Calcul développement / ratios

[Daddy Cool]

J'ouvre ce sujet pour partager une méthode simple de calcul du développement de nos engins
Afin que tous le monde parle la même langue je propose d'utiliser un tableau des développements rectifiés avec la formule de Sheldon Brown (prise en compte de la longueur de la manivelle).

Il y a 6 plages de Gain que l'on peut regrouper en 3 parties.
Partie 1 : 2 plages de 0 à 3,6 = usage purement VTT/Cotes etc..
Partie 2 : 2 plages de de 3,7 à 5,8 = usage mixte urbain
Partie 3 : 2 plages de de 5,9 à 8,0 = usage purement route
Pour utiliser ce tableau il faut connaitre ses "Gain Ratio" et faire la correspondance avec le développement dans le tableau.
Pour calculer ses "Gain Ratio" en un clic il suffit d'aller la : https://www.sheldonbrown.com/gear-calc.html et de rentrer ses informations de transmissions.

Exemple avec le Dahon Jetstream

Pneu : 20x1,75 / Manivelle 170mm / Plateau 53 dents / Cassette 8 vitesses Shimano AW 11-32 dents

Sheld2.jpg (40.84 Kio) Vu 3301 fois

Reste à noter dans la colonne speed les vitesses correspondantes aux "Gain Ratio" dans le tableau :

L’intérêt est d'avoir d'une part une représentation graphique "parlante".
Ici on peut voir qu'il y a 4 vitesses en zone VTT, 3 en zone urbaine et 1 en zone route.
L'autre est de pouvoir faire des projections en modifiant les critères : taille de la manivelle, taille de la roue (pneu), nombre de pignons avant et arrière.

[oliv]

merci pour ce sujet Daddy.
je trouve que le tableau de sheldon brown est tout de même moins compréhensible que la bien connue calculette cyclurba.
Par ailleurs, je ne vois pas trop l'intérêt de spécifier la longueur des manivelles... celles ci étant fixées au plateau il n'y a aucune démultiplication... je ne comprends donc pas pourquoi l'inclure dans le calcul?... est ce que quelqu'un a une idée ?

[Jef.ch]

Salut,

Une longue manivelle peut être assimilée à un moteur "longue course", qui donne plus de couple mais grimpe moins haut dans les tours.
A développement égal, je devrais appuyer moins fort sur de longues manivelles que sur des courtes. Mais mes pieds devraient parcourir plus de distance, ce qui limite la vitesse de rotation maxi au pédalier. Le fait est que l'on a désormais des vitesses pour équilibrer ces différences, et trouver le rythme qui convient aux conditions.
A moins de mesurer plus de 2,10 m. ou moins d'1,35 m., je ne pense pas que la longueur des manivelles puisse constituer un avantage ou un handicap, sur un vélo doté de plus de 6 ou 7 vitesses.

Amitiés,
A+,
le Jef-y'a-la-théorie,-et-y'a-la-pratique...

[oliv]

merci Jef, c'est l'effet de levier, certes, mais comme tu le soulignes egalement, je ne suis pas très convaincu que la difference soit perceptible compte tenu de la faible difference de tailles de manivelles.. les écarts sont minimes... un métrologue pourrait certainement constater une différence puisque le principe physique est une réalité, mais j'ai un doute sur le ressenti du cycliste.
... enfin bon c'est juste histoire de pinailler

[Bietrume]

Je confirme, la longueur des manivelles a peu d'importance si on dispose de plusieurs vitesses. Sur mon vélomobile j'ai des manivelles de 155 mm alors que sur mon vélo couché, elles sont en 170 mm et je ne sens pas la différence. De grandes manivelles faciliteront les démarrages et l'ascension des côtes si on pédale lentement (plus de couple à même effort sur la pédale). Une fois que l'on mouline, les différences sont subtiles. C'est également confirmé par de nombreux vélo couchistes disposant comme moi de vélos avec des longueurs de manivelles différentes. Sur un BMX/fixie, tout comme sur un grand-bi (j'en parlais ici), je peux concevoir que les longueurs de manivelles ont de l'importance.

En conclusion je préfère moi aussi la calculette de cyclurba.

[Daddy Cool]

Par ailleurs, je ne vois pas trop l'intérêt de spécifier la longueur des manivelles... celles ci étant fixées au plateau il n'y a aucune démultiplication... je ne comprends donc pas pourquoi l'inclure dans le calcul?... est ce que quelqu'un a une idée ?

Dans ce cas pourquoi prendre en compte le diamètre de la roue aussi ? cela reviendrait à dire qu'a transmission égale un 20" roule comme un 29" par exemple .
C'est exactement le même principe pour le pédalier, que ce soit d'un coté ou de l'autre de la transmission, la taille des éléments attachés aux pignons influence le résultat.

Une fois que l'on mouline, les différences sont subtiles.

