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4- Les roues de vélo (Essai)

Prendre du recul et nuancer les articles de magazine :

On a tous entendu ici et là que les roues étaient un élément essentiel de la performance. On devrait préciser de la performance du vélo car il ne faut pas s'attendre à une nette augmentation de la performance globale qui dépend plus du matériel dans son ensemble, mais aussi de l'alimentation, de la forme, de la motivation, de la fatigue...

Admettons par exemple que les roues représentent 40% du comportement du vélo et que le vélo intervient pour 15% de la performance globale. L'incidence des roues sur la performance globale est alors de 6% en moyenne. Une différence du simple au double entre une roue bas de gamme (environ 50 euros) et une roue haut de gamme (500 euros) impliquerait donc un changement de comportement compris entre 4% et 8%. Changer de roue n'a alors qu'une très faible incidence sur la performance globale (environ 1% dans la plupart des cas car on passe rarement du très bas de gamme au très haut de gamme).

Pour une large partie des pratiquants, ce changement ne sera vraisemblablement pas palpable, l'alimentation, l'entrainement, la fatigue, etc ayant un rôle direct nettement plus influent.

Boyau, pneu ou tubeless ?

Que l'on choisisse l'un ou l'autre, l'important est de prendre un montage de qualité. C'est votre sécurité qui est en jeu. L'adhérence est à ce titre un critère primordiale à bien considérer.

Pour le reste, le choix se fait essentiellement entre confort, praticité et prix. S'il ne fallait retenir qu'un avantage, probablement l'efficacité pour les boyaux, l'étendue de l'offre pour les pneus et la polyvalence pour le tubeless. Pour l'inconvénient, probablement la praticité des boyaux, les caractères exclusifs des pneus, le choix des tubeless.

Une bonne solution pour la plupart des cyclistes est l'utilisation de pneus polyvalents. Ils pèsent entre 200 et 220 g mais offrent rendement, longévité et surtout résistance. Moins exclusifs, ils sont également actuellement un peu moins onéreux (Vittoria Rubino Pro, Continental GP4000s ou Hutchinson Fusion)

La rigidité des roues :

La rigidité d'une structure dépend du matériau utilisé (épaisseur et limite élastique), de ses volumes, de sa géométrie (dont les nervures, les arêtes, les courbes). 

Une jante haute, à condition d'être structurelle, apporte de la rigidité. Une roue en aluminium peut être légère mais au détriment de la rigidité si c'est au prix d'une réduction de l'épaisseur de matière. Le nombre et la tension des rayons sont le principal acteur de la rigidité de la roue transformant la puissance musculaire en déplacement.

Le geste de pédalage agit sur le moyeu de la roue arrière pour le faire tourner. La structure des rayons et leur rigidité induit le transfert de la rotation du moyeu à la jante. La qualité du rayonnage influe directement l'efficacité globale.

Lorsqu'on pédale, il y a déformation des rayons créant une inertie entre le déplacement du moyeu, en prise "directe" avec le cycliste et le déplacement de la jante. Cette déformation implique une réponse élastique qui est une force contraire. Le cycliste, en pédalage constant, reçoit ce retour.

De fait, la rigidité est importante pour un transfert efficace de la puissance mais elle doit être contenue pour adapter la réponse élastique aux capacités humaines, et à fortiori, au niveau du cycliste.

L'aérodynamisme des roues :

L'aérodynamisme des roues dépend principalement de ses rayons et plus précisément de leur efficacité à pénétrer dans l'air. Plus les rayons sont plats, de section fine et en nombre limité, plus la roue est aérodynamique.

Les jantes tournent par ailleurs, à une vitesse qui est le double de la vitesse de déplacement du vélo. La résistance de l'air est donc 2 fois plus importante du côté de la jante par rapport au côté du moyeu. L'aérodynamisme dépend donc de la hauteur de jante qui a pour effet de supprimer totalement la partie des rayons la plus exposée à la résistance de l'air.

Jusqu'à 30 mm, les roues peuvent être en aluminium avec un poids minimum de 1.5 kg pour la paire. Plus légères, le gain de poids obtenu en supprimant de la matière, réduit leur rigidité et leur robustesse.

A partir de 50 mm de profil de jante, la roue avant devient moins maniable du fait de la prise au vent latéral.

Le nombre de rayons, s'il est discriminant pour l'aérodynamisme, l'est également pour la rigidité de la roue. Toutefois, des rayons plus courts apportent plus de rigidité.

Le poids des jantes :

Une jante "légère" est plus facile à accélérer car elle nécessite moins d'énergie pour atteindre une vitesse donnée.

Le mouvement d'une jante "lourde" est plus facile à entretenir car il faut plus d'énergie pour la ralentir :

La rotation de la roue est ralentie avec le frottement au niveau des roulements et surtout avec la résistance de l'air sur les rayons qui augmente avec la vitesse. Pour une même force de retenue, la jante légère ralentira donc plus rapidement et plus fortement. Le cycliste doit relancer plus régulièrement pour lui transmettre l'énergie qui entretient son mouvement.

Les jantes "légères" sont donc théoriquement moins exigeantes lorsqu'il y a de brusques changements d'allure et les jantes "lourdes" lorsqu'il faut maintenir une vitesse (CLM) ou lorsque les changements d'allure sont progressifs.

Le poids des roues :

Les roues sont composées d'une jante, de rayons et d'un moyeu. Des roues lourdes peuvent donc être montées avec des jantes légères. On peut donc très bien avoir des roues lourdes (du fait du poids du moyeu) mais qui sont réactives et donc appropriées aux changements d'allures.

Malheureusement, pour faire son choix, on ne connait pas le poids des différents composants des roues. On peut toutefois essayer d'estimer le comportement d'une roue en observant le profil de sa jante, sa matière et le poids total de la jante. Par exemple, les roues Shimano RS80 C24 pèsent 1.5 kg. Elles ont un poids correctes. Surtout, la jante est basse et en carbone. On peut donc penser que son caractère est plus réactif qu'une roue en aluminium de même poids (Mavic Ksyrium Elite, Campagnolo Zonda, Fulcrum Racing 3, etc)
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