Partie 3: Pression et confort des pneus

"Aucun ajustement unique à un vélo n'indiquera le confort, la manipulation et la confiance autant que la pression des pneus." 

 

 

Faites cette balade à vélo aérodynamique «dure» comme un vélo de confort «peluche»: changez votre pression!

C'est une déclaration audacieuse, mais qui s'est avérée vraie encore.  Celui qui a poussé les athlètes et les mécanismes professionnels à utiliser des équipements de mesure de haute technologie, des jauges à haute précision sur les pompes et même les feuilles de calcul de la pression des pneus et les journaux couvrant le cours et les conditions ainsi que le choix et les pressions des pneus.  Pour cette partie de la série, nous examinerons le «pourquoi» derrière la déclaration audacieuse.

Tout d'abord, chaque composant d'un vélo est essentiellement un ressort.  Même les choses qui semblent très rigides dévieront à une certaine charge.  Ce poteau de siège semble assez rigide, mais le chargera et il se pliera légèrement.  Les ingénieurs prennent la quantité de charge appliquée et le divisent par la quantité de déviation pour obtenir le «taux de ressort» de l'article en question.  C'est ce que nous avons fait avec les pneus dans la partie 2, nous les avons chargés, divisés par déviation et le résultat a été le graphique ci-dessous:

 

 

Modèle de rigidité verticale pour les surfaces: rigidité donnée en n / mm

Note technique environ n / mm: 1 Newton (1n) est

 

L'argument de base pour la pression des pneus étant le réglage le plus important est que le pneu est le ressort le plus doux de tout le système de vélo, et lorsque les ressorts sont ajoutés dans un système comme celui-ci (quels ingénieurs appellent les ressorts en série), le ressort le plus doux domine.  Les ressorts en série s'additionnent comme ceci:

 

 

Regardons un exemple ici en utilisant des nombres simples, vous pouvez voir que le taux de ressort le plus bas domine complètement le système:

 

 

Le résultat ici semble contre-intuitif, la somme totale des ressorts est inférieure à celle du printemps le plus faible, donc j'aime y penser de cette façon.  Si nous avions notre printemps de 10n / mm en série avec un ressort de rigidité infinie, nous nous retrouverions avec un taux de ressort de 10n / mm, car tout autre ressort que nous avons mis en série avec le ressort 10N / mm a un taux bien en dessous de l'infini , alors le système sera moins rigide.

Lorsque nous parlons de confort en termes de vélo, le système à partir de zéro est fait de ressorts dans cet ordre: pneu, jante, mamelons, rayons, hubshell, roulements, essieu, cadre, poteau de selle, selle.  Pour plus de simplicité, nous mesurons généralement les roues telles que construites et les cadres comme cadre et tige de selle.  Nous avons également une ressource incroyable dans le magazine Tour en Allemagne qui mesure les cadres pour la rigidité verticale des rails de la poteau de selle aux décrocheurs.  Cela nous donne un seul numéro de rigidité `` frame-sitost '' avec qui travailler.  Ainsi, pour nos fins, nous utiliserons cette équation où K est la variable de taux de ressort:

 

Pour l'ingénieur, tout cela ressemble à quelque chose comme ça (et oui, je sais que la roue «arrière» a des rayons radiaux, c'est juste pour la visualisation !;-)

 

 

Visualisation CAO des ressorts dans le modèle de série du système de vélo / roue / pneu 

Cela aide à visualiser les différences de taux de ressort où une roue peut être 5 à 10 fois plus rigide que le cadre / la tige de selle qui sera 2 à 5 fois plus rigide que le pneu gonflé.  Dans tous les systèmes de vélo non suspension, les pneus seront le ressort dominant le système sur les bosses et autres caractéristiques de surface rugueuse.  

Mettre tout cela ensemble: effet de différentes cadres

Pour mettre tout cela ensemble, nous avons créé un petit graphique en fonction de nos données de pneu, les données de rigidité des roues de la Road to Roubaix Story et certaines données sur la rigidité des cadres basées sur les données réelles tirées de Tour Magazin hors de l'Allemagne.  La mesure des données sur la rigidité de la visite des rails de siège aux décrocheurs arrière, nous donne donc un excellent modèle pour la rigidité de conduite d'un vélo car il vous serait vendu.

