Derrière le produit : les moyeux de route en alliage

La mission d'ENVE est de créer une meilleure expérience de conduite pour vous et nous le faisons en combinant la science de l'ingénierie avec les connaissances glanées en selle.

L'APERÇU

Après plus d'une décennie passée à associer les jantes en carbone ENVE aux principaux moyeux de notre époque, nous avons une compréhension approfondie de ce qui rend ces moyeux géniaux et de ce qui pourrait les rendre meilleurs. Ce n’est pas seulement notre avis, il vous appartient aussi. Vous avez acheté des paires de roues ENVE avec ces moyeux et les avez utilisées dans presque tous les temps et dans toutes les zones géographiques du monde. Que ce soit directement ou via nos partenaires, vous nous faites part de ce qui s'est bien passé et de ce qui pourrait être amélioré. Nos propres expériences de conduite, alimentées par vos commentaires, ont ouvert la boîte de Pandore qu'est la conception du moyeu et, finalement, le projet de moyeu ENVE.

Voici une liste de ce que vous avez demandé à vos hubs et de ce pour quoi le ENVE Road Hub a été conçu :

  1. Plus de rigidité des roues (empêche ma roue de frotter sur mes plaquettes de frein et/ou mon cadre)
  2. Meilleure durée de vie et fiabilité des roulements (je suis contrarié qu'après zéro ou quelques kilomètres, mes roulements soient rugueux)
  3. Moins d'entretien (je n'aime pas devoir ajuster le jeu de mes hubs avec un outil que je ne trouve jamais)
  4. Engagement plus élevé (je veux que ma roue s'engage plus tôt dans mon coup de pédale)

LA SCIENCE

La liste ci-dessus est fantastique, mais en aucun cas simple ou peu coûteuse à réaliser. En fin de compte, c'est un jeu d'équilibre et de compromis. Ce n'est pas que les autres fabricants de hubs ne savent pas comment améliorer leurs hubs pour répondre à vos commentaires, mais leurs priorités divergent des nôtres. Certains veulent le titre du poids le plus léger, de l'engagement le plus élevé, du roulement le plus rapide ou de la construction de roues la plus rigide. Chez ENVE, nous adoptons une approche sans retenue et sommes guidés par la conviction que la performance holistique l'emporte sur la concentration sur des mesures et des attributs unidimensionnels.

Voici quelques considérations qui mettent en évidence les compromis liés à la conception des moyeux et comment les moyeux routiers ENVE placent la barre plus haut en matière de performances réelles.

RIGIDITÉ DES ROUES (LATÉRALE, TORSIONNELLE)

La géométrie du moyeu est un élément clé dans la construction d'une paire de roues hautes performances. Le diamètre des brides, l'espacement des brides et les modèles de laçage font partie intégrante de l'établissement de la rigidité de la roue. De manière générale, un moyeu avec des flasques plus hauts et plus larges construira une paire de roues plus résistante à la déflexion latérale (d'un côté à l'autre). Le compromis est cependant que plus la bride est grande et large, plus le moyeu est lourd.

Le moyeu routier ENVE répond à cette réalité avec une conception de bride unique dans laquelle les trous de rayon sont rapprochés, ce qui permet d'usiner la grande bride de 55 mm pour un gain de poids maximal, atteignant le même poids que les moyeux avec des brides plus petites et un positionnement symétrique des trous de rayon.

Ce qui semble à première vue n'être qu'un usinage créatif à des fins esthétiques est en réalité le résultat d'un équilibre raffiné entre géométrie de bride et réduction de poids.

Alors que la majorité de la rigidité des roues en ce qui concerne la géométrie du moyeu est axée sur la réduction de la déflexion latérale, la rigidité en torsion (pensez à la réactivité lors de l'accélération/décélération) doit également être prise en compte. Le motif de laçage des trous de rayon aide à maximiser la rigidité en torsion en améliorant les angles des rayons pour garantir que les rayons transmettent efficacement votre puissance absorbée.

Dans le tableau ci-dessous, vous pouvez voir que le moyeu ENVE utilise le modèle de laçage des rayons pour créer le bras de levier le plus long et donc le plus efficace (et non le rayon le plus long) sur la bride du moyeu tout en gardant en même temps la surface totale de la bride au minimum, réduisant ainsi poids.

