Roulement céramique et vélomobile: avis

Bonjour a tous,

tout est dans le titre. vue le vitesses élevées en VM, je me demande si les roulements céramiques (hybrides) n'auraient pas un intéret, mais vu le prix (40 Euros pièces..., soit 400 euros pour un QV, hors roulettes de ligne de transmission...) ça fait hésiter.

Certains ont t-il déjà essayé et relevé un gain ?

Gully

J'ai pas tout compris de quels roulements ?

Vu les diverses sources de frottement dans un vélomobile, je ne pense pas que la dépense soit justifiée. Il est vrai que les roues de mon Pinarello en sont équipées et la différence est sensible.

Le gros avantage des roulements céramique est leur longévité et leur résistance à la rouille (des roulements totalement étanches, cela n'existe pas, pour ceux situés à des endroits exposés, roues, pédalier... il finit toujours par y avoir des entrées d'humidité et de crasses).

Mais pour être vraiment immunisé contre la rouille, il faut non seulement des billes céramiques mais aussi des cages céramique et ceux-la coûtent très cher.

Il y a aussi beaucoup de mauvais roulements céramique chinois.

Résistance à la rouille ? Mais ça ne rouille pas la céramique. En fait des coulées de rouille venant d'un autre élément ?

La rouille n'a rien à voir avec l'utilisation de la céramique !

En vélo comme en automobile sur les roues il n'y a que des roulements céramiques hybrides.
Les chemins ( ou pistes) sont en acier rectifiée et seules les billes sont en céramique.
Des roulements full céramiques ne résisteraient  pas aux chocs.
Ils sont réservés à des applications bien précises.
L'avantage des roulements hybrides et de nécessiter peu de lubrification voire pas du tout.
La céramique est utilisée car elle possède un coefficient de dilatation similaire à l'acier et permet une finition de sa surface largement supérieure.plus la surface est "lisse"( Ra) moins elle nécessite de lubrification.
La lubrification et les systèmes pour la protéger de la pollution ( joints ou déflecteurs) sont la cause principale du couple d'un roulement ( après la précontrainte voulue par conception).
S'affranchir donc de lubrification c'est gagner un peu de couple donc du rendement.
Sur les 6 roulements de roue d'un vm ,le gain n'est pas négligeable (pour la compétition).
Il faudra également se pencher sur la lubrification de la chaîne  , potentiel non négligeable de gain de rendement.
Il serait dommage de monter des supers roulements pour être pénalisé par un lubrifiant bas de gamme..

Slt,

merci pour vos retours,

Je retiens que la différence se ressent sur un VD, donc cela devrait être encore plus flagrant sur un VM.
Que le gain est lié au besoin réduit de lubrification, du coup j'imagine que cela doit être encore plus sensible en hiver, vus que les lubrifiant s'épaississent (le QV est particulièrement sensible à la température en terme de performances, peut être parce qu'il a 3 roulements par roue arrières+ les classiques 2 par roues  à l'avant + 2 roulettes de renvoi + 2 roulettes de tendeur + roulette de dérailleur...)
Je lis aussi qu'ils sont plus durables: vous confirmez ? en terme de contraintes admises pour une même taille est ce similaire ? (ça pourrait un peu faire passer la pilule du prix.
Je comprends aussi que les lèvres jouent un rôle aussi dans les frottements donc pour un QV qui a ses roulements protégés, il vaudrait mieux utiliser  du ZZ plutôt que 2RS, voir moins

pour la chaine, je partage aussi. J'ai lu dans une étude que paradoxalement, pour une chaine propre, le lubrifiant réduisait le rendement. celui ci n'a d'intérêt qu'en protégeant la chaine des salissures, qui elles, frottent bien plus. donc chaine de VM protégé = le minimum de lubrifiant, et le plus fluide possible

Gully

Si tu souhaites grappiller quelques dixiemes voir quelques watts, tu changes les roulements 6001 ZZ (tambours Archer 70 ou 90 mm) par des 6001 C3 Z. c3 est l'augmentation de jeu. Un seul flasque Z est nécessaire.
Et faire passer comme tu l'indiques les roulements des guides chaine 608 (pour Milan) par des ZZ, il y aura moins d’étanchéité à l'eau mais également moins de frottements.

L'investissement est minime et je suis assez satisfait du résultat sans investir dans du céramique.