Nous avons modélisé en utilisant 3 rigidité de cadre différente, 250N / mm, 200N / mm et 150N / mm.  Ceux-ci sont généralement représentatifs de ce que nous voyons dans les données du magazine Tour pour la rigidité verticale du cadre, bien qu'il y ait des valeurs aberrantes.  Nous vous recommandons fortement de regarder les données de Tour Magazin car il existe un vélo très aérodynamique avec une rigidité 125 n / mm et un autre modèle de «confort» à plus de 300 N / mm, ce qui montre que les détails de conception d'un cadre spécifique peuvent certainement avoir plus d'importance que le look du cadre!

Pour le bien de cette étude, nous avons divisé toutes les cadres testés en 3 gammes représentatives qui tombent dans le troisième, le tiers moyen et le tiers les plus doux les plus rigides, nous avons appelé ces gammes 'Aerorace', 'Race' et ' Réconfort 'pour simplifier les choses.    Les données réelles des dernières années s'étendent sur 100N / mm-350N / mm pour les trames routières.

Le graphique ci-dessous utilise notre équation de ressort avec des données mesurées réelles de notre étude de pneus, de notre étude sur les roues et de notre étude à cadre / tige de selle, les données résultantes représentent la rigidité du système des rails post-Seat To Ground.

 

 

 Modèle de rigidité verticale pour 3 catégories de trame: rigidité donnée en n / mm

Pour ces modèles, nous examinons la rigidité du système sur une bosse de 8 mm avec des roues Zipp 303, 3 tailles de pneus différentes et vélos des 3 classes générales que nous avons définies ci-dessus.  Ce qui est notable à ce sujet, c'est la quantité de rigidité du système dominée par la pression des pneus, en fait la différence entre le cadre / la tige de selle «Aero Race» et le cadre «Comfort» / Post de selle est inférieur à 1BAR (14,5PSI) de pression!  

De toute évidence, les différences entre le tiers le plus rigide des vélos testés et le tiers le plus confortable des vélos testés est très réel, mais il n'est tout simplement pas très grand lorsque vous considérez que vous pouvez monter une taille de pneu et une baisse de pression et être à peu près équivalent ou encore mieux.  Encore une fois, lors de l'optimisation pour un événement ou une course spécifique, l'athlète devrait maximiser chaque avantage dans le système pour le plus grand avantage total possible, cependant, si vous ne pouvez vous permettre qu'un seul vélo de course très cher, vous pouvez vous réconforter en sachant que certains Une stratégie de pression atmosphérique intelligente peut vous mettre là-bas avec vos amis de vélo de confort / endurance en termes de qualité de conduite. 

Voyons maintenant les différences dans une catégorie.  Vous trouverez ci-dessous les équations exécutées sur 3 vélos différents dans la catégorie «Reconfort Race».  Tous ces vélos ont été montés en Flandre et tous sont les meilleurs vendeurs de grandes marques.  

 

 

Comparaison de 3 marques de vélos de confort / d'endurance avec les mêmes pneus et pressions

Ces trois modèles sont tous très réussis et très bien vendus les uns contre les autres sur le marché vantant le mantra standard de l'industrie «latéralement rigide mais conforme verticalement». 

Bien qu'il y ait des différences entre eux, cela équivaut à environ 0,2bar ou 3 psi différence de pression des pneus.  Bien que cette différence soit non nulle, elle est également inférieure à 1/3 de l'erreur de jauge et et dans la plage de répétabilité de la plupart des pompes à vélo.  Pensez à cela, entre ces 3 modèles de 31 000 $, la différence de qualité de conduite est égale à la différence que vous obtiendrez si vous avez pompé la «même pression» chaque jour et est probablement une fraction de ce que vous obtiendriez si vous pompiez vers le ' même pression 'sur la pompe de quelqu'un d'autre.

Note de l'éditeur: Ce fut le moment `` Smack in the Face '' pour moi pendant le projet Roubaix, la réalisation que la différence quantitative entre le vélo de l'équipe était convaincue était `` trop rigide '' pour Roubaix et le vélo entièrement conçu et optimisé pour la course, était inférieur à 1 bar de pression atmosphérique.  De toute évidence, vous prenez tous les avantages que vous pouvez obtenir, et chaque petit morceau aide, vous prenez donc le cadre le plus confortable, la roue la plus confortable et vous optimisez la pression.  Pourtant, en même temps, nous peignons si souvent ces décisions comme étant en noir et blanc et elles ne le sont tout simplement pas.  La réalité est la différence entre le vélo «trop rigide» et le vélo «juste» sur une journée normale concerne la différence que vous obtenez si vous n'avez pas pompé vos pneus depuis quelques jours.

