Croix quoi ?

août 06, 2023 1 Commentaire

Les roues de vélos électriques — avec leurs moyeux plus grands, leurs jantes plus petites et leurs charges accrues — remettent-elles en question notre façon de concevoir les vélos ? Les principes physiques restent les mêmes, mais les priorités ont changé. L’une des principales différences réside dans l’importance du croisement des rayons.

Les effets du motif croisé :

• Transmission du couple — le transfert de puissance du moyeu à la jante.
• Angle du raccord au niveau de la jante — la courbure des rayons à l'extrémité du filetage.
• Longueur des rayons — chaque modèle nécessite une longueur différente et précise.

Sur cette machine, il n'y a ni suspension ni position debout du pilote ; les roues subissent donc les chocs verticaux sans assistance. Quelle est la meilleure façon de concevoir cette roue ?

Moyeu
L'un des atouts du e559 est son moteur Bosch central. Intégré au pédalier et au plateau, il est fixé à l'avant du tricycle. Un look résolument original ! L'avantage ? La liberté d'utiliser n'importe quel moyeu arrière. Notre constructeur a opté pour un Kindernay 7 vitesses, un design réussi dont j'ai déjà parlé.

Jante
Ils ont opté pour une DT EX-471 de 559/26 pouces de diamètre avec 32 trous. Avantage : facile à trouver. Inconvénient : légèrement moins puissante qu’une 36 trous, un compromis courant et acceptable.

Motif en croix
Le choix du profil de rayons est libre. Pour une roue équipée d'un frein à disque motorisé, le profil radial (X0) est le moins recommandé. Le profil X1 est problématique car le transfert de couple est optimal en fonction de l' angle entre les rayons et le moyeu . Lorsque cet angle se rapproche de la tangente, le moyeu entraîne la jante avec une contrainte moindre sur les rayons (contrainte = variation de tension en fonction du couple appliqué).

Comment choisir entre le croisement 2 et le croisement 3 ?
À propos de X2 :

• Rayons raccourcis de 20 mm, ce qui permet d'économiser le poids de 640 mm de rayon.
• Le renfort latéral de la jante est théoriquement plus rigide — les rayons plus courts arrivent plus directement sur la jante.
• L'angle du raccord au niveau de la jante est plus faible — moins de courbure pour le rayon = moins de casse au niveau du filetage.

À propos de X3 :

• L'angle des rayons au niveau du moyeu est plus tangentiel, ce qui améliore la transmission du couple. Une moindre variation de tension réduit les contraintes sur les rayons pendant le pédalage.
• 64 cm de poids supplémentaire pour les rayons ne représentent que 16 g, ce qui est peu pour une roue.
• Des jantes et des écrous bien conçus peuvent supporter des angles raisonnables sans que les rayons ne se plient.

À propos des deux :

• La capacité de couple des roues croisées est 3 à 10 fois supérieure à celle des moyeux libres, des pignons et de la force du cycliste. Il ne faut pas croire que les roues puissent casser sous l'effet du couple. Cela peut sembler possible, mais comme pour les chaînes, ce n'est jamais la force brute qui provoque la rupture. Pour les roues, une force latérale ou radiale simultanée est nécessaire, et pour les chaînes, il y a presque toujours un problème de connexion.
• La résistance latérale dépend principalement de la rigidité de la jante et de l'espacement des moyeux. Le croisement des roues a peu d'influence.

Traditionnellement, les arguments en faveur du X3 l'emportent. « Plus rigide pour un meilleur couple » séduit la plupart des cyclistes. Cependant, un moyeu plus grand et une jante plus petite induisent un angle de rayon de braquage plus important qu'avec les roues classiques. Ne seriez-vous pas curieux de connaître les angles de rayon de braquage réels avant de faire votre choix ?

Résultat : X2 génère un angle de 80,3°, X3 de 78,3°. Grin indique que les angles supérieurs à 80° facilitent le rayonnage et prolongent la durée de vie des rayons. Les angles inférieurs à 75° peuvent poser problème.

Ces deux options sont clairement quasiment identiques. Voici deux mamelons dont l'angle diffère de seulement 2°. C'est très peu ! Lorsque vous souhaitez approfondir vos connaissances, défendre votre conception ou semer la confusion chez votre client, prenez le temps de considérer ces différents points de vue. Ils contribuent à éclairer la conception et à rendre le sujet plus compréhensible pour tous.

Que faire dans ce cas ?

• L'angle du mamelon (fatigue du rayon au niveau des filetages) est un facteur insignifiant (2º).
• La prise/perte de poids est insignifiante (16 g).
• La capacité de couple/rigidité est excessive dans les deux cas.

Notre constructeur de Catrike a fabriqué deux roues. Une X2 et une X3. Quel malicieux !

Quel que soit votre choix, j'espère que vous vous sentez justifié !

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