Un réel avantage mesurable pour les roulements en céramique?

Y a-t-il une vraie différence entre rouler sur des roulements en céramique et rouler sur de l'acier inoxydable?

Comment le mesureriez-vous? Faut-il que ce soit chaque roulement de la transmission ou chaque jeu de roulements remplacé améliore-t-il les performances?

Quelqu'un a-t-il une expérience du monde réel avec eux pour se rapporter?

Éditer:

Je ne sais pas si c'est important sur le vélo, mais je l'ai vu aujourd'hui. Si c'est une indication de la différence dans le niveau des offres de céramique de résistance au frottement, alors j'y suis.

Dans la vidéo:

La poulie gauche illustrée est Shimano DuraAce, celle du milieu est Campagnolo Record 11 vitesses. Les trois poulies sont fixées à un couple de 5 Nm au niveau du boulon d'essieu. Et les 3 trois ont au moins 1 mm de jeu au niveau du pivot, il n'y a donc pas de tension supplémentaire sur les roulements par rapport à une installation normale dans un dérailleur. Il y a une différence de mouvement d'environ 18 secondes de rotation dans la vidéo. C'est fou.

La réponse courte à votre première question est «les économies d'énergie réalisées grâce à l'utilisation de roulements en céramique par rapport à de bons roulements en acier sont presque nulles». La réponse courte à votre deuxième question est "oui, il est possible de mesurer la différence mais ce n'est pas facile". La réponse la plus longue et la prise en charge des réponses plus courtes se trouvent ci-dessous.

Tout d'abord, cependant, cela dépend un peu de si vous parlez de roulements de roue, de roulements de pédalier, ou des deux. Si vous souhaitez mesurer la différence, la façon dont vous mesurez diffère pour les deux. La traînée des roulements BB apparaîtrait dans les différences d'efficacité de la transmission, tandis que les roulements de moyeu apparaîtraient comme une composante de la résistance au roulement. La différence, bien sûr, est que les pertes de transmission ne se produisent que lorsque vous pédalez, pas pendant que vous roulez, tandis que les pertes de roulement se produisent aussi longtemps que vous roulez, que vous pédaliez ou non.

Vous pouvez mesurer les différences de traînée de roulement du moyeu à vide en tenant la roue en l'air avec une fourche, en utilisant un capteur de vitesse fait maison avec un interrupteur à lames connecté à un enregistreur vocal numérique. Vous tournez la roue vers le haut, puis enregistrez et calculez la différence de synchronisation des «clics» à mesure que la roue ralentit. Échanger les roulements, faire mousser, rincer, répéter.

Cependant, ce serait dans un réglage sans charge et vous pourriez penser que les différences de traînée de roulement pourraient être amplifiées dans des situations de charge. Si c'est le cas, vous devrez tester de cette façon. Vous pouvez le faire en laboratoire mais il est également possible de le faire vous-même, sur le terrain, avec le capteur de vitesse truqué par un jury.

Tout d'abord quelques informations. La composante de roulement de la traînée est généralement mesurée par le coefficient de résistance au roulement, Crr (le coefficient de traînée aérodynamique est Cd, qui est généralement multiplié par la surface avant, A, et décrit par le terme combiné CdA). Le Crr peut avoir une composante dépendante de la vitesse, mais à des vitesses de cyclage, cela est négligeable, nous pouvons donc supposer que Crr est constant. Si c'est le cas, la puissance requise pour déplacer un vélo et un cycliste à une vitesse donnée est assez bien connue et comprise: plutôt que de passer par tout cela ici, je vais pointer vers une méthode (euh, brillante) qui vous permet d'estimer le CdA et Crr qui peut être trouvé ici .

Maintenant, si vous faites tout cela, vous constaterez que pour un vélo typique, le Crr total total de toutes les sources (pneus, chambres à air, roulements de moyeu et surface de route "lisse" typique) d'environ 0,005. Le Crr pour de très bons pneus sur cette même surface pourrait être de 0,0045; pour les pneus vraiment moche, le Crr pourrait être .006; et pour une surface vraiment rugueuse, le Crr peut aller jusqu'à 0,01. Et, dans un certain contexte, si vous regardez l'équation de puissance liée à ce qui précède, vous voyez que le Crr évolue exactement comme le gradient dans son effet sur la puissance, donc lorsque le Crr est de 0,01, l'effet sur la puissance est exactement comme grimper une pente de 1%. De même, une augmentation du Crr de 0,001, due soit à un pneu différent, soit à des différences de roulement présumées, revient à grimper de 0,1% plus raide.

