Roues HollowGram Technologie D.R.A.F.T Technologie D.R.A.F.T Technologie D.R.A.F.T
D.R.A.F.T. et les roues HollowGram
La performance aérodynamique est au cœur de la gamme de roues de route HollowGram. À commencer par la roue HollowGram R64, les modèles R64, dotés d’une jante profonde, sont rapides et aptes à fendre l’air et à aligner les kilomètres. Les roues de la série R50 combinent les capacités aérodynamiques de la série R64, mais avec une construction plus légère qui en font des roues de compétition polyvalentes redoutables. La série R45 offre notre expertise de l’aérodynamique à un prix abordable, pour permettre à plus de riders d’accéder à la vitesse.
L’aérodynamisme des roues de route est un sujet complexe qui demande une compréhension nuancée des différents principes de la mécanique des fluides. C’est pourquoi nous appliquons la philosophie D.R.A.F.T. (Drag Reducing Aerodynamic Flow Technology / N.D.T. : technologie de réduction de la traînée aérodynamique) à toutes les roues de route HollowGram. La technologie D.R.A.F.T. est l’approche de conception aérodynamique utilisée pour les roues HollowGram, et elle fournit une performance aérodynamique optimale sur toute la plage des conditions d’utilisation sur route que les riders peuvent rencontrer. En combinant la variation de la traînée aérodynamique en fonction de l’angle de lacet et des données environnementales relatives au vent, nous nous assurons que chaque roue de route de la gamme HollowGram fournit une performance maximale dans chaque situation.
Jantes et pneus
Les roues de route HollowGram R64, 50 et 45 ont une largeur intérieure de 21 mm et une largeur extérieure de 32 mm, afin d’offrir la meilleure performance possible avec les tailles de pneu de route les plus courantes. Ceci est un élément crucial car le pneu est un élément clé de l’aérodynamisme d’une roue. C’est particulièrement le cas de la roue avant, où le pneu est la première partie du vélo à entrer en contact avec l’air, donc l’interaction entre le pneu et la jante dirige le flux d’air sur la jante, et cela a une incidence sur la traînée aérodynamique générée par la roue. En termes aérodynamiques, un pneu de vélo n’a pas une forme particulièrement efficace, et la jante doit fonctionner avec le pneu pour réduire la séparation au minimum et maintenir la continuité du flux d’air. Pour qu’une jante puisse réduire la traînée aérodynamique, il est nécessaire de favoriser la continuité du flux d’air avec la jante après sa séparation par le pneu puis de gérer son mouvement sur la surface. La combinaison largeur-forme des jantes HollowGram les rend moins sensibles à la construction et à la taille du pneu et permet d’utiliser des pneus de route plus larges avec un impact aérodynamique réduit.
Qu’est-ce que D.R.A.F.T ?
D.R.A.F.T. est le nom donné à la philosophie de développement aérodynamique des roues HollowGram. Le cœur de cette philosophie consiste en un processus (développé en interne et examiné par des pairs) d’évaluation de la performance aérodynamique dans des conditions de vent sur route, appelé « Yaw Weighted Drag » (N.D.T. : traînée aérodynamique de lacet pondérée). Ce processus permet d’optimiser la conception pour offrir au rider une vitesse maximale dans des conditions de vent réelles.
Qu’est-ce que signifie le terme « yaw weighted drag » et pourquoi est-il si important ?
Lors du développement et des tests de produits, nous évaluons la traînée aérodynamique sur une plage d’angles de lacet (l’angle entre la direction de déplacement et le vecteur de vent effectif). La Figure 1 (ci-dessous) est un diagramme de la relation entre la traînée aérodynamique et l’angle de lacet. Il s’agit d’un diagramme typique obtenu par essai en soufflerie. Remarquez la variation significative de la traînée aérodynamique en fonction de l’angle de lacet. Dans ce diagramme, la traînée aérodynamique de la roue diminue lorsque l’angle de lacet augmente jusqu’à un point d’inflexion où la traînée aérodynamique augmente ensuite rapidement. C’est le comportement typique d’une roue haute performance.
