Tendances Aéro 2018: roues et cadres.

Me voici de retour après une longue pause ! Pourtant les tests à faire et les comparatifs ne manquent pas !

Le retour se passe sur le blog du site cyclessetforme.fr afin de tout centraliser au même endroit. Ainsi cyclesetforme.blogspot.fr ne sera plus alimenté. Merci à tous les fidèles lecteurs et leurs très nombreux commentaires, en espérant que le nouveau blog plaise !

Les tests intéressants reviennent avec les dernières publications du site  www.tour-magazin.de.  Certaines informations de fabricants permettent également de faire un point complet sur les nouveautés 2018 des cadres et roues pour le cyclisme sur route.

Concernant les roues, la marque DT Swiss a proposé quelques publications intéressantes suite à leur collaboration avec les spécialistes Swissside de roues profilées. Articles et infos complètes en Français ici chez Matos vélo par exemple.

Pour résumé, ils ont mis en évidence que lors de la résistance à l’avancement du cycliste + vélo (translational drag) une autre forme de résistance venait s’ajouter.

translationaldrag

Appelée trainée de rotation (rotational Drag) elle est décrite comme le frottement supplémentaire qui se produit pour la roue en rotation lorqu’elle traverse le flux d’air et emmener par le vélo. Les tests aérodynamiques des meilleures roues se tiennent souvent à quelques watts et Dt Swiss avance que la trainée de rotation pourrait compter jusqu’à 25 % dans le calcul globale du drag.

rotationaldrag

 

Un haut profil de jante améliore cette résistance, comme des pneus pas trop gros, des rayons profilés et des têtes insérer dans la jante.

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Rayonnage

Un autre document trouvé sur le site Aeroweenie semble donner encore plus d’importance à la trainée de rotation et permet de constater que c’est les roues à disques et batons qui en procurent le moins.

rotational drag

Le plus intéressant dans les dernières publications DT Swiss concerne les tests aéro avec les concurrents et entre leurs modèles à disques ou patins.

Le premier comparatif oppose une DT Swiss de 48 mm de hauteur et équipée GP4000S 2 23 mm( pneu référence pour rouler vite) à son homologue disque. La roue patin offre 2 watts de résistance en moins en déplacement à 45 km/h et jusqu’à 4 watts en cas de vent latéral par 15 degrés.

DT-Swiss_ARC-1100_RoadRevolution18_SwissSide_aerodynamic-carbon-tubeless-road-wheels_rim-vs-disc-data

La comparaison du profil 48 mm face aux profils 60 et 80 mm donne nettement l’avantage à ces derniers. Vers 15 degrés, c’est 8 watts de mieux pour le profil 80 mm mais en étant plus sensible aux rafales ( steering moment).

DT-Swiss_ARC-1100_RoadRevolution18_SwissSide_aerodynamic-carbon-tubeless-road-wheels_ARC-series-comparison

Il convient de tempérer ces chiffres en sachant que l’on roule rarement par un angle/yaw supérieur à 10 degrés. Pour bien saisir cet indicateur, on peut trouver un très bon article ici dont les 3 graphiques ci dessous sont tirés:

Yaw ANGLE:

Capture d’écran 2018-02-05 à 17.29.59

Synthèse Flo Cycling du pourcentage passé lors d’IRON MAN: 79  % du temps en 0 et 10 degrés.

répartition yaw angle sur une sortie

Influence YAW angle/ vitesse: pour le diminuer il faut rouler au dela de 50 km/h:

Relation vitesse / Yaw angle

Pour en revenir au test DT Swiss, la concurrence est aussi testée avec la nouvelle ZIPP 404 NSW, elle semble moins performante en aérodynamisme de 0 à 10 degré de Yaw angle ( elle se rattrape ensuite) ainsi qu’en sensibilité au vent comparée aux versions 48 comme 62 mm des DT Swiss ou Swissside.

