Jante asymétrique: asymé-koi?

Leurs vertus sont vantés sur chaque argumentaire. Pourtant, qui peut vraiment se targuer connaître les différences concrètes de la jante asymétrique face à la symétrique ? L’équilibre des tensions gauche/droite des roues est mis en avant, mais après ?!

PROTOCOLE

Sur ce test nous utiliserons toujours 10kg, chargés perpendiculairement à la jante à un point précis, sur 2 roues, le protocole est identique à celui de l’article précédent sur le comportement circulaire d’une roue à la déformation.

Les courbes ci-après indiquent donc la déformation de la roue sur toute sa circonférence: de 0°, le point où la charge la déforme, à 360°, ce même point. Les courbes sont donc en théorie toujours symétriques en leur milieu.

L’image à gauche ci-dessous affiche le profil symétrique et celui asymétrique de 2,5mm utilisé.

TEMPO 27                  tempo-27-alu

Pour ce test, nous fabriquons deux roues arrière RAR TEMPO 27, à pneus sur moyeux DT Swiss 350. L’une est assemblée sur une jante symétrique, l’autre une asymétrique. La masse des jantes est identique, à 6g près.

Les courbes affichées sont des données brutes, avec un très léger lissage pour recréer l’aspect naturel des phénomènes. Dans certains cas de charge, il est donc possible que certaines courbes supposées, en théorie, être parfaitement symétrique en leur milieu, ne le soit pas sur un cas réel.

Tensions de rayons sans charge

Courbe de tension inital, roue arrière RAR TEMPO 27

Cette courbe représente la tension des rayons sans la charge. Elles sont linéaires, l’homogénéité des tensions de rayons est inférieure à +/-4% côté cassette, et +/-6% côté opposé.

La tension des rayons côté opposé cassette de la roue symétrique représente environ 48% de la tension côté cassette. Sur la roue asymétrique, ce pourcentage passe à 59%: cette courbe met en valeur l’intérêt direct de la jante asymétrique, à savoir le meilleur équilibre des tensions de rayons gauche/droite.

Avec charge, quel impact?

Les courbes de déformations ont une tendance très proche. La jante asymétrique apporte néanmoins un comportement à la déformation différent.

Force du côté cassette vers l’opposé

Déformations

Courbe de déformation côté opposé à la roue libre, roue arrière RAR TEMPO 27

Sur les points significatifs de la courbe, il faut souligner plusieurs tendances intéressantes.

  • le point à 0° se déforme plus sur la roue asymétrique:
  • la déformation du point opposé (à 180°/milieu de courbe) est inférieur sur la roue asymétrique
  • Bien qu’identiques en formes, les deux courbes ont chacune un comportement particulier aux points d’inflexion qui arrive plus tôt (d’environ 15°), sur la circonférence de la roue asymétrique que symétrique. La déformation est pourtant identique. Curieux.

Raideur roue RAR TEMPO 27 asymétrique : 36,9 N/mm
Raideur roue RAR TEMPO 27 symétrique : 37,9 N/mm

 

Tensions de rayons

Voyons comment réagissent les tensions des rayons avec cette déformation.

Courbe de tension, charge dans le sens opposé à la roue libre, roue arrière RAR TEMPO 27

Ce test nous donne des informations importantes sur la réaction de la roue à la déformation.

  • Côté tendu de la roue arrière, la roue à jante symétrique (courbe verte) présente des pics de tensions jusque +13% à l’origine. A 150° et 210° les crêtes passent légèrement au dessus de la tension originale. De même, les baisses à 90 et 270° à hauteur de -7%origine sont enregistrées.
  • De ce même côté, la roue à jantes asymétriques (courbe noire) présente un aspect plus régulier. Les phénomènes de crêtes et de baisses de tensions sont présents, mais à des endroits différents de la roue symétrique. Ils arrivent plus tôt dans la déformation (à 60° et 270°) et de manière plus localisée: seuls 1 à 2 rayons subissent la baisse au lieu de 3 à 4 pour la roue à jante symétrique. La partie centrale très régulière, représentant plus de 3/4 de la circonférence de la roue implique une tension de rayon très proche de l’initiale.

Du côté opposé à la roue libre, côté où les tensions sont plus faibles donc, il se passe un phénomène proche de celui rencontré du côté le plus tendu.

  • La courbe bleue de la roue à jante asymétrique est très régulière, constante sur les 3/4 de la circonférence. A l’origine (0°), on enregistre logiquement une baisse de tensions qui atteint environ 34%.  Les tensions reviennent rapidement à leur tension originale dès le 4ème rayon.
  • Du côté de la courbe rouge, correspondant à la roue à jante symétrique, nous notons des variations de tensions (crêtes et baisses) similaires à la verte, en des points néanmoins différents: à 135/225° se trouvent les pics, et la baisse est présente en plein centre de la courbe. La tension des rayons ne revient pas à sa tension originale après le 4ème rayon comme sur la roue asymétrique, au contraire elle grimpe jusqu’à dépasser la tension originale, pour reprendre la tension originale à l’opposé de la charge. Surprenant.

