Test terrain du rendement pneumatique / Frictionmeter Aéroscale

Positionnement Cycling 3DMA + Semelles / selle personnalisées
1 juillet 2021
Essai roulement GP5000 S TR
10 octobre 2021

Bonjour à tous,

Enfin ! oui enfin il est possible de mesurer avec précision le roulement de ses pneumatiques en fonction du terrain de son choix !  La société Aeroscale a développé récemment un appareil de mesure des frictions dont elle m’a laissé un prototype en évaluation. Cet appareil permet de mesurer précisément la résistance au roulement (caractérisée par le coefficient Cr) ainsi que la traînée aérodynamique (caractérisée elle par le coefficient CxS) du cycliste.


Son principe de fonctionnement repose sur la collecte et l’analyse de multiples paramètres dont la vitesse de l’air lors d’un mouvement effectué par le cycliste sur un tronçon de route d’une centaine de mètres balisé au préalable.
Après avoir entré avec précision sa circonférence de roue ainsi que son poids dans le menu de configuration de l’appareil, l’utilisateur effectue une première série de mouvements sur le parcours test à différentes vitesses qui lui permet de calibrer les coefficients Cr et CxS. Il peut ensuite à partir de cette première configuration procéder à des changements (roue, casque, position, etc. ) et regarder leur impact au niveau soit du facteur CxS, soit du facteur Cr, en effectuant un seul parcours test.
Les mesures sont très rapides et peuvent être enchaînées toutes les deux à trois minutes environ. Lorsque les conditions météo sont stables l’outil permet selon ses concepteurs de discriminer des différences de seulement quelques watts pour la traînée aérodynamique et de l’ordre du watt pour le coefficient de roulement.

La sonde de mesure fait une quarantaine de centimètre et se fixe sur le guidon avec l’aide d’un simple support de compteur Garmin.

 

Pendant l’été,  j’ai eu la chance d’aider une grande équipe professionnelle dans le choix de prototypes pneus pour de futures compétitions. J’ai ainsi pu faire des mesures comme j’ai l’habitude sur mon roller puis d’aller sur le terrain grâce à Aéroscale pour vérifier que les meilleurs prototypes conservait leur rendement sur le macadam.

Le carton était bien rempli et les tests roller ont permis d’isoler les meilleurs pneus rapidement en mesurant leur roulement vs un GP5000 25 mm ( référence compromis roulement / aéro)  que j’utilise souvent pour mes mesures.

Je ne change que le pneu avant sur mes tests. La vitesse est de 43 kmh sur roller et la consommation en watts pour maintenir cette vitesse est mesurée par capteur SRM calibré. Le protocole est le suivant : 5 min d’échauffement puis mesure sur 1 minute du roulement. La différence de mesure d’un pneu à l’autre permet d’extraire son roulement. Les écarts importants sur roller entre 2 pneus sont du au point de mesure des rouleaux. Sur un macadam plat il faut diviser les écarts par 4.5 puis encore appliquer une division de 43/30 pour avoir un comparatif à 30 kmh ou 45/43 pour du 45 kmh. Dans l’exemple ci dessous, le proto qu’on appellera proto 1 consommait 12,4 wmoy de moins que le  GP 5000 sur mon protocole. Une fois les coefficients Roller/terrain de 4.5 et vitesse 45/43 appliqués,  on pouvait donc estimer à 2.8 watts à 45 kmh l’amélioration de roulement du proto 1 vs GP5000 25 mm.

