TECHNOLOGIE TRACOMP

Lorsque nous avons développé la technologie Tracomp, notre objectif était d’améliorer notablement la performance globale d’une roue destinée à franchir les plus hauts cols de montagne. Pas de simples changements incrémentaux, mais des améliorations systématiques et radicales apportant des avantages tangibles, aux impacts significatifs.

Une analyse approfondie des besoins des cyclistes a fait ressortir que nous devions nous attaquer simultanément à trois paramètres. Dans l’élaboration de notre nouvelle analyse comparative de la roue alliage ultime, aucun de ces besoins n’était secondaire.

Ces paramètres sont les suivants :

Cette réflexion a eu pour fruit une technologie permettant à la roue de gagner sensiblement en rigidité, tout en réduisant le poids et en conservant la durabilité qui a fait la réputation de Mavic. Voici comment nous avons procédé.

1. RIGIDITÉ LATÉRALE

1.1.   Paramètres jouant sur la rigidité latérale

Quels sont les paramètres qui influent sur la rigidité latérale d’une roue de vélo?
Nous avons dressé une liste des facteurs les plus décisifs dans ce domaine, leur degré d’impact et leur inconvénient pour le cycliste :

IMPACT SUR LA RIGIDITÉ LATÉRALE INCONVÉNIENTS
1. Rigidité de la jante Rigidité de la jante=<10 % de la rigidité de la roue => faible impact Accroît l’inertie ou le poids, en fonction du matériau => relance plus lente
 2. Longueur de rayon Jusqu’à 7 % Des rayons courts impliquent une jante haute ou un moyeu à grands flasques  => plus lourd
3. Diamètre du flasque Jusqu’à 6 % Forte surcharge pondérale au niveau du moyeu => plus lourd
4. Entrelacement Jusqu’à 4 % en fonction de la méthode adoptée Impact sur l’équilibre de tension des rayons entre les deux côtés de la roue => moins durable
5. Tension des rayons Faible impact mais… Tension trop élevée => fatigue + flambage de la janteTension trop basse => rayon non chargé… => moins durable
6. Rigidité des rayons  Jusqu’à +36 % Pénalisant en termes de poids, en fonction du matériau => plus lourd
7. Parapluie de la roue accru  Jusqu’à +50 % Énorme impact sur l’équilibre de tension des rayons (tension très basse sur le côté opposé à la roue libre) => moins durable

Donc, pour atteindre notre objectif d’améliorations significatives, nous devions agir sur la rigidité de la roue et le parapluie. Mais nous devions également prendre en compte les inconvénients inhérents à la manipulation de ces éléments.

 

1.2.    Mesure de la rigidité latérale

Rappelons tout d’abord rapidement à quoi tient la rigidité latérale. Pour que la roue soit efficace, il doit y avoir une résistance à la flexion latérale (entre les deux côtés) lorsqu’une force est appliquée. Plus la roue est rigide, et plus elle est efficace. Une rigidité latérale élevée est donc souhaitable si l’on souhaite avoir le transfert le plus efficace de l’effort à la route.

Intéressons-nous à présent à la façon de mesurer la rigidité latérale avec précision.

Les roues doivent être verrouillées par le moyeu à l’aide d’une fixation solide et infiniment rigide. Ensuite, une charge est appliquée sur le côté de la jante qui constitue la zone de contact entre la roue et le sol. Cette charge doit correspondre à la puissance d’un coureur bien entraîné qui sprinte – la situation typique dans laquelle on a besoin de pouvoir compter sur sa roue. Nous appliquons généralement une charge latérale de 20 décanewtons (DaN), représentant la charge latérale atteinte pendant un sprint par un cycliste de haut niveau. Ce processus produit une courbe illustrant le niveau de déformation sous une charge latérale de 0 à 20 kg.

 

1.3.   Interprétation du résultat

La courbe que dessine l’application de la charge est la suivante :

Le cercle rouge montre qu’à un certain point (plus ou moins rapidement en fonction de la roue), il suffit d’un faible incrément de charge latérale pour que la déformation s’accentue très vite.

Cela se produit lorsqu’un rayon perd de sa tension. Celui-ci ne peut alors plus assurer l’intégrité de la roue. Conséquences pour le cycliste :

  1. La roue se déforme : le coureur sentira la roue se ployer
  2. La roue fait du bruit
  3. La perte complète de tension affecte la durabilité de la roue

Ainsi, il apparaît évident que pour accroître la rigidité latérale, nous devons :

  • éviter que les rayons se détendent sous une forte charge
  • sous toute charge, limiter le degré de déformation

Dans ces conditions, la pente de la courbe se ferait alors plus prononcée, sans point d’inflexion.

La solution généralement adoptée par de nombreux fabricants de roues pour prévenir cette perte de tension soudaine consiste à augmenter la tension des rayons.

Si nous suivons leur exemple et mettons la même roue avec une tension accrue des rayons sur le même banc d’essai, voici ce que nous obtenons :

De fait, le rayon perdra en tension plus tardivement : il faudra une charge plus importante pour le détendre.

Mais ce faisant, nous avons créé de nouveaux problèmes :

  1. Une contrainte accrue est appliquée aux composants de la roue, ce qui limite :
  • la durabilité
  • la possibilité d’économiser du poids

La roue est moins rigide : avec une charge raisonnable, on obtient une distorsion plus prononcée pour le même effort, puisque la roue flambe plus facilement sous l’élévation de la tension sur l’ensemble de la roue (la courbe est plus plate).

 

1.4.    Les 2 solutions les plus efficaces pour accroître la rigidité

Solution #1 : des rayons plus rigides
Le rayon est le 1er composant de la roue en cause dans sa déformation ; son élasticité est bien plus importante que celle de la jante ou du flasque du moyeu.

Un rayon plus rigide apportera une élasticité moindre :

Solution #2: un parapluie plus important, sans détente des rayons
Les roues arrière sont asymétriques du fait que les rayons doivent ménager la place nécessaire à la cassette d’un côté, et conserver un grand espace de l’autre côté également.

Lorsque la charge est appliquée, nous obtenons :

Lorsque la tension des rayons redescend à 0, nous constatons la déformation supplémentaire évoquée à la section précédente.

1.5.    Comment TRACOMP résout le problème de la rigidité latérale accrue

Comme on l’a vu, nous avons besoin de rayons plus rigides.

Les rayons des roues Tracomp sont en carbone. Lorsqu’il est sous tension (mode TRAction), le carbone ne s’étire pas autant que l’acier ou l’alliage et la déformation de la roue est réduite :

Par conséquent, là où un rayon classique s’affaissera sous une forte charge, le rayon Tracomp entrera en mode COMPression afin de maintenir la rigidité latérale à un niveau constant, évitant ainsi la perte soudaine de raideur :

1.6.    Quel est le secret de la roue Tracomp ?

Le rayon est bloqué aux deux extrémités :

  1. À la jante, à l’aide de la technologie Fore®
  2. Au moyeu, à l’aide de la bague Tracomp

Le rayon est rigide et ne fléchit pas lorsqu’il est comprimé :

  1. Matériau : fibre de carbone multidirectionnelle (module intermédiaire) pour une résistance à l’impact maximale
  2. Forme :
  • Boyau
  • Diamètre externe : 4 mm
  • Diamètre interne : 2,6 mm

Les rayons ne s’étirent pas (traction) et ne peuvent pas perdre leur tension (compression)
La roue est RIGIDE quelle que soit la charge, et même avec une faible tension des rayons

1.7.    Comparatif de rigidité

Une roue Tracomp offre un très haut degré de rigidité (moindre déformation à charge égale).
Les rayons d’une roue Tracomp n’étant pas susceptibles de se détendre, on n’aura jamais de perte soudaine de rigidité, même sous la charge la plus élevée.

Roue conventionnelle

Roue Tracomp

Rigidité latérale d’une roue Tracomp :

  • Avant : 56 N/mm
  • Arrière : 56 N/mm

30 % PLUS RIGIDE QU’UNE ROUE CONVENTIONNELLE AVEC UNIQUEMENT DES RAYONS SOUS TENSION

2. LÉGÈRE ET DURABLE

2.1.   Les avantages d’une tension réduite des rayons

Comme on l’a vu à la section « Rigidité » ci-dessus, les rayons d’une roue Tracomp ne perdent jamais leur tension, c’est pourquoi celle-ci peut être réduite sans impact défavorable sur la rigidité latérale.
Moins de tension, cela signifie moins de contraintes sur le moyeu, les rayons et la jante. Le poids des composants de la roue peut être diminué sans impact sur la durabilité.
Ci-dessous, des simulations CFD de roues en situation statique (sans application de charge) :

Roue Tracomp

Roue conventionnelle

On voit clairement que même en mode statique, du fait de la tension constante des rayons, une roue conventionnelle subit une contrainte modérée.
Une roue Tracomp en revanche, grâce à la tension plus basse de ses rayons, n’est soumise qu’à une très faible contrainte.
Bien entendu, une fois que la roue est en mode dynamique (course), la différence de contrainte s’avère encore plus marquée.

2.2.    L’utilisation du meilleur matériau pour la fonction

Jantes en aluminium :
Légères, durables, pratiques, rigides
Jantes de moins de 370 g (poids du pneu)

Moyeux en aluminium :
Plus légers que n’importe quelle application composite dans un emploi similaire

Rayons en carbone :
Plus légers et plus rigides que toute autre conception, s’ils sont bien formés,
5 g par rayon/écrou (vs 7 g sur un rayon en Zicral, 8 g sur un rayon en acier)

R-SYS SLR : 1295 g par jeu
Ksyrium Pro Exalith SL : 1355 g par jeu
Plus léger que la plupart des roues à pneu en carbone

3. À PROPOS DES RAYONS TRACOMP EN CARBONE

Depuis 2010, les rayons Tracomp en carbone sont fabriqués en couches de carbone renforcé multidirectionnel, constitué de fibres de carbone unidirectionnel orientées suivant un schéma spécifique conçu pour renforcer la résistance.

Un cliquet a été inséré entre le rayon et chacune de ses deux extrémités pour renforcer cette zone et répartir la contrainte sur une surface plus importante. Cela améliore notablement la résistance aux ruptures du rayon lorsqu’une partie tierce comme une pédale ou le dérailleur s’introduit dans une roue en rotation. Le comportement en termes de résistance est similaire à celui d’une roue Ksyrium avec des rayons en Zicral.

La résistance des rayons à l’impact a été multipliée par 5.
Sa rigidité en torsion est désormais 3,5 fois plus importante.
Tracomp affiche le même comportement de résistance aux collisions que n’importe quelle autre roue Mavic.

4 commentaires

  • Pierre-Louis VALENTIN

    Génial pour l’explication de bout en bout. C’est très clair. Merci de partager votre travail.
    Cordialement,

  • Bonjour
    Avez vous constaté une détérioration de la traînée aérodynamique ( due au fort diamètre des rayons)?

    • Bonjour,
      En effet, en soufflerie, les performances de la R-Sys ne sont pas les meilleures, du fait de la grosse section de ses rayons.
      Mais si vous vous orientez vers ce type de roues, c’est sans doute que vous aimez la montagne et c’est dans les ascensions que la R-Sys SLR vous fera gagner le plus de temps. Sur une étape de montagne, vous passez facilement plus de 60% de votre temps à grimper. C’est là que vous ferez des écarts nettement plus significatifs que les quelques secondes que vous perdrez lorsque vous dépasserez les 40 km/h.
      Mavic