Six choses que nous avons apprises en discutant avec Keith Bontrager

Nous nous sommes laissés aller à notre curiosité pour en savoir plus sur les roues, les pneus et les vélos: leur fonctionnement et leur direction. Nous avons appris de Keith Bontrager, un coureur de motos, un constructeur de cadre et un physicien, qui s’est lancé dans la fabrication de composants de bicyclettes innovants à la fin des années 80, avant d’être acheté par Trek en 1995.

Avec une attention scrupuleuse aux détails et une capacité à sortir des sentiers battus, il repousse les limites du design de vélo, en particulier dans l'interaction des roues, des pneus et des systèmes sans chambre.

BannWheelers a récemment eu l'occasion de s'asseoir avec lui, nerd à nerd, autour d'un café ou deux, dans l'espoir de puiser dans ses vastes connaissances et connaissances. Nous n'avons pas été déçus. Voici quelques-unes des choses que nous avons apprises:

1. Oubliez la tension des rayons - tout tourne autour de l'angle des rayons

Vélo nerd à vélo nerd:

Keith Bontrager: À moins de desserrer les rayons jusqu’à ce qu’ils soient bouffants, la tension des rayons n’a pratiquement aucun effet sur la rigidité latérale. L'angle d'attache des rayons est la très grosse affaire. Lorsque vous ajoutez plus de vitesses, vous créez plus de plat; vous tuez également la rigidité latérale et la stabilité de la roue. Lorsque vous poussez les rayons côté entraînement, cela rend la roue encore plus difficile à fabriquer.

Seb Stott: Sur une roue arrière standard non Boost, la distance entre le centre de la roue et le flasque côté entraînement est de 18 mm seulement. Lorsque vous augmentez, ce nombre augmente à 21 mm. Quelle est l'importance de cela?

KB: Même de petits changements dans cette zone affectent de grands changements dans la rigidité latérale. Nous avions l'habitude de nous battre même pour un millimètre. Nous concevrions un moyeu en fonction de la distance qui pourrait séparer les rayons du dérailleur.

SS: Alors, quand Boost a été développé, pourquoi se sont-ils installés sur 148 - pourquoi pas plus que cela?

KB: Vous demandez le mauvais gars! Quelqu'un l'a fait et cela a fonctionné. Si quelqu'un comme SRAM ou qui que ce soit le fait, cela devient la norme universelle. Si quelqu'un comme Trek, Bontrager ou Speciaized le dit, il y a une querelle entre les autres marques. Tant que tout le monde s'accorde sur un chiffre, que cela a du sens et qu'il fait ce qu'il est censé faire, il devient le chiffre. 150mm aurait pu être mieux, je ne sais pas.

2. Les jantes plus larges sont une évidence

KB: La science n'a jamais été difficile à comprendre. L'utilisation de jantes très étroites et de pneus larges n'a jamais été une bonne idée. Dans les années 80, nous conduisions essentiellement des vélos de route avec des pneus à crampons. Vous pouvez économiser un peu de poids sur la jante en la rendant très étroite, mais vous deviez la rouler à 35 ou 40 psi. Ces priorités légères ont été héritées de la tradition routière. Cela disparaît lentement.

3. Les roues en carbone ne doivent pas être fragiles

Bontrager se met au fond des choses: Bontrager se met au fond des choses

SS: Beaucoup de coureurs de haut niveau hésitent à utiliser des jantes en carbone, en particulier à l'arrière. Pensez-vous que le carbone est intrinsèquement plus fragile?

KB: Les jantes en carbone d'origine étaient assez fragiles et si vous les frappiez assez fort, elles se briseraient, mais franchement, l'aluminium n'est pas terriblement robuste. Si vous frappez une jante assez fort pour la casser, sa durée de vie est considérablement raccourcie. J'ai cassé deux jantes en carbone en cyclo-cross et elles ne se sont pas cassées, pour la plupart. Cela ressemble à quelqu'un déchirant une grosse branche d'un arbre, mais ensuite, ils continuent. À moins que vous n'explosiez complètement la section, elle se remet en place et il y a une fissure. Ils retournent à un état assez rond. Vous ne pouvez pas les écraser.

SS: Les jantes en carbone ont également tendance à être beaucoup plus légères, de sorte que les gens peuvent comparer la fragilité entre des jantes de poids différent.

KB: Oui. Si vous conservez la même résistance et la même rigidité, les jantes en carbone peuvent être considérablement plus légères. si vous fixez le poids, les jantes en carbone peuvent être très résistantes. Si je dis que je veux fabriquer une jante en carbone de 800 g, les gens me regarderaient comme si j'étais fou. Je veux dire, pourquoi voudriez-vous cela? Eh bien, vous le voudriez si vous êtes un downhiller professionnel, car cela vous mènerait au fond à chaque fois. C'est un marché assez limité, cependant.

