Comment les fabricants de vélos mesurent-ils la rigidité du cadre ? Existe-t-il une norme de comparaison ?

 

Le concept le plus proche d'une « norme sectorielle » est le protocole rigidité-poids Zedler (STW), qui sera développé au cours de cet article. Il est utilisé par Tour Magazine pour comparer les niveaux de rigidité des cadres. Mais l'utilisation de cette norme par les fabricants n'est pas systématique.

C'est en partie pour cette raison que Cervélo a développé son propre protocole, mais nous avons aussi découvert que Zedler n'intègre pas les conditions limites du cyclisme en conditions réelles. Les conditions limites sont les contraintes et les forces imposées à un système. Si le système en question est un vélo, alors les contraintes et les forces sont présentes au niveau des points de contact du cycliste, des points de contact du pneu avec la route et dans une moindre proportion, ce sont les forces de gravité et d'aérodynamisme imposées au vélo. Le défi consiste à reproduire les conditions limites du terrain, tout en ayant un test suffisamment simple pour être complet et précis en ayant la possibilité de tester facilement autant de tailles et de géométries de cadres que possible.  

Nous avons d'abord besoin de définir quels élements de rigidité sont importants pour le cycliste et d'enregistrer ce qui se passe en réalité. À quelles forces le vélo est-il soumis ? À quel endroit du cadre ? Par le biais d'un long processus mené dans des conditions réelles, nous avons pu « enregistrer la réalité » dans le cadre du Project California.

À partir de ces tests, nous avons déterminé qu'il existe trois types de rigidité importantes :

1. La rigidité torsionnelle : c'est ici que notre approche diffère. Le test traditionnel consiste à fixer le cadre sur un gabarit au niveau des pattes arrière, avec un support au centre du tube de direction. Une charge torsionnelle est ensuite appliquée sur le tube de direction et le cadre subit essentiellement une torsion. Même si une torsion est effectivement exercée au niveau du cadre, le cas de charge n'est pas réaliste.

Mais en simulant les charges de virage au niveau des pneus et de l'inertie du cycliste (comme dans la Figure 2 ci-dessous), nous avons pu réduire le poids du cadre en supprimant des couches de carbone qui n'ont pas d'effet sur la rigidité torsionnelle.

Figure 2

2. Rigidité de l'axe du pédalier : lorsqu'il s'agit de mesurer la rigidité de l'axe du pédalier, les approches communes consistent à mesurer la déviation avec une force appliquée sur un plan horizontal ou vertical. Dans notre cas, nous appliquons une force avec un angle d'inclinaison de 15 degrés pour reproduire votre mouvement de poussée sur les pédales au niveau du couple maximal. Le tube de direction est fixé pour simuler un sprint en danseuse et les mesures sont prises dans la même direction que le vecteur de force de la pédale afin d'obtenir une valeur précise de l'efficacité du pédalage.

3. Rigidité verticale : c'est le cas le plus simple. Application d'une force vers le bas au niveau de la selle et mesure du niveau de déviation. Le protocole de tests Zedler obtient une valeur précise. Nous conservons donc une approche proche de celle-ci.

Conclusion : lorsque vous entendrez parler d'un cadre plus robuste que le plus robuste des cadres, demandez-vous comment il a été testé. Comment les forces sont-elles appliquées ? Ces mesures reflètent-elles les conditions en situation réelle ? Comment ces conditions ont-elles été définies ? Comment faire confiance à une entreprise qui prétend procéder ainsi ? Dans le cas de Cervélo, nous avons partagé le processus et les données d'ingénierie en mettant en lien la réalité de nos tests normatifs.

La rigidité d'un cadre est importante pour le cycliste car elle fournit une maniabilité réactive et un transfert de puissance efficace. L'autre point important est le fait qu'un cadre rigide, soumis à la pression des pédales et à des virages, sera plus confortable et offrira au cycliste plus de confiance en étant plus prévisible et en réagissant plus rapidement à vos actions. Mëme si le « ressenti » reste subjectif, la collecte de données exhaustives et des tests réalistes améliorent grandement notre compréhension quant à la façon de mettre au point le cadre le plus agréable possible.