pilotage velo cyclisme

CALCULER LES PARAMETRES DE PILOTAGE DU VELO

Pour piloter son engin, un cycliste peut effectuer les actions suivantes:

doser l'effort sur les pédales. Cet effort peut se quantifier par la force de pédalage. C'est la composante de la force sur les pédales perpendiculaire à la manivelle. C'est cette composante qui crée un couple sur le plateau et va entrainer la chaîne puis finalement va faire tourner la roue arrière. Dans le document "Analyse du mouvement de pédalage", on peut voir que cette force de pédalage varie de façon sinusoïdale lors d'un tour de pédalier. Elle passe par des hauts et des bas. On peut cependant donner une valeur moyenne à cette force. C'est cette valeur moyenne notée F_p que nous retiendrons mais très grossièrement on peut estimer que la valeur maximale est égale à 1,5 fois la valeur moyenne. Cette force s'exprime en Newton (ou en kg si l'on préfère). Elle peut être mesurée par un capteur de puissance. On notera ici qu'un capteur de puissance mesure en réalité le couple C, la force F_p s'obtient par la relation: F_p=C m (m longueur de la manivelle). En pratique, si cette force se ressent dans les jambes, sa valeur reste une inconnue pour la plupart des cyclistes mais on peut la calculer si l'on connaît sa puissance.
faire varier la cadence de pédalage. La cadence notée ici N (en tour/seconde) ou n (en tour/minute)se définit comme le nombre de tours par minute du pédalier.
modifier le braquet. Par braquet noté B, nous désignerons le rapport entre le nombre de dents du plateau et le nombre de dents du pignon utilisé. Le cycliste dispose donc d'une gamme de valeurs de ce rapport, le nombre de valeurs possible est fonction du nombre de plateau et du nombre de pignons. Ainsi, pour deux plateaux et 11 pignons, on dispose en théorie de 22 vitesses. En pratique ce nombre est moindre car d'une part des valeurs de braquet peuvent être très voisines et d'autre part, il n'est pas recommandé de croiser la chaîne, petit plateau et petit pignon par exemple.

Le cycliste dispose donc de 3 paramètres pour régler son pédalage: F_p (kg), N(tr/mn) et B(sans unité) mais il souhaite toujours avoir d'autres informations et notamment:

La vitesse. On n'imagine pas un cycliste qui ne serait pas avide de cette information. Un compteur de vitesse vous en donne sa valeur. On peut aussi la calculer à partir des 3 paramètres pilote. La relation s'écrit:
La puissance. La valeur de la puissance P est de plus en plus demandée par les cyclistes. On peut la mesurer à partir d'un capteur de puissance mais un tel capteur ne fait pas partie de l'équipement d'un cycliste ordinaire. On peut la calculer à partir des 3 paramètres pilote au moyen de la relation:
La force motrice. Cette notion n'est que très rarement utilisée. La force motrice que nous désignerons par F_m et qui s'exprime en Newton (ou en kg), c'est la force induite par le pédalage mais mesurée au contact pneu-chaussée de la roue arrière où elle s'exerce tangentielle au pneu. Pour l'illustrer, on peut dire que c'est la tension d'une corde si, au lieu de pédaler, vous vous feriez tirer par un véhicule. Ou encore, c'est la poussée qu'un coureur à pied devrait exercer pour vous faire rouler si vous ne pédaliez pas. Là encore, on peut la calculer à partir des 3 paramètres pilotes au moyen de la relation:

Finalement, on a 6 paramètres pouvant caractériser le pédalage d'un cycliste.
Mathématiquement, on ne dispose que de 3 équations pour 6 inconnues. Il faut donc connaître la valeur de 3 de ces 6 inconnues pour en déduire les 3 autres. C'est ce que fait le calculateur proposé ci-dessous. Par exemple, connaissant les 3 paramètres qui sont les plus accessibles: vitesse, cadence et braquet, on en déduira la force de pédalage, la puissance et la force motrice.

Calculateur

Remplissez 3 cases sur les 6. Le calculateur vous donnera la valeur des 3 autres ou vous donnera un message d'échec.