Quand on a des roues de petit diamètre, l'eau et la crasse arrive facilement au centre de la roue et finalement dans les roulements qui n'aiment pas cela du tout !

Les roulements du pédalier des VD sont aussi très exposés aux projections d'eau et de crasse (énormément si il n'y a pas de garde boue avant).

La aussi l'eau et la crasse finit par rentrer. Les roulements externes vissés des deux cotés de la boite de pédalier, sont particulièrement sensibles.

Les roulettes des dérailleurs, idem, des roulements très exposés et avec souvent peu de protection autour.

Et si, les roulements céramiques sont aussi utilisés pour éviter la rouille qui tue les roulements, pas uniquement pour grappiller quelques watts.

Il existe des roulements billes céramique/cage inox.

Tu te plantes..
Pour lutter contre la corrosion, de simples joints  ou déflecteurs suffisent pour un coût 50 fois inférieur à des roulements hybrides.
Les roulements de pédalier et de roues vélo sont des roulements industriels très bas de gamme , utilisés normalement sur des moteurs électriques où la protection contre la pollution n'est pas la priorité .les joints ou déflecteurs sont montés en jeu large pour ne pas trop pénaliser le couple de traînée.
L'application au vélo est un effet d'aubaine , pas un développement spécifique.
Seul Ceramic speed fait un travail de recherche sur les roulements vélos ( et particulièrement sur les lubrifiants avec une avance technologique impressionnante au détriment du coût).
(Les cages sont des éléments mineurs d'un roulement)

Regardes l' utilisation réelle à la base des roulements hybrides :
https://www.skf.com/fr/products/rolling-bearings/engineered-products/hybrid-bearings

Tu as tout à fait raison, la plupart des roulements n'ont pas été conçu pour un usage vélo.

Les vitesses de rotations pour lesquels les roulements sont conçus sont beaucoup plus élevées que celles ou ils sont utilisés sur les vélos.

Mais il existe des roulements céramiques (billes céramiques, pas full céramique) pas très chers non plus et les joints et déflecteurs (ceux mis sur les roulements et ceux ajoutés dans les moyeux de roues, les pédaliers, les roulettes de dérailleur) ne sont jamais 100% étanches. Avec l'usure, ils deviennent encore moins étanches.

Et le vélo n'est pas la pire des conditions, les roulements des rollers en lignes, des skate board des long board souffrent encore plus car roues de plus petit diamètre.

La aussi, on utilise des roulements céramiques, pas pour gagner quelques watt, mais pour éviter la rouille et pouvoir rouler sur sol mouillé ou lorsqu'il pleut sans devoir chaque fois démonter les roues pour faire sécher les roulements

slt,

j'ai eu le même retour coté Ddronten: ils en sont revenu et maintenant repassés aux roulements à flasques métalliques (Z) plutot que "caoutchoucs dure" (RS).
Les roulements représentent 1% des pertes donc même si on réduit par 2 es pertes des roulements, c'est 0,5% de gain... et les hybrides céramiques revendiquent environ 15% de gain

en revanche, travailler les frottements de chaine avec un tube PTFE bien moins cher est plus sensible

@+

Gully

1100xx25 a écrit:

Vu les diverses sources de frottement dans un vélomobile, je ne pense pas que la dépense soit justifiée. Il est vrai que les roues de mon Pinarello en sont équipées et la différence est sensible.

Es-tu certain que cette différence soit liée aux roulements? Est-ce que tu as des roues aéro, avec peu de rayons? Quels pneus as-tu? Avec quel vélo te compares-tu?

gully-vert a écrit:

Je retiens que la différence se ressent sur un VD, donc cela devrait être encore plus flagrant sur un VM.

Franchement je doute du gain. La litérature indique tout au plus un gain de 1 à 2w, c'est franchement minime.

Durabilité : je doute que quelqu'un ait un vrai retex à ce sujet, sachant que par ex sur mon VD qui a maintement 25000km et qui sert tous les jours qu'il preuve, qu'il vente ou qu'il neige (testé hier!), je n'ai auccun soucis de durabilité, et c'est la transmission la plue libre que je n'ai jamais connu, alors que c'est du matos entrée de gamme (SRAM APex, moyeux chinois, roulement de pédalier SRAM GXP de base).

