Confrontation en soufflerie : 11 supercars s'affrontent (1ère partie)
Cette fois, nous avons amené onze vélos de route, dont des modèles comme le S-Works Tarmac SL8, le nouveau Trek Madone, le Cervélo S5, le Giant Propel, le Pinarello Dogma F, le Van Rysel RCR Pro, le Canyon Aeroad CFR, et bien d'autres, dans la soufflerie pour identifier lequel est vraiment le plus rapide.
Posséder une moto haut de gamme est sans aucun doute l’un des principaux plaisirs du cyclisme pour de nombreux passionnés. Nombreux sont ceux qui en rêvent et qui le poursuivent délibérément malgré les coûts exorbitants. Peut-être qu’un jour nous pourrons acheter ces motos, même si ce n’est pas possible pour l’instant. Et même si nous ne le faisons jamais, la technologie innovante de ces motos trouvera progressivement sa place dans des modèles à prix plus raisonnables, répondant quelque peu à nos besoins.
Pendant longtemps, le poids plume a été le principal argument de vente des vélos de route. Les fabricants ont commencé à investir véritablement dans l'aérodynamisme de leurs modèles au début des années 2010 et peu de temps après, les vélos aérodynamiques ont fait leur apparition. La plupart des marques proposaient alors deux gammes de produits : un modèle léger pour l'escalade et un modèle aérodynamique pour le sprint sur route plate ; certaines incluaient même un modèle d'endurance pour les classiques et les portions pavées. Grâce aux progrès des matériaux et de la technologie, les vélos aérodynamiques d'aujourd'hui sont plus petits et les vélos d'escalade sont également plus légers. Certaines entreprises ont même commencé à combiner les deux looks. Bien qu'il soit toujours très difficile de choisir le bon vélo de route, on pourrait penser que cela faciliterait l'achat d'un vélo.
De nos jours, lorsqu'un nouveau vélo est lancé, il est presque impossible de ne pas voir des affirmations concernant l'optimisation aérodynamique, comme « 10 W plus rapide à 40 km/h » ou « 27 secondes plus rapide sur 40 km ». Ces chiffres peuvent être quelque peu utiles, mais ils ne nous donnent généralement pas une idée claire des performances globales. Les marques ont tendance à comparer leurs derniers modèles à leurs anciens modèles et ne les comparent presque jamais à leurs concurrents, probablement pour des raisons juridiques qui rendent la divulgation peu pratique. C'est exactement pour cette raison que nous effectuons ces tests.
Nous avons amené les 11 meilleurs vélos de route disponibles aujourd'hui dans la soufflerie pour une comparaison dos à dos afin de voir lequel est vraiment le plus rapide, lequel est moyen et à quel point ils sont plus rapides par rapport à un modèle de référence.
Sélection de modèle
Notre cible est le vélo de route haut de gamme, en essayant de trouver un équilibre entre les modèles que les consommateurs pourraient vouloir acheter et ceux que l'on voit aujourd'hui dans le peloton du WorldTour. Nous voulons que les modèles de chaque marque soient au même niveau. Bien que les différences aérodynamiques dues aux différents groupes de transmission soient généralement négligeables, nous constatons parfois que les modèles haut de gamme avec Dura-Ace ou SRAM Red sont équipés d'un guidon intégré, tandis que les versions moins chères ont un guidon séparé, ce qui introduit de légères différences.
Dans notre test, certains vélos sont des modèles « aéro polyvalents » comme le Cervélo S5 et le Scott Foil, tandis que d'autres penchent davantage vers des modèles « aéro polyvalents », comme le Specialized Tarmac et le nouveau Trek Madone. Cannondale propose les deux types de vélos, et nous avons choisi le modèle le plus courant sur le WorldTour.
Nous avons sélectionné les modèles suivants par ordre alphabétique :
Cannondale SuperSix Evo 4 Hi-Mod Team Edition
Canyon Aeroroad CFR
Cervélo S5
Facteur OSTRO VAM
Géant Propel Advanced SL0
Regardez la 795 Blade RS
Pinarello Dogme F
Scott Foil RCPro
Spécialisé S-Works Tarmac SL8
Trek Madone SLR 7 Gen 8
Réplique de l'équipe Van Rysel RCR Pro
Pour comparer les données, nous avons également choisi un modèle de référence : le Trek Emonda ALR 2015, équipé de roues non aérodynamiques, de freins sur jante, d'un acheminement externe des câbles et d'un guidon rond.