4. La symétrie n'est pas importante

Chaînes asymétriques sur le trek emonda slr 8: bases asymétriques sur le trek emonda slr 8

KB: Dans les années 80, je fabriquais des vélos de montagne avec des bases asymétriques pour essayer de faire tomber moins de plat dans la roue arrière (pour améliorer la rigidité). Lorsque vous ajoutez plus de vitesses, vous bousculez le plat de la roue et vous devez faire quelque chose pour compenser cela une fois que tout le monde se rend compte qu'avoir des roues qui tombent n'est pas si amusant
 Des jantes avec un lit à rayons décalé sont un autre moyen combattre le problème du plat.

SS: Pensez-vous qu’il existe une place pour les bases asymétriques dans l’avenir du design du vélo de montagne?

KB: Il y avait tellement de problèmes pratiques que d'essayer de l'expliquer aux gens. Les gens dans les magasins de vélo ont paniqué. Ils sortiraient leur jauge et diraient: "Votre cadre est tordu!" et il vous faudrait une demi-heure pour le leur expliquer. Deux semaines plus tard, la même chose se produirait. Fonctionnellement, ça marche. Si vous aviez des vélos d’équipe avec des mécaniciens en marche, cela pourrait fonctionner, mais dans la pratique, c’est difficile.

SS:Le F-Si Hardtail de Cannondale utilise des bases asymétriques pour rigidifier la roue arrière (en éliminant l'antenne parabolique), mais je suppose que cela causerait une charge inégale à chaque abandon. Cela poserait-il un problème pour les motos à suspension complète?

KB: Les motos sont comme ça parfois. Vous pourriez le faire. La symétrie est juste commode; ce n'est pas structurellement important.

5. Vos roues vous soutiennent par une réduction de la tension et non par la tension

Vos roues vous soutiennent par une réduction de la tension, pas avec la tension elle-même, dit bontrager:

KB: Si vous examinez le changement de tension lorsqu'une charge est appliquée sur une roue, la tension de tous les rayons, à l'écart de la zone de contact, ne change pas. Le poids n'est pas suspendu aux rayons. La tension est réduite à travers le contact. la roue est debout sur ces rayons. Le changement de tension est identique à la charge de compression. C'est difficile de se faire une idée. C'est une structure précontrainte, qui se comporte de manière peu évidente.

Il en va de même pour la membrane de la carcasse qui supporte le poids du vélo. La tension dans le boîtier change au niveau de la zone de contact; partout ailleurs, il reste le même. Les forces sont supportées par la tension du boîtier, et c'est le même changement négatif qui supporte le poids du cycliste.

6. Plus vos pneus sont gros, plus vos pressions doivent être basses

KB: C'est la tension de la carcasse qui stabilise le pneu dans toutes les directions: elle le protège également des charges verticales et latérales. Au niveau de la zone de contact, où le pneu est appuyé à plat sur le sol, la pression exercée sur l'intérieur du pneu est équilibrée par le sol, de sorte que la tension chute autour de celui-ci. Si vous avez un pneu à 15 psi, vous pouvez voir des ondulations où le carter se déforme, car la tension est tombée à environ la moitié dans cette région - c'est ce que j'ai fait l'autre jour!

Ainsi, si vous passez d'un pneu 2,3 ​​pouces à un pneu 3 pouces, vous devez réduire la pression, conformément à la loi de Laplace, afin d'obtenir la même tension. [La loi de Laplace stipule que la tension de la carcasse = pression interne x rayon du pneu.] Pour que les pneus aient la même performance structurelle, il faut réduire la pression dans le gros pneu pour que la tension soit la même. c'est la variable fondamentale. [Par cette logique, si vous utilisez 24 psi avec un pneu 2.3 pouces, vous devriez utiliser 18 psi avec un pneu 3.0 pouces pour obtenir la même tension de carcasse. Ceci est remarquablement similaire aux pressions que je faisais lorsque je comparais des pneus de 2,3 pouces à des pneus de 3 pouces et plus sur le terrain - Seb.]

Nous avons vu cela avec des équipes sur route: lorsque vous passez d'un pneu 23c à un pneu 25c, vous ne pouvez pas simplement courir à 135Ps sans y penser. Il arrivait parfois que réduire la pression exercée sur les gros pneus était une bonne chose du point de vue de la traction et de la suspension et que cela ne vous coûtait rien en résistance au roulement.

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