La bonne taille des plateaux

Salut
Je vais poser une question qui peut paraitre complètement idiote.
A développement égal, est-ce qu'il est plus facile de l'emmener sur un petit plateau que sur un grand; ou c'est la même chose; (ce qui peut paraitre logique).
Je pose la question, parce que j'avais lu, il y a pas mal de temps, que les pistards utilisaient des petit plateaux et des petits pignons pour lancer leurs machines et garder une vitesse très élevée; Le petit plateau permettant de pédaler plus rond ?

Bonjour
Je suis curieux aussi de vos avis.
Pour ma part, mes sensations vont dans le sens de l'usage évoqué des pistards.
à+

Je n'ai jamais ressenti personnellement de différence. Mais cette étude "Human Power" analyse les rendements des vitesses de plusieurs dérailleurs et moyeux de vitesses du marché. Parmi leurs conclusions, on peut lire ceci, qui semble infirmer la préférence des pistards :

Citation :

The two lowest efficiencies of the 12 gears tested had 12-toothed sprockets [...]. Apparently the sharp angle of chain link bend in the 12 causes increased friction compared to larger sprockets. So it appears that larger sprockets than 12 are necessary for efficient operation. When there is a choice of gear ratios that are close, cyclistes should choose the gearing combination with larger diameters.

Traduction :
Parmi les 12 vitesses testées, les deux plus mauvais rendements utilisaient des pignons de 12 dents [...]. Il semble que l'angle serré formé par les maillons de la chaîne produise de plus fortes frictions qu'avec de de plus grands pignons. Manifestement, des pignons de plus de 12 dents sont donc nécessaires pour obtenir un bon rendement. Quand se présente à eux le choix entre des développements proches, les cyclistes ont tout intérêt à opter pour la vitesse utilisant les plus grands diamètres.

Je pense que c'est une question de masse ou je ne comprend pas pourquois quelqu'un roulerais sur le petit plateau alors qu'il en a un grand.
Dans le monde du vélo il est toujours question de grammes.

Momo05 a écrit:

J'avais lu, il y a pas mal de temps, que les pistards utilisaient des petit plateaux et des petits pignons pour lancer leurs machines et garder une vitesse très élevée.

La contribution d'AmiDesign me fait trouver une certaine contradiction ci-dessus :
— pour "lancer les machines", il faudrait des petits plateaux/pignons pour limiter l'inertie des masses tournantes... Mais si les grands plateaux/pignons, inutilisés, continuent à tourner à côté, on n'a rien gagné (sinon le moment de force de la chaîne, qui est plus ramassée) : il faut donc se passer définitivement des grands diamètres ;
— pour "garder une vitesse très élevée", il faudrait au contraire favoriser l'inertie, et donc les grands diamètres.

ce n'est pas forcément une contradiction.
Mon point de vue si on néglige le rendement:
lancer la machine=modifier sa vitesse=phase dynamique.
Plus on veut modifier sa vitesse vite, moins il faut avoir de masse en rotation, donc petit plateau, effectivement.
Maintenir sa vitesse=minimiser les modifications de vitesse.
Moins on veut modifier sa vitesse, plus il faut avoir de masse en rotation, donc grand plateau.

Une longue remarque: C'est le moment d'inertie qui définit la résistance au changement de vitesse de rotation, il est exprimé en kg.m^4. Même si le plateau est lourd, son rayon moyen est infime comparé au rayon moyen de la roue (donc élevé à la puissance 4, c'est réellement des poils de souris).

De mon expérience personnelle, j'ai l'impression qu'à rapport égal, on a un meilleur rendement avec un grand plateau. C'est quelque chose que j'ai ressenti, que ça "roulait mieux" avec un grd plateau.
Avec un grand plateau, la tension dans la chaine est moindre et par conséquent on a moins de déperdition au niveau de l'élasticité et des frottements maillon/maillon et maillons/roues dentées.