Tous les vélos sont d'une taille de 56 cm ou l'équivalent le plus proche pour chaque marque.
Notre sélection de modèles était quelque peu limitée. Par exemple, nous voulions vraiment tester le Colnago V4R pour le comparer avec les vélos utilisés par Pogacar et Vingegaard, ainsi que les Merida Scultura, BMC Teammachine R, Bianchi Oltre, Enve Melee, le nouveau Van Rysel, etc. Mais soit nous n'avons pas réussi à trouver ces vélos, soit nous avons contacté les marques et n'avons pas eu de réponse.
Tests
Nous avons emmené ces vélos dans la soufflerie du Silverstone Sports Engineering Hub pour tester leurs performances aérodynamiques, quantifiées en mètres carrés (㎡) et mesurées à l'aide du coefficient de traînée multiplié par la surface (CdA). Le coefficient de traînée indique essentiellement la difficulté avec laquelle l'air passe sur la surface d'un objet. Cela dépend principalement de la forme de l'objet, mais le matériau de la surface a également un effet. La surface est simple : il s'agit simplement de la surface projetée frontalement de l'objet.
Nous avons effectué des tests séparés sur les vélos uniquement, ainsi que sur le système cycliste-vélo, pour explorer trois questions :
- Quel vélo est le plus rapide ?
- Si les résultats montrent que les différences aérodynamiques entre tous les vélos de route modernes sont minimes, pouvez-vous ignorer l'aérodynamisme lors de l'achat de votre prochain vélo et vous concentrer plutôt sur d'autres facteurs comme le poids, le confort, les spécifications et l'expérience après-vente ?
- Dans quelle mesure sont-ils plus rapides que notre modèle de référence ? Quel avantage tirez-vous du passage à un vélo de course moderne ?
Plan de test
Le plan de test a été conçu par moi-même, avec les conseils des experts en aérodynamique du laboratoire de Silverstone.
Nous avons effectué des tests à sept angles de lacet différents : -15, -10, -5, 0, +5, +10 et +15 degrés. En termes simples, l'angle de lacet décrit la direction dans laquelle le vent frappe le cycliste et le système vélo. Plus vous roulez vite, plus l'angle de lacet moyen est proche de 0 degré, mais en laboratoire, nous pouvons mesurer diverses données, notamment les vents transversaux.
Tous les tests ont été réalisés à une vitesse de 40 km/h, ce qui représente une course sur route amateur typique, une course de groupe rapide ou une course professionnelle plus lente (par exemple, le Tour de France 2024 avait une vitesse moyenne de 41.4 km/h).
Nous avions initialement prévu de tester également à une vitesse de 30 km/h, afin de refléter la vitesse moyenne des cyclistes réguliers. Cependant, nous avons constaté qu'une seule journée n'était pas suffisante pour réaliser tous les tests. Si nous laissions le matériel au lendemain, le positionnement changerait, rendant les données peu fiables, nous avons donc fini par abandonner le test à 30 km/h.
Chaque angle de lacet a été testé pendant 30 secondes. Nous aurions pu tester plus longtemps, mais nous avons constaté que 30 secondes constituaient un bon équilibre : suffisamment longues pour obtenir suffisamment de données, mais également suffisamment courtes pour que la durée globale du test soit gérable, évitant au cycliste de trop se fatiguer et lui permettant de maintenir une cadence stable d'environ 90 tr/min. Pour les tests de roues statiques, nous n'avons testé que pendant 15 secondes, car le flux d'air autour des roues est très différent à l'arrêt et ne représente pas les conditions réelles. Par conséquent, 15 secondes étaient suffisantes pour capturer les données nécessaires.
Standardisation
La soufflerie elle-même a été conçue en tenant compte des variations de température et de densité de l'air. Avant chaque essai, un étalonnage décalé est effectué sur la soufflerie pour garantir des mesures précises.
Nous avons standardisé autant de variables que possible, comme la taille du vélo, la position du cycliste, les pneus, les supports d'ordinateur, les bidons et les porte-bidons. J'ai également projeté le contour de ma position sur le sol, afin de m'assurer que ma posture de conduite reste cohérente à chaque fois. Tous les vélos utilisés dans le test mesurent 56 cm ou la taille la plus proche selon le tableau de géométrie de la marque, et chaque vélo a été ajusté pour s'adapter à mon corps aussi uniformément que possible. Notre objectif était de simuler les conditions de conduite réelles aussi fidèlement que possible, mais nous avons fait quelques compromis lorsque cela était nécessaire pour assurer la cohérence des tests.