J'ai aussi sur mon Performer des roues pas très chères Vision Team 35, les roulements sont hyper fluides (quand le lance la roue avant, elle tourne très, très longtemps, et quand elle a ralenti, elle revient en arrière sur le tout petit balourd de roue...) => difficile de dire qu'il y ait ne serait-ce qu'un watt là dedans...

Quand tu fais tourner tes roues à vide, tu trouves qu'elles freinent trop vite? Avant de chercher dans les roulements, je chercherai ailleurs : pneus, parallélisme, aéro...

Mettre 400 balles dans des roulements me semble être un très mauvais investissement.

EDIT : doublé... et rassuré de voir que tu es revenu à la raison!

zapols a écrit:

EDIT : doublé... et rassuré de voir que tu es revenu à la raison!

Oui oui, pas d'inquiétude: je pose le sujets, met les pieds dans le plat, voir pousse une voie surprenante proposée, mais ce n'est pas pour autant que mon avis soit arrêté.

mais c'est vrai que je me suis une fois emporté suite à des avis sur d'autres forum quand au gain des roulettes de renvoi à dents vs sans dents sur le bruit... 3 joints toriques font au final plus de résultats..

Gully
[EDIT]: en ce moment, le froid fait remonter le dossier friction en haut de la pile quand on roule...

Bonjour,
Dans ce document on trouve le coefficient des roulement à billes  0,0015
http://sti-monge.fr/maintenancesystemes/wp-content/uploads/2015/04/Roulements-generalites.pdf
Si le roulement à un diamètre 30 fois plus faible que le pneu le Crr de la roue est  de 0.0015/30 soit 5 10-5
à 36 km/h pour un vélo de 100 Kg ça fait 1000 * 10 * 10-5 = 0.5 watts
C'est un exemple approximatif pour voir l'ordre de grandeur.
certains joints d' étanchéité  produisent plus de pertes

A zapols, le gain que je mentionne est dans l'absolu peu important et sans doute un peu subjectif. Malgré tout, sur le même tronçon et dans des conditions similaires, mes roues Fulcrum basses à roulements céramique et rayonnage réduit, pour une vitesses identique, m'emmènent un peu plus loin à l'arrêt du pédalage. Il est évident que la rigueur scientifique est absente mais le ressenti est tout de même différent.

Il y a beaucoup de facteurs qui expliquent cette différence (jante, rayonnage...), les roulements ne sont que l'un d'entre eux.

J'ai des roues Bora Ultra 50, elles roulent super bien, mais la aussi quelle et la contribution des roulements dans leurs performances ?

Idem pour les pédalier avec roulements céramique comme le Super Record de mon Moulton, quel est l'avantage réel des roulements céramiques ?

Par contre, pour le roller, là, la différence est évidente : des roulements acier 608 même haut de gamme même annoncés étanches se bloquent après un parcours sous la pluie si on ne les démonte, sèche et lubrifie pas, des céramiques pas !

Oui, mais à roller les roues étant petites, le rapport entre le diamètre de roue et le diamètre de roulement est beaucoup plus faible, donc la contribution du roulement au pertes est plus importante.

Dans cette publication de CeramicSpeed/ Friction Facts, ils disent que l'écart de puissance absorbée entre des moyeux performants et des moyeux moyens approche 5 watts, pour une puissance développée par le cycliste de 250 watts. Le gain sur un pédalier est beaucoup plus faible, vu sa vitesse de rotation moins élevée.

CeramlcSpeed a écrit:

Une grande partie des données contenues dans ce document ont été référencées à partir de tests antérieurs de Friction Facts. Les tests sont généralement effectués à une puissance de 250W. Dans la plupart des cas, les valeurs d'économie de watts indiquées ci-dessous augmentent avec l'augmentation de la puissance du cycliste. Par exemple, si vous êtes un cycliste développant 400 watts, les watts que vous économiserez sont plus élevés que les valeurs de référence, et augmentent généralement de manière linéaire.

ÉCONOMIE D'ÉNERGIE GRACE A DES PRODUITS DE HAUTE PERFORMANCE (comparaison entre le meilleur et le pire) :

Plus de 6 watts d'économie : Utilisez un lubrifiant/revêtement pour chaîne de haute performance. Les résultats des tests montrent une différence d'efficacité de plus de 4 watts entre les lubrifiants pour chaînes les plus efficaces et les moins efficaces. Le lubrifiant liquide pour chaînes le plus performant est UFO Drip, qui consomme 3,78W.  Le lubrifiant liquide pour chaînes le moins performant consomme plus de 9 watts.

