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CYCLISME SUR PISTE : AMELIOREZ LES PERFORMANCES DE VITESSE !

Bonjour,

Suite à la superbe performance de François Pervis lors des derniers championnats du monde de vélo sur piste en Colombie (3 titres de champion du monde ) , j'ai réalisé un petit résumé des différents éléments  influents les performances des coureurs . C'est notions de résistances peuvent vous servir pour améliorer votre vitesse de déplacement !


Quels sont les résistances appliquées sur le couple cycliste/vélo ?


Il y a 5 résistances externes que chaque cycliste travaillent avec ou contre : la gravité, la résistance de l’air, la résistance au roulement , les frictions et l’effet dû à l’inertie.

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La résistance à la gravité (Rg).

La gravité permet un écrasement du vélo sur le sol et du cycliste sur le vélo. Elle facilite la descente des pentes mais accentue la force que le cycliste doit déployer pour monter une pente.
Dans un vélodrome, on voit bien le cycliste fournir plus d’effort pour monter en haut de la piste et prendre plus d’accélération lorsqu’il en descend. On appelle aussi cette contrainte, la résistance à la pente.

La résistance de l’air (Ra).


1 m2 d’air à 20 ° C au niveau de la mer a une masse de 1,2 Kg. Le cycliste doit dépenser de l’énergie pour pousser l’air en dehors de son chemin. Si, sur route plate, il y a une différence de plus de 15 Km/h entre le cycliste et l’air, alors la résistance à l’air devient le principal facteur de dépense d’énergie du cycliste. C’est la résistance aérodynamique.
Dans une poursuite, on voit bien l’avantage d’être second. Le premier fournit tout l’effort pour pousser l’air alors que le poursuivant dépense que 65 à 70 % de l’énergie du premier. Le second arrive généralement à déboiter le premier mais côte a côte la poussée de l’air est de nouveau maximum pour les deux cyclistes.

La résistance au roulement (Rr).


Sous le poids de l’ensemble vélo/cycliste, le pneu s’écrase et se déforme au contact de la route. Lorsque le cycliste exerce une pression sur les pédales, cette déformation s’accentue et absorbe une partie de l’énergie. La pression des pneus et la technologie employée dans la structure du pneu (carcasse, tringle, bande de roulement) sont donc très importants pour limiter la résistance au roulement sans compromettre l’adhérence.

Les frictions.


Les frictions induites par les roulements du vélo (moyeux, boitier de pédalier, le contact de la chaine avec les dents du plateau et des pignons et dérailleurs ) peuvent absorber 5 % de l’énergie dépensée par le cycliste pour faire avancer son vélo. Les équipementiers de vélo font de gros efforts pour diminuer ces frictions.

L'inertie.

Lorsque le cycliste est en mouvement, il est nécessaire d'appliquer une force non parallèle à son déplacement pour le faire dévier de sa trajectoire.Dans un vélodrome , les pistes sont relevées dans les virages (l'angle peut atteindre 45° à Carson en californie). l'opposition de pente par rapport au déplacement du cycliste exerce une force différente à son sens de déplacement, ce qui facilite la prise du virage . Dans un même temps les cyclistes doivent fournir une force supplémentaire pour incliner le vélo dans le virage.

Vous pouvez lire un article intéressant de la marque CERVELO et un article un peu plus scientifique sur le site science du sport.

L'équipement.

Le plus gros facteur matériel  limitant la vitesse du cycliste est l’air.
Des roues, un casque et une tenue vestimentaire aérodynamiques sont des équipements importants pour le cycliste sur piste.Le lieu géographique du vélodrome affecte également  fortement les performances de vitesse due à la densité de l’air (altitude, température, humidité).

La vitesse de pénétration du cycliste dans l’air dépend de deux composantes majeures : La pression du flux d’air et les frottements de l’air sur le cycliste et le vélo. La pression dépend de l’aérodynamisme du cycliste et de son vélo. Les frottements dépendent de la texture de la surface du cycliste et de son vélo. Ainsi à 48 km/h une position aérodynamique du cycliste peut faire diminuer de 20% la force exercée pour garder cette vitesse.


La rigidité du cadre, du pédalier, de la direction et des roues sont des facteurs importants pour que le cycliste utilise toute sont énergie au déplacement.
La force exercée sur les pédales peut faire fléchir (déformation) le tube de selle du cadre. Un cadre doit être suffisamment rigide pour ne pas fléchir lorsqu’une force de 8O Newton est appliquée sur la pédale.Ainsi, Le triangle arrière unifié est la meilleure solution trouvée pour rigidifier un cadre de vélo.


Mais rien de mieux qu'une vidéo de la marque de vélo française LOOK équipant François Pervis, pour comprendre toute l'importance de la rigidité et de l'aérodynamisme d'un vélo pour les pistards.





Les roues affectent également l'aérodynamisme.Ainsi, à 50 km/h , une roue peut faire perdre 569 W (JK MOORE,UC Kanterbury) de puissance.. Les performances d'une roue aérodynamique décroient au fur et à mesure que le cycliste accélère.

Voici une image de simulation des trainé d'air autour d'une roue.


Enfin, il y a bien sur la performance physique du cycliste , mais cela pourra faire l'objet d'un autre billet
Pour conclure, regardez Francois Pervis , 3 fois champion du monde lors des derniers championnats du monde de piste à Cali (Colombie).Vous pouvez imaginer toute la science de l'aérodynamisme et toute la technologie employée pour arriver à cet exceptionnel résultat.



C'est beau à voir et cela procure du plaisir !


A trés bientôt.

Commentaires

1. Le 23/03/2014, 08:03 par wolf

Beau travail de recherche, des explications claires et bien documentées. J'ai eu beaucoup de plaisir à lire ce billet. Bravo.

2. Le 23/03/2014, 13:27 par Nanou

OK je prends note MERCI

3. Le 23/03/2014, 22:09 par Maxijuju

Billet tres interessant, on en apprend beaucoup et on comprend que pour faire des performances en vélo il ne suffit pas d'avoir de gros mollets !!!

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