Quand chaque gramme compte, il est logique de gonfler les pneus avec un gaz plus léger que l'air. Ou est-ce le cas ?
En 1972, Eddy Merckx voulait que ses pneus soient remplis d'un gaz plus léger que l'air pour sa tentative de record de l'heure. Son constructeur de cadres, Ernesto Colnago, n'a pas pu se procurer d'hélium, alors Eddy a dû s'en passer, mais cela ne l'a pas empêché d'établir un nouveau record de toute façon, sur un cadre déjà percé avec suffisamment de trous pour confondre une souris suisse.
Mais quelle différence cela aurait-il fait ? Combien de poids serait économisé ? Pour obtenir des réponses, nous devons être scientifiques, alors enlevez votre gilet et vos lunettes de soleil et mettez une blouse de laboratoire et des lunettes de sécurité.
Supposons que vous utilisez des roues 700c chaussées de pneus de 25 mm. Chacun a un volume un peu moins d'un litre. Pour rester en conformité avec les normes convenues par les chimistes du monde entier (sauf aux États-Unis, pour des raisons mieux connues d'eux-mêmes), nous supposerons également que vous roulez au bord de la mer, donc la pression atmosphérique est une atmosphère standard, et il fait frais, à peu près au point de congélation.
Avec toutes ces variables maintenant fixées, faisons les sommes au fur et à mesure.
Si vos pneus étaient sous-gonflés à la même pression que l'atmosphère, qui est d'environ 14,5 psi, l'air dans chacun pèserait 1,24 gramme, soit près de 2,5 g pour la paire.
Vous, cependant, êtes raisonnable et les avez à 100 psi, après avoir pressé près de sept fois plus de molécules. Dans ce cas, l'air de l'un de vos pneus pèse 8,56 g, soit plus de 17 g pour la paire.
Ensuite, la catastrophe frappe. Vous crevez - le croiriez-vous? – avant et arrière simultanément. En tant que scientifique, vous êtes préparé et avez des tubes de rechange, mais la poignée de votre pompe se casse.
Heureusement, un vendeur de ballons de passage, impressionné par votre blouse blanche et vos lunettes de protection, vous vend de l'hélium au tarif standard de 1,58 £ le litre.
Vous l'injectez via le connecteur de la pompe cassée, utilisez vos pouces sensibles surnaturellement pour vérifier qu'ils atteignent exactement 100 psi, et partez satisfait d'un travail bien fait.
Tout de suite, vous remarquez la différence, vous glissez beaucoup plus vite. L'essence contenue dans chaque pneu ne pèse plus que 1,18 g. Grâce à l'hélium, tout votre vélo et votre bien-être pèsent presque 15 g de moins.
C'est une économie équivalente au poids de trois rayons.
Malheureusement, votre joie est réduite par une autre double crevaison. Incroyablement, l'inventeur d'une voiture expérimentale à pile à combustible s'arrête et détourne de l'hydrogène de son réservoir dans deux autres chambres à air que vous avez glissées dans vos pneus.
En lui payant le prix courant de 63 pence le litre, vous pédalez, accélérant encore plus vite qu'avant parce que le gaz dans chaque pneu est un dérisoire 0,59 g.
Comparé à l'air, votre vélo est maintenant presque 16 g plus léger avec de l'hydrogène dans les pneus, ce qui en vaut la peine pour quatre rayons.
Descendre rapidement
Pour votre plus grand plaisir, un membre de Hackney CC se joint à vous et monte à vos côtés, laissant une large couchette pour que votre blouse de laboratoire battante ne bloque pas ses roues.
C'est Andrea Sella, professeur de chimie à l'University College de Londres. Il remarque votre tour de vitesse supplémentaire alors, naturellement, vous commencez à gazer.
‘L'un des défis que vous rencontrerez est que les particules d'hélium et d'hydrogène sont tellement plus petites que les molécules d'air qu'elles peuvent se frayer un chemin à travers les matériaux qui les contiennent.
« Et ils se déplacent beaucoup plus rapidement, donc ils peuvent le faire rapidement; c'est pourquoi les ballons remplis d'hélium se dégonflent rapidement », explique le prof.
À ce moment, un vent latéral vous souffle dans le caniveau où, comme on pouvait s'y attendre, vous roulez sur un morceau de verre et un mégot de cigarette incandescent.
L'inévitable crevaison du pneu avant libère l'hydrogène et, connaissant l'inflammabilité dramatique de l'élément le plus léger et le plus abondant de l'univers, vous craignez une conflagration aux proportions Hindenburg.
Sella, cependant, se contente de hausser les épaules, imperturbable. "L'hydrogène se disperse rapidement, il est donc peu probable qu'il s'enflamme et brûle", dit-il. "Pour que cela se produise, vous auriez probablement besoin d'un peloton de pneus gonflés à l'hydrogène à l'intérieur d'un abri à vélos scellé et de tout crever en même temps."
Alors que vous empruntez sa pompe pour mettre de l'air dans le nouveau tube qu'il vous a gentiment donné, il dit que si vous êtes inquiet, vous devriez utiliser de l'hélium car il est totalement inerte, bien que deux fois plus lourd que l'hydrogène.
Avant que vous puissiez expliquer que vous avez déjà essayé l'hélium, il prend un appel du Dr Michael de Podesta, chercheur principal au National Physical Laboratory, qui souligne un autre inconvénient de l'hélium.
‘C’est moins compressible donc ça donnera une conduite plus dure’, dit-il. "L'hydrogène est plus doux." Vous êtes maintenant heureux d'avoir à nouveau de l'air dans le pneu avant, car il réagit encore mieux à la surface de la route accidentée.
Avec tant de connaissances à digérer, vous vous arrêtez dans un café chaleureux et vous installez devant une assiette de haricots sur du pain grillé, vous retrouvant à partager une table avec Gordon Edwards, chercheur scientifique émérite au National Physical Lab.
Il souligne que tout gain de poids sur la jante, que ce soit grâce à une essence plus légère ou à des pneus plus fins, est deux fois plus efficace qu'il ne le serait ailleurs sur le vélo ou le cycliste.
« Cela accélère les accélérations et les descentes en roue libre », dit-il.
Gênant, votre estomac gargouille, ce qui vous incite à poser des questions sur le mouvement du gaz à l'intérieur d'un pneu. "Lorsque vous démarrez, il ne tournera pas, mais le frottement avec le pneu le fera rapidement glisser jusqu'à la même vitesse", explique Edwards.
'L'air est plus visqueux que l'hélium et l'hydrogène, ce qui prendra probablement plus de temps, mais je suppose que, pour chacun d'entre eux, le temps d'équilibre est de l'ordre de quelques secondes."
Un autre cycliste se penche, s'excuse de l'avoir interrompu et ajoute: Lorsque vous commencez à avancer, tout gaz à l'intérieur de votre pneu exercera plus de pression à l'arrière du pneu qu'à l'avant. La situation est inversée lorsque vous ralentissez », dit-il.
Le logo sur son maillot indique qu'il s'agit du Dr Richard Martineau, directeur des sciences et technologies nucléaires à l'Idaho National Lab, donc vous ne discutez pas.
Le propriétaire du café demande à Edwards et Martineau si vous, en blouse blanche, lunettes de sécurité, casque aérodynamique et lycra, les dérangez, alors vous vous excusez et partez. Les haricots prennent effet et vous cassez le vent.
Un autre calcul rapide révèle que si vous pouvez continuer à péter pendant trois semaines et deux jours, vous économiserez en moyenne le même poids qu'en remplissant vos pneus d'hélium. Des choix, hein ?