TommPouce a écrit:

ce n'est pas forcément une contradiction.
Mon point de vue si on néglige le rendement:
lancer la machine=modifier sa vitesse=phase dynamique.
Plus on veut modifier sa vitesse vite, moins il faut avoir de masse en rotation, donc petit plateau, effectivement.
Maintenir sa vitesse=minimiser les modifications de vitesse.
Moins on veut modifier sa vitesse, plus il faut avoir de masse en rotation, donc grand plateau.

Une longue remarque: C'est le moment d'inertie qui définit la résistance au changement de vitesse de rotation, il est exprimé en kg.m^4. Même si le plateau est lourd, son rayon moyen est infime comparé au rayon moyen de la roue (donc élevé à la puissance 4, c'est réellement des poils de souris).

Euh, si je lis bien, vous dites exactement la même chose que moi, non ? À savoir que pour accélérer, il faudrait n'avoir que de petits diamètres, mais des grands pour maintenir la vitesse. Cela n'est-il pas contradictoire avec le témoignage selon lequel "les pistards utilisent des petit plateaux et des petits pignons pour lancer leurs machines et garder une vitesse très élevée" ?

Par ailleurs, je conviens aussi que le moment est négligeable (même si la puissance 4 concerne, à mon humble avis, le moment quadratique, qui mesure la résistance à la flexion, ce qui est tout différent). S'il y a une différence entre petits et grands plateaux, elle se trouve donc peut-être dans le rendement, que j'évoquais déjà plus haut.

Franchement vous cherchez des poils de cul.

On tourne à quoi? 100 rpm. Alors l'augmentation de l'inertie d'un plateau du à son diamètre c'est ridicule!

Seule les frottements sont modifiés puisque la surface de contact est changé. mais les différences ne sont certainement pas significativent à moins de passer dans des cas extrèmes (100/40 à 25/10).

Maltese a écrit:

Seule les frottements sont modifiés .

... et la tension dans la chaine !

Maltese a écrit:

L'augmentation de l'inertie d'un plateau due à son diamètre, c'est ridicule!

Je crois que nous sommes d'accord.

Maltese a écrit:

Seuls les frottements sont modifiés [...] mais les différences ne sont certainement pas significatives à moins de passer dans des cas extrêmes (100/40 à 25/10).

Tout dépend de ce qu'on appelle "significatif"... Je cite à nouveau Human Power :

Citation :

An average 2 % difference in efficiency is thus easily possible if the wrong gears are chosen. If racers [...] could choose optimum gears they would be hundred of meters ahead at the end of 60 km. For example, if Lance Armstrong, in the Tour de France 58,5-time trial, were to choose the wrong gear, a drop of 2% in efficiency would cause him to be 410 meters behind (27 seconds) at the end of the time trial, easily enough to lose the stage.

Traduction :
Un écart moyen de 2% entre les rendements est donc possible si les mauvaises vitesses sont embrayées. Si les coureurs [...] pouvaient choisir les vitesses optimales, ils arriveraient des centaines de mètres en avance au terme de 60 kilomètres. Par exemple, si Lance Armstrong, dans le contre-la-montre de 58,5 km du Tour de France, avait choisi la mauvaise vitesse, une baisse de rendement de 2% lui aurait fait perdre 410 mètres (27 secondes) : largement assez pour rater le podium.

ça s'pourrait, les cours remontent à loin. faut que je me taise quand je sais plus de koi je parle

Citation :

Seule les frottements sont modifiés .
... et la tension dans la chaine !

là on est d'accord.

Petite mise au point:

Tommpouce et Jéjon ont raison tous les deux à propos des moments quadratiques et d'inertie:

TommPouce a écrit:

Une longue remarque: C'est le moment d'inertie qui définit la résistance au changement de vitesse de rotation, il est exprimé en kg.m^4. Même si le plateau est lourd, son rayon moyen est infime comparé au rayon moyen de la roue (donc élevé à la puissance 4, c'est réellement des poils de souris).

C'est exact.

Jéjon a écrit:

Par ailleurs, je conviens aussi que le moment est négligeable (même si la puissance 4 concerne, à mon humble avis, le moment quadratique, qui mesure la résistance à la flexion, ce qui est tout différent).