Plus de 6 watts d'économie : Utilisez une chaîne de course spécialement préparée en usine. Les chaînes UFO sont testées plus rapidement que tout autre lubrifiant et revêtement liquide appliqué par l'utilisateur. Il est vrai que les chaînes UFO préparées en usine sont plus chères que les lubrifiants et revêtements appliqués par l'utilisateur, mais les chaînes UFO sont l'option la moins frustrante en matière de chaînes.

Économie de 3 watts : Mise à niveau vers un système de poulies surdimensionnées (OSPW). Le système OSPW de CeramicSpeed permettra d'économiser au moins 2,4 watts par rapport à une configuration Dura Ace standard avec des poulies 11T.

Autre option de poulie permettant d'économiser 1,3 watts : Laissez la cage d'origine telle quelle et améliorez les poulies 11T. Les résultats des tests montrent une différence d'efficacité de 1,34 watt entre les poulies 11T les plus efficaces et les moins efficaces. Un ensemble de poulies CeramicSpeed 11T ne consomme que 0,033 watt d'énergie.

Plus de 5 watts d'économie : Remplacez la graisse pour roulements par une graisse spéciale haute performance, telle que la graisse CeramicSpeed TT, à un niveau de remplissage de 25 % dans le moyeu et les roulements du pédalier.  Une graisse plus épaisse et plus collante peut avoir un effet significatif sur les pertes par frottement des roulements.

1,8 watts d'économie : Passez à un boitier de pédalier plus performant.  Les pédaliers CeramicSpeed consomment en moyenne moins de 0,40 watt par paire.

Économie de 5 watts et plus : Passez à des roulements de roue/moyeu plus performants.  Les roulements de roue tournent à 4 ou 5 fois le régime des roulements de pédalier.  Le choix des roulements de roue/moyeu aura un effet prononcé sur l'économie globale de watts.  Les roulements de moyeu CeramicSpeed (selon le modèle) consommeront en moyenne environ un watt d'énergie par jeu.

PRATIQUES D'ÉCONOMIE D'ÉNERGIE :

4 watts d'économie : Nettoyez et lubrifiez votre chaîne avant une course. Cette pratique simple semble évidente, mais le fait de ne pas nettoyer et lubrifier peut augmenter considérablement le frottement de votre chaîne de transmission.  Les tests montrent que l'absorption de contaminants pendant la conduite sur route dans des conditions normales de propreté, lorsqu'on utilise un lubrifiant humide pour chaîne, peut ajouter jusqu'à 4 watts de friction à une chaîne pendant la course.  Si vous choisissez d'utiliser un lubrifiant humide pour chaîne , la chaîne doit être nettoyée et lubrifiée à nouveau après chaque trajet afin de minimiser les frottements.  Sinon, l'utilisation d'un revêtement de type sec, comme UFO Drip, réduira au minimum la quantité de contamination et l'augmentation de la friction pendant le trajet.  Les pertes totales par frottement dépendent en fin de compte de la marque de lubrifiant, du style de lubrifiant et des conditions de conduite spécifiques. S'il n'est pas possible de nettoyer votre chaîne avant une course, appliquez au minimum une nouvelle couche de lubrifiant/revêtement.



Économie de 3 watts : Ne roulez pas avec la chaîne dans la combinaison petit plateau/petit pignon.  Il est préférable de rester sur le grand plateau en général - mais pas jusqu'au plus grand pignon.  Utilisez le grand plateau pour les deux premiers tiers inférieurs du pignon.  Après le 8e pignon, passez sur le petit plateau avant.



Économie de 2 watts : Remplacez une chaîne usée. Les résultats des tests montrent une augmentation moyenne de 2,02 watts du frottement de la chaîne pour chaque 1% d'allongement de la chaîne. Les données montrent que les pertes par frottement de la chaîne de transmission dépendent principalement de la chaîne usée elle-même, alors que le niveau d'usure des plateaux/pignons a un effet beaucoup moins important sur les pertes par frottement.



