Une roue 700c vous aide-t-elle à aller plus vite?

Quelqu'un a suggéré d'aller avec une roue 700c pour aller plus vite, et après y avoir réfléchi, je me demande si une roue plus grosse va vraiment plus vite. Je comprends que vos engrenages feront tourner une roue une fois et si la roue a une plus grande circonférence, elle voyagera plus loin, mais cela a un coût pour la puissance des jambes, et pourquoi ne pas simplement obtenir un pignon plus grand? Alors coupez les engrenages et autres et parlez de la physique.

J'étais amené à croire que le poids en rotation est ce qui vous ralentit, donc une roue plus grande aura plus de masse, ce qui rendra plus difficile la poussée, donc vous ralentira. Un vélo avec des pneus de 12 "ayant la même vitesse qu'un vélo avec un 700c aura moins de poids en rotation donc sera-t-il plus efficace? Si vous êtes sur une piste plate avec des pneus fins et durs et que vos vélos sont conçus pour être tout aussi efficaces à pédaler à basse et haute vitesse, quelle roue vous rendra plus rapide?

Le poids accru de la plus grosse roue (s'il augmente effectivement) ajoutera bien sûr du poids à la moto, mais un poids supplémentaire ajoute très peu de résistance au roulement (bien qu'il affecte bien sûr l'escalade).

C'est un mythe que "la masse tournante vous ralentit". En termes de vitesse de pointe, il n'y a aucune différence entre le poids sur la jante et le poids ailleurs sur le vélo. Le poids supplémentaire sur la jante réduit l'accélération, mais 10 grammes sur la jante n'ont que l'effet limitant l'accélération de 20 grammes ailleurs - ce n'est pas vraiment suffisant pour le remarquer. (Et une fois que vous avez accéléré pour accélérer, cet effet disparaît.)

Une roue plus grosse peut rouler sur de légères irrégularités de la route avec moins de dépenses énergétiques, et peut donc être plus efficace (et moins fatigante) dans certaines circonstances. Et une roue plus grande est généralement plus stable (mais au détriment de la maniabilité).

La taille des roues est un compromis. À certains égards, vous voulez que la roue soit aussi petite que possible, à d'autres égards, vous voulez que la roue soit aussi grande que possible. Il n'y a pas vraiment de "bonne" taille, sauf qu'il est pratique d'avoir la même taille que tout le monde, donc les normes ont augmenté.

L'avantage d'une roue plus petite est qu'elle est moins chère (moins de matériaux pour les fabriquer), elle a moins de traînée aérodynamique (parce que vous êtes plus près du sol), le pilote lui-même est plus proche du sol (et donc plus facile à contrôler le vélo) et ils sont plus légers. Le dernier est un biggy, car la roue tourne, ce qui crée des forces complexes que je n'expliquerai pas ... mais il suffit de dire que les roues sont l'endroit le plus important sur l'ensemble du vélo pour réduire le poids et le poids de la roue affecte considérablement votre capacité à changer la direction du vélo pendant que la roue tourne.

L'avantage d'une roue plus grande est que l'angle du pneu lorsqu'il heurte une bosse est meilleur, et donc les bosses ne vous ralentiront pas autant. De plus, bon nombre des avantages d'une petite roue (comme garder le pilote plus près du sol) commencent seulement à devenir un problème au-dessus d'une certaine taille. Quiconque a déjà monté une planche à roulettes ou des patins à roues alignées soulignera qu'une petite bosse peut fondamentalement vous arrêter sur vos traces avec de petites roues.

Pour résumer, vous voulez que votre roue soit aussi petite que possible ... mais pas si petite que les bosses vous ralentissent. Un BMX est beaucoup plus facile à lancer lorsque vous faites des cascades, mais vous ne pourrez jamais l'obtenir pour aller vite sans une surface parfaitement lisse (j'ai déjà utilisé un BMX avec une vitesse élevée ... il a fallu beaucoup d'efforts pour suivre le rythme) avec quelqu'un sur un vélo adulte typique)

Les voitures ont une bonne suspension, donc elles peuvent s'en tirer avec des roues plus petites. Mais notez que les motos / voitures tout-terrain ont tendance à avoir des roues plus grandes, sacrifiant les performances sur route pour mieux gérer les bosses (vous pouvez vraiment sentir le poids supplémentaire des roues sur une moto tout-terrain, en particulier au-dessus de 50 km / h / 30 mi / h. Même le passage aux pneus avec une bande de roulement plus profonde modifie complètement les caractéristiques de manipulation de la mienne).

À la fin de la journée, vous devriez vous en tenir à la roue de taille la plus courante, car elle est juste plus pratique. Vous aurez plus de choix et de meilleurs prix lors de l'achat de pneus / chambres à air / etc, et les tailles standard sont parfaitement bien.

Est-ce qu'une roue 700c va plus vite? Hmmmm ...

Difficile de donner une réponse définitive à celle-ci car vous avez beaucoup de variables à gérer.

Supposons que les deux roues testées ont la même masse.

Eh bien, une roue 700c fait généralement référence à une roue de course qui va avoir un taux d'inflation très élevé et un profil mince. Ces deux éléments permettent un très petit point de contact sur la route (empreinte). Plus l'empreinte au sol est petite, moins vous aurez de résistance sur la route et plus il sera facile de déplacer la roue le long de la route.

S'il est plus facile de déplacer la roue le long de la route, vous pouvez obtenir un transfert de puissance plus efficace vers la roue. Si vous avez une efficacité plus élevée, vous gaspillez moins d'énergie à aller de l'avant et avez donc plus d'énergie pour aller plus vite plus longtemps. Donc, basé sur la seule hypothèse que la roue précédente a une empreinte plus grande que la roue 700c, je dirais que la roue 700c a en fait une plus grande probabilité de voyager plus rapidement.

Regardons maintenant les deux roues du point de vue du «moment d'inertie» (MoI). C'est la quantité de force (couple) qu'il faut pour augmenter ou diminuer la vitesse de rotation.

Si les deux roues ont une masse de 1 kg et que la roue 700c a un rayon de 311 mm, le moment d'inertie est calculé comme étant d'environ 9,6 kg m ^ 2. Si nous comparons cela à une roue BMX ayant la même masse et la même empreinte (oui, un pneu BMX maigre?! Allons-y avec l'exemple) et un rayon de 203 mm, nous obtenons 4,1 kg m ^ 2 nécessaires pour le changer c'est rapidité. Moment of Interia Calculator

Théoriquement, la roue BMX devrait pouvoir aller beaucoup plus vite car elle a besoin de beaucoup moins d'énergie pour augmenter sa vitesse angulaire. Le problème est que ce qui lui permet d'accélérer si rapidement est une épée à double tranchant car elle permet également de la décceler tout aussi facilement.

Parce que nous ne roulons pas sous vide, nous devons faire face à la résistance au vent ainsi qu'à la résistance à la route. Ainsi, même si cela prend moins de la moitié de l'énergie pour mettre cette roue BMX à niveau, les contre-effets de la résistance au vent et à la route agissent à plus du double de ceux de la roue 700c pour vous ralentir. Il faut également se rappeler que la force de la traînée d'air est calculée à partir du carré de votre vitesse, donc plus vous allez vite, plus la traînée dont vous avez besoin pour surmonter augmente exponentiellement. Si vous pensiez que vous allez simplement grossir pour compenser la différence, détrompez-vous.

C'est un compromis. Voulez-vous être en mesure de sprinter à une vitesse très rapide, mais que cette vitesse soit aussi rapide? Ou voulez-vous être en mesure de maintenir votre vitesse sur de plus longues distances, en prenant plus d'efforts pour vous mettre en vitesse, mais être capable de la maintenir avec moins d'effort sur le long terme? Comme la tortue et le lièvre ... si la course est courte, le lièvre gagne à chaque fois. Allongez-le et le lièvre s'épuise.

Si vous souhaitez examiner les effets de la façon dont la distribution de la masse affecte le couple sur une roue, consultez le claculateur pour l'inertie d'un arceau à paroi épaisse. Vous verrez comment le rapprochement de la masse du moyeu affecte le MoI.

J'espère que cela t'aides.

Si vous êtes sur une piste plate avec des pneus fins et durs et que vos vélos sont conçus pour être tout aussi efficaces pour pédaler à basse et haute vitesse, quelle roue vous rendra plus rapide?

Les vélos couchés qui réussissent très bien aux tests de vitesse des véhicules à propulsion humaine ont tendance à avoir des roues plus petites afin de pouvoir descendre le plus bas possible et garder un petit profil de vent.

Ce n'est pas parce que la roue est plus petite. Une chose à garder à l'esprit est que les roues de plus petit diamètre ont tendance à être élargies afin que vous obteniez un patch de contact de taille décente dans les virages et les freins. Cela peut compenser tout gain aérodynamique. Le gain aérodynamique vient du fait que le vélo entier est plus court (comme dans un vélo couché). Si vous devez rendre la roue plus épaisse que le cadre, vous ajoutez en fait au profil du vent.

Les principaux arguments en faveur de grandes roues hors piste sont

• Les roues plus petites font pire sur les surfaces inégales de la route - imaginez une roue qui heurte un nid de poule qui est plus profond que le rayon de la roue - vous allez continuer.

• Les petites roues ont un volume d'air inférieur, donc ne vous comportez pas aussi bien que les amortisseurs.

La rotation du poids ne vous ralentit pas. Il a un effet volant, c'est-à-dire que pour un poids donné, plus la roue est grosse, plus la tendance à continuer à tourner à sa vitesse actuelle est forte. Si la vitesse actuelle est de 0, cela signifie que vous devez travailler plus fort pour la surmonter (c'est-à-dire que l'accélération est plus difficile). Cela ne signifie pas que la roue sera toujours plus lente.

Comme d'autres l'ont souligné, les roues plus petites roulent relativement mal sur les bosses (ce qui consomme beaucoup d'énergie). L'un des rares fabricants de vélos de route à petites roues, Alex Moulton, utilise la suspension pour compenser. La suspension pèse plus que les roues plus grandes.

Les roues plus petites peuvent également présenter d'autres pertes supplémentaires. Je peux supposer que la façon dont le caoutchouc du pneu fléchit lorsqu'il roule sur le sol a une hystérésis plus élevée.

Cela ne devient-il pas une affaire de poulet et d'oeuf? Comme les roues de 20 pouces accélèrent plus rapidement qu'une grande roue mais que les roues plus grandes maintiennent leur élan plus longtemps, sur une distance donnée avec des montées, des virages et des descentes, les avantages devraient s'annuler. Bien sûr, si la vitesse de pointe est votre objectif, à mon avis, le plus grand diamètre de roue sera plus rapide mais au prix d'une moins bonne maniabilité dans les virages.

En supposant que les largeurs des pneus sont les mêmes, un pneu plus gros vous fera aller plus vite. Une révolution d'un essieu qui a un pneu avec une circonférence de 4 pieds se déplacera de 4 pieds, tandis qu'une révolution d'un essieu qui a un pneu avec une circonférence de 6 pieds se déplacera de 6 pieds. Aussi - pour que le pneu de circonférence de 4 pieds parcoure la même distance de 6 pieds que le pneu de circonférence de 6 pieds, le conducteur du vélo du pneu de circonférence de 4 pieds devrait pédaler 1 & 1/2 fois le nombre de tours de pédale en tant que conducteur de vélo du pneu de 6 pieds de circonférence. Le pneu plus gros (nous ne parlons ici que de CIRCONFÉRENCE) parcourt une plus grande distance à chaque tour de l'essieu. Pensez à faire tourner une roue de skateboard d'une seule révolution (l '"essieu" en rotation une fois) par rapport à la rotation de la roue / essieu d'un camion monstre une seule fois.