DT-Swiss_ARC-1100_RoadRevolution18_SwissSide_aerodynamic-carbon-tubeless-road-wheels_competitor-comparison

Pour continuer sur les benchmark de roues, le magasine Tour Int a malheureusement arrêté ses publications en Anglais, il faut maintenant se tourner et suivre l’actualité de la version Allemande. Dommage car les informations mensuelles sont toujours aussi intéressantes. Leur dernier grand test de roues le confirme. On retrouve un large panel de roues à disques testées. Les tests se sont aussi déroulés à 45 km/h et avec un GP4000S 2 25 mm. On retrouve sur les 2 graphiques ci dessous les résultats en watts consommés ainsi que la sensibilité au vent latéral. A part quelques modèles qui dépassent les 220w, les résultats sont assez proche pour 45 km/h, on pourra d’avantage axer son choix sur la sensibilité ou résistance par vent latéral.

rouesaerosteering

Tous les tests et graphiques détaillés sont disponibles ici :

En aérodynamisme latéral on peut avoir confirmation que les vieux profils type V et gros rayons sont à proscrire, comme avec l’exemple des Lightweight Meilenstein Disc:

Draglightweight

Lightweight ne semble pas vouloir évoluer de ce coté là en argumentant que la rigidité latéral et la légèreté sont la priorité ( très sensible au choc à priori,  voir la suite). Ces roues décrochent très vite dès que l’angle dépasse les 8 degrés (courbe verte foncée), j’y reviendrai plus tard mais passer de 0.18 à 0.17 de cda permet d’économiser 12 watts dans ce test. On voit que la 3T C60 et son profil de 60 mm sort du lot vers 15 degrés et plus, c’est donc cohérent avec les graphiques DT Swiss présentés plus haut ( comparatif 48mm vs 60mm vs 80mm). Ci dessous d’autres modèles testés et très proches:

 

Capture d’écran 2018-02-02 à 07.59.25

On retrouve ensuite le récapitulatif de toutes les roues où poids, rigidité et résistance aux chocs complètent le comparatif. Chez Tour, la note la plus basse désigne le meilleur résultat. Chacun pourra choisir en fonction de son bugdet et de ses attentes!

rouesrecap1

 

Récap2

Pour continuer, Tour a réalisé un test que beaucoup attendait sur l’influence du changement de roues sur l’aérodynamisme globale d’un vélo. Ils ont mesuré la puissance consommée pour rouler à 45 km/h en tunnel ( + demi mannequin pédalant) des derniers modèles 2018 des grands fabricants. Une mesure a été réalisé en version série puis ils ont ensuite changé la paire de roues d’origine par une ZIPP 404 ou ZIPP 404 disc.

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Je ne vais pas passé tous les tests en détails mais ils sont disponibles ici pour ceux qui veulent entrer dans le détail de tous les vélos.

Voici un exemple où le choix de la paire d’origine est bon:

Cervelo S5 / Cervelo P5: Le passage de ZIPP 303 à 404 pour le R5 lui permet d’être un peu meilleur par vent latéral entre 5 et 15 degrés.

201802_cervelo_s5_&_r5

Encore une fois c’est cohérent avec les résultats DT Swiss, plus le profil est haut et meilleur est l’aéro latéral. Concernant le S5, le passage des ENVE 4.5 au ZIPP 404 ne change quasiment rien jusqu’à 15 degrés. Classiquement on retrouve une bonne quinzaine de watts d’économisés entre la version aéro ( S5) et classique ( R5).

 

Canyon Aeroad CF SLX / Ultimate CF SLX : Le changement des roues Mavic Carbone SL ( 40 mm) pour les ZIPP 404 ( 53 mm) est bénéfique. Peu de changement par vent de face mais une douzaine de watts économisés ( cda passant de 0.185 à 0.175) vers 15 degrés.