Économie de 1 watt : Ne jamais faire une compétition avec une nouvelle chaîne. Les résultats des tests montrent une diminution moyenne de 0,75 watt de frottement simplement en rôdant une nouvelle chaîne. Ce gain est dû au fait que les surfaces de glissement de la chaîne se polissent, ce qui diminue les aspérités microscopiques (rugosité de surface) que l'on trouve sur les surfaces des épaulements des axes et des plaques.  Un rodage d'au moins une heure avant une course permet de réaliser un gain d'efficacité mesurable.  (Les chaînes UFO sont pré-rodées à l'usine pour s'occuper de cette étape).



Enlevez le lubrifiant d'usine et lubrifiez à nouveau avec un lubrifiant ou un revêtement pour chaîne de rechange très performant. L'efficacité de la graisse qui provient de l'usine sur une chaîne neuve est très variable. Les résultats des tests montrent que certains lubrifiants d'usine ont des pertes par frottement plus élevées que n'importe quel lubrifiant du marché de l'après-vente. En outre, les résultats des tests montrent qu'aucun lubrifiant d'usine n'est aussi efficace que les lubrifiants de rechange les plus performants.   Pratique suggérée - Rupture d'une chaîne neuve (avec le lubrifiant d'usine toujours appliqué) pendant 2 heures.  Ensuite, enlevez complètement le métal nu et enduisez-le d'un lubrifiant UFO Drip. Cela permettra de créer une nouvelle couche de base du revêtement adhérant au métal nu.

Je ne suis pas d'accord avec une économie de 5W sur des roulements de roue.
Ou alors, ils partent de très, très mauvais roulements de roue.
On peut avoir des très bons roulements de roue, sans passer à des roulements céramique et leurs prix astronomiques!

Mais pour vendre il faut bien gonfler un peu les chiffres...

zapols a écrit:

....Mais pour vendre il faut bien gonfler un peu les chiffres...

Bon midi
La vente c'est un art !
Les Pro One gagnaient 15% en rendement chaque année, pendant plusieurs années .
Si on reprend les mesures faites par "rolling et compagnie" entre deux pneus TLE de 2016 et les ADDDix..il y a 2 à 5 % d’écarts réels seulement ....1.15**5 =2 !!!

zapols a écrit:

Je ne suis pas d'accord avec une économie de 5W sur des roulements de roue.
Ou alors, ils partent de très, très mauvais roulements de roue.

Cela me semble aussi beaucoup, mais dans cette autre publication, on retrouve le même ordre de grandeur (différence de 3,5 watt entre les meilleurs et les moins bons):

Samurai, tu vas me prendre pour un relou de service, mais je suis supris que l'on ne donne qu'un seul chiffre de pertes en W pour une plage de vitesses aussi large que 20-45km/h.
Si le frottement était constant avec la vitesse, les pertes en W seraient multipliées par 2,25 entre 20 et 45km/h (et c'est une hypothèse favorable, le frottement doit augmenter avec la vitesse), du coup donner une seule valeur me semble un peu léger... et je persiste à dire que les W annoncés me semblent trop élevés... et le chiffre donné par cebd me semble plus cohérent!

slt,

Dans tous ces chiffres, on ne sais pas si c'est matériel neuf ou rodé. Un roulement neuf frotte bien plus.

Je me souviens de roues de VD de course de mon père quand j'avais 15 ans. le dernier vélo qui avait utilisé en course donc du matos de qualité ayant bcp roulé. la facilité de roulage était extraordinaire.... et pas de céramique.

donc se méfier des chiffres comma ça aussi. C'est un peu la même choses sur les conso de voitures: il faut quelques milliers de Km pour roder et des gains de conso plusieurs % (jusqu'a 10 %) sont observés (même si il n'y a pas que les roulements, et de loin

Gully

Honnêtement, sur mes derniers vélos achetés, je n'ai pas constaté de gains sensibles, ni au niveau des pédaliers, ni roues... Les jeux et process de fabrication (y compris barrières qualité en bout de ligne) sont suffisamment bien maîtrisés aujourd'hui pour que l'effet rodage soit imperceptible (ou alors je suis un gros bourrin sans sensibilité? ).


HS : sur toutes mes voitures achetées, j'ai parfois espéré un effet rodage sur la consommation, j'ai été systématiquement déçu... je ferai le même constat... On maitrise super bien la fabrication actuellement.