Calculateur de puissance et de vitesse
Sur le plat, un coureur de 75 kg tient 30 km/h avec environ 148 W, et 40 km/h avec 315 W : la puissance ne monte pas proportionnellement à la vitesse, elle explose. Entrez une vitesse pour obtenir les watts, ou des watts pour obtenir la vitesse, avec la pente, le vent, votre position sur le vélo et le revêtement. Le calculateur montre aussi où part chaque watt.
152 W
Où partent les watts ?
Les valeurs de CdA et de Crr sont des hypothèses de modèle, affichées sur les boutons, moyennées pour un coureur et un vélo typiques. Densité de l'air : 1,19 kg/m³, rendement de transmission 97,5 %.
Combien de watts pour quelle vitesse ?
Table de référence calculée avec ce même modèle, pour un coureur de 75 kg sur un vélo de 9 kg, mains sur les cocottes (CdA 0,32 m²), asphalte normal (Crr 0,005), air à 1,19 kg/m³ et pas de vent :
Sur le plat, coureur 75 kg + vélo 9 kg Vitesse Puissance dont aéro 20 km/h 57 W 33 W 25 km/h 95 W 64 W 30 km/h 148 W 110 W 35 km/h 221 W 175 W 40 km/h 315 W 261 W 45 km/h 434 W 372 W En montée, même coureur, même vélo Pente 10 km/h 15 km/h 20 km/h 3 % 86 W 137 W 198 W 5 % 133 W 208 W 291 W 8 % 203 W 313 W 431 W 10 % 249 W 382 W 524 W
Deux choses sautent aux yeux dans cette table. Sur le plat, passer de 30 à 40 km/h ne demande pas un tiers de watts en plus mais plus du double, parce que la traînée croît avec le carré de la vitesse et la puissance qu'elle coûte avec le cube. En montée, l'ordre s'inverse : à 12 km/h dans une pente à 8 %, la gravité prend 219 W sur 246 et l'aérodynamique seulement 7 W. C'est toute la raison pour laquelle on parle de W/kg en montagne et de watts bruts sur le plat.
L'équation utilisée, et sa source
Le calculateur n'estime rien : il résout l'équation de puissance en cyclisme, celle que la littérature scientifique a validée sur le terrain.
P = M g v (sin a + Crr cos a) + 0,5 rho CdA (v + w)² v puis division par 0,975 pour les pertes de transmission M masse totale : coureur + vélo + équipement, en kg g 9,81 m/s² v vitesse au sol, en m/s a angle de la pente, a = arctan(pente) Crr coefficient de résistance au roulement rho densité de l'air, 1,19 kg/m³ (20 °C, niveau de la mer) CdA coefficient de traînée x surface frontale, en m² w vent de face en m/s, négatif si vent arrière Source : Martin, Milliken, Cobb, McFadden et Coggan, "Validation of a Mathematical Model for Road Cycling Power", Journal of Applied Biomechanics, 1998. Valeurs de CdA utilisées ici (m²) cocottes 0,32 bas du cintre 0,28 position aéro 0,23 Valeurs de Crr utilisées ici asphalte lisse 0,004 asphalte normal 0,005 gravel 0,008
Exemple déroulé à la main, 30 km/h sur le plat pour notre coureur de 84 kg avec le vélo : le roulement prend 34 W, la traînée 110 W, la transmission 4 W, soit 148 W au total. La traînée représente donc 74 % de l'effort. Baissez-vous dans le bas du cintre et le CdA passe de 0,32 à 0,28 : à 35 km/h, la facture tombe de 221 à 198 W, 23 W gagnés sans gagner un gramme ni un watt de forme.
Pourquoi le vent de face coûte aussi cher
Dans l'équation, le vent n'agit pas sur la vitesse au sol mais sur la vitesse de l'air : c'est (v + w) qui est élevé au carré. Un vent de face de 5 m/s, soit 18 km/h, n'ajoute donc pas 18 km/h de travail, il vous fait pédaler comme si vous rouliez à 48 km/h pour avancer à 30. Concrètement, nos 148 W deviennent 325 W, ce qui est hors de portée pour la plupart des cyclistes sur la durée. À l'inverse, le même vent dans le dos ramène l'effort à 53 W.
C'est aussi pour cela qu'un abri fait une telle différence : rouler en deuxième position coûte typiquement 25 à 30 % de watts en moins à vitesse égale, et le gain est le plus grand là où la traînée domine, donc sur le plat et vite. Le calculateur ne modélise pas l'abri, mais vous pouvez l'approcher en baissant le CdA.
Pour convertir ces watts en séances calibrées, passez par le calculateur FTP ; pour la montagne, le calculateur de temps d'ascension applique le même modèle à une pente et une longueur données, et le calculateur de braquets vérifie que vous avez le développement pour tourner les jambes à cette puissance.
Questions fréquentes
- Combien de watts pour rouler à 30 km/h à vélo ?
- Environ 148 W sur le plat, sans vent, pour un coureur de 75 kg sur un vélo de route de 9 kg, mains sur les cocottes et sur asphalte normal. Dans le bas du cintre, il en faut environ 134. Avec un vent de face de 18 km/h, la même vitesse demande plus de 320 W. La position et le vent pèsent beaucoup plus que le poids du vélo.
- Combien de watts pour monter à 10 km/h dans une pente à 8 % ?
- Environ 203 W pour un ensemble coureur plus vélo de 84 kg. À 5 % la même vitesse ne demande que 133 W, à 10 % il faut 249 W. En montée, la puissance est presque proportionnelle à la masse totale : cinq kilos en plus coûtent une quinzaine de watts à 12 km/h dans du 8 %.
- Qu'est-ce que le CdA en cyclisme ?
- Le CdA est le produit du coefficient de traînée et de la surface frontale, exprimé en m². Il résume tout ce que votre corps, vos vêtements et votre vélo opposent à l'air. Un cycliste amateur mains sur les cocottes tourne autour de 0,32 m², 0,28 dans le bas du cintre, 0,23 en position aéro sur un vélo de chrono. Plus le CdA est bas, moins il faut de watts pour la même vitesse.
- Le poids ou l'aérodynamisme : qu'est-ce qui compte le plus ?
- Cela dépend de la pente. Sur le plat à 30 km/h, la traînée représente environ trois quarts de l'effort et cinq kilos de plus ne coûtent que 2 W. Dans une pente à 8 % à 12 km/h, c'est l'inverse : la gravité prend près de 90 % de la puissance et les mêmes cinq kilos coûtent une quinzaine de watts. Un vélo léger se rentabilise en montagne, une bonne position partout ailleurs.
- Combien de watts gagne-t-on dans le bas du cintre ?
- À 35 km/h, passer des cocottes (CdA 0,32) au bas du cintre (CdA 0,28) fait tomber la puissance nécessaire de 221 à 198 W, soit environ 10 %. Le gain grandit avec la vitesse, parce qu'il porte uniquement sur la part aérodynamique : à 20 km/h il est presque invisible, à 45 km/h il dépasse 40 W.
- Pourquoi mon capteur de puissance affiche moins que ce calcul ?
- Trois causes reviennent. Le modèle suppose des valeurs de CdA et de Crr moyennes, or les vôtres peuvent différer de 10 % : un cycliste petit et en position basse a un CdA plus faible que la valeur affichée. Le vent réel n'est presque jamais nul. Et selon l'emplacement du capteur, pédalier ou pédales, une partie des pertes de transmission est déjà comptée ou pas. Traitez l'écart comme une indication, pas comme une erreur de mesure.