EFFICACITÉ DES ROULEMENTS VS. LONGÉVITÉ

Les roulements sont un composant en soi qui joue un rôle majeur dans l'établissement des performances du moyeu, de la roue et, en fin de compte, du cycliste. Après une évaluation approfondie des roulements allant des constructions hybrides en céramique, en acier au carbure et en acier inoxydable, nous avons finalement décidé d'utiliser des roulements entièrement en acier inoxydable dans nos moyeux routiers.
Les roulements sélectionnés pour le moyeu routier ENVE sont de qualité supérieure et ont été fabriqués sur mesure pour ENVE. Les courses entièrement en acier inoxydable promettent que les coureurs vivant près de la côte ou roulant dans des conditions humides ne connaîtront pas de roulements, de courses ou de surfaces externes rouillés et corrodés. Pour protéger les billes internes, nous avons opté pour des joints à contact total sur les faces externes du roulement afin d'empêcher la pénétration de débris, tandis que les joints orientés vers l'intérieur sont des joints sans contact qui aident à réduire la friction entre le roulement et les joints, améliorant ainsi l'efficacité. Encore une fois, il s’agit d’un exercice visant à trouver un équilibre entre les performances définies par l’efficacité des roulements et la longévité.

ALORS POURQUOI PAS DE CÉRAMIQUE ?

Cela revient à la discussion ci-dessus sur la recherche d’un équilibre entre les exigences d’efficacité, de longévité et de maintenance. Les roulements en céramique peuvent certes être rapides et efficaces, mais d'après notre expérience et la vôtre, ils nécessitent un entretien fréquent pour garantir cette efficacité. Il existe également une discussion en ligne bien documentée sur les mérites et les performances des roulements en céramique dans les applications cyclistes. Nous pouvons cependant vous épargner la recherche et vous informer que les preuves en faveur des roulements en céramique pour les applications à bas régime sont minces. Étant donné qu'une grande partie de la faible traînée des roulements en céramique est obtenue grâce à des joints de type sans contact à faible friction, ils sont facilement contaminés. Si vous ne parvenez pas à entretenir ces roulements, les performances diminuent rapidement (éventuellement lors d'un trajet mouillé/sale), tout comme votre expérience. En revanche, nos roulements personnalisés en acier inoxydable ne nécessitent aucun entretien et, lors de nos tests, ils se sont avérés rouler aussi facilement et rapidement que lorsqu'ils étaient neufs, après littéralement des milliers de kilomètres dans des conditions humides et boueuses. De plus, ce n’est pas le matériau lui-même qui permet d’atteindre cette efficacité, mais plutôt le niveau de précision de fabrication. En d’autres termes, un roulement en acier est capable de surpasser un roulement en céramique.

Voici un rapport tiers sur la céramique par rapport à l'acier qui apporte plus de lumière sur le sujet. En remarque, nous utilisons les roulements NTN dans tous nos moyeux.

LA SOLUTION SANS ENTRETIEN AU JEU DES ROULEMENTS – PRÉSENTATION DE PERFECT PRELOAD™

L'efficacité du moyeu et la longévité du roulement ne se limitent pas au roulement lui-même. L'un des développements les plus importants apportés par l'ENVE Road Hub au marché secondaire est une technologie appelée Perfect Preload™. Alors, qu’est-ce que le préchargement ? La précharge est la charge axiale exercée sur les roulements pour garantir l'efficacité du roulement et, lorsqu'elle est réglée correctement, elle élimine le jeu latéral (latéral) dans la roue. Il existe plusieurs façons de gérer cela. La plupart des fabricants s'appuient sur des dispositifs de tension de précharge tels que des anneaux de blocage ou des contre-écrous pour obtenir la précharge. D'autres s'appuient sur les tolérances d'usinage pour obtenir un « empilement » parfait des roulements. Bien que ces deux conceptions se soient avérées généralement fiables, nous avons constaté les limites et les défis des deux systèmes. Les moyeux équipés de dispositifs de tension de précharge comme les anneaux de verrouillage sont sujets à l'erreur humaine. Trop serrés et les roulements fonctionnent de manière inefficace et sont endommagés, trop lâches et vous ressentirez plus tard un jeu de roue et risquerez d'endommager le moyeu et les roulements. Avec la construction de moyeu de style empilable, toutes les imperfections dans les tolérances d'usinage et les contraintes sont entraînées dans les roulements, provoquant une usure et une défaillance prématurées.