201802_canyon_aeroad_&_ultimate

Pour rappel et la conversion Cda / watts : Drag= cda x pression atmo x ( Vitesse x Vitesse /2). Si cda du graphique=0.2 alors Drag (N)= 0.2 x 1.225 (pression standard mer ) x ( 45/3.6)2/2)= 19.14 N. Puissance = 19.14 N x 12.5 m/s ( 45 km/h)= 239 w. Avec un cda de 0.19, on obtient par exemple 227 watts donc 12 watts de gain. On remarque finalement que sur l’Aéroad la version NSW est un peu moins bonne que la classique ZIPP 404. Etonnant car elle a été travaille pour ça normalement! Cela montre l’importance du couple Cadre/roue !  La aussi une retrouve une bonne quinzaine de watts entre les 2 vélos à tous les angles.

Trek Madone / Emonda : Le passage des roues Bontrager Aérolus 3 au ZIPP 404 améliore un peu l’aérodynamisme de l’Emonda mais il n’est vraiment pas fait pour rouler vite et encore moins par vent laéral. Avec 239 watts consommés ( cda 0.208) en version d’origine, c’est un des moins rapide de la sélection et il oppose beaucoup de résistance par 15 degrés ( cda 0.2).

201802_trek_madone_&_emonda

Equipé de la ZIPP 404, il s’en sort mieux mais ne descend pas en dessous de 0.188 de cda alors qu’un Canyon Ultimate arrive à 0.175 avec la même roue ! (15 watts de mieux). On a vraiment une conception non optimisée pour rouler vite dans le vent, dommage quand on sait ce qu’il est possible de faire même pour un vélo light de montagne. Inversement le Madone excelle en aérodynamisme frontal comme en latéral. En version ZIPP 404 c’est encore mieux et il s’approche d’un CdA record de 0.155 par 15 degrés ! Ainsi l’écart de puissance consommé entre ces 2 vélos peut varier de 30 à 60 watts suivant le vent à 45 kmh ! Je ne peux m’empêcher de repenser à Alberto Contador repris dans la descente de Paris Nice 2017 sur son Emonda…

Pour finir Tour simule les performances de chaque vélo sur des parcours de 100 km évoluant entre 500 et 2000MD+. Le gabarit choisit est de 75 kg avec une puissance moyenne de 200 w. On peut retrouver ci dessous les temps réalisés par tous les vélos de la sélection en montage série ou ZIPP 404. Quelques soit le parcours et avec seulement 200 w donc des vitesses faibles de déplacement ( 23.5 kmh sur le 2000MD+), les cadres aérodynamique l’emporte largement.

201802_all_bikes_times_estimates

Le grand gagnant en version série est le Canyon Aéroad. En plus d’être bien équipé, il est aussi léger qu’un vélo de montagne. Le Trek Madone lui repasse devant en version ZIPP 404 sur les parcours roulant de 500MD+ et 1000MD+ grâce à son aéro encore plus très travaillée. Son surpoids de 700 g versus l’Aéroad finit par lui être néfaste sur le parcours de 2000MD+. Bref la tendance 2016 et 2017 reste confirmée en 2018, si on veut rouler vite quelque soit le parcours, l’option Aéro semble s’imposer. Bien sur si on veut rouler vite longtemps, il faut que cela soit dans un certain confort. Des vélos comme l’Aéroad ou le Trek sont de plus jugés très confortables, plus que certain vélo de montagne comme un F10 light!

F10light

Capture d’écran 2018-02-01 à 17.46.16

Dernier point: disque ou patin? Ci dessous on trouvera l’analyse du Canyon ultimate CF SLX équipé de Mavic Cosmic Carbone SL à patin ou disque.

Comparodiscultimate

L’économie moyenne du patin est de 3.3 watts, il y a des passages à 7 watts de gain dès que le vent souffle un peu de coté. La tendance actuelle semble proposer des roues toujours plus larges et lourdes pour passer la puissance de freinage sur des pneus de 28 à 32 mm…l’aéro sera encore plus pénalisée…Les vélos aéro à disque sont souvent plus lourd de 500 à 600 g.  Bien sur le temps perdu sur le plat sera peut-être repris en descente ( surtout sur le mouillé) avec aucun souci de fiabilité des jantes sur l’échauffement des pistes de freinage. Donc tous les fabricants poussent vers les disques. Faut il y aller? je suis mitigé mais d’un point de vue performance pure rien ne vaut l’ancien système! Le débat est ouvert ! :-)

20 Comments

  1. GGTeix dit :

    Bonjour Alban,
    Merci pour ce nouvel article toujours aussi intéressant et bien documenté.
    Bizarrerie de Fulcrum, le poids de leur Quattro indiqué par Tour à 1555 g est exact, mais il comprend les serrages des deux roues. Sans eux, elle en fait 1460 g.
    Cette paire de roue est à la fois solide, très accessible, polyvalente et son freinage est excellent.

  2. minsat dit :

    Salut alban,

    Merci pour tes tests, toujours aussi instructifs.
    Je suis possesseur d’un canyon aeroad,et si je comprends bien le test, la paire de fulcrum quattro carbon, a le meilleur rapport qualité prix.
    Je suis triathlète en région vallonnée et prépare des triathlons montagneux.
    Penses tu que ce combo peut me convenir?
    As tu une idée de la résistance des jantes en montagnes pour un gabarit de 90 kilos.
    Sportivement

    • Alban Lorenzini dit :

      Bonjour, je n’ai pas de retour sur les solidités sur freinage de ses roues. Il faut en effet se méfier de 90 kg à freiner en descentes, ça peut être limite. Lors d’un ancien test de chauffe réalisé par le TOUR, peu de roues carbone avaient passé les tests à 90 kg justement.

  3. Matthieu dit :

    Bonjour et merci pour votre travail que je lis avec passion. Avez vous un avis éclairé à me donner entre les nouvelles mavic cosmic ust de 40 mm et les dt swiss PRC1400 35 mm. Leur terrain de jeu sera les collines alsaciennes, occasionnellement quelques cols vosgiens. Les rayons très larges et la hauteur de 40mm de la mavic me font un peu peur pour mes 65 kg, même si j’avance pas mal. Concernant l’article je note que l’ultimate ou encore le aircode à de meilleurs temps avec les cosmic qu’avec les zipp alors que les garphiques donnent une meilleures aero des zipp.
    Encore merci à vous.

    • Alban Lorenzini dit :

      Bonjour, concernant les écarts entre graphiques et les chronos, l’explication vient que les graphiques sont des simulations à 45 kmh alors que les chronos sur 100 km se font entre 23 et 30 kmh. A cette vitesse l’aéro des roues est beaucoup moins influençant et c’est aussi le poids de l’ensemble qui peut faire la différence. MAvic UST ou DTswiss, je prendrai les rayons fin, c’est prouvé et reconnu ça passera bien mieux dans le vent.

  4. cedric dit :

    Merci pour ce test encore une fois très complet.
    Du coup pour une pratique competition avec course à plus de 40 de moyenne, tu préconiserais des pneus 23mm à la place de pneu 25mm (sur jante interne de 17.5mm )?

    Par ailleurs, on observe que les cadres non aéro se rapproche des cadre aéro sur 2000m de d+, raison pour laquelle peut être les coureurs roulent sur du non aéro sur les étapes de montagnes (sachant que sur ces 2000m de d+, le vélo non aéro perd du temps dans les parties hautes vitesse et en gagne en dessous de 20 km/h ?

    Cédric

    • Alban Lorenzini dit :

      le choix du pneu va dépendre de la marque…certain vont prendre plus ou moins de volume…à l’avant c’est évident qu’il faut mettre un 23 mm sur du 17.5 mm de large car un conti par ex va faire un bon 26 mm déja….il faut aussi voir la largeur externe de la jante. Certaine zipp ou enve font jusqu’a 28 mm et peuvent donc recevoir des 25 mm plus facilement. MAis globalement pour rouler vite et au de la de 40 kmh, il vaut mieux eviter un pneu de 25mm mesuré à 29 mm par exemple !

  5. le roux dit :

    Merci beaucoup pour le temps passé à décortiquer les résultats ainsi que l’analyse complète que tu as réaliser dans cet article !

    Eric

  6. arpege dit :

    Salut Alban,

    Très intéressant tout ça, mais il faut aussi tempérer les gains des vélos aéro.

    Les chiffres sont là, mais dans le cas du parcours 2000+, les gains sont faibles, 1 à 2 min, c’est à dire environ 500 mètres sur 100 km.

    Il s’agit d’un calcul mathématique, qui modélise le parcours à 200w de moyenne, (corrige moi si je me trompe) mais il ne prend pas en compte les relances nécessaires sur un parcours de 4h. Prend il en compte la maniabilité dans les descentes ? L’avantage d’un gain en confort sur la fin du parcours suivant l’état des routes ?

    Sur le terrain peut être que les résultats seraient différents et certainement encore plus tenus.

    On voit chez les pros que les vélos tradi sont encore très appréciés, et qu’ils gagnent toujours beaucoup. C’est un argument moins scientifique que les calculs mathématiques, mais si des gars qui font 30000 par an depuis plus de 10 ans, ont gagné au plus haut niveau, (Contador), préfèrent encore les vélos tradi, c’est qu’il a peut être une raison.

    • Alban Lorenzini dit :

      En effet cela reste un simple calcul théorique fait à très faible puissance de plus. Si on faisait la simulation avec des puissance de pros donc certainement 300 w moy sur 4 h, on aurait des gains bien plus important pour les vélos aéros. Cela reste aussi un calcul pour un cycliste seul, on ne tient pas compte que les pros vont rouler souvent en peloton/abrité et rarement isolés. Actuellement les écarts se font plutôt en descentes, donc j’aurai encore tendance à dire qu’il faut mieux avoir un vélo aéro, maniable et confortable ( moins de fatigue en fin d’étape). Toutes les équipes n’ont pas la possibilité d’avoir un équipementier proposant tout cela à la fois aussi!

  7. Bat dit :

    Bonjour, merci pour ces articles. Une question : j’ai compris que le poids d’une roue n’était que peu pénalisant en côte sur 500g près, le choix du pneu parait plus judicieux en dehors des considérations importantes de position tenue casque et cadre. En montagne, ne serait il pas plus adapté d avoir un profil haut 50mm voire 60mm à l arrière et profil bas à l’avant pour garder une bonne maniabilité avec du vent et profiter de l aéro dans les descentes et faux plats descendants à vitesse significative. J’imagine que cela n’aidera pas la montée ou en dessous de 25 km/h. Peut on attendre un gain par rapport à une jante plate arrière dans ce type de pratique? J avoue en relisant vos articles de blogs que je ne sais pas si c’est pertinent. En dessous de 30, c’était non il y a 2 ans, mais cela semble se discuter en 2018. Merci

    • Alban Lorenzini dit :

      Le choix d’avoir un profil haut de 40 à 50 mm à l’arrière et bas à l’avant est en effet un choix judicieux. J’utilise ce combo depuis des années avec 40 mm AR carbone pour rigidité + aéro et 22 mm avant pour prise au vent limité et freinage sur de l’alu. SI on passe sur des profils plus important donc avec du poids, il faut compenser par un pneu plus large pour gagner en roulement. MAis si le pneu est large alors moins bon sera l’aéro et pénalisera peut être en descente voir passé 35 kmh!

  8. Thomas dit :

    Je ne comprends toujours pas pourquoi on prend des profils haut à l’arrière et bas à l’avant.
    Le plus gros gain aérodynamique ce fait sur la roue avant. La roue arrière essuient les traînées du cadre et de la roue avant.
    De plus les profils en U limitent les effets du vent latéral.
    Après une jante alu ça freine un peu mieux, mais les jantes carbone freinent de mieux en mieux.
    Donc moi à part pour des descentes de col de haute montagne c’est jantes haute à l’avant et à l’arrière.