Il y a des études sur le sujet : http://www.powercranks.com/cld-more.html , la différence est réelle pour chaque rapport du vélo, c'est un gain global (d'ailleurs le top en rendement est 145mm).
Attention la je ne parle pas de quelques mm en + ou - genre entre 165 ou 170mm mais d'un écart de plusieurs CM.
Le soucis c'est aussi les mentalités : le standard étant de 170mm, rouler en 145mm ça fait pédalier de gamin
Pourtant ça n'a rien a voir, moi même je suis en 140mm et les 3cm de moins se ressentent directement, je dirais au moins 10% de rendement en plus qu'en 170mm.
Pour être factuel j'ai mesuré ma vitesse, ma cadence etc.. en 40/14 et la ou plusieurs calculateurs (dont celui de Cyclurba) m’annonçaient 4.55m de développement (au mieux) sur le terrain j'étais entre 5m et 5.3m.
Au final j'ai vérifié avec la méthode au dessus et cela donne 5.2m.
Vu que je n'ai pas les compétences pour remettre en question les principes de Sheldon ou autre, je compare juste la réalité à la théorie pour me faire une idée.
Les dév de mon ti Raleigh


Une autre usine à gaz pour les amateurs : http://home.earthlink.net/~mike.sherman/shift.html

[oliv]

baaah non... je ne partage pas du tout ton point de vue: la longueur des manivelles n'a AUCUNE influence sur le developpement a partir du moment où il y a une démultiplication ... la seule influence est sur la force exercée sur le pédalier, puisque plus la manivelle est longue plus l'effet de levier est puissant.
le developpement est déterminé par les circonférence de la roue, du pignon et du pedalier.
.. la longueur de manivelle influe uniquement sur le couple exercé sur l'entraînement.
Dans la mesure où on evalue le developpement en distance parcourue par tour de roue, a partir du moment où la manivelle est solidaire a la roue, cas du grand bi, le nombre de tours de manivelle est exactement identique au nombre de tours de roue... donc dans xe xas non plus je ne pense pas qu'on puisse avancer le fait que la longueur de manivelle influe sur le developpement.. sur le couple oui, mais pas le developpement.

[Bietrume]

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Pour être factuel j'ai mesuré ma vitesse, ma cadence etc.. en 40/14 et la ou plusieurs calculateurs (dont celui de Cyclurba) m’annonçaient 4.55m de développement (au mieux) sur le terrain j'étais entre 5m et 5.3m.
Au final j'ai vérifié avec la méthode au dessus et cela donne 5.2m.

Le développement, tel qu'on l'entend habituellement dans le monde cycliste, c'est la distance parcourue par le vélo lors d'un tour de pédalier. Si Cyclurba n'est pas totalement exact, cela tient à la circonférence réelle du pneu. Pour mesurer exactement cette circonférence, je fais un trait de peinture fraîche sur le pneu, j'avance assis sur le vélo pour faire un tour de roue et mesure au sol la distance entre les 2 traces de peinture.
En pratique la différence n'excède pas 1 à 2 cm par rapport à Cyclurba. Toi tu constates jusqu'à 80cm de différence

Comment mesures-tu "sur le terrain" ce "développement rectifié" ? Car un tour de pédalier reste un tour de pédalier, peu importe la longueur des manivelles.

[Bietrume]

Ce que veut montrer Sheldon Brown avec ses formules c'est que pour un même effort à la pédale (F) on peut obtenir le même couple à la roue (FDxRs) de 2 manières: avec une grande manivelle et un petit rapport de démultiplication ou avec un petite manivelle et un grand rapport de démultiplication.


L'effort dans la chaîne Fc=FxRc/RL avec Rc la longueur de manivelle et RL le rayon du plateau.
Le couple dans la roue arrière est égal à FcxRs, avec Rs, le rayon du pignon.

On a donc que le couple à la roue est égal à FxRcxRs/RL. On voit bien qu'en gardant F constant il suffit de faire varier la longueur de manivelle Rc et le rapport de transmission Rs/RL pour obtenir le même couple.

[Daddy Cool]

Comment mesures-tu "sur le terrain" ce "développement rectifié" ? Car un tour de pédalier reste un tour de pédalier, peu importe la longueur des manivelles.

Sur le terrain j'ai utilisé un capteur de cadence sur le pédalier avec un smartphone, le calcul étant issu de la formule développement = vitesse/cadence. C'est assez imprécis car la vitesse est calculée par le GPS sur téléphone et pas par un capteur de vitesse dédié.
Le "développement rectifié" c'est moi qui l'ai traduit de l'anglais mais je crois que j'ai mal traduit le concept. J'ai regardé de nouveau et le tableau sert plutôt a schématiser 3 facteurs afin de se faire une idée du rendement de la transmission (donc pas a calculer le développement d'ou l'erreur).
Par contre sous entendre que la longueur de la manivelle n'a pas vraiment d’intérêt est faux, désolé Oliv' la c'est moi qui ne partage pas du tout ton point de vue, le gain en rendement est réel et juste regarder développement est une erreur.
A ce sujet je t'invite a compulser cette thèse sur la biomécanique du cycliste : http://www.piednoir.com/index.html , le livre est dispo gratuitement en plusieurs PDF sur le site.