Voici un autre fait, également dérivable du lien ci-dessus: une règle de base est qu'à 25 mph sur une surface plane et dure, un cycliste en bonne position aérodynamique a besoin d'environ 250 watts (une position aérodynamique exceptionnelle est réalisable avec moins de 200 watts). À 25 mph, une différence de Crr d'environ .0005 équivaut à peu près à une différence de puissance de 5 watts. Autrement dit, une différence entre un bon pneu et un très bon pneu vaut environ 5 watts à 25 mph.

Si vous avez fait des tests sur le terrain de la traînée de bicyclette, vous vous rendrez compte qu'une différence de résistance au roulement de 5 watts est assez perceptible. Les coureurs signalent que la différence entre l'utilisation de roulements de moyeu en céramique et en acier n'est pas perceptible.

Je n'ai pas la source à portée de main, mais d'après ce que j'ai lu, la conversion de vos roulements de roue en céramique vous rapportera quelque chose comme une économie de 1 W à des vitesses de course, grâce à des pertes mécaniques réduites. Un support inférieur en céramique entraînerait moins d'amélioration.

Étant donné que le pilote produit plus de 200 W à la vitesse de course, les économies sont clairement mineures. Des économies supplémentaires peuvent être réalisées grâce au portefeuille beaucoup plus léger que le pilote porte.

J'ai monté des roulements BB en céramique. Ceci est ma seule et unique expérience. Ils semblaient faire quelques trajets pour faire irruption, ce qui semblait vraiment étrange. Un de mes partenaires d'entraînement a remarqué la même chose, mais dans son cas, c'est au bout de 90 minutes que les roulements ont semblé tourner librement.

Je les ai roulés pendant un peu moins d'un an, ce qui correspond à peu près à la même utilisation que je sors des roulements standard. Sur la base du prix insensé et de la différence insignifiante, j'ai choisi de revenir à l'inox.

Le partenaire de circonscription, je l'ai mentionné plus tôt, est sur son deuxième set après être revenu à l'acier inoxydable. Si les fonds le permettent, je suis prêt à réessayer. Ce n'était pas une mauvaise expérience de toute façon. Un autre copain a échangé tous les roulements, y compris les roulements de poulie de dérailleur et ne jure que par cela !!

C'est tout ce que j'ai!

Étant donné que les réponses actuelles sont très spécifiques à la route, je donnerai mon avis sur les disciplines que je connais.

Les descentes peuvent en bénéficier car elles se déforment moins sous charge, donc durent en théorie plus longtemps. Mais dans la pratique, les roulements à billes et les moyeux de cette discipline ont tendance à tomber en panne à cause de la corrosion provoquée par des joints défectueux, et bien que les roulements en céramique ne rouillent pas - la course le fera. La charge de choc inférieure n'est pas un problème en raison de la suspension à longue course.

Pour les essais, cela dépend vraiment de la quantité de poids-weeny / riche que vous êtes. Les roulements en céramique pèsent beaucoup moins que ceux en acier, il y a donc un avantage instantané là-bas. Mais, les roulements en céramique sont beaucoup moins résistants à la charge de choc, ils se briseront donc, et parce que les vélos d'essai sont rigides, cela se produira rapidement.

Le matériau dont sont faits les roulements n'est qu'une pièce de l'ensemble mécanique complet. J'ai travaillé sur des vélos dans le magasin qui avaient des BB en céramique et toutes sortes d'acier. D'un point de vue matériel, la céramique a la possibilité d'être meilleure, mais comme d'autres l'ont remarqué, vous payez une grande prime ... et souvent, elles ne sont pas toujours les meilleures.