 Force du côté opposé vers le côté cassette

Courbe de déformation charge du même côté que la roue libre, roue arrière RAR TEMPO 27

Dans le même esprit que la courbe précédente dans le sens cassette=>opposé, les déformations prennent une tendance proche. Des points et zones particulières sont toutefois à mettre en avant:

  • A l’inverse de la courbe précédente, le point à 0° est ici moins déformé sur la roue asymétrique que la symétrique.
  • La déformation en milieu de courbe (180°) est largement inférieure pour la roue asymétrique dont la courbe se sépare franchement de celle de la roue symétrique qui tend à s’aplatir sur la partie centrale (180°/partie opposée à la charge)
  • Le reste de la courbe prend une tendance similaire/forme identique

Raideur roue RAR TEMPO 27 asymétrique : 37,5 N/mm
Raideur roue RAR TEMPO 27 symétrique : 36,7 N/mm

Tensions de rayons

Courbe de tension, charge dans le sens de la roue libre, roue arrière RAR TEMPO 27

Ces dernières courbes sont tout aussi enrichissantes que les précédentes.

  • Du côté le plus tendu, la roue à jantes asymétriques (courbe noire) enregistre une baisse significative de sa tension par rapport à l’original. Une baisse de presque 20% stabilisé sur 2 à 3 rayons se fait sentir. La courbe remonte rapidement ensuite, les rayons cherchant à à reprendre leur tension originale. Un premier pic est enregistré à 90°, juste après le point de déformation nul de la roue. La tension se stabilise presque, à une valeur identique à la tension d’origine, avant une dernière baisse à 180° du point d’application de la charge.
  • Sur la courbe verte, correspondant à la jante symétrique, le comportement est proche, néanmoins, nous n’enregistrons pas le palier stabilisé des tensions à l’origine. La pente de la courbe est montante de suite, jusqu’à atteinte une quasi stabilisation autour de 90°, zone importante où la déformation de la roue est nulle et passe d’un côté à l’autre de la roue. La baisse de tensions à 180° est une nouvelle fois enregistrée.

Les tensions de rayons côté opposé à la roue libre renvoient encore des informations capitales sur le fonctionnement de la roue.

  • La roue à jante asymétrique (courbe bleue) prend une tensions importante à l’origine et rattrape même la tension réduite du côté opposé (courbe noire). La tension diminue tout le long de la circonférence de la roue, jusqu’à un point situé à 135° où elle passe même sous sa tension initiale. La bosse en plein centre représente la reprise des tensions initiales.
  • Concernant la courbe rouge, qui est le côté opposé de la roue à jante symétrique, nous enregistrons bien normalement la hausse de tensions à l’origine, puis un pallier stable s’installe, vers 135°/285° où la tension correspond à l’originale.

Possible de corréler des informations?

Au vu de toutes ces informations, il nous paraît important de rapprocher des informations pour conclure efficacement.

Comme évoqué dans l’article précédent, les tensions de rayons se voient modifiées à la hausse ou baisse selon le sens de la déformation de la roue. Les phénomènes de déformations sur les 360° de la roue sont toutefois difficilement prédictibles. Plusieurs tendances communes qu’elles concernent les déformations ou résultantes de tensions sont exploitables:

  • l’homogénéité des tensions gauche/droite tend à créer un comportement plus homogène dans les déformations de la roue. En effet les courbes de déformations de la roue à jante asymétrique ont un point d’inflexion qui arrive soit plus rapidement, soit au même endroit que la roue symétrique. Et la déformation à 180° tend à se rapprocher davantage de 0 que celle à jante symétrique. La roue essaye donc de reprendre sa forme initiale de manière plus prononcée, et plus rapidement grâce à la jante asymétrique.
  • A l’inverse les déformations qui désorganisent la tension initiale, créent des variations de tensions plus importantes, tant en forme qu’en amplitude, sur la jante symétrique que l’asymétrique.
  • De multiples autres rapprochements peuvent être trouvés, avec toutefois plus de subtilités, notamment en ce qui concerne les crêtes de tensions et les équilibres gauche/droite de la tension de rayons vis  à vis des déformations.

 

Au final, quel intérêt?

Les courbes de déformation donnent un léger avantage à la jante asymétrique sur les zones de déflexion où les crêtes représentent, de 130° à 180° la zone où est présent l’étrier de frein. En raideur pure au point où la roue est déformée, rien n’est à espérer de plus avec la jante asymétrique: les raideurs sont trop proches pour conclure.

En revanche, en ce qui concerne les tensions des rayons, le meilleur équilibre original crée un comportement des tensions de rayons plus sain, plus régulier, qui minimise les variations de tensions et qui améliorera donc l’endurance du rayonnage.

Dans le prochain article nous analyserons quels sont les changements de comportement lorsque la raideur des rayons change…. De l’intéressant en perspective  :-)

 
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