La variation de la traînée aérodynamique avec l’angle de lacet pose la question suivante : quel(s) angle(s) de lacet doi(vent)t être utilisé(s) pour évaluer la performance sur route ? Ceci est particulièrement important lorsqu’il s’agit de comparer deux configurations avec des courbes qui se croisent. (Figure 2 ci-dessous)
À titre d’exemple, prenons les roues HollowGram R50 et Roval Rapide CLX, testées avec les mêmes pneus. Dans ce cas, les deux roues peuvent prétendre avoir la traînée aérodynamique la plus faible à différents points du spectre d’angles de lacet.
Quels angles de lacets sont-ils les plus importants ?
Si les angles de lacet rencontrés par un rider étaient uniformément distribués, alors une simple moyenne numérique de ces résultats donnerait une valeur moyenne représentative de la traînée aérodynamique effective. Cependant, en pratique, les angles de lacet ne sont pas uniformément distribués, et nous devons en tenir compte.
Gardez à l’esprit que l’angle de lacet et l’angle du vent ne sont pas identiques. Lorsqu’un rider se déplace, il possède une composante de vitesse vers l’avant qui, combinée avec le vent atmosphérique, crée l’angle de lacet résultant. Ainsi, l’ange de lacet est fonction de la vitesse du vent, de la direction du vent et de la vitesse du rider par rapport à la route. Nous avons utilisé des fonctions statistiques de vitesse et de direction du vent, combinées avec l’effet géométrique du mouvement vers l’avant pour déterminer un modèle analytique de distribution de l’angle de lacet. Le résultat est une courbe en forme de cloche centrée sur un angle de lacet de 0° (voir Figure 3 ci-dessous).
À l’aide de cette fonction de pondération, nous exploitons les résultats des essais en soufflerie pour créer un graphique sur lequel la magnitude de la traînée aérodynamique est ajustée proportionnellement à la probabilité que le rider rencontre un tel angle de lacet en roulant sur la route. La traînée aérodynamique de lacet pondérée est alors calculée d’après la moyenne pondérée du graphique de traînée aérodynamique.
Du point de vue de la traînée aérodynamique pondérée, nous voyons que la différence de performance entre ces deux roues est faible. Cette méthode offre deux avantages manifestes pour l’analyse. Tout d’abord, elle simplifie le processus en combinant d’importants sous-ensembles de données en une seule valeur pour chaque configuration, englobant la traînée aérodynamique en fonction de l’angle de lacet et la probabilité de rencontrer ces angles de lacets sur la route. Ensuite, elle facilite la comparaison objective de la performance sur route sans risque de sélectionner les meilleures données directement issues des essais en soufflerie.
Nous utilisons la traînée aérodynamique de lacet pondérée lors du développement de tous nos produits haute performance pour nous assurer qu’ils sont parfaitement optimisés sur toute la plage de conditions d’utilisation que nos riders pourront rencontrer.
Pour plus de détails sur la dérive de la traînée aérodynamique de lacet pondérée, lisez ce document :
doi:10.3390/proceedings2060211
Comment la vitesse par rapport à la route et la vitesse du vent affectent-elles cette approche ?
Cette étude de cas utilise une vitesse par rapport à la route de 40 km/h et une vitesse du vent de 11 km/h. Mais le modèle n’est pas rigide et peut être appliqué à différentes vitesses par rapport à la route et du vent. Le fait d’augmenter la vitesse par rapport à la route et de réduire la vitesse du vent a pour effet de resserrer la distribution de l’angle de lacet, augmentant ainsi l’importance des angles de lacet. Le fait réduire la vitesse par rapport à la route et d’augmenter la vitesse du vent a pour effet d’aplatir la distribution de l’angle de lacet, diminuant ainsi l’importance des angles de lacet. Nous utilisons une vitesse par rapport à la route de 40 km/h car elle est représentative de la vitesse moyenne en compétition et qu’il s’agit aussi d’une vitesse atteignable par les amateurs sur de courtes distances. Pour ces raisons, elle représente au mieux la conduite rapide sur route. La valeur de 11 km/h comme vitesse moyenne du vent est issue de données expérimentales et reflète la valeur utilisée par la SAE (Society of Automotive Engineers) pour l’évaluation des véhicules automobiles.
