Il y a quelques mois je suis tombé sur ce site qui propose de calculer son propre CdA (le CdA est le coefficient aérodynamique Cd multiplié par son aire frontale A, ce qui donne une valeur à l’aérodynamisme du cycliste, comble tes lacunes ici), ainsi que son Cr (le coefficient de frottement des pneus sur la route). La marche à suivre est de reporter des valeurs telles que la masse du système cycliste + vélo, la pression de l’air, la température, le point de rosé (toutes ces valeurs sont indiquées en temps réel par les sites de météo, voir note en bas), puis de choisir une ligne droite plate et sans aucun vent. Il s’agit ensuite de se propulser à toute vitesse, arrêter de pédaler, lancer son GPS, se laisser ralentir jusqu’à l’arrêt complet, et arrêter le GPS. Le site en question à partir de la lecture du fichier, peut calculer les fameux CdA et Cr. J’étais un peu sceptique au départ puisque ce genre de coefficient est normalement calculé en soufflerie, mais en reprenant les équations des forces agissant sur le cycliste, on se rend compte que c’est tout à fait possible:
Sans vent et sur le plat, le cycliste est soumis à la force de frottement des pneus :
M étant la masse du cycliste et g l’accélération de la pesanteur (9.81 m/s2). Sur le plat, cos(θ)=1.
Ainsi qu’à la force de trainée due à la résistance de l’air :
Avec ρ la densité de l’air, Vv la vitesse du vent de face et Vc la vitesse du cycliste.
Sans vent, Vv=0. Ensuite, comme dit Newton, la masse du cycliste M multipliée par son accélération a est la somme de ces deux forces :
Ou :
On alors l’équation d’une droite de la forme y=ax+b, où le y est l’accélération a, le x est la vitesse au carré Vc2, la pente de la courbe est 1/2ρCdA/M. Ainsi, si on relève l’accélération (ou plutôt la décélération du cycliste qui arrête de pédaler) et sa vitesse au carré et qu’on trace ça dans un graphe (voir graphe plus bas), la pente de la droite peut être calculée. Si on connait la densité de l’air, et la masse du cycliste, on en déduit son CdA. De plus cette droite coupe l’axe des ordonnée en une valeur qui est g*Cr. Donc si on divise cette valeur par 9.81m/s2, on trouve le Cr.
C’est donc en fait très facile. Encore faut-il avoir des données fiables de cette mesure de l’accélération et de la vitesse pendant l’exercice. On se poser des questions sur la marge d’erreur de cette mesure. Est-elle acceptable ? Il faut savoir que les GPS mesurent une position qui a une marge d’erreur de plusieurs mètres. Il existe une autre technique sans GPS, qui consiste à faire l’exercice décrit plus haut, mais à la place du GPS, le cycliste lit sur son compteur et dit à voix haute (et enregistre sur son téléphone par exemple) toutes les 3, 5 ou 10 secondes sa vitesse. Toutes ces valeurs peuvent ensuite être reportées dans ce fichier excel, de même que les données météo et la masse. Chaque couple temps – vitesse est à rapporter dans le tableau excel. Cela peut paraitre du bricolage, mais c’est pourtant plus précis qu’un GPS, et lors de ma propre expérience j’ai en effet vu une bonne linéarité entre ma décélération et ma vitesse au carré, comme prédit par les équations. La suite de l’opération consiste à choisir deux points éloignés (comme les deux flêches rouges du graphe) sur la droite apparue dans le graphe et de reporter les valeurs de vitesses au carré et accélération de ces deux points dans les cases prévues à cet effet dans le fichier. Le fichier excel se charge du reste et calcule le CdA et le Cr.
Pour ma part, j’ai trouvé mon CdA un peu bas (0.26, ce qui me classerait parmi les cyclistes les plus aéro) mais cette valeur semble très réaliste, car il peut y avoir plusieurs raisons à CdA mesuré assez bas :
- Un vent dans le dos que je n’ai pas senti ?
- Une légère pente descendante ?
- Une position trop aéro pendant les 70 secondes de l’exercice, que je ne tiendrais pas pendant une course entière ? A ce sujet, il est conseillé de pédaler à l’envers pendant la prise de mesure afin de ne pas perdre les effets de ce mouvement sur l’aérodynamisme.
Peu importe si le CdA n’est pas connu avec précision. Il existe des marges d’erreur importantes sur les capteurs de puissance, ce qui n’empêche pas les triathlètes de faire leurs courses à un certain pourcentage de leur FTP, tant que le FTP a été mesuré sur le même capteur de puissance. Dans le même ordre d’idée, ce protocole de mesure du CdA pourrait permettre de tester deux paires de roues différentes, l’effet du port de trisuit avec manches, l’aérodynamisme de deux casques différents, tant que toutes les mesures sont effectuées de la même manière : sur le même parcours, sur un temps rapproché (pour avoir les mêmes conditions météo). D’ailleurs, puisque le Cr est aussi calculé, on peut tester l’efficacité de deux paires de pneus différents vis-à-vis de leurs frottements sur la route.
Mais, surtout, ça donnera une vraie excuse pour sortir la roue la pleine et le casque profilé un jour sans compétition.
Note : Sur le site météomédia, par exemple, la température est donnée en grand et en dessous, on trouve des valeurs comme la pression :
Pour le point de rosée, il faut aller dans « prévisions horaires », puis dans ce même tableau, « dernières 24h » :
