En ce qui concerne la sélection des vitesses, cela fait-il une différence si vous choisissez un grand plateau/grand pignon ou un petit/petit ?
À l'heure des groupes à 11 vitesses, il est facile de supposer que vous avez le choix entre 22 vitesses différentes pour faciliter votre voyage dans les collines et les vallées. En fait, si vous avez une configuration standard de plateaux 53/39 à l'avant et une cassette 11-25 à l'arrière, alors deux des ratios sont identiques (53/19, 39/14, les deux donnant un ratio de 2,79: 1) et 14 des vitesses se chevauchent, ce qui signifie qu'il n'y a en fait que huit des 22 vitesses qui n'ont pas d'option de quasi-duplication lorsque vous passez à l'autre plateau.
Donc, pour les vitesses qui se chevauchent, nous voulions savoir si pédaler du grand anneau au gros pignon (disons 53-19) est exactement le même que du petit au petit (39-14) ou, étant donné le choix, vaut-il mieux se tromper vers un? Et seriez-vous réellement capable de le remarquer depuis la selle ? Le cycliste a consulté les experts.
Grossissement
Stuart Burgess est professeur de conception technique à l'Université de Bristol et est l'une des principales autorités britanniques en matière de transmissions par chaîne. "J'ai publié des articles qui montrent qu'il peut y avoir un avantage à une plus grande efficacité avec des pignons plus gros, mais les différences d'efficacité sont si petites qu'un pilote ne peut pas le sentir", dit-il. "Si un cycliste peut sentir une différence [entre les grands et les petits pignons avec le même rapport], alors normalement quelque chose ne va pas, comme la chaîne étant trop lâche ou trop serrée."
Scott McLaughlin, directeur mondial du développement de la transmission chez SRAM, affirme que la tension de la chaîne est également pertinente. « Rouler dans un plateau et un pignon plus grands entraîne une tension de chaîne inférieure à celle d'un plateau et d'un pignon plus petits avec un rapport de démultiplication identique et une charge de pédale identique », dit-il. «La tension de chaîne inférieure peut rendre le vélo plus rigide et plus réactif à une entrée de pédale donnée, et il devrait également y avoir une très faible amélioration de l'efficacité.
« La sensation de réactivité supplémentaire provient de la tension de chaîne plus faible, ce qui réduit la flexion du cadre, car la chaîne est considérablement décalée par rapport à la ligne centrale du cadre », ajoute-t-il. "Encore une fois, cela donne un" sens "ou une sensation de réactivité à l'entrée de la pédale, mais ne fournit en fait aucune augmentation de l'efficacité (ou seulement une augmentation de l'efficacité qui est extrêmement faible)."
Le consensus semble donc être que vous ne pouvez pas vraiment sentir la différence entre grand-grand et petit-petit, mais qu'il y a une petite amélioration de l'efficacité. En tant que cyclistes pédants, nous voulions bien sûr connaître l'ampleur de cet avantage et pourquoi il se produit.
Le professeur Burgess cite une étude réalisée sur un système de dérailleur de vélo dans des conditions de laboratoire utilisant un arbre d'entrée avec un plateau de 52 dents relié à un arbre de sortie avec des pignons de tailles différentes, de 12 à 21 dents.
Les résultats de l'étude sont révélateurs. Pour une vitesse de manivelle de 60 tr/min et une puissance d'entrée de 100 W, une combinaison de pignons 52/11 avait une efficacité de 91.1 %, un 52/15 a donné 92,3 % et ce chiffre est passé à 93,8 % pour la combinaison 52/21, ce qui indique clairement qu'un nombre de dents plus élevé entraîne effectivement une efficacité accrue dans la pratique. (Des chiffres aussi élevés que 98,6 % d'efficacité ont été enregistrés dans des expériences distinctes, mais c'était entre deux pignons sans que la chaîne ne passe par un mécanisme de dérailleur arrière.)