    • Alban Lorenzini dit :

      Même si l’AR est soumis au perturbation du cadre, le flux d’air s’écoulera toujours mieux avec une jante haute. Concernant l’avant, il est vrai que les freinages carbones sont bien meilleurs maintenant. SI tu utilises du boyaux ça peut se concevoir. Moi adepte du pneu, je suis encore méfiant sous certaine conditions des roues carbones à pneus même si les progrès sont là aussi. Personnellement et pour avoir fait des descentes de cols sous l’orage, la roue rincée de gravillons et avoir déja pas freiné grand chose sur de l’alu ( + état de la jante par abrasion des gravillons) , je n’ose imaginer la version carbone! J’ai aussi quelques bonnes descentes comme la planche des belles filles où si on lâche les freins on se retrouve à 90kmh…Mais c’est peut être des exemples extrêmes et comme tu dis, les carbones passeront partout le reste du temps. Quoi qu’il en soit, une roue alu basse sera toujours moins sensible par vent latéral que n’importe quel profil haut meme en U ( cf http://cyclesetforme.blogspot.fr/2016/07/gains-aerodynamiques-actualisation-2016.html ) mais là aussi il faut voir où on habite et si on a souvent des rafales.

      • Thomas dit :

        Je persiste …
        Dans les parties montantes il semble que le rendement se fasse majoritairement sur la roue arrière.
        Donc je place une roue avec une jante large à l’arrière, genre ztr ou autre en carbone avec profil haut si possible, avec pneu 25mm, et à l’avant je privilégie une roue aero, étroite avec pneu 23mm, pas trop gonflé pour qu’il ne dépasse pas de la jante.

        Pour le vent, mes jantes en U ne m’ont jamais gêné. Par grandes rafales de vent je n’ai pas senti les roues partir comme mes anciennes dtswiss rc spline.
        Après c’est sûr, pour les grandes descentes de cols sous la pluie, je suis plombé.
        Mais j’en fait combien par an ? 0, 1?….

        • Alban Lorenzini dit :

          ok parfait ! :-) 25 mm AR et 23 mm, config optimale pour la pratique, je valide. Le rendement vient bien de l’AR en bosse, donc de la motricité et un bon 25 mm sera parfait.

  9. MONTMEAT dit :

    Bonjour Alban,
    Merci pour ces éléments complémentaires.
    Dommage que ces tests soient systématiquement réservés aux marques connus.
    J’hésite en ce moment entre une paire de Makadamm les slim 38 premium à pneu (1240g ) et les stark U40 premium à pneu (1420g)
    Les U40 seront plus aéro dynamique et plus rigide (trop…..?)
    Je pese 65kg pour 171cm et fait 6000km/an en valonné et j’aime bien me défoncer pour rentrer cuit!!!!
    Connais tu cette marque? Ces roues?
    Mettrais tu un moyeu Straight Pull?
    Avec quelles roues vais je le plus m’amuser?
    Je suis sans doute un peu hors sujet, désolé!
    D’avance merci pour ton retour
    Renaud

    • Alban Lorenzini dit :

      Bonjour, je connais la marque de nom mais sans jamais avoir essayé. J’ai été voir sur le site mais il me manque des informations sur les jantes…la version 38 mm semble un ancien profil V mais on ne connait ni la largeur interne et externe. La version U semble cohérente avec 25 mm externe au patin et jusqu’a 27 mm max de quoi bien accompagner le pneu. Il manque la largeur interne…semble tubeless aussi. Je pencherai pour cette version plus actuelle. Pour le straight pull, je suis pas spécialiste, je te laisse voir avec le monteur ce qu’il en pense par rapport à rigidité, ton poids..etc etc

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