Concernant le test terrain avec la sonde Aéroscale, une fois sur la zone de test ( à 10 min en voiture de chez moi et plutôt tranquille de préférence ) , j’ai pu alterner GP5000 et proto 1 pour vérifier leur roulement. Il faudra potentiellement faire attention à la température extérieure et ne pas avoir trop de changement pendant la mesure. Le roulement évolue avec la température. Sur un chrono, toujours choisir un départ pas trop tôt, en milieu de journée idéalement. Vers 25/30 degrés, le rendement des gommes est à son maximum. Bien faire attention aussi à ce que le pneus ne sortent pas d’un stockage avec trop de différence de température avec l’extérieur. Dans ce cas il faudra prévoir un peu de roulage avant les mesures pour le mettre à température ambiante. Le graphique ci dessous donne une idée du nombre de mesures que l’on peut faire sur un laps de temps réduits ( ici une vingtaine en moins d’une heure). La mesure de roulement s’effectue à basse vitesse ( 15 à 20 km/h max) permettant de limiter l’impact aéro et des erreurs de positionnement du coureur par exemple.

 

La mesure de roulement est immédiatement visible sur l’écran de la sonde Aéroscale et une fois rentré,  il est possible de retraiter les données pour avoir un résultat comme celui ci dessous. J’avais un proto 2 à valider également, ce dernier me donnait les mêmes résultats que le proto 1 sur Roller et j’ai pu le confirmer sur le terrain.

 

Le coeficient de roulement a donc été amélioré de 0.0003 en passant du GP5000 au proto 1. Pour connaitre la puissance absorbée en watts , on applique la formule suivante : Rr= Crr x mg + aVd. aVd est considéré comme nul pour les vitesses < à 50 kmh. On a donc Rr= ( poids totale vélo + Coureur ) x g x Crr= 72.7 x 9.81 x 0.0003= 0.214 N . La puissance requise est donc  F ( N) x V ( m/s)  = 0.214 x ( 45/3.6)= 2.7 watts. Résultat donc très proche des 2.8 watts estimés sur Roller. Cette sonde semble donc très fiable Le bitume était plutôt de bonne qualité ce qui peut expliquer aussi les résultats similaires. Il serait intéressant de passer sur un macadam rugueux pour constater les différences et trouver la pression idéale avant décrochage du roulement .

Comme on peut le voir ci dessous avec le test de Velonews pour les pneus de Paris Roubaix, un Turbo Cotton peut monter bien plus haut en pression que ses concurrents avant que son rendement se dégrade sur une bande rugueuse. Le GP5000 TL décroche à 4 bars vs 5 bars pour le Turbo Cotton.

Sur le numéro 10/21 de Tour magasine, les pneus de 28 mm sont aussi testés avec leur mesure sur système pendulaire. On voit là aussi que le Turbo Cotton perds moins de rendement sur un sol rugueux ( RAU) que lisse ( GLATT) comparé au GP5000.

 

La grande force du sytème Aéroscale est donc de pouvoir mesurer le roulement de ses pneus sur le terrain de son choix. On pourrait très bien imaginer un balisage d’une zone sur un secteur pavé et faire ses essais pneus + pressions. Mes tests Roller qui se sont souvent rapprochés des références labo comme BRR ou Aérocoach ( roulement roller + essais pistes) ,  m’incitent à avoir confiance dans les résultats Aeroscale. Bien sur d’autres essais pourront confirmer ces premiers résultats encourageants d’autant plus que la sonde va encore évoluée dans sa forme et ses algorithmes de mesures .Pour l’aérodynamisme, il suffit de changer de mode en basculant sur une constance de roulement et en variant le matériel comme je l’ai fait ci dessous avec les casques. IL suffit de rentrer dans la zone de mesure vers 40 kmh et non plus 15 kmh.

Ce friction meter Aeroscale est assurément une magnifique innovation Française qui j’espère va pouvoir s’imposer sur ce marché des sondes Aéro en se démarquant avec la mesure de roulement en plus.

 

 

 

 

 

 

 

2 Comments

  1. steve dit :

    bonjour
    que dit le casque ekoi c’est le modele AR14 ?

    • Alban Lorenzini dit :

      Oui c’est le AR14, l’essai n’est pas assez représentatif pour l’aéro. Cela demande une autre session de confirmation avec plus de mesures.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *