Bilan puissance montée/descente

C'est le fil de Lalar qui me fait réagir.
Au préalable, je dois faire état de mes constatations. Je roule assez souvent avec un copain en VD qui est un compétiteur entraîné et plus jeune de quelques années. Il est donc nettement plus puissant que moi. Nous nous sommes souvent comparés sur des sorties de quelques dizaines de kilomètres, lui en VD, moi avec le Quest.

       

En fait, on est très proches au niveau moyennes. Quand on roule ensemble, on est autour de 30.
Quand il y en a, c'est le vent qui fait l'arbitre. Si nous l'avons dans le dos il me prend quelques km/h. Mais vent de face, c'est l'inverse. Il arrive à me suivre en se protégeant dans l'arrière du VM et fini par décrocher si je maintiens l'allure.

Là ou cela devient intéressant, c'est quand la route présente une alternance de faux-plats. Cela a déjà été évoqué dans plusieurs fils de ce forum. Mais jamais vraiment analysé, pour ce qui en est de mes recherches.
Il est évident que le VM est perdant dans les phases de montée. Et le temps que l'on passe à ramer, disons à 18/20 km/h, pour atteindre le sommet est théoriquement plus long que celui où l'on récupère de la moyenne dans la descente qui suit. Donc, on a envie de dire que le VM est globalement perdant à priori.

   

Sauf que, .... Si durant la descente, il n'y a pas de virage ou d'obstacle qui oblige à ralentir, la masse du VM permet de prendre une vitesse supérieure. Et ça tombe bien car son aérodynamique fait que son rendement en puissance augmente magistralement par rapport au VD.
Dit d'une autre manière, l'énergie potentielle du dénivelé négatif est bien mieux exploitée qu'en VD.
Et cela peut compenser parfois très bien la perte dans la montée.

         


Bien sûr, il s'agit de contextes particuliers. Le top, c'est quand la route est descendante et le vent de face. Mais je l'ai constaté plusieurs fois avec le même copain qui s'échappe dans un premier temps et que je suis finalement obligé d'attendre un peu plus loin après l'avoir redoublé sans pédaler.

Pour aller au-delà de la sensation et de l'expérience entachée de paramètres perturbateurs, il doit être possible de mettre tout ça en équation (si ce n'a pas été déjà fait) pour confirmer ou infirmer.
Mais je suis assez moyen en math et je crains d'écrire de bêtises. C'est qu'il y a de l'intégrale dans l'air !
Quelqu'un pour s'y coller ?

Bon Matin,
Merci pour cette analyse !!!
La démarche est intéressante , une bonne invitation à la réflexion surtout pour ceux qui n'ont pas encore utilisé de VM.

Je ne sais pas pourquoi, mais j'avais un peu pensé à toi en lançant le fil.    

Il doit y avoir de l'intégrale double, je le sens bien, yes ...

Je fais les mêmes constatations que toi.
L'élan allié à la masse du VM dans une descente en ligne droite lui permet de remonter une pente quasi équivalente sans un coup de pédale.
J'ai un strada depuis peu, et la conduite (même par rapport à mon scorpion) est totalement différent en terme de rapport avec le terrain que sur tout autre engin à pédales.
J'ajoute que le pilotage d'un VM est tres grisant.

Parfois même renversant...

Je comprend que le VM n'est pas adapté au plat pays (pas de prise d'élan), sauf un peu quand le vent est de face et quand il fait froid

L'analyse peut sûrement être assez complexe, en tout cas au-dessus de mes capacités limitées en mathématiques. Par contre, comme je l'ai déjà vu quelque part sur ce forum, il est assez simple de calculer le temps nécessaire pour parcourir une distance donnée à une vitesse connue.

Prenons un exemple, qui ressemble pas mal à la montée du Pas de Peyrol depuis Mandailles :

En VM, 10 km à 7 km/h (6 à 8 % de pente), soit 85 min pour monter. En VD, mettons 12 km/h, soit 50 min pour monter. Soit 35 min dans la vue tout de même à la montée.

A la descente, mettons 60 km/h pour le VM et 40 seulement pour le VD. En réalité, dans la descente du col en question, la vitesse est identique entre les deux, autour de 50, pour cause de virages. Sauf erreur, ça demande 10 mn au VM contre 15 mn au VD. Seulement 5 mn de rattrapées : il n'en reste plus que 30 , bon courage !

Que les VM ne soient pas les vélos les plus appropriés en terme de performance pour franchir les cols n'est pas une découverte.

Par contre, en terrain gentiment vallonné, sur le plat ou faux plat montant ou descendant, les VD sont à la peine.

C'est en faux plat montant que je serai curieux d'un calcul précis : jusqu'à quel % va-t-on plus vite en VM qu'en VD pour une même puissance développée ? 0.5 %, 1%, 2 % ??  Je pose la question, étant toujours surpris de dépasser les VD dans le fond de vallée à la montée.

Mais le principal, c'est de bien se marrer, n'est-ce pas Magnum ?

Exactement!

Des éléments de réponse se trouvent dans les publications suivantes:
http://www.recumbents.com/wisil/Hein/ME599_Report1.pdf
http://www.recumbents.com/wisil/Hein/me599_report2.pdf

La 2ème publication est la plus pertinente, mais la 1ère aide à comprendre les hypothèses de travail de la 2ème.

Les conclusions de ces études théoriques:
Sur un terrain vallonné avec des déclivités positives et négatives de 5% (dénivelé max 100m), le VC caréné (poids 30kg) sera  plus rapide qu'un VC non caréné (poids 15kg). Mais cet avantage diminue tandis que le dénivelé augmente. Logique

Bonne lecture!

sur PBP
1200 kms et 10000 m de dénivelé
les VM n'ont jusqu'à ce jour jamais terminé en tête
et en 2011 ..Jejon était devant eux à l'arrivée et ..déjà à l'aller au passage à Nogent le Roi .
aucune conclusion ..juste à verser au dossier..
Papy volant

lalar a écrit:

Par contre, en terrain gentiment vallonné, sur le plat ou faux plat montant ou descendant, les VD sont à la peine.

Remarque intéressante , moi qui renoncerai à une AE car en général j'évolue à peu près sur ce genre de terrain.
Quoique , il y a des côtes de 8 kms mais ce n'est pas comparable avec un col , nuance.

Intéressant ce post

" les VM n'ont jusqu'à ce jour jamais terminé en tête "

Des hollandais ont terminé dans les 70 heures
Roulcouché en 2011 sur Strada a utilisé le temps accordé sans objectif de record

En 2007 et 2011 le VM apportait un certain abri !

Pour moi, qui fréquente la haute montagne (= côtes à gravir) et qui pèse plus de 115 kg,
je constate à chaque sortie que le poids est particulièrement handicapant
pour faire de belles performances dès que le terrain présente de nombreuses côtes.

Mon trike n'étant pas caréné, il m'est quasiment impossible de faire de belles ressources après des descentes,
même si j'adopte une position assez couchée, donc relativement aérodynamique (...même en rabattant mon pare-soleil).
Cela m'oblige toujours à pédaler très fort pour "regagner" l'énergie cinétique perdue lors de la ressource.
En tout cas il est évident qu'un vélo droit -très léger- fait mieux que moi.

La 2èm roue devant me fait perdre beaucoup d'énergie dans les ressources (poids de la roue, friction du pneu (large et accrocheur)),
ce qui est très net en comparant au même parcours avec un VC 2 roues (20x26 ou 26x26).

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Ainsi, il est probable qu'avec un trike caréné, le surpoids du carénage :
-oblige à se fatiguer plus pour grimper les côtes
(et comme on y roule moins vite ,le bénéfice aérodynamique baisse!), ce qui doit se ressentir sur l'ensemble de la sortie?!,
-et oblige (=son corollaire) de rouler plus longtemps pour gravir la côte!

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Papy Volant ne me contredira pas en affirmant que:
la moyenne générale d'une sortie avec montée et descente d'un col ne se fait simplement:
-en additionnant les 2 vitesses ,
-puis en divisant pas 2.

Dans mon cas:
-montée à +/- 5 km/h,
-descente à +/- 60km/h
60+5=65 qui divisé par 2 donnerait environ 33km/h, ce qui est trèèèèèès loin du compte (hélas!).
Il est évident que je passe la plupart de mes sorties en montée , alors qu'il ne me faut que quelques minutes pour faire le même trajet...en descente.

lalar a écrit:

C'est en faux plat montant que je serai curieux d'un calcul précis : jusqu'à quel % va-t-on plus vite en VM qu'en VD pour une même puissance développée ? 0.5 %, 1%, 2 % ??  Je pose la question, étant toujours surpris de dépasser les VD dans le fond de vallée à la montée.

A l'époque de mon waw j'avais fait une comparaison basée, non pas sur le pourcentage de la pente (parfois assez difficile à constater) mais sur la vitesse observée, je crois toujours que c'est plus au moins valable: http://velorizontal.1fr1.net/t15422-vm-vs-vd

Papy volant a écrit:

sur PBP  
et en 2011 ..Jejon était devant eux  à  l'arrivée et ..déjà  à l'aller au  passage à Nogent le Roi .

Sauf qu'en 2011 Christian VON ASCHEBERG en milan est parti le lundi matin (donc tu ne l'as pas vu)
et a terminé en 47h42 près de 3h de moins que Jéjon.
J'ai mis quelques meilleurs temps collectés dans ce fil.

PBP c'est beaucoup de toboggans et nous en avions bien profité avec le Dodo, rien à voir avec une montée de cols.

*ma remarque avec le PBP etait surtout pour repondre a Samurai
*merci J Lou d'avoir ajouté la perf de Christian en VM
*quant au Dodo..on connait ses qualités et lui je l'ai vu
*de toutes façons un peu de calcul permet de simuler tout celà!!
sans tenir compte des aléas meteo..parce que en 2011 j'en connais ..qui a Nogent en VM demandait ..A BOIRE!!
d'accord ..les autres aussi !!
Papy volant

@ Samural :

Merci pour ces liens qui répondent à l'interrogation initiale du fil. Il y a de quoi lire et réfléchir

@Bison couché :

Merci pour le lien sur un débat semblable antérieur qui est complémentaire.

En lisant ce fil, je crois qu'on classe tous les VM dans le même moule. Je crois que la nouvelle génération de VM (DF et Milan SL) sont bien plus capable de monter que les anciens. En premier lieu, le poids est moindre (23kg DF vs 29kg Quest Carbone) deuxièmement, le rigidité de la coque et finalement la suspension arrière beaucoup plus ferme. Ces deux derniers permettent de transmettre plus de pouvoir à la roue arrière lors des montées et accélérations alors que pousser 6kg de moins rends aussi la tâche plus facile. Daniel Fenn viens de construire le DF-S qui fait 16.5kg complet et indique qu'il pourrait faire le DF-XL à moins de 20kg. De plus, on a souvent tendance à comparer des cyclistes qui ne sont pas au même niveau soit un cycliste de meilleur niveau sur VD que sur VM ce qui change les résultats ou du moins la marge.

Il est certain qu'un VM n'est pas bien adapté aux grandes ascensions mais si on regarde sur l'ensemble du terrain et des conditions, avec des cyclistes de même niveau le VM devrait se trouver devant. Il y a une discussion d'intérêt sur le Forum BROL car il n'y a jamais eu de vélomobile qui ont fait RAAM, et seulement 2 équipes de VPH sur deux roues ont ralliés l'arrivée (incluant le record de 5jrs 1h), jamais un VPH a complété en solo. Les nouveaux VM plus léger permettraient probablement de vaincre les montagnes qui ont été le problème jusqu'à ce jour étant donné le profil (4 800km et 52 000m de montée).

Quand je fais de brevets, je termine régulièrement quelques heures en avance sur les cyclistes qui sont plus jeunes et plus en forme que moi par exemple un 300km avec 1 900m de montée. Je gagne du temps sur les plats, les descentes et je perds lors des montées mais si le parcours est 600km avec 10 000m de montée, il est fort probable que la différence serait peut-être en faveur d'un VD cependant des parcours comme ceux-ci ne sont pas chose qu'on voit régulièrement. Donc le VM reste devant le plus souvent.

"jamais un vph a complété en solo"??
et Barbara Buatois ??
Papy volant

Papy volant a écrit:

"jamais  un vph  a  complété en solo"??
et  Barbara  Buatois ??
Papy  volant

Elle a fait la course sur un vélo couché régulier, (un Performer je crois) en non un VPH avec carénage.

Résultat Barbara Buatois | 3005 miles | 11d 19h 48m | 10.59 mph

Luc faudra me traduire
!!
"jamais un VPH a complété en solo"
*Barbara était en bent non caréné
*et en 19..??le Lightning F 80 a gagné je crois ?? mais engin caréné
Papy volant

Papy volant a écrit:

Luc  faudra  me  traduire
!!
"jamais  un VPH  a  complété en solo"
*Barbara était  en bent  non caréné
*et  en 19..??le Lightning  F 80   a  gagné  je  crois ?? mais  engin caréné
Papy  volant

Premièrement il est bon de préciser qu'il y a plusieurs catégories pour RAAM celles d'intérêt sont la classe de vélo couchés, la classe de VPH qui sont définis comme des vélos carénés et finalement la classe Open qui peut-être pour un mélange de VPH et autres vélos. De plus il y a une classe pour les solo, les équipes de 2, 4 et 8 compétiteurs.

Effectivement une équipe de 4 Lightening a gagné 1989 RAAM qui a traversé les É.U. en 5 jours, 1 heure, et 8 minutes. Qui je crois est le record absolu.
http://www.lightningbikes.com/media/1989-raam-velonews.html

Bob Fourney a essayé de traverser les É.U. en solo et il a été forcé d'abandonner. On commence presque immédiatement par la traversée des Rocheuses avec des parties à 3 500m suivi par la traversé d'un désert, le températures dans les 40C, le vent dans le prairies du centre font en sorte qu'il est difficile de faire cette traversée en VPH spécialement en solo. Il faut rester dans des minimum de temps à plusieurs endroits sinon on ne peut continuer donc si on est trop en retard dans les Rocheuses on ne peut pas se reprendre dans les plats.

Seulement deux vélo couchés ont gagné RAAM soit Barbara Buatois et Maria Parker chez les femmes. Barbara n'était cependant pas la première à arriver, elle était plus de 2 jours derrière le meilleur solo (homme). Dennis Johnson a gagné dans sa catégorie d'âge l'an dernier avec son vélo couché Cruzbike mais il n'y a pas eu de vainqueur solo homme toute catégorie en vélo couché.

J'espère que ça explique bien les VPH et Vélo couchés à RAAM.

J'ai repris sur le forum les différentes formules de calcul de puissance et en prenant comme condition :

Pour un cycliste de 60 kg avec un vélo de 10 kilo et un vélomobile de 30 kilo

Un SCX du vélo estimé à 0,31 et du vélomobile 0,1 avec une masse volumique de l’air à 25°C et Fr= 0.011

j'obtiens le tableau suivant:

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avec Pv la puissance théorique nécessaire au vélo et PVm la puissance du vélomobile.

Nous pouvons voir que en dessous de 4 m/s (sur le plat) le vélo demande moins d'effort mais après l'aéro reprends le dessus.

A partir de 7m/s et en dessous de 2% de côte le vélomobile garde l'avantage.

Si les conditions de calcul ne sont pas correcte je referai le tableau avec les nouveaux SCX ou fr.

Il faudra juste les préciser.

puisque tu aimes les chiffres
peux tu calculer la "puissance" nécesssaire au total sur un PBP
1200 kms
10000 de denivelé
en comptant 20 de moyenne tout compris (plat..montées et descentes )
soit 60 heures roulées..
avec tes paramètres..poids etc
merci
Papy volant