Poids en cyclisme

Poids et performance en cyclisme

S’il y a bien une chose qui est importante dans la performance cycliste c’est le poids. Ce poids est injustement confondu avec la masse pour être mécaniquement exact. Nous conserverons l’appellation poids dans cet article par commodité. 

Le poids du cycliste et de son équipement représente une force mécanique contraire lorsque la route s’élève en raison de la gravité. Pas de leçon de physique newtonienne au programme aujourd’hui mais une constatation : plus l’élévation est rapide (la pente est raide) plus la résistance de la gravité est importante.

Le poids du cycliste et de son équipement sont contraints par la gravité mais ce n’est pas la seule force qui s’oppose à l’effort du cycliste. Les frottements du pneu sur le sol (de qualité variable) font également partie des résistances qui s’opposent à la progression du cycliste. Les frictions mécaniques (chaîne, transmission, dérailleur) sont aussi une source de déperdition de watts. Cependant, la résistance la plus importante (sauf en montée) est celle de l’air. C’est le principal ennemi du cycliste. Par exemple il faut produire environ 4 fois plus de watts pour doubler sa vitesse et passer de 15 km/h à 30 km/h sur du plat (sans vent). Pour passer de 30 km/h à 60 km/h c’est quasiment 8 fois plus. Ce n’est pas l’objet de l’article mais cette résistance de l’air explique bien des comportements des cyclistes : circulation en groupe ou peloton, vêtements moulants, travail aérodynamique sur le matériel etc.

Passé une certaine pente, la résistance de la gravité devient bien plus importante que celle de l’air (à partir de 3 % et en dessous de 20 km par heure environ). La vitesse diminue et la résistance de l’air devient moins remarquable mais toujours bien présente.

Pour ceux qui voudraient utiliser un calculateur scientifique de watts en fonction de multiples éléments dont le poids du cycliste et de son équipement, vous pouvez consulter ces liens :

Impact du poids du cycliste dans l’effort en montée 

Le poids se fait surtout sentir en montée et c’est là qu’un surplus de poids sur le vélo et/ou l’équipement est le plus préjudiciable. On se demande souvent à combien se chiffre la différence en termes de watts. Dans une montée à 6 % et pour un ensemble cycliste-équipement de 78 kilos la différence de watts à fournir pour aller à la même vitesse avec un kilo supplémentaire est d’environ 5 watts. Cet écart est certes réduit – de l’ordre de 20 secondes sur 30 minutes d’effort – mais permet de constituer de grosses différences en course dès que la différence se chiffre à plusieurs kilos.

La relation entre effort supplémentaire en côte et poids supplémentaire n’est pas tout à fait linéaire. Plus le pourcentage est élevé plus la différence d’un kilo sur les watts à fournir pour rouler à la même vitesse est importante. Cela explique que les petits gabarits sont beaucoup plus aériens dans les côtes et cols très raides.

Pour mesurer la capacité d’un cycliste à être performant en montée il est fréquent de comparer les watts par kilo à la puissance maximale aérobie. La différence peut être très grande entre un professionnel du Tour de France (à plus de 6 watts / kg) et un sédentaire extrême (autour de 2 watts / kg). 

Puissance Maximale Aérobie / kg
(homme)
Niveau correspondant
Inférieure à 3 watts / kgSédentaire
3 à 4 watts / kgCycliste occasionnel
4 à 4,9 watts / kgCyclisme amateur régulier
5 à 6 watts / kgTrès bon cycliste amateur
6 à 7 watts / kgCycliste professionnel
Supérieure à 7 watts / kgCycliste professionnel de premier plan

Si vous voulez en savoir plus sur le mode de calcul des watts en montée et que vous avez une certaine expertise en physique vous pouvez retrouver des formules mathématiques permettant de calculer les watts produits sur Velomath. Sinon, il existe des calculateurs comme celui du site Alpiniste ou celui de Sportech où vous pouvez obtenir les watts en renseignant les hypothèses de l’équation.

Impact du poids à la relance

Progresser en puissance

A vélo, nous roulons très rarement à vitesse constante. Si la vitesse reