Grand test roues full carbone 2011 – Partie 3: Rigidité latérale

« Mes roues sont rigides », « ces roues sont souples », sont des phrases très courantes dans les pelotons cyclistes, et dans les magasines spécialisés. Pourtant, il est souvent difficile de déterminer, sur le vélo, quelle roue est plus raide qu’une autre. Ces termes souples/rigides sont donc parfois attribués à tord à certains modèles.
Cet article mettra en lumière les raisons des conceptions favorables à la rigidité, leur rôle sur la performance, et comment ceci peut-il être perçu.

La rigidité latérale prend une place prépondérante dans les tests de roues. Cette mesure permet de connaître le niveau de déformation qu’une roue subît sous la charge, typique d’un coureur qui se met en danseuse et penche le vélo par rapport au sol. Cette valeur prendra toute son importance pour les coureurs puissants/lourds qui infligent aux éléments tournants de vraies contraintes pouvant affecter à la fois la performance et la durée de vie des produits.

Le précédent test et comparatif rigidité datait de 2008. Les explications détaillées y figurant, je ne les réécrirai pas dans cet article.
Je vous invite donc à le (re)consulter pour vous imprégner des lignes importantes (Grand test de roues 2008 – Partie 3 – Rigidités). Certains points concernant la rigidité latérale restent obscurs dans le précédent test. Je ferai donc le maximum pour que celui-ci soit parfaitement clair.

Les résultats 2011: rigidité latérale

1. Le protocole

Les tests sont réalisés dans notre atelier via un banc de mesure indéformable qui enregistre les déformations à l’endroit où est appliqué la charge, et à l’opposé (180° de la charge).
Les roues reposent via leurs axes dans un support figé simulant les pattes d’une fourche ou les pattes d’un cadre. Ce support est assimilé indéformable par rapport aux déformations que subissent les roues.
De plus, les roues sont fixées à ce support via une attache rapide, identique pour tous les tests, et fermée de la même manière à chaque fois.
La charge est appliquée sur un rayon côté opposé à la charge.
Pour finir, avant passage sur le banc, le moyeu est contrôlé pour s’assurer qu’il n’y aie pas de jeu susceptible de fausser le résultat de rigidité latérale de la roue.

Charge: Le test démarre avec une charge de 11,05N (env. 1,1kg). Les charges évoluent progressivement jusque 236,65N (env 24kg) pour les roues capables d’encaisser de telles contraintes.
Ces masses sont représentatives d’applications réelles jusque 100/140N. Au delà, les contraintes sont tellement élevées qu’elles ne sont jamais rencontrées en usage route standard, même pour les plus lourds/puissants. Elles s’avèrent importantes pour le test afin de pousser dans leurs derniers retranchements les roues et de discerner les différences de robustesse.

Mesures: Les mesures des roues avant sont enregistrées dans un seul sens car elles sont symétriques.
En revanche, celles des roues arrière sont mesurées dans les deux sens afin de déterminer la différence de rigidité des deux côtés. Ceci sera mis en avant dans les interprétations faîtes pour chaque roue.
Aussi, les roues ayant un rayonnage groupé (cf. Corima MCC et Aerozenith) sont testées sur la zone où les rayons sont groupés, et en plein milieu de la zone vide. Ces résultats ne figureront pas sur les graphiques mais ils seront commentés dans les fiches de chaque roue en fin d’article.

2. Les courbes des résultats bruts

Les courbes de résultats concernent les rigidités intrinsèques des roues avant et des roues arrière côté roue libre uniquement.
Il ne s’agit pas de la déformation à 180°, qui est celle perçue comme le déplacement de la jante entre les patins. Cette déformation, ainsi que la déformation côté opposé roue libre de la roue arrière, seront mises en avant dans l’interprétation des résultats de chaque roue, au cas par cas.

Roues avant

Courbes de rigidités des roues full carbone avant 2011 - cliquez pour agrandir

Roues arrière

Courbes de rigidités des roues full carbone arrière 2011 - cliquez pour agrandir

3. Explications

Ces courbes représentent l’évolution des déformations latérales en fonction des charges appliquées. Plus la courbe est pentue, plus la roue est souple. Au contraire, plus la courbe est plate, plus la roue est rigide.

Comme vous le constatez, les courbes ont globalement tendance à se dresser tandis que celle présentée dans la version 2008 du test s’aplatissait. La raison est la suivante: j’ai volontairement inversé les abscisses et ordonnées. En clair, l’axe de charge était le vertical en 2008 tandis qu’il s’agit ici de l’axe horizontal.

4. Interprétations

4.1 Remarques générales

- 1: les rigidités des roues sont très proches sur de petites charges. Les écarts se creusent dès que l’on monte en force latérale.
- 2: les roues avant ont globalement un comportement plus sain que les roues arrière. L’équilibre des géométries des deux côtés de la roue est sans doute responsable.
- 3: les roues à rayons plats sans tension ont tendance à perdre leur rigidité quand la charge augmente. C’est le cas de la Aerozenith, de la Lew Racing et des Reynolds RZR.
- 4: au contraire la roue à rayons ronds, pleins tend à reprendre de la rigidité sur les très fortes charges: la Corima MCC reprend en raideur sur la fin des tests.

4.2 Simplification des résultats/Classification

Compte tenu des centaines de mesures enregistrées, il m’a paru judicieux de les simplifier au maximum. Les rigidités, déformations à 180°, rapports de rigidité côté roue libre/côté opposé, etc, seront, à partir de ce point, donnés pour une charge de 10kg, 98N.
Cette masse représente au mieux les contraintes latérales moyennes qu’une roue subît à l’utilisation, pour une population de masse moyenne.

Les valeurs de rigidité communiquées en vert sont très bonnes.
Celles communiquées en orange sont correctes.
En rouge seront notées les valeurs difficilement acceptables pour les cyclistes lourds.

Les déformations à 180° de la charge ne seront pas notées car elles peuvent ne pas être néfastes si vous roulez avec les patins de freins suffisamment éloignés de la jante.

4.3 Cas par cas

Aerozenith X1000

Les Jurassiennes avouent de grosses faiblesses. Les déformations sont très élevées sur toute la plage de test, à la fois pour la roue avant et la roue arrière. Ces fortes déformations pourront être néfastes pour le ressenti du produit pour les cyclistes dont le poids dépasse les 70kg. En terme de performance, un coursier dès 65kg pourra sentir la roue arrière se dérober sous les fortes accélérations.
La déformation à 180°, représentative de la déformation entre les patins de freins est quant à elle très faible sur l’avant. Elle n’atteint que 0,29mm sous une charge de 10kg.
Sur l’arrière, cette déformation à 180° est plus élevée: elle varie de 0,5mm à 0,7mm selon l’endroit où est appliqué la charge (rayon ou entre les zones de rayons, côté roue libre et côté opposé roue libre).
Le différentiel de rigidité côté roue libre et côté opposé roue libre est élevé, il évolue entre 4% sur de faibles charges (30N) et sur une zone de rayons. Il atteint 54% sur les plus grosses charges sur les zones sans rayons, ce qui augure un comportement routier irrégulier.

Rigidité avant (16t): 44 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,29mm
Rigidité arrière (20t): 33N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,5/0,7mm

Avis: Compte tenu de la masse des X1000, de leur profil relativement profilé, de la jante arrière asymétrique, de leur moyeu à très larges flasques, et des rayons larges, nous nous attendions à une rigidité supérieure et à un comportement plus sain.
La X1000 est définitivement à classer dans la catégorie des roues souples qui conviendront aux utilisateurs non sportifs qui cherchent un produit novateur, joli, doux à emmener et assez léger.

Corima MCC+ Winium

Ce nouveau produit affiche des niveaux de raideurs surprenants. Le faible nombre de rayons (12) laisse penser à une conception très légère qui met de côté la rigidité latérale. Ce n’est pas le cas. Bien au contraire. La jante est rigide, les rayons évasés d’une section assez importante sont pleins et contribuent à la raideur d’ensemble. La MCC+ Winium avant est la roue la plus rigide du comparatif malgré sa hauteur de jante très réduite et sa masse très faible. L’arrière joue la gagne aussi.
Les rayons étant groupés par 2, il nous a paru judicieux d’insister sur les mesures entre les rayons. Sur l’avant la différence de raideur sur la zone de rayons et la zone entre les rayons atteint 20% ce qui est important dans l’absolu. Cependant, compte tenu de la raideur initiale sur la zone de rayons, ceci devrait être imperceptible en roulant. Sur l’arrière, cette différence est de 10 à 15%.  En ce qui concerne le différentiel de raideur de la roue arrière côté roue libre/côté opposé, il est quasi nul: entre 1 et 3%. Excellent.

Rigidité avant (12t): 72 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,42mm
Rigidité arrière (12t): 54N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,5/0,55mm

Avis: Les nouvelles MCC+ ne font pas dans la dentelle. La masse est très contenue, la rigidité est élevée, le comportement sur le banc est très régulier. En statique les résultats sont exemplaires.
Corima ne nous ayant pas permis d’utiliser ces roues pour un test terrain, il nous sera pas possible de donner un avis sur leur comportement réel.
Les retours utilisateurs que nous avons eu sur les MCC+ sont bons mais pas toujours élogieux: roues trop raides, une sensation de dureté et de difficulté à emmener.
Dans tous les cas, la conception avec peu de rayons et une absence de tension dans ces derniers sera dangereuse en cas de bris d’un rayon sur choc puisque toute la roue s’affaissera. Ceci s’est déjà vu sur les courses Pro Tour.

Lew Racing Pro VT1

Les américaines font encore parler d’elles post-mortem.  Leur comportement en rigidité est très moyen. Ce n’est pas une exclusivité bien sûr mais la courbe permet de se rendre compte à quel point ces roues hyper nerveuses étaient souples sur des charges moyennes à élevées.
Sur les charges légères, le produit se montre toutefois très raide: 52N/mm l’arrière sur une charge de 54N, ce qui s’avère plus rigide qu’une Lightweight Ventoux, ou Obermayer, et très proche d’une Lightweight Sprint (56N/mm)! Ceci explique le comportement routier excellent pour les gabarits légers, mais désastreux pour les coureurs qui dépassent les 65/70kg.
Les déformations à 180° de la charge sont, à l’instar de la rigidité, contenu tant que la charge est faible. Sur le référentiel comparatif de 100N, elles affichent 0,51mm à l’avant et 0,65/0,77mm à l’arrière.
Le différentiel de rigidité côté gauche/droite de la roue arrière est correct jusqu’à ce que la roue s’affaisse. Il évolue régulièrement de 0% sous 40N puis passe à 9% à 54N et termine à 36% en charge maximale.

Rigidité avant (16t): 36 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,51mm
Rigidité arrière (20t): 33N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,65/0,77mm

Avis: Pour une masse de 830g, les Pro VT1 s’en sortent malgré tout honorablement. Il s’agit clairement d’un produit adapté aux petits gabarits qui en tireront pleinement la quintessence. En sus, ces roues se montrent « confortables », très douces à emmener.
Au delà de 70kg, évitez ce type de roue qui conduirait à de multiples problèmes à terme.
Ici aussi, les rayons n’ayant aucune tension, un bris de rayon pourrait se montrer fatal à la roue, bien que nous avons connaissance de coureurs ayant terminé leurs courses avec deux rayons de moins.

Lightweight

La conception des allemandes fait la part belle à la rigidité et à un comportement homogène peu importe la charge. Toutes les roues testées s’avèrent saines sur toute la longueur du test.
Les roues arrières Obermayer G3, Standard G2, Standard G3 semblent toutefois avouer leurs premières faiblesses (la courbe se redresse) sur des charges respectivement supérieures à 140N pour les deux premières et 180N pour la dernière. Nous ne leur en tiendrons pas rigueur: ces charges sont très élevées.
La version Sprint G3 tient tête aux meilleurs roues du test et ne bronche pas, même sur des charges extrêmement élevées.
Les déformations à 180° des roues avant allemandes sont dans la norme: de 0,35mm et 0,4mm à l’avant. A l’arrière, les déformations sont normales aussi pour les roues G3 uniquement: de 0,45mm à 0,6mm. En revanche pour la Standard G2, les déformations entre les patins de freins atteignent presque le millimètre.
Pour finir, le ratio des rigidités gauche/droite des roues arrières est globalement bon, il dépasse rarement les 10%.

Ventoux G3
Rigidité avant (20t): 58 N/mm
Déformation à 180° avant: NC
Rigidité arrière (24t): 42N/mm
Déformation à 180° arrière: NC

Obermayer G3
Rigidité avant (16t): 52 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,4mm
Rigidité arrière (20t): 45N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,44mm/0,6mm

Standard G3
Rigidité avant (16t): 62 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,34mm
Rigidité arrière (20t): 52N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,44/0,54mm

Standard G2
Rigidité avant (16t): 61 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,35mm
Rigidité arrière (20t): 42N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,89/0,90mm

Sprint G3
Rigidité avant (20t): 68 N/mm
Déformation à 180° avant: NC
Rigidité arrière (24t): 54N/mm
Déformation à 180° arrière: NC

Avis: Ce test complet sur plusieurs modèles identiques de conception permet de mettre en évidence l’influence du nombre de rayons sur la rigidité des Lightweight. En effet les versions Standard G3 et Sprint G3 sont identiques, au nombre de rayons près. On peut noter une différence de 6N/mm à l’avant, grâce aux 4 rayons supplémentaires, et 2N/mm à l’arrière, aussi via 4 rayons supplémentaires.
Plus que cette légère hausse de rigidité, c’est surtout le comportement sur de fortes charges qui évoluera. Quand la Standard G3 arrière commence à s’affaisser, la Sprint G3 maintient une raideur régulière.
Autre constatation, la version Obermayer G3 est moins rigide que la Standard G3 d’environ 15%. Aucun secret ici: la jante plus légère est obtenue via une réduction du nombre de couches de carbone ce qui réduit aussi la rigidité.
Sur la route, les Lightweight profilées (Standard/Obermayer), bien rigides semblent donner au vélo la sensation d’être sur un rail: elles sont raides verticalement et latéralement.
Cette hauteur de jante, en sus de forme triangulaire, est pénalisante lors de fort vent latéraux, et surtout, elle tend à attirer le cycliste à l’extérieur d’une courbe passée rapidement.
Pour finir, en ce qui concerne la Ventoux, les sensations sont très différentes des autres profils de jante Lightweight. Cette roue davantage polyvalente se montre toutefois un peu molle et « spongieuse » sur les accélérations.

Mavic CCU

Le manufacturier Français propose les roues full carbone les plus lourdes du comparatif avec 1200g. Cette masse s’accompagne d’une rigidité très forte.
Les deux roues ont un comportement très sain, très régulier sur toute l’évolution du test. Aucune faiblesse n’a pu être constatée jusque 240N de charge latérale.
La roue avant n’est pas la plus rigide du test mais elle s’avèrera suffisamment rigide pour n’importe quel cycliste.
En ce qui concerne la roue arrière, elle a pris l’habitude de prendre la première place des tests de rigidité. Aujourd’hui, elle est talonnée par la Corima MCC+ Winium, la Lightweight Sprint G3 et la Reynolds RZR Team.  La Winium MCC+ s’avère même plus raide sur de très fortes charges latérales. La Reynolds RZR la surpasse aussi sur des charges légères à moyennes.
En ce qui concerne les déformations susceptibles d’être répercutées entre les patins de freins, l’avant bouge plus que la « normale » du test avec 0,58mm. L’arrière est bien plus inerte avec seulement 0,33mm.
Pour finir le ratio des rigidités gauche/droite de la roue arrière est exceptionnellement bon aussi: il évolue entre 0 et 3%. Ce qui augure un comportement très stable en danseuse.

Rigidité avant (20t): 59 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,58mm
Rigidité arrière (20t): 58N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,33/0,35mm

Avis: Les CCU sont à classer dans la catégories des roues très polyvalentes, hyper rigides qui conviennent à n’importe quel coureur. Un coureur dont le gabarit est supérieur à 80/85kg est toutefois souhaitable dans le sens où un coureur plus léger ne tirera pas profit de leur forte rigidité. Pour un coureur léger, une roue plus légère sera évidemment plus bénéfique: plus nerveuse, plus réactive.
Dans tous les cas, le comportement des CCU est très proche des Lightweight: une sensation d’être sur un rail, un répondant très bon sur chaque sollicitation et une certaine absence de « vie », de « confort » d’utilisation dans le produit.

Reynolds

Les descendantes des Lew Racing se comportent globalement de la même manière. La rigidité du modèle standard 900g est bonne sur de petites charges, mais mauvais dès que la force latérale augmente.
La courbe de rigidité prend une forme strictement identique, avec quelques dixièmes de millimètre de déformation en moins.
En ce qui concerne la version Team renforcée, 1165g, la courbe de déformation reprend aussi la même forme. Toutefois les déformations sont beaucoup plus faibles puisque la roue s’affaisse aux alentours de 130N contre 55N pour la version à 900g ou la Lew Racing.
La version légère 900g affiche même une rigidité supérieure à la Mavic CCU jusqu’une charge latérale de 30N! Surprenant.
De même, la version RZR Team 1165g est la roue la plus rigide du comparatif jusque 135N de charge latérale! Au delà, elle commence à s’affaisser et reprend un comportement standard.
Les déformations à 180° de la charge sont parfaitement identiques pour ces deux modèles jusque 80N environ. Au delà, les RZR Team se déforment moins. Ces déformations jusque cette force sont bonnes à l’avant, et très faibles à l’arrière (0,26mm à 80N).
Le comportement en rigidité gauche/droite des roues arrière est bon aussi tant que la roue ne s’est pas affaissée: la différence de rigidité ne dépasse pas les 10%. En revanche, au delà, dès que la roue s’est affaissée, des variations de l’ordre de 20/30% sont enregistrées.

RZR
Rigidité avant (16t): 41 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,50mm
Rigidité arrière (20t): 40N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,50/0,46mm

RZR Team

Rigidité avant (16t): 68 N/mm
Déformation à 180° avant: 0,46mm
Rigidité arrière (20t): 68N/mm
Déformation à 180° arrière: 0,46/0,51mm

Avis: La RZR Team surprend par sa rigidité exceptionnelle. Assurément nous ne nous attentions pas à de tels niveaux de rigidité. Il s’agit purement d’une roue de course compte tenu de son rapport poids/rigidité très favorable.
La RZR classique, modèle très léger, reprend le comportement de la Lew Racing Pro VT1 avec toutefois 70g de plus, la masse nécessaire à une meilleure fiabilité sans doute.
Globalement la conception RZR/Pro VT1 semble être la meilleure pour obtenir une performance maximale. Le rapport masse/rigidité est pour l’instant invaincu tant que la roue ne s’affaisse pas.
Sur de fortes charges, typiques de coureurs trop lourds par rapport aux caractéristiques du produit, ce type de conception perdra totalement sa cohérence.

5. Conclusion sur la rigidité latérale

Tous ces chiffres sont intéressants mais ils le sont encore plus quant ils sont remis dans leur contexte. Ceci s’avère assez compliqué compte tenu du comportement très changeant de certaines roues. Raison pour laquelle j’ai souhaité simplifier et communiquer les valeurs de rigidité pour une charge de 100N.
Sous cette charge globalement représentative du comportement moyen des produits, il est rapide de classer les roues par catégories de raideur, et donc de poids idéal d’utilisateur.
Vous pouvez aussi parfaitement vous reporter aux courbes complètes de rigidité pour choisir parfaitement votre future paire de roue full carbone.

Un coursier ou un coureur puissant qui aime les roues raides et répondantes devra les choisir de la manière suivante.
Entre 55 à 65kg, le coursier pourra se satisfaire de roues dont la rigidité latérale est située entre 30 et 35N/mm.
De 65 à 75kg, il est idéal de privilégier un produit dont la raideur est située entre 35 et 42N/mm, voire 45N/mm.
De 75 à 85kg, évitez les produits proches de 40N/mm. Le ressenti pourrait s’avérer mitigé. Privilégiez ceux qui passent les 45N/mm.
Et au delà de 85kg, cherchez absolument la raideur extrême avec des produits qui dépassent les 50N/mm.

N’oubliez pas que la rigidité latérale d’un produit est importante si vous cherchez la performance, type course.
Si vous roulez pour le plaisir sans vraiment chercher les derniers centièmes de seconde, privilégiez l’aspect inertie de la paire de roue. Ce dernier sera bien plus perceptible et avantageux que quelques N/mm de rigidité latérale.

Adrien Gontier.

Grand test roues full carbone 2011 – partie 0 – Introduction

Grand test roues full carbone 2011 – partie 1 – Présentation

Grand test roues full carbone 2011 – partie 2 – Inertie

 
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5 réponses à Grand test roues full carbone 2011 – Partie 3: Rigidité latérale

  1. Ping : Grand test roues full carbone 2011 – Partie 2: Inertie | Roues Artisanales

  2. Ping : Grand test roues full carbone 2011 – présentation | Roues Artisanales

  3. naveteur dit :

    bonjour
    devant le nombres tres important de roues je suis un peu perdu
    j’ai besoins de quelques conseils
    j’ai 636anset 92 kilos ancien coureur ,j’habite en ile de france dans le vexin ( Pontoise)
    j’ai un cadre alu carbone de chez le vacon
    que me proposez vous ? merci

  4. Francis dit :

    Haaa enfin l’achèvement d’une trilogie par l’épisode le plus croustillant.

    Seul petit hic … car je suis perfectionniste : Pourquoi ne pas avoir pu tester les roues rar ?
    La division entre rouesartisanales et roues-rar faites il y a quelques mois en est elle la raison ?

    Sinon un grand merci pour ces tests qui permettent de se rendre compte des vraies qualités/performances d’une roue en fonction de son utilisateur et de son utilisation.

    vélocipédiquement votre ;-)

  5. twentyniner dit :

    Article intéressant.

    Il est dommage qu’il n’y ait pas au moins eut un essai de fait avec une charge plus proche de la réalité d’un mouvement en danseuse, c’est à dire avec un chargement radial (poids) et en torsion (couple de pédalage) en plus du chargement latéral. Cela détendrait plus rapidement les rayons côtés opposés, et décalerai les non-linéarités des courbes plus prêt de l’origine.

    J’aurai aussi aimé voir d’autres rayons carbone travaillant en compression, comme les rsys, mais ça viendra peut être avec un test des roues a jantes alu…

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