Comment utiliser le calculateur
- Choisissez ce que vous voulez savoir. Avec Vitesse selon mes watts, vous entrez la puissance que vous tenez et nous vous donnons votre vitesse. Avec Watts pour une vitesse, vous entrez la vitesse et nous vous donnons la puissance nécessaire.
- Entrez votre poids et celui du vélo équipé. Comptez les vêtements, les bidons pleins et les sacoches. Pour le vélo : 7 à 9 kg en route, 9 à 11 kg en gravel et 12 à 15 kg en VTT.
- Choisissez la position. C’est ce qui change le plus le résultat sur le plat. Si vous ne savez pas laquelle est la vôtre, mains sur les cocottes est la plus courante sur route.
- Choisissez le revêtement. Un bon pneu sur un bitume lisse roule presque deux fois plus facilement qu’un pneu renforcé sur une route dégradée.
- Ajoutez pente, vent, altitude et température pour affiner. La pente est négative en descente. Le vent est celui qui vous arrive de face ou de dos ; comptez un vent latéral pour la moitié, à peu près.
Le résultat affiche la vitesse ou les watts, vos watts par kilo, les kilocalories par heure, la répartition de chaque watt, la courbe puissance-vitesse et un tableau des watts nécessaires dans chaque position. Si vous avez un capteur de puissance, enregistrez votre poids dans Mon vélo : vous n’aurez plus à le ressaisir dans les autres calculateurs.
Comment nous le calculons
Nous utilisons le modèle de Martin et al. (1998), la référence pour estimer la puissance sur route. Il a été validé avec un capteur de puissance sur le vélo : le modèle et la puissance mesurée concordaient avec une erreur type d’environ 2,7 W.
La puissance qui sort de vos jambes est la somme de ce qu’il faut pour vaincre l’air, le roulement et la pente, plus ce qui se perd dans la transmission :
P = [ ½ · ρ · SCx · (v + vvent)² · v + Crr · m · g · cos θ · v + m · g · sin θ · v ] ÷ (1 − pertes)
- ρ est la masse volumique de l’air. Nous la calculons à partir de l’altitude et de la température selon l’atmosphère standard : 1,20 kg/m³ au niveau de la mer à 20 °C, 1,11 à 1 000 m et 0,98 à 2 000 m par 10 °C.
- SCx (on lit aussi CdA) est votre surface frontale multipliée par le coefficient aérodynamique, en m². Il va de 0,55 en position droite à 0,21 dans un contre-la-montre très optimisé.
- v est votre vitesse et vvent celle du vent (positive de face, négative de dos), en m/s.
- Crr est le coefficient de résistance au roulement du pneu sur ce revêtement : 0,0035 sur bon bitume avec un pneu rapide, 0,0045 sur bitume ordinaire et jusqu’à 0,016 sur sentier.
- m est la masse totale (vous, le vélo et l’équipement), g la gravité (9,81 m/s²) et θ l’angle de la pente.
- Pertes : une transmission propre perd 2 à 3 %. Nous retenons 2,5 % par défaut.
Pour passer des watts à la vitesse, nous résolvons la même équation dans l’autre sens, par approximations successives, car elle n’a pas de solution directe simple. Les calories par heure se déduisent des watts avec un rendement de 24 % : sur 100 kcal brûlées, environ 24 arrivent aux pédales (nous l’expliquons dans le calculateur de calories).
Le modèle original de Martin inclut aussi le frottement des roulements et l’énergie nécessaire pour accélérer. Ici, nous supposons une vitesse constante, et les roulements sont intégrés aux pertes.
Watts nécessaires à 25, 30, 35 et 40 km/h
Cycliste de 75 kg avec vélo et équipement de 8 kg, sur le plat, sans vent, sur bitume ordinaire (Crr 0,0045), au niveau de la mer et à 20 °C.
| Position | SCx (m²) | 25 km/h | 30 km/h | 35 km/h | 40 km/h |
|---|---|---|---|---|---|
| Droite (vélo de ville) | 0,55 | 140 W | 228 W | 349 W | 508 W |
| VTT ou gravel, mains en haut | 0,48 | 125 W | 203 W | 309 W | 448 W |
| Route, haut du cintre | 0,40 | 109 W | 174 W | 264 W | 381 W |
| Route, mains sur les cocottes | 0,33 | 94 W | 149 W | 224 W | 321 W |
| Route, mains en bas du cintre | 0,30 | 88 W | 139 W | 207 W | 296 W |
| Prolongateurs de triathlon | 0,25 | 78 W | 121 W | 178 W | 254 W |
| Contre-la-montre optimisé | 0,21 | 70 W | 106 W | 156 W | 220 W |
Pour plus de vitesses, de positions, et les vélos de gravel et de VTT, voir le tableau des watts selon la vitesse sur le plat.
Deux choses à retenir. D’abord, de 30 à 40 km/h, les watts font bien plus que doubler. Ensuite, passer les mains des cocottes au bas du cintre économise environ 25 W à 40 km/h, plus que n’importe quelle paire de roues hors de prix.