La solution ENVE s'appuie sur ces apprentissages et offre ce que nous appelons Perfect Preload™. Notre système garantit que la tension axiale sur les roulements est réglée avec précision et fixée en usine. Ceci est accompli via une rondelle ondulée réglée comprimée entre un circlip installé sur l'axe du moyeu et le roulement lui-même. Cette conception signifie que le roulement est chargé de manière optimale et que vous n'aurez jamais besoin de sortir les outils pour éliminer le jeu gênant du roulement ou obtenir une plus grande efficacité de roulement.

LE MÉCANISME D'ENTRAÎNEMENT ID360 ET LE CORPS DE MOYEU LIBRE

Bien qu'il existe une variété de mécanismes d'entraînement utilisés dans le moyeu routier moderne, les deux systèmes les plus populaires sont le système à cliquet et le système à cliquet. L'ENVE Road Hub utilise un système d'entraînement à cliquet développé par Mavic appelé ID360 (Instant Drive 360). Comparés aux systèmes à cliquet, les cliquets nécessitent moins de pièces mobiles et offrent une sensation d'engagement plus positive et instantanée car il n'y a pas de flexion ou de pente dans l'engagement du cliquet (en supposant que vous n'utilisez pas un cliquet à faible nombre de dents). Alors que certains systèmes à cliquet nécessitent deux ressorts, l'ID360 n'en utilise qu'un seul. Moins de petites pièces mobiles signifient en fin de compte que le moyeu peut être plus léger et, surtout, vous risquez moins de perdre un composant essentiel du moyeu lorsque vous voyagez avec votre vélo.

Le cliquet ID360 comporte 40 points d'engagement qui offrent un équilibre optimal entre durabilité, réponse et réduction de la traînée.

Alors que certains fabricants choisissent l'acier, le titane ou d'autres alliages d'aluminium comme matériau de prédilection, nous avons opté pour le 7075 en raison de sa haute résistance et de sa résistance aux contraintes. Enfin, nous anodisons durement la surface pour éviter davantage les morsures de rouage. Bien que l'acier et le titane puissent également accomplir cette tâche, ils aboutissent à un moyeu plus lourd avec des gains de performances marginaux en termes de prévention des morsures de rouage.

TRANSPIRER LES PETITES CHOSES

On plaisante souvent en disant que les meilleurs produits sont ceux qui ne nous font pas chier. Cela n’a jamais été aussi vrai qu’avec les hubs. Nous avons constaté qu'un désagrément courant pour les cyclistes est la chute de votre cassette avec roue libre lorsque vous changez un pneu crevé ou que vous retirez simplement votre paire de roues du vélo pour voyager. Parfois, lorsque la cassette tombe, des ressorts, des cliquets et des cliquets l'accompagnent. Perdez ces objets et votre journée est devenue exponentiellement moins amusante que prévu. Pour résoudre ce problème, nous avons renforcé la rétention des embouts en utilisant une rétention en forme de fil plutôt que des joints toriques en ce qui concerne le moyeu arrière. À l’avant, les moyeux de frein sur jante sont dotés d’embouts en acier inoxydable installés sur un axe en aluminium. Alors que les embouts en aluminium sont certainement plus légers, les embouts en acier sont plus durables et offrent une interface plus sécurisée entre la fourche et le système de dégagement rapide.

CONCLUSION

Pour l’observateur occasionnel, nos solutions aux problèmes communs des hubs semblent simples – mais c’est là la beauté d’ENVE. Nous sommes experts dans la résolution de problèmes de performances complexes du monde réel, dans leur décomposition et dans la recherche de solutions fonctionnelles. Bien que ces solutions puissent paraître simples, elles ne le sont pas toujours et nécessitent souvent un investissement substantiel qui dépasse ce que les autres fabricants de hubs sont disposés ou capables de faire. C’est le cas des ENVE Road Hubs. Nous avons décidé d'améliorer votre expérience de conduite avec une approche sans retenue pour créer un meilleur hub. En conséquence, vous pouvez désormais rouler plus vite, plus longtemps et plus efficacement que jamais grâce au ENVE Road Hub.