Pensez-y de cette façon, le chêne fait une meilleure table que le pin. Mais le pin est plus facile à travailler et la table résultante pourrait être plus lisse et mieux assemblée que celle en chêne ... et moins chère. De même, il existe des BB en acier, des moyeux, etc. qui sont meilleurs que certains des homologues en céramique. J'ai mon préféré et c'est un acier à un prix décent (Hawk Racing), je n'ai encore rien vu de mieux sur un vélo sur lequel j'ai travaillé.

Sidenote: Des vidéos comme celle montrée devraient être prises avec le grain de sel ... c'est du marketing et la démo a été mise en place dans un but particulier. Parlez avec les gars du LBS et obtenez des opinions des deux côtés du comptoir (les mécaniciens et les clients).

Je viens de lire votre article sur les roulements en céramique et je suis obligé de vous donner un point de vue non professionnel. Tout d'abord, je suis un cycliste de 80 ans qui roule le week-end avec un groupe plus jeune de cyclistes de 6 ans. Si vous êtes toujours avec moi, ma circonscription se compose de 30 à 40 kilomètres chacun à une vitesse comprise entre 25 et 35 kilomètres. Je trouve que les récitals sur la céramique concernent presque toujours le coût et aucun avantage. La réalité est qu'une personne de mon âge suit un groupe d'ajusteurs [. Bien qu'il puisse y avoir un léger avantage de vitesse, ce qui compte, c'est que je suis plus en forme à la fin du trajet que je ne le serais avec des roulements en acier. Les gens décrient la céramique utilisée par un jeune cycliste en forme qui, dans le même souffle, dirait que quelques grammes économisés peuvent faire ... beaucoup de différence. J'ai deux vélos de route TREK avec de la céramique et un vélo de route CANNONDALE avec des roulements en acier et des vélos de route changeants les jours de conduite montre une différence décisive. Vos commentaires suggèrent presque que ce serait bien si nous pouvions tous conduire une Mercedes s'ils n'étaient pas si chers, donc une Ford fera l'affaire. *

Outre la réduction supposée de la résistance au frottement, d'autres problèmes m'ont traversé l'esprit.

Permettez-moi d'apporter deux analogies - les prothèses de hanche et les combinaisons de plaquettes de frein / disques de voiture.

Pour le premier - une tasse en métal est utilisée avec une tête en céramique. La céramique étant beaucoup plus dure que le métal, la coupelle en métal s'use (le corps peut manipuler les ions métalliques et les excréter). Il y a quelque temps, quelqu'un (source nécessaire) a eu l'idée de fabriquer également la tasse en céramique pour éviter l'usure. La cause en était que le frottement de la céramique sur la céramique (il n'y a aucune possibilité de graisser l'articulation de la hanche, n'est-ce pas?) A provoqué la libération des particules de céramique dans le corps. Ceux-ci n'ont pas été excrétés et ont causé de graves problèmes de santé. Ce que j'arrive, je vais l'expliquer dans l'instant.

Maintenant sur les plaquettes / disques de frein. Pour les plaquettes, il existe différentes duretés de plaquettes disponibles, et bien souvent les plus douces, les plus chères. Pourquoi dépenseriez-vous plus sur des coussinets plus mous s'ils s'usent plus tôt, demandez-vous? La réponse est simple - ce ne sont pas les pads qui s'usent, ce sont à la fois les pads et les disques. Ainsi, moins les plaquettes s'usent, plus les disques se décollent. Et à son tour, plus les tampons que vous utilisez sont durs, plus les disques doivent être remplacés rapidement (coûts et main-d'œuvre supplémentaires).

TL; DR; la partie commence ici:

Lorsque vous utilisez des tasses en acier trempé avec des billes en acier inoxydable, ce sont les billes qui s'usent, laissant les tasses presque intactes. Lorsque le serrage ne fonctionne plus, il suffit de remplacer les billes (assez abordables).

Lorsque vous utilisez des roulements à billes en céramique dans des coupelles en acier trempé, ce sont les coupelles qui reçoivent plus d'usure car la céramique est plus dure. Après un certain temps, non seulement il faut remplacer les vieilles boules en céramique, mais aussi remplacer les tasses usées. Bien sûr, cela ne s'applique pas si un roulement de cartouche en céramique complet est remplacé.