Où part chaque watt
Sur le plat, c’est l’air qui commande. À 30 km/h sur les cocottes, sur 149 W, environ 115 W (77 %) servent à vaincre l’air, 31 W le roulement, et 4 W se perdent dans la chaîne. À 40 km/h, l’air en prend déjà 85 %.
En montée, tout change. À 250 W avec le même cycliste :
| Pente | Vitesse | Air | Pente (gravité) |
|---|---|---|---|
| 0 % | 36,5 km/h | 83 % | 0 % |
| 2 % | 27,7 km/h | 36 % | 50 % |
| 4 % | 20,6 km/h | 15 % | 74 % |
| 6 % | 15,6 km/h | 7 % | 85 % |
| 8 % | 12,4 km/h | 3 % | 89 % |
| 10 % | 10,2 km/h | 2 % | 92 % |
Voilà pourquoi, sur le plat, il vaut la peine de se baisser, alors que dans les cols c’est le poids qui compte. Si la montagne vous intéresse, le calculateur de temps d’ascension fait ce même calcul tronçon par tronçon.
Cas pratiques
- Ça vaut le coup de rouler en bas du cintre ? À 200 W, vous passez de 33,6 km/h sur les cocottes à 34,6 km/h mains en bas, et à 36,6 km/h avec des prolongateurs. En une heure, cela fait 1 et 3 km de plus.
- Le pneu compte. À 200 W, sur les cocottes, vous roulez à 34,0 km/h avec un pneu rapide sur bon bitume et à 32,8 km/h avec un pneu renforcé sur route dégradée. Plus d’un kilomètre-heure sans rien changer d’autre.
- Le vent de face. Avec 15 km/h de vent de face, les mêmes 200 W vous laissent à 25 km/h. Avec 15 km/h de vent dans le dos, vous dépassez 43 km/h.
- Le froid freine. L’air froid est plus dense : rouler à 35 km/h demande environ 238 W à 0 °C et 218 W à 30 °C.
- Les descentes. Dans une descente à 5 %, sans pédaler, ce cycliste atteindrait environ 49 km/h sur les cocottes. Le calculateur vous prévient quand il n’est pas nécessaire de pédaler.
Les erreurs fréquentes
- Entrer la puissance maximale au lieu de la moyenne. Pour connaître votre vitesse sur une sortie, entrez la puissance que vous tenez pendant des heures, pas celle d’une relance. Si vous connaissez votre FTP (la puissance que vous tenez environ une heure), une longue sortie se fait en général à 65-75 % de celle-ci. Vous pouvez la calculer avec le calculateur de FTP et de zones.
- Oublier le poids de l’équipement. Bidons, outils, vêtements et chaussures pèsent 2 à 4 kg. Sur le plat, cela ne change presque rien ; en montée, si.
- Se fier au SCx à la décimale près. Les valeurs de chaque position sont typiques. Deux cyclistes de gabarit différent dans la même position peuvent différer de 15 à 20 %. Si vous avez mesuré votre SCx en soufflerie, sur vélodrome ou avec une application de terrain, entrez-le dans Plus de réglages.
- Comparer avec son compteur en groupe. Dans les roues, vous dépensez 25 à 40 % d’énergie en moins, selon l’écart et le groupe. Le modèle suppose que vous roulez seul.
À quoi il sert, et à quoi il ne sert pas
Il sert à comprendre ce que coûte chaque élément (position, poids, pneu, vent), à planifier des allures et à comparer des scénarios. Il ne remplace pas un capteur de puissance : le vent réel change à chaque virage, le revêtement aussi, et votre SCx varie dès que vous bougez. Prenez-le comme une bonne estimation, avec une marge de ±5 à 10 % en conditions réelles.
Questions fréquentes
Combien le vent de face me ralentit-il à vélo ?
Beaucoup. À 200 W sur le plat, un cycliste de 75 kg sur les cocottes roule à 33,5 km/h sans vent, à 27,6 km/h avec 10 km/h de vent de face et à 22,4 km/h avec 20 km/h. Pour tenir 30 km/h contre un vent de 10 km/h, il faut environ 240 W au lieu de 150.
Combien de watts développe un cycliste amateur ?
Un amateur en forme tient 150 à 250 W pendant une à deux heures, soit 30 à 36 km/h sur le plat en vélo de route. Un professionnel dans un contre-la-montre plat développe 400 à 450 W pendant près d'une heure.
Pourquoi est-ce si dur de passer de 35 à 40 km/h ?
Parce que la puissance nécessaire pour vaincre l'air augmente avec le cube de la vitesse. Passer de 35 à 40 km/h (14 % plus vite) demande environ 100 W de plus, soit près de 45 % de puissance supplémentaire.
Roule-t-on plus vite en altitude ?
Oui, à watts égaux : à 2 000 m, l'air est 22 % moins dense, et avec 200 W vous passeriez de 33,6 à 36,2 km/h. Mais votre corps produit aussi moins de puissance faute d'oxygène ; en pratique, le gain est donc plus faible.