Améliorations à vélo

1994/04/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

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C'est un ensemble de leviers avec leurs articulations principales sur la hanche, le genou et la cheville.

Qui aime normalement le cyclisme et se déplace à vélo, obtient 30 kilomètres par heure assez facilement. Si vous roulez sur la pente ou avec le vent à l'arrière, vous pouvez atteindre une vitesse de 40 kilomètres par heure et, pour un moment, vous pouvez atteindre 50 km/h au sprint. Cependant, le Navarrais Indurain a atteint des vitesses moyennes supérieures à 52 km/h en étapes d'environ 60 kilomètres contre la montre, et est sorti à pleine vitesse du peloton à 50 km/h en arrivée avec de bons cyclistes à 70 km/h.

Ces vitesses ici exprimées il y a dix ans étaient un rêve que le vélo lui-même a eu beaucoup à voir en réalité. Entre le cycliste et la route il y a une machine avec ses roues, cadres, selle et guidon. Le problème est d'adapter la machine aux caractéristiques du cycliste pour tirer le meilleur parti de son effort.

Adaptation de la machine à la personne

La puissance d'entraînement de la machine, le cycliste semble pousser alternativement deux pédales vers le bas. Il vise à convertir le mouvement ascendant et descendant du pied en mouvement rotatif, avec un rendement de préférence de 100%. Et là commencent les obstacles. Parce que la patte n'est pas une bielle droite avec un axe supérieur et un axe inférieur. C'est un ensemble de leviers avec leurs principales articulations sur la hanche, le genou et la cheville.

Transmettre toute l'énergie à la pédale sans gaspiller quoi que ce soit à travers cet ensemble de leviers n'est pas une tâche facile, et à ce jour, des améliorations ont été obtenues empiriquement dans ce domaine. Le biomécanique Armel Andre a commencé à traiter ce problème il y a environ douze ans. Du point de vue morphologique, physiologique et psychologique, il a commencé à concevoir un vélo idéal pour chaque cycliste.

Ce vélo de route futuriste a une transmission magnétique.

Il est essentiel de calculer correctement le triangle entre les trois points de contact du cycliste (pédale, selle et guidon). Il faut prendre en compte le centre de gravité de la personne et la forme la plus appropriée pour exercer la force. Pour cela, il faut prendre toutes les mesures au cycliste : longueur du dos, de la berne, de la cuisse, du bras, etc. Les autres mesures prises sur le vélo fixe sont la puissance de roue, le rythme cardiaque, la consommation d'oxygène, les dépenses de calories et la force musculaire la plus utilisée.

En traitant toutes ces données avec l'ordinateur, les mesures du tableau seront prises pour optimiser les performances physiologiques et mécaniques. Le vélo sur mesure de chaque cycliste simple représente un rendement moyen de 20%. En revanche, pour les cyclistes qui circulent à 45 km/h en course, l'amélioration se situe autour de 8-9%.

Améliorer l'aérodynamique

L'Anglais Chris Boardman a marqué le 13 juillet de l'année dernière le record de l'Écossais Graeme Obree. Le vélo était sans freins ni changements de pignons.

Une fois le meilleur cadre choisi pour chaque personne, les dépenses énergétiques du cycliste seront minimisées au maximum. C'est un cycliste qui se lasse contre l'air. Pour réaliser cela, il n'y a qu'à voir combien il est difficile de circuler à vélo lorsque le vent est contraire.

Avec le cycliste arrêté sur le vélo, la résistance au vent est mesurée, mais si vous déplacez sur la machine, les mesures de résistance changent rapidement. Cependant, les chiffres correspondants au cycliste arrêté par rapport au vélo sont significatifs. A 50 km/h, il nécessite une puissance de 500 ou 600 watts et à 60 km/h (en spring par kilomètre sur piste) une puissance de 700 watts. Lorsque l'arrivée se déplace dans le peloton et se dirige à 70 km/h, il faut parfois 850 ou 900 watts.

Comme indiqué, la résistance aérodynamique à 50 km/h nécessite une puissance de 600 watts. Parmi elles, 400 sont de résistance offerte par le cycliste lui-même et les 200 autres vélos (conventionnels et non de piste). La descente de ces 400 watts est très difficile, car le cycliste va avec la tête en bas et le changement de posture entraînerait une moindre performance physiologique. Cependant, vous pouvez essayer de réduire les 200 watts correspondants à la machine. La formation de turbulences sur le cadre, les pédales et les roues rend la résistance à l'air élevée. Tous les tableaux, guidons, roues, freins et éléments sont analysés.

La formation de turbulences sur le cadre, les pédales et les roues rend la résistance à l'air élevée.

Le cadre du vélo conventionnel est généralement de tube cylindrique, mais le cylindre n'est pas aérodynamiquement approprié. Aérodynamiquement l'idéal est la forme de la goutte de pluie ou de l'aile de l'avion, si l'air souffle de front, mais sur le vélo beaucoup de fois l'air est également latéral. C'est pourquoi on a cherché la forme entre l'aile de l'avion et le cylindre, que le vent souffle de front ou de côté. Le profil idéal est elliptique pour le cadre, mais pour le tube de direction et les bras de fourche on laisse le profil de goutte de pluie.

Le guidon a également beaucoup changé pour les étapes contre-la-montre de la route. Deux barres tendues vers l'avant sont placées pour soutenir les bras, puisque le cycliste Lemond les a utilisés lors du Tour de France de l'année 89. Des études récentes ont montré que ces guidons produisent des obstacles à la respiration du cycliste, mais les dommages dans cette zone sont inférieurs aux avantages aérodynamiques. Cependant, récemment est sorti l'ensemble moulé du profil du rabat de vol pour soutenir les bras, pour remplacer le guidon traditionnel et les deux barres.

Le petit vélo en bas, conçu pour Laurent Fignon en 1986 pour battre le record d'alors.

Avec l'amélioration du profil du cadre et des guidons, on gagne des dizaines de watts de résistance à l'air, ou ce qui est le même, le cycliste va à un km/h ou plus rapide par la même puissance. Cependant, l'aérodynamique des roues a également connu des progrès. Il y a environ sept ans sont apparues les roues pleines sans rayons (en forme de lentilles), avec lesquelles des dizaines de watts sont également descendus en résistance lorsque le vent souffle avant, si on le compare aux roues radio.

Mais quand le vent est latéral, ils sont nuisibles pour le cycliste, car ils offrent une grande résistance. Si le vent souffle latéralement, mais à l'arrière, grâce à ces roues, le vélo subit une poussée vers l'avant.

La résistance au vent avant est moindre pour ceux qui vont derrière le peloton. Ils vont donc plus vite et moins fatigués dans le peloton.

Habituellement, avant de commencer la course, vous ne savez pas le vent que vous aurez, de sorte qu'ils sont utilisés dans des étapes très courtes, contre-la-montre ou piste. Aujourd'hui, ils préfèrent les roues à quatre bras épais sur les roues remplies, car ils sont aérodynamiquement suffisamment appropriés et légers.

Mécanique et Matériaux

En ce qui concerne l'aspect mécanique du vélo, la transmission a peu changé. La chaîne et le changement de pignons sont la base du système. Cependant, la pédale automatique a amélioré la connexion entre le pied et la bielle.

Pour mieux transmettre l'effort, le technicien Armel Andre a pensé profiter davantage de la partie de la taille du cycliste et a placé un rallonge à l'arrière de la selle vers le haut. Parce que lorsque le cycliste est en train de pédaler, le corps recule et la butée derrière l'anus améliore les performances physiques.

Celui qui court sur la piste a des conditions : pas de vent, pas de trous sur le sol et des vitesses plus élevées peuvent être obtenues.

Une fois le vélo ergonomique et aérodynamique conçu, il y a un problème de poids dans lequel le type de matériau est très lié. Des matériaux très variés ont été testés, mais il n'y a pas de décision totale. Les composites en fibre de carbone sont de moins en moins utilisés dans les courses en raison de la formation de cadres trop rigides et de la diminution de la performance en transmettant des efforts latéraux sur les roues. Si elle tombe, ces plastiques en fibre peuvent se casser et causer des blessures avec des bords tranchants.

Le titane, à la même résistance, est 45% plus léger que l'acier, mais n'a pas encore été étendu. Problèmes de prix et de soudure. Les alliages en aluminium sont les plus utilisés actuellement, mais des cadres en acier ont également été réalisés.

Vélos pour piste

Courir sur piste signifie qu'il y a certaines conditions. Pas de vent, pas de trous dans le sol et vous pouvez obtenir des vitesses plus élevées. Par conséquent, les vélos sont également complètement différents. Il s'agit de vélos sans freins ni changements de pignon et le profil est conçu pour rendre le cycliste aussi rapide que possible. Ainsi, si la résistance de l'air sur le vélo de route est de 200 watts à 50 km/h, le vélo de piste n'est que de 35 watts.

Les Jeux Olympiques de Barcelone ont utilisé le vélo de Lotus. Sa couverture était en fibre de carbone et de verre et d'armure de titane. La fourche de la roue avant était était un bras simple.

Aux Jeux Olympiques de Barcelone, par exemple, l'anglais Chris Boarman a remporté l'épreuve de poursuite avec 4 kilomètres de piste ovale à 54 km/h. Fabriqué par Lotus, il avait un vélo avec couverture en fibre de carbone et de verre et d'armure de titane et la fourche de la roue avant à un seul bras. Dans ces cas, le vélo est pour piste et pour un cycliste donné.

Ces machines qui semblent de science-fiction peuvent être considérées comme nouveau-nées. Bien qu'ils soient apparus en 1985, ils ont été interdits par la Société Cycliste Internationale. Maintenant, cependant, ils sont de nouveau en phase de développement et le record horaire est supérieur à 51 km/h.