Dans la quête du développement du pneu le plus rapide, la résistance roulante est l'une des mesures les plus discutées et les plus mal comprises en cyclisme. À l'origine de cette obsession se trouve une question trompeusement simple: quel pneu est le plus rapide? Plus précisément, la quantité de force nécessaire pour rouler un pneu sur une surface?
La réponse réside dans la résistance au roulement, ou plus précisément, le coefficient de résistance au roulement (CRR), qui est une mesure complexe influencée par la pression des pneus, la vitesse, la texture routière, le composé de caoutchouc, le poids du cycliste et plus encore.
Malgré les progrès technologiques, l'industrie du cyclisme continue de mesurer la résistance au roulement de la même manière que depuis des décennies maintenant: le test de tambour en acier. Cette approche consiste à faire tourner une roue et un pneu contre un cylindre en acier lisse tout en mesurant la puissance requise pour le faire bouger. C'est un moyen contrôlé et reproductible de quantifier une source clé de perte d'énergie causée par la déformation du boîtier des pneus, appelée perte d'hystérésis.
Les entreprises de pneus concevant et testant les produits peuvent utiliser des tests à rouleaux pour comparer les pneus les uns les autres sans avoir besoin de prendre en compte la pléthore de variables environnementales introduites par les tests en plein air. Et, sur une surface complètement lisse, comme un vélodrome, ce test est assez bien corrélé.
Mais le monde n'est pas surface comme un vélodrome.
Sur les routes réelles et pavées (sans parler des choses non pavées) deviennent beaucoup plus complexes. Un tambour en acier peut mesurer l'hystérésis, mais il ne reflète pas un autre aspect majeur de la résistance au roulement, appelée impédance ou pertes de suspension. Selon les mots de Josh Poertner de Silca, ce sont «les pertes dues aux pertes de rebond, de bousculade et de vibration introduites dans le reste du système de vélo / cavalier par vibrations routières.»
Poertner, qui a largement travaillé avec les équipes du World Tour pour les aider à mieux comprendre comment optimiser leur équipement, explique ces deux considérations ainsi: «Si vous tracez le CRR lors d'un test de tambour, vous constaterez que le CRR diminue asymptotiquement à mesure que la pression augmente. Cependant, si vous tracez le CRR dans les tests sur le terrain, vous voyez qu'il y a deux régimes distincts de la crème. uniquement utile pour prédire le régime dominé par les pertes de boîtier. »
En d'autres termes: les tests de tambour ne capturent pas entièrement cette deuxième catégorie de pertes. Il ne raconte qu'une partie de l'histoire.
Cela ne veut pas dire que les tests de tambour ne sont pas utiles. Selon Poertner, les tests de tambour peuvent certainement aider à «prédire les différences relatives entre les pneus. Le tambour sera donc un mauvais prédicteur du CRR réel sur n'importe quelle surface non lisse, mais si le pneu A est 3% plus rapide sur le tambour que le pneu B, il sera très proche de 3% plus rapidement sur les surfaces du monde réel.»
Mais même ici, en discernant la façon dont les pneus fonctionnent les uns par rapport aux autres, il y a des limites.
Un problème supplémentaire avec les tests de tambour est que la taille de la tambour biaise comment les différents pneus fonctionnent. Un tambour de petit diamètre mesure plus de perte d'hystérésis sur les pneus à des pressions inférieures ou avec plus de bande de roulement en raison de la forme du tambour, qui creuse dans le pneu d'une manière que les surfaces de conduite réelles ne le font pas. Les routes sont assez plates, comparativement, et un tambour à rouleaux devrait être énorme afin de refléter avec précision cela.
Étant donné que les tests de tambour ne montrent qu'un aspect des pertes, les pressions plus élevées semblent avoir une résistance au roulement plus faible. Et, pendant longtemps, c'était la croyance dominante au cyclisme. Nous savons maintenant que c'est faux. En ce qui concerne les surfaces réelles de la vie réelle, les pressions plus faibles réduisent les pertes d'impédance, qui deviennent plus importantes à mesure que les surfaces deviennent plus cahoteuses.
Alternatives aux tests de tambour
Étant donné que les tests réels ont un nombre si élevé de facteurs à considérer, comme la variabilité météorologique, les changements de surface, la fatigue du cycliste, etc. obtenir des résultats précis est difficile. Tous ces facteurs rendent ces tests beaucoup plus coûteux et longs que les tests de tambour.
La méthode de test préférée de Poertner est appelée méthode Chung, également connue sous le nom de test d'élévation virtuelle.
« C'est un excellent moyen de prédire le CRR dans les tests sur le terrain, et s'est avéré inestimable pour optimiser les configurations pour le choix de l'équipement, ainsi que pour trouver une pression optimale des pneus pour une surface donnée », explique Poertner. « Cette méthode a l'avantage d'être utile sur les surfaces réelles que vous souhaitez tester. »
La prémisse de base de la méthode Chung est de suivre un cours court et sans arrêt à plusieurs reprises à une variété de sorties de puissance (un compteur de puissance est nécessaire, tout comme un moyen de mesurer avec précision la vitesse et le gain d'altitude). Il est également essentiel de tester une journée sans vent. En répétant ce test avec différents pneus, on peut isoler le véritable coefficient de résistance au roulement de chaque pneu à la surface en question.
Ce style de test peut également être utile pour apporter des améliorations aérodynamiques à sa configuration, mais la partie difficile est qu'elle est souvent très spécifique au cavalier et aux conditions. Comme l'optimisation aérodynamique, ce qui fonctionne pour une personne peut ou non fonctionner pour d'autres. En outre, les courses de gravier n'ont pas de surfaces cohérentes – certaines de la course pourraient être pavées tandis que d'autres pièces pourraient être extrêmement robustes. Les cyclistes doivent décider quelle partie du cours pour prioriser leur équipement, faisant des suppositions éduquées sur la pression des pneus et des pneus offrira la meilleure option pour leurs résultats espérés de course ou de conduite.
Une autre technique de test est le test de roll down, par lequel un coureur monte à plusieurs reprises sur une colline avec des variables étroitement contrôlées pour tenter d'isoler les pertes du pneu. Cette méthodologie de test est simple, mais nécessite des conditions très spécifiques afin de trouver des résultats efficaces. L'avantage est qu'il supprime certaines des variables supplémentaires présentes dans la méthode Chung.
Un scénario idéal, avec le contrôle ultime des variables de test, serait d'apporter une surface extérieure à l'intérieur. Ceci est théoriquement possible, mais prendrait d'immenses ressources pour se réaliser. Quelque chose de similaire se fait dans le tunnel de Catesby dans la campagne du Northamptonshire en Angleterre pour tester l'aérodynamique (en savoir plus à ce sujet ici). Peut-être que si nous écrivons tous l'installation de test de tunnel Catesby, une lettre, ils seraient prêts à faire surface d'une moitié de la route avec du gravier d'Emporia, du Kansas? Je serai le premier en ligne si cela se produit!
Conclusion
Déterminer la vraie résistance à la roulement d'un pneu est tout sauf simple.
Bien que les tests de tambour à rouleaux offrent un moyen pratique de comparer les pneus dans des paramètres contrôlés, ils ne racontent qu'une partie de l'histoire. Des méthodes du monde réel comme la méthode Chung ou les tests de roll-down peuvent nous rapprocher de la vérité, même si elles viennent avec leurs propres défis. Il n'y a pas encore de solution parfaite. Mais à mesure que notre compréhension (et nos routes) évolue, il en va de même pour les façons dont nous mesurons ce qui fait vraiment un pneu rapidement.