Il est exact que le moment quadratique permet de mesurer la flexion, mais là n'est pas le propos

TommPouce a écrit:

ça s'pourrait, les cours remontent à loin. faut que je me taise quand je sais plus de koi je parle

Pas du tout, mon cher Tommpouce ! Les cours sont peut-être loin, mais j'aimerais que les miens laissent dans la tête de mes potaches les mêmes souvenirs que dans la tienne !!!

Il s'agit bien du moment d'inertie qui intervient dans "la résistance au changement de rotation". C'est le théorème de la variation d'energie cinétique qui s'exprime par 1/2 J (omega)². J est le moment d'inertie, qui s'exprime en kg m4.
J, pour un plateau assimilé à un disque, vaut 1/2 M R², et comme M vaut ro.e.pi.R² (avec ro la masse volumique, e l'épaisseur et R le rayon), on se retrouve bien avec une grandeur proportionnelle à la puissance 4 du rayon...

Le moment quadratique sert effectivement pour déterminer les déformations dans les calculs de flexion ou de torsion en Résistance des matériaux. C'est aussi une grandeur qui s'exprime en fonction de la puissance 4 du rayon (exactement Iox=Ioy= pi.R²/4 pour les moments quadratiques par rapport à un diamètre du disque, utilisés pour les calculs de flexion, Ioz= pi.R²/2 pour le moment quadratique par rapport à l'axe de rotation, utilisé pour les calculs en torsion).

Pour les pistards, est-ce que la trainée engendrée par un grand plateau brassant l'air ne serait pas aussi significative, donc dans les 1-2% dont on parle pour les frottements? Surtout si l'on arrive vers les 100 dents.
De plus, un grand plateau aura beaucoup de maillons en contact simultanément, et cela peut provoquer des effets indésirables sur la tension de chaîne à la moindre irrégularité de taille, irrégularité bien plus probable sur 100 dents que sur 50.

Je vois que cette question a suscité pas mal de réponses, dont certaines fort savantes.
mais a la réflexion, je me demande si ma question avait du sens.
Parce que pour en revenir aux pistard; on n'est pas du tout dans la même configuration que sur la route, ou l'on utilise des vélos avec roue libre.
Les coureurs sur piste ont des machine ultra- légères; pas de dérailleur, pas de freins.
développement très important et unique sur pignon fixe; ce qui nécessite quelques tours de piste pour se lancer;
mais le plus dur, c'est surtout de mettre en route les très grands braquets utilisés; et avec un pignon fixe, on entraine la roue, qui par effet d'inertie, entraine le pignon, qui entraine la roue, qui entraine ....etc; et quand ils placent leur effort pour atteindre leur vitesse max, il y a beaucoup moins d'inertie a vaincre; toute le masse cycliste+vélo est déjà lancée.
Vu les vitesses atteintes, ils sont obligés de tourner très vite, et les petits plateaux couplés par obligation à des petits pignons, leur permet peut être de mieux mouliner.
ça n'enlève rien aux démonstrations mathématiques précédentes.

Vaut-il mieux utiliser 42 - 21 ou 30 - 15 ? En montagne, je préfére 30-15 pour pouvoir évoluer doucement dent par dent au début vers 30 - 23 qui est mon plus petit developpement. En région vallonnée, j'utiliserai plutôt le 42 - 21 pour passer un dos d'ane et relancer aprés le sommet sur 42 -19 voire 17 ou moins.

me concernant j'ai une barriere fatidique:7km/h.
en dessous le low.racer ne roule plus droit et c'est l'arret assuré bloqué par la chaine donc le30 (en triple) est là pour la deco et eventuellement un bout (tres) droit de montagne.
je suis condamné a rouler sur le 42 central et 25 mini sur la k7
de plus (est parce que je suis debutant,) si je tente de mouliner je me mets a osciller de bas vers le haut sur le siege (et inversement) reduisant le rendement.
pedalier ovale?revoir ma position?collectionner les kms (ca c'est certain?)
avez vous une solution si vous avez rencontrez le probleme.

Sur nos VC, les roulettes peuvent venir mettre leur grain de sable.

Sur mon V2, je favorise le petit plateau / petits pignons car la pression sur la roulette est moindre.

