Nouveau : calcul de puissance en cyclisme avec ou sans abri.

Nous avons précédemment publié un outil destiné à l’estimation de la puissance mécanique développée en cyclisme, notamment dans le contexte des ascensions. Nous présentons ici une version améliorée et méthodologiquement plus aboutie, qui fera l’objet d’évolutions ultérieures. Parmi les axes d’amélioration identifiés figurent en particulier une modélisation plus fine du coefficient aérodynamique (SCx), tenant compte de la morphologie du cycliste et de sa position sur le vélo.

Dès à présent, cet outil intègre explicitement les incertitudes associées aux principaux paramètres d’entrée, ce qui permet d’estimer la puissance développée dans des situations complexes, incluant par exemple la présence d’effets d’abri aérodynamique entre coureurs. Ainsi, les résultats sont fournis sous la forme d’une valeur centrale accompagnée d’une incertitude, typiquement de l’ordre de quelques watts, correspondant à une précision compatible avec les exigences des analyses de performance en cyclisme de haut niveau.

En définitive, notre outil à fait l’objet d’une publication sur Zenodo avec un DOI : https://doi.org/10.5281/zenodo.18007551

Nouvelle version

La version ci-dessous est améliorée pour déterminer la masse volumique de l’air en fonction de l’altitude, de la température et de l’humidité.

Calculateur puissance en côte + abri + VO₂ + densité air

Calculateur de puissance en côte · Abri aérodynamique · VO₂ · Densité de l’air

Modèle déterministe + propagation analytique des incertitudes. La densité de l’air peut être saisie manuellement ou calculée automatiquement via altitude, température et humidité relative (air humide).

Entrées Cycliste & parcours

Saisis la valeur centrale et son incertitude (±) pour la propagation analytique.

±
±
±
±
±
Le modèle utilise la vitesse moyenne : v = distance / temps.

Forces Aéro & roulement

SCx et Crr influencent fortement la puissance en pente faible/modérée.

±
±
Rendement mécanique (vélo)
95 %
Utilisé comme η : Puissance cycliste = Puissance utile / η.
Densité de l’air ρ : calcul automatique
Altitude + température + humidité relative (air humide). Sinon saisie manuelle.
Auto
Mode : Barométrique standard + Tetens
Air humide : ρ = ρair sec + ρvapeur
Propagation : dρ/dT et dρ/dHR
Note : l’altitude influe via la pression standard (ISA simplifiée). Tu conserves une incertitude additionnelle sur ρ pour couvrir la variabilité météo (pression réelle, microclimat, etc.).
Modes de calcul / variantes possibles (ρ)
La densité dépend aussi de la pression réelle (météo). Ici : pression barométrique standard (ISA) + humidité (Tetens). Si tu veux, on peut ajouter un mode “pression mesurée” (entrée P en hPa) ou un mode ISA complet.

Drafting Abri aérodynamique

Le facteur d’abri ne modifie que la puissance aérodynamique (Paero). Moyenne pondérée dans le temps via le % d’abri.

Mode peloton
Ignore devant/derrière et applique un abri “fort”.
Peloton
Temps passé à l’abri sur l’ascension
100 %
0 % = jamais à l’abri ; 100 % = abri appliqué sur toute la montée.
Notes (coefficients d’abri)
Valeurs indicatives : suivre une roue en file indienne ≈ -30 à -35 % sur Paero. Peloton dense : réductions plus fortes. Ces coefficients sont à ajuster selon tes mesures et le contexte (vent, position, largeur de route, densité du groupe).

VO₂ Estimation à partir de la puissance

Conversion via équivalent énergétique de l’O₂ (fonction du RQ) et rendement métabolique (gross efficiency).

±
Endurance typique : ~0,80–0,90.
±
Ex : 23 % ⇒ Pmet ≈ Pmec / 0,23.
— Résultats —
Conseil : pour des comparaisons, fixe SCx et Crr, puis varie ρ (conditions) et l’abri.

Recommandations

Les deux paramètres les plus délicats à régler sont le coefficient de trainée aérodynamique (SCx) et de roulement (Crr). L’illustration ci dessous vous donne quelques repères. Le SCx dépend grandement de la position et de la morphologie du coureur. Les vêtements ont aussi un impact non négligeable, une tenue hivernale avec une veste thermique, cuissard long, gant… augmente la valeur du SCx.

Scx en cyclisme, et calcul de la puissance.

Quant au Crr il dépend beaucoup de la qualité du bitume et des pneumatiques. Le tableau ci dessous peut vous aidez à déterminer ce paramètre.

Qualité du revêtementExcellent
pneumatique
Pneumatique
moyenne
Pneumatique
médiocre
Vélodrome en bois0,002 (0,0017 record)0,00250,003
Excellent bitume neuf et lisse0,0030,00350,004
Bon bitume, presque parfait (col de hautes montagnes)0,0040,00450,005 à 0,006
Bitume granuleux (col de hautes montagnes)0,0050,0060,007 à 0,008
Bitume abimé (trou, ondulation….)0,0070,0080,009 à 0,01

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