Mettre tout cela ensemble: l'effet des roues

L'effet des roues et du réconfort a été débattu depuis longtemps, et je me considère comme étant complètement surpris d'apprendre que mes roues Ambrosio Chrono Roubaix «tapis magiques» n'étaient pas aussi conformes.  Ces effets indiquent à nouveau les forts effets du placebo de croire quelque chose de vrai, et soulignent également le seuil de différence «juste notable» comme étant plus grand que la plupart des variables que nous changeons ici.  Regardez à nouveau le graphique au-dessus et vous voyez que la différence de rigidité du système entre les trames 250N / mm et 150 n / mm avec des pneus de 28 mm à 8 bar est juste à 10% .. ce qui est juste au bord de ce que les gens peuvent percevoir quand aveugle aux variables d'étude.

Sur les 3 ressorts de notre modèle, la roue est de loin la plus rigide et a donc le moins d'effet.  Quant à notre point ci-dessus, ils font toujours une différence dans le modèle, donc l'optimisation de la rigidité des roues en vaut la peine, mais comme vous le voyez ci-dessous, les effets sont nettement plus petits que ceux du cadre et environ 1 / 10e des effets de la pression des pneus:

 

 

Modèle de rigidité verticale pour les modèles de 3 roues: rigidité donnée en n / mm

Ici, nous avons le meilleur exemple possible des effets de nos ressorts dans le modèle en série.  Le projet 303 détaillé dans la route de Roubaix Story a pu réduire la rigidité radiale de la roue de galets préférée de près de 50%, c'était une percée majeure dans le concept et l'exécution, et pourtant, du point de vue du système, il représente une amélioration d'un peu moins de 2%.  

Qu'est-ce que 2%, eh bien, si vous êtes un pro à Paris-Roubaix, ce pourrait être tout!  Pour le cycliste moyen lisant cet article, 2% est quelque chose de très réel que vous pourriez complètement effacer en dépassant les pneus de quelques psi.  

Conclusions et devoirs

Rapportant tout cela à la déclaration et à l'image d'ouverture, nous voyons que la différence de rigidité verticale des 5 images dans l'image d'ouverture peut être décalée en utilisant les 5 pressions d'air différentes indiquées sur la jauge.  Plus intéressant, du point de vue de Silca, c'est que la différence entre 4 des 5 images est inférieure à l'erreur de jauge d'une pompe à vélo standard (+/- 5%), ce qui nous a poussés à produire des pompes avec des jauges d'une précision nettement plus élevée.  Nous espérons le plus sincère que vous, le cycliste, pouvez utiliser ces connaissances pour commencer à faire vos propres tests et à étudier sur la pression d'air pour votre système de vélo / roue / pneu.  

Lors de la recherche de nouveaux choix d'équipement, tout cela est important.  Ce cadre plus confortable peut vraiment être un gros problème.  Ces roues plus confortables sont certainement un gros problème, et bien sûr, complétez le tout avec une pression optimisée des pneus, car la mauvaise pression des pneus peut littéralement annuler tous les avantages de l'équipement hautement conçu que vous achetez ou déjà.

Notre recommandation est de commencer à tenir un journal de vos pressions aériennes.  Commencez où vous êtes aujourd'hui et réduisez la pression de 5 psi ou 0,5bar et montez-le pendant quelques jours, puis réduisez un peu plus, etc. Nous avons travaillé avec des centaines d'athlètes, professionnels et amateurs et constater que quelques semaines de quelques semaines de seulement quelques semaines de Garder un journal de pression commencera à changer complètement la façon dont vous pensez à vos pressions et pneus.  Dans de nombreux cas, nous trouvons des athlètes décidant qu'ils peuvent faire la course sur leur vélo de route aérodynamique sur ce cours pour lequel ils prévoyaient d'acheter un vélo plus confortable.  Les triathlètes, dont certains courent maintenant aux pressions 2BAR (30PSI) plus bas qu'auparavant, nous disent qu'ils courent mieux du vélo car ils sont moins fatigués par vibration, et mieux encore, ils ne conduisent pas plus lentement!  

La semaine prochaine dans la partie 4, nous examinerons la taille et la pression des pneus et comment elles affectent la résistance au roulement!  Les résultats vous surprendront et expliquera comment vous pouvez réduire les pressions jusqu'à 2 bar et avoir toujours une faible résistance à laminage, sinon une résistance à la relance plus faible!