J'ai retiré tous les supports d'ordinateur, même si je sais que 95 % des cyclistes les utilisent, car seulement la moitié des vélos d'essai avaient des supports d'ordinateur d'origine tandis que les autres n'en avaient pas, nous avons donc décidé de ne pas les utiliser du tout.
Les modèles Madone, Propel et SuperSix sont tous équipés de porte-bidons aérodynamiques, que nous avons inclus dans les tests. Les autres vélos étaient équipés de porte-bidons Elite Vico Carbon et de bidons Elite Fly, qui sont des équipements courants sur le WorldTour. L'idée était que si vous achetez ces vélos et qu'ils sont livrés avec des porte-bidons aérodynamiques, vous les utiliserez probablement, ils doivent donc être considérés comme faisant partie du vélo. Factor OSTRO VAM propose également des porte-bidons aérodynamiques, mais malheureusement, nous n'avons pas pu les obtenir à temps pour le test.
J'ai porté mon casque toute la journée pendant les tests pour m'assurer qu'il restait bien ajusté. J'ai également marqué la position de mon maillot afin qu'après les pauses toilettes, je puisse le remettre de la même manière, en gardant tout cohérent.
confiance en so
Les données ci-dessus ont été obtenues en testant le Trek Emonda ALR de référence avec la même configuration avant et après le début du test. Il existe un débat sur la meilleure façon de calculer les erreurs. Certaines personnes prennent la valeur moyenne du CdA et calculent la différence par rapport aux autres valeurs, ce qui a donné lieu à des erreurs de 0.24 % et 0.53 %, respectivement. Cependant, nous avons choisi de comparer chaque angle de lacet séparément et de prendre la différence maximale, ce qui fournit une conclusion plus juste et plus pratique.
De plus, les facteurs suivants pourraient affecter les résultats :
Les largeurs de guidon installées sur les vélos varient de 38 cm à 42 cm, ce qui signifie que la position des mains du cycliste varie légèrement. Nous avons utilisé les marqueurs « edge » fournis par le laboratoire pour affiner la position des poignées afin de maintenir la posture de conduite aussi cohérente que possible.
Les différentes largeurs de guidon ont également un effet lors des tests statiques. Cet effet est faible, mais pas négligeable.
Chaque vélo a été fixé avec un support supplémentaire, mais nous n'avons pas tenu compte de la traînée de ce support car nous étions intéressés par la comparaison des différences entre les vélos plutôt que par leurs valeurs absolues.
Nous n'avons pas fait d'ajustements pour tenir compte de ces facteurs, car ils étaient cohérents pour tous les vélos, et nous nous sommes concentrés sur les différences plutôt que sur les valeurs absolues. La base arrière du Pinarello côté transmission n'a pas d'ouverture, nous avons donc ajouté un support supplémentaire à cet endroit, ce qui a pu influencer les données, mais nous avons choisi de l'ignorer. Canyon et Cannondale ont des conceptions similaires, mais les vélos d'essai qu'ils ont fournis avaient les ouvertures standard.
Informations supplémentaires et clause de non-responsabilité
Les données de nos tests ne constituent pas le verdict final sur les performances du vélo, mais plutôt une référence indépendante et impartiale. Les résultats ne représentent que notre test effectué ce jour-là et les données sont fournies à titre de référence pour donner un aperçu des performances globales.
Le graphique ci-dessous présente les données de test. Pour plus de simplicité, nous avons présenté les résultats du test à l'aide de quatre chiffres significatifs obtenus en soufflerie. Sur la base de ces données, nous avons également effectué des calculs pour déterminer la vitesse à différentes puissances de sortie. Ces calculs ne tiennent pas compte du frottement de la transmission, de la résistance au roulement ou d'autres pertes, ni de l'impact de l'angle de lacet à une vitesse donnée ; ils sont simplement destinés à aider les lecteurs à comprendre l'impact potentiel du CdA sur la vitesse.
Nous avons également répertorié le poids de chaque vélo, qui comprend le poids réel avant le test, avec pédales et porte-bidons. De plus, nous avons ajouté d'autres facteurs à prendre en compte lors de l'achat d'un vélo de route, tels que la sensation de conduite, le poids, le confort, les composants, le dégagement des pneus, l'esthétique et le service après-vente. Le meilleur vélo de route pour vous équilibrera ces caractéristiques avec des gains aérodynamiques, chaque caractéristique étant pondérée en fonction de vos préférences personnelles.
Résultats
Résultats des tests du système Rider
Le graphique ci-dessus montre la relation entre le CdA et l'angle de lacet pour chaque vélo. Les deux lignes plus hautes que toutes les autres sont les résultats des deux tests sur le vélo de référence. Tous les nouveaux vélos ont un coefficient de traînée inférieur à celui du vélo en aluminium d'il y a 10 ans, comme prévu !
À l’exception des deux lignes de référence, les données des autres modèles sont assez proches, les lignes se chevauchant à divers endroits. Cela suggère que certains vélos sont plus aérodynamiques à certains angles de lacet, tandis que d’autres sont plus lents à ces angles.
En ajoutant la marge d’erreur, les résultats se chevauchent considérablement et nous ne pouvons pas déterminer un gagnant clair.
En nous basant uniquement sur le CdA moyen, nous ne pouvons pas classer avec certitude les 10 meilleurs vélos. Outre le fait de savoir que le vélo de référence est clairement plus lent, la seule conclusion que nous pouvons tirer est que le Look 795 Blade RS est plus lent que les Specialized, Trek, Factor, Cervélo et Canyon.
Ce tableau montre la puissance nécessaire pour chaque vélo à 40 km/h. Le Specialized Tarmac nécessite 280.2 W (+/- une erreur de 3.91 W).
Le Look 795 Blade RS nécessite 286.29 W, avec également une marge d'erreur de 3.91 W. Compte tenu de cette marge d'erreur, la différence entre les deux vélos pourrait être négligeable, ou elle pourrait atteindre 13.91 W.
Le Trek Emonda ALR de référence nécessite 304.67 W. En incluant la marge d'erreur, le S-Works Tarmac est au moins 16.65 W plus rapide que le benchmark, et il pourrait être jusqu'à 32.29 W plus rapide.
Résultats des tests statiques sur vélo uniquement
Par rapport au système pilote-vélo ci-dessus, la plupart des données concernant le vélo sont regroupées, les deux tests de référence étant clairement mieux placés. Cela signifie que, du seul point de vue du vélo, les améliorations aérodynamiques sont significatives.
En excluant les deux repères, nous observons une plus grande cohérence entre les courbes restantes. Cela signifie que le vélo qui est plus rapide à un angle de lacet donné est généralement aussi plus rapide à d'autres angles de lacet. Dans certains cas, les courbes se croisent, mais les données semblent globalement plus claires.
Compte tenu de la marge d'erreur, bien qu'il y ait encore quelques chevauchements, nous pouvons affirmer avec certitude que certains vélos sont effectivement plus rapides que d'autres, le Look étant sensiblement plus lent. Nous ne pouvons toujours pas choisir un vainqueur absolu, mais nous pouvons dire que le Cervelo S5 est très rapide à lacet nul, bien qu'il ajoute plus de traînée dans les vents latéraux, tandis que le Factor OSTRO est plus lent à lacet nul mais se comporte bien à d'autres angles de lacet.
Nous avons analysé les données de chaque vélo sur tous les angles de lacet pour obtenir le CdA moyen, et après avoir ajouté la marge d'erreur, nous avons constaté que le Factor OSTRO VAM est le plus rapide, avec un CdA moyen de 0.0882 (+/- 0.0010).
Les Scott Foil et Cervélo S5 sont très proches (respectivement 0.0897 et 0.0900, +/- 0.0010), ce qui signifie qu'ils pourraient également prendre la première place compte tenu de la marge d'erreur.
Le Canyon Aeroad et le Cannondale SuperSix sont juste derrière, avec une différence de moins de 0.0004㎡ entre eux, ils pourraient donc tous deux être considérés comme deuxièmes.
Les Pinarello Dogma F et S-Works Tarmac sont légèrement en retrait, mais en tenant compte de la marge d'erreur, elles pourraient également monter sur le podium.
Les Van Rysel RCR Pro, Giant Propel et Trek Madone se situent au milieu du peloton, tandis que le Look Blade 795 RS est un peu plus loin. Tous ces vélos sont nettement plus rapides que notre modèle de référence, qui affiche un CdA de 0.1370.
Ce graphique montre la puissance requise à une vitesse du vent de 40 km/h.
Le Factor OSTRO VAM nécessite 72.59 W (+/- 0.85 W).
Le plus lent, le Look Blade 795 RS, nécessite 84.95 W, également avec une erreur de 0.85 W.
Le meilleur résultat pour le vélo de référence est de 112.74 W. En prenant en compte la marge d'erreur, le passage à un vélo haut de gamme peut permettre d'économiser entre 38.45 W et 41.85 W.
Gardez à l'esprit que ces données ne concernent que le vélo lui-même. Le vélo n'est qu'une petite partie du CdA global de l'ensemble du système de conduite, donc l'impact sera quelque peu réduit.
Pour aller plus loin
Quel vélo est le plus rapide ?
Bien sûr ! Voici la traduction anglaise :
Il est très difficile de tirer une conclusion significative ou sûre sur le vélo le plus rapide. De plus, les classements changent considérablement selon les angles de lacet et, bien que nos données montrent certaines différences, compte tenu d'autres facteurs comme le poids, nous ne pouvons pas affirmer avec certitude qu'un vélo est absolument le plus rapide.
Les résultats sont assez clairs : les vélos aérodynamiques comme le Factor, le Scott et le Cervélo se classent en tête, mais les modèles plus « polyvalents » tiennent le coup, ne se retrouvant derrière que d'environ 2 à 5 W. Compte tenu du CdA moyen pondéré sur les sept angles de lacet, le Factor OSTRO est le plus rapide de ce test. Avec la marge d'erreur, il pourrait se classer troisième, et compte tenu du fait qu'il était également le deuxième vélo le plus léger de la journée avec seulement 7.23 kg, c'est un résultat très impressionnant.
En regardant les données, on pourrait penser que le Cervélo S5 est le vélo le plus rapide du monde réel, mais ses performances sont moins efficaces à certains angles de lacet. Il fonctionne très bien à 40 km/h, mais à des vitesses inférieures ou supérieures, l'impact des angles de lacet deviendra plus important.
Le Cannondale SuperSix Evo, en tant que « polyvalent », a également obtenu de bons résultats, se classant cinquième. Mais avec notre marge d'erreur CdA de 0.0010, il pourrait se classer deuxième.
Le seul vélo qui était significativement en retard était le Look Blade 795 RS, qui était environ 12W derrière.
Notre vélo de référence, le Trek Emonda, avait environ 28 W de retard, soit environ 40 W de moins que l'OSTRO VAM.
Pour revenir à notre conclusion précédente, les données aérodynamiques des vélos modernes sont si proches que l'on peut presque ignorer les déclarations aérodynamiques des fabricants. Nous ne pouvons peut-être pas dire avec certitude quel vélo est le plus rapide, mais nous pouvons certainement identifier le plus lent. Tous les vélos haut de gamme que nous avons testés sont clairement un cran au-dessus de la référence.
Cela dit, l'aérodynamisme ne doit pas être totalement ignoré lors de l'achat d'un vélo. La différence entre les meilleurs et les pires vélos que nous avons testés pourrait atteindre 13.90 W, ce qui pourrait faire une différence notable dans certaines situations.
Quelle quantité d’énergie pouvez-vous économiser par rapport à un vélo plus ancien ?
Si vous considérez le Trek Emonda 2015 comme votre ancien vélo, alors par rapport au vélo le plus rapide de notre test, vous pourriez économiser entre 16.65 et 32.29 W de puissance. À une vitesse de conduite en solo plus atteignable de 30 km/h, vous pourriez économiser entre 7.03 et 13.62 W. Si vous poussez la vitesse à 50 km/h, les économies d'énergie augmenteraient entre 32.54 et 63.05 W, mais en réalité, il est difficile pour un individu de maintenir cette vitesse pendant longtemps, et si vous faites partie d'un groupe, les exigences aérodynamiques sont différentes.
Bien sûr, il existe aussi des moyens moins coûteux d'économiser autant d'énergie, comme l'achat d'un casque aérodynamique, d'une bonne tenue de vélo ou d'une nouvelle paire de roues. Si vous avez besoin d'une raison de dépenser de l'argent, n'hésitez pas à prendre celle-ci.
Pour être continué.
Wind Tunnel Showdown : comparaison directe de 11 super motos (partie 2)
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