Donc, si des pignons plus gros sont légèrement plus efficaces, la question demeure: pourquoi ?
Polygone mais pas oublié
Racine Su est directeur R&D des chaînes KMC. "Les chaînes fonctionnent plus facilement sur les pignons plus gros que sur les plus petits en raison de l'effet polygone, ce qui signifie moins de vibrations de la chaîne ou de mouvements verticaux lors de l'engagement de la chaîne et du pignon", dit-il. «Sur les pignons plus gros, cela réduit les pertes de transmission de puissance. En d'autres termes, cela donne une plus grande efficacité de la chaîne.'
L'« effet polygone » dont il parle fait référence au concept selon lequel chaque pignon peut être considéré comme un polygone avec le même nombre de côtés qu'il a de dents. Les coins (alias sommets) du polygone se trouvent au centre des espaces entre les dents - là où se trouvent le centre des goupilles de maillon de la chaîne. Lorsque chaque maillon de la chaîne s'engage dans le pignon tournant, il s'élève lorsque le coin du polygone atteint son point le plus élevé, puis retombe lorsque le polygone continue de tourner. En effet, cela signifie que le rayon du pignon fluctue, ce qui fait monter et descendre toute la chaîne à mesure que chaque maillon s'engage. Cela entraîne une perte d'énergie et une inefficacité, et surtout, les pertes sont plus importantes sur les pignons plus petits car les coins des polygones avec moins de côtés sont plus nets.
L'articulation de la chaîne (comment chaque maillon se plie lorsqu'il s'enroule autour du pignon) ajoute également aux pertes par frottement, et cela augmente également à mesure que la taille du pignon diminue. Donc, à ce stade, cela semble assez clair - étant donné le choix, utiliser des pignons plus gros est légèrement plus efficace.
Mais ça ne s'arrête pas là. Peut-être de manière contre-intuitive, les tests en laboratoire ont également révélé que l'efficacité de la transmission de puissance d'un vélo augmentait proportionnellement à l'augmentation de la tension dans la chaîne. En d'autres termes, plus vous appuyez fort sur les pédales, plus la puissance est transmise efficacement des pignons avant aux pignons arrière. Su dit: «Une tension de chaîne plus élevée entraînera des pertes par frottement plus élevées. Mais cela réduit les pertes d'énergie entre les liaisons lors de la transmission de puissance. En somme, la tension de chaîne plus élevée améliore l'efficacité », dit-il.
Étant donné que Scott McLaughlin de SRAM nous a dit plus tôt que mettre la même charge sur les pédales en utilisant des pignons plus petits augmentera la tension dans la chaîne, le choix entre les grands ou les petits pignons devient moins coupé et séché.
Aller droit au but
Il est clair qu'il est temps de sortir rapidement du laboratoire et d'avoir une vue sur la route, là où ça compte vraiment.
Michael Hutchinson, triple champion national du contre-la-montre et rédacteur technique sur le cyclisme, déclare: C'est un peu plus efficace de rouler sur des pignons plus gros, même si je ne sais pas si la différence est grande pour la plupart des gens. est à couper le souffle. Si la différence était si frappante, nous roulerions tous avec des plateaux à 95 dents à l'avant et à 35 dents à l'arrière.'
Et McLaughlin convient qu'en termes pratiques, la taille des pignons n'est pas sur le chemin critique en matière d'efficacité. «Beaucoup d'autres facteurs entrent en jeu ici. Un chaînage croisé extrême, par exemple, réduira l'efficacité et augmentera l'usure.'
Et cela semble être le message. L'utilisation de gros pignons augmentera légèrement l'efficacité et réduira l'usure de la chaîne car les charges sont réparties sur une plus grande longueur de chaîne, mais tout petit gain sera plus qu'anéanti par les inefficacités et l'usure accrue causées par une chaîne mal entretenue ou une chaîne extrême. lignes.
Cela dit, toutes choses étant égales par ailleurs, pensez grand.