Je ne sais pas si le test suivant est probant, mais en faisant tourner le pédalier à l'envers, avec différents rapports, on voit tout de suite que ça tourne mieux avec petits plateaux / petit pignons ( Même en 12, voire en 11.

olivier25 a écrit:

Avec un grand plateau, la tension dans la chaine est moindre

Il me semble que c'est l'inverse non ? sur grand plateau le ressort du bras du dérailleur arrière est plus allongé et donc plus sollicité. Un vieux souvenir de terminal me dit que la force de tension du ressort n'augmente pas linéairement avec son élongation d'ailleurs (le carré ?) Donc grand plateau /grand pignon = très grande tension.
Et ça se vérifie avec le test ci-dessus.

ce qui compte le plus pour la tension de chaine, c'est le brin haut, qui tire le haut du pignon vers l'avant pour faire avancer le vélo (et qui est tiré par le pédalier).

Le brin bas ne cassera jamais parce qu'on a trop tiré dessus.

C'est comme pour ouvrir une porte, soit on pousse comme un bourrin à coté de la charnière (petit plateau et chaine proche du pédalier), soit on pousse plus doucement loin de la charnière (grand plateau et chaine "loin" de l'axe de rotation). Sachant que le résultat, c'est que la porte s'ouvre plus vite avec la poignée, et sans se fatiguer.
En tirant avec un petit plateau, la chaine passe une force très élevée, qui risque de casser ou de sauter.

par contre, c'est vrai que si le dérailleur est reglé un peu juste, la chaine saute aussi, mais c'est encore dû au manque de tension dans le brin haut et au petit nombre de dents du pignon en contact avec la chaine

PS: bien sur, mon commentaire est aussi fait pour être disséqué. Vaut mieux pointer les erreurs avant qu'elles ne perturbent d'autres vélorizontaux.

Ah ! Je penais que les chaînes sautaient quand il n'y avait pas assez de chemin en commun et que le chemin commun pignon chaine minimal était de 120°.

tommpouce a écrit:

ce qui compte le plus pour la tension de chaine, c'est le brin haut, qui tire le haut du pignon vers l'avant pour faire avancer le vélo (et qui est tiré par le pédalier).

On ne parle pas de la tension appliquée par le cycliste, mais de la tension "au repos". Imagine que la chaine soit tendue à mort, au repos. Alors il y a plein de frottements sur les pignons et sur les axe de pédalier de roulette et roue libre et c'est pas facile à faire tourner

tommpouce a écrit:

Le brin bas ne cassera jamais parce qu'on a trop tiré dessus.

C'est comme pour ouvrir une porte, soit on pousse comme un bourrin à coté de la charnière (petit plateau et chaine proche du pédalier), soit on pousse plus doucement loin de la charnière (grand plateau et chaine "loin" de l'axe de rotation). Sachant que le résultat, c'est que la porte s'ouvre plus vite avec la poignée, et sans se fatiguer.
En tirant avec un petit plateau, la chaine passe une force très élevée, qui risque de casser ou de sauter.

Là c'est l'effet de levier dont tu parles. C'est pas la question.
La question est "pour le même rapport (le même "levier", si tu veux) quelle est la meilleure combinaison. Petit plateau-petit pignon ou grand plateau-grand pignon)

olivier25 a écrit:

Avec un grand plateau, la tension dans la chaine est moindre

LoRan(s) a écrit:

Il me semble que c'est l'inverse non ? sur grand plateau le ressort du bras du dérailleur arrière est plus allongé et donc plus sollicité. Un vieux souvenir de terminal me dit que la force de tension du ressort n'augmente pas linéairement avec son élongation d'ailleurs (le carré ?) Donc grand plateau /grand pignon = très grande tension.
Et ça se vérifie avec le test ci-dessus.

La tension dans le brin du bas est négligeable par rapport à celle dans le briin tendu. C'est bien sûr du brin tendu dont je parlais. Le fait de mettre un grand plateau éloigne la chaine de l'axe du pédalier, et la force dans la chaine diminue, car dans ce cas, ce qui est constant, c'est le moment de la force par rapport à l'axe, c'est à dire le produit Force x bras de levier.