "on gagne facilement 3km/h par rapport aux roulements classiques" mais jamais des preuves étaient apportées afin de laisser les sensations de côté. Une série de test est donc efféctuée pour quantifier un gain éventuel.
En premier, un test est éffectué afin de vérifier la validité des formules employées pour quantifier la résistance au roulement et surtout pour évaluer le gain ou la perte apportée par la céramique au niveau des roulements. Les formules seront ensuite réutilisées pour d’autres tests.
Je mettrai les formules théoriques des résistances en bas de page.

---

Protocole du test: un coureur enfourche son vélo sur une route descendante à partir d’un point défini avec des roues X dotées de roulements classiques. Il descend cette route dix fois dans une certaine position et on mesure la vitesse et la distance parcourue après 55 secondes. Une moyenne est faîte sur ces 10 descentes. Ce même coureur réalise à nouveau 10 descentes dans des conditions similaires mais cette fois si avec des roues X dotées de roulements céramiques. On calcule à nouveau la moyenne des distances et vitesses atteintes après 55 secondes.

Le coureur et son vélo équipé des roulements en céramique arrive en bas après 55 secondes 3,8% plus vite qu’avec les roulements normaux.

---

Afin de comparer la théorie de la pratique, des calculs exprimant la vitesse en fonction du temps furent réalisés en prenant en compte les valeurs théoriques correspondant au coureur ci dessus:

• Poids du coureur plus le vélo: 81Kg

• Coefficient de résistance au vent: 0,39

• Pente moyenne de la route: 3,25° en descente bien entendu! 😉

• Accélération gravitationelle: 9,82 m/s²

Vous pouvez remarquez au final, après 55 secondes que la courbe bleue représentant le vélo équipé des roues à roulements céramique atteint 47,3 Km/h tandis que la rouge synonyme de roulements classique n’atteint que 45,4km/h. L’augmentation de vitesse est donc de 3,8%. La théorie est la pratique sont assez proches puisqu’on obtient la même augmentation de vitesse aux incertitudes de mesures près.
Les cages céramiques produisent une force résistive équivalente à 2,6N tandis que celles en acier absorbent 5,2N.
Les roulements céramique ont donc un couple deux fois moins résistants que les roulements acier.

Ici, l’augmentation de distance causée par la céramique par rapport à l’acier est de 4,3% environ au bout de 55 seconde de descente sur le même vélo et le même coureur. Ces 4,3% représentent tout de même 22m. 22 mètres gagnés sur une descente de 3,25° de moyenne (2,925%) en changement uniquement les roulements est énorme!

---

---

La pratique a donc montré que la théorie était assez proche de la réalité et qu’il ést donc possible de s’y fier pour évaluer les effets de divers résistances s’appliquant sur un vélo et son coureur en mouvement.

---

---

Ce graphique résume les forces nécessaires en fonction de la vitesse à laquelle le coureur évolue. Ainsi, la résistance au roulement est toujours la même quelque soit la vitesse tandis que la résistance aérodynamique est toujours plus élevée au fur et à mesure que la vitesse augmente. Ainsi, à 12km/h environ, la résistance aérodynamique est équivalente à la résistance au roulement tandis qu’à vitesse élevée la résistance au roulement est presque négligeable par rapport à l’aérodynamique. La résistance causée par la transmission est aussi en constante augmentation mais reste tout de même assez faible. Elle est la seule composante théorique non vérifiée et est évaluée à 95%. Elle reste quasiment négligeable à n’importe quelle vitesse.

Voici le graphique résumant la puissance nécessaire pour telle ou telle partie du vélo et du coureur en fonction de la vitesse. La puissance absorbée par la résistance au roulement est très faible comparée à l’aéro mais n’est plus négligeable en dessous de 30 km/h par exemple puisqu’elle représente 25% de la puissance totale absorbée.

Formules:

F roulement = Cr * m * g
avec Cr= coefficient de résistance au roulement, m= masse du vélo + coureur; g= constante d’attraction gravitationelle

F pente = s* m * g
avec s = gradient de pente

F accélération = a * m
avec a = acceleration en m/s²

---

En conclusion, on peut légitimement affirmer que les roulements céramiques font parti d’une des solutions ultimes pour gagner les derniers kilomètres heures en course, en contre la montre ou simplement pour se faire plaisir. Le prix de ces joujoux est bien plus éleve que des roulements classique mais le prix est tout de même abordable.

Ceramic Speed fabrique les roulements céramique pour l’équipe CSC, voici les roulements produits; le premier est un roulement céramique complet, le second est hybride (billes céramique et portées acier):

Exemple d’application des billes céramique sur des Lightweight:

Voici l’état de deux billes ayant subi un test de compression identique; la première est en céramique, la seconde en acier:

Laurent Jalabert a utilisé les roulements céramique produits par Ceramic Speed en 2001 quand il apporta le maillot à pois à Paris. Ces roulements étaient montés sur ses Lightweight mais aussi sur ses roues Shimano carbone.

---

---

I wasn’t really satisfied after having published this article about ceramics bearings, I looked since a long time for documents where the gain brought by suchs bearings on bikes hubs was mesured and compared to normals bearings. This way, with the help of Ceramic Speed, a company specialized in high quality ceramic bearings, I finally managed to find a precious document. I found on internet or in library ten or so documents dealing with this subject but it was always only about feelings like "the difference with classics bearings is huge" or "it saves easily 3km/h on normals bearings" but there were never evidences to prove it. A testing serie have been done to quantify a possible gain.
In first, a test is done to verify the validity of formulas used to quantify the rolling resistance ans especially to evaluate the gain or lose brought byt the ceramic in the bearings. The formulas will be reused in others tests.
I’ll put the theoricals resistances formulas above.

---

Test protocol: a cyclist rides his bike on a downhill road from a point with X wheels equipped of normals bearings. He goes down this road in a position then we mesure the speed and the distance covered after 55 seconds. The average value is done from these tens descents. This same rider goes down again 10 times in similars conditions but now with the X wheels equipped with ceramic bearings. An average value is done again for the speed and the distance covered after 55 seconds.

The cyclist and his bike equipped with ceramics bearings arrive after 55 seconds 3,8% faster than with classics bearings.

---

In order to compare the theory and the reality, calculs were done about the speed as a function of the time with these theoricals values corresponding to the cyclist just over:

• Weight of the cyclist and his bike: 81kg

• Coefficient of wind resistance: 0,39

• Average slope gradient: 3,25°

• Acceleration due to gravity: 9,82m/s²

You can notice that at the end, after 55 seconds, the blue curb corresponding to the bike equipped with ceramics bearings reaches 47,3km/h while the red one synonym of classic bearings reaches only 45,4km/h. The speed rise is 3,8%. Theory and reality are pretty close since we get the same speed increase within the mesuring uncertainty.
The ceramic bearings cause a 2,6N resistive force while classics ones cause 5,2N.
Ceramic bearings produce two times less resistive torque than normals bearings.

---

Here the distance increase caused by ceramic bearings compared to steel is about 4,3% after descending 55 seconds on the same bike and the same rider. The 4,3% represents 22 meters. 22 additionnals meters on a 3,25° descending road in 55 seconds only by changing the bearings is huge!

---

---

The reality shows that the theory is close to it and it’s possible to trust it to evaluate the consequences of many resistances preventing the cyclist motions.

---

---

This graph summarizes the forces that need the rider to advance according to the speed. This way, the rolling resistance stays constant whatever the speed while the aerodynamic resistance always goes up with the speed. At 12km/h for example, rolling and aerodynamic resistances are the same while at high speed, rolling resistance is almost insignificant compared to aerodynamic resistance. The force from drivetrain efficiency is increasing too with the speed but remains low compared to the others forces. It’s the only theorical value non verified, it’s evaluated at 95%.

---

Here is the graph that summarizes the power needed for the differents parts of the bike according to the speed. the power absorbed by the rolling resistance is low compared to the aero but isn’t insignificant under 30km/h for example since it represents 25% of the total power.

Formulas:

F rolling = Cr * m * g
with Cr= coefficient of rolling resistance, m= mass of the bike + the rider; g= acceleration due to gravity

F solpe = s* m * g
with s = slope gradient

F acceleration = a * m
witha = acceleration in m/s²

F wind =

* Cw * A * V² /2
with

= density of air in kg/m3, Cw = coefficient of wind resistance, A = frontal area in m², V = wind speed in m/s

F total = ( F roll + F slope + F acceleration + F wind ) / h
with h = drivetrain efficiency

P = F total * v
with P = power needed to ride whatever the speed (m/s).

As conclusion, we can say that the ceramic bearings are an ultimate solution to save the lasts kilometers per hour, pretty interesting for races, time trials or simply to enjoy more the bike. The price of these jowels is much more expensive than classics bearings but remains reasonable.

Ceramic Speed makes ceramic bearings for CSC, here are its products; the first bearing is a full ceramic one while the second one is an hybrid one:

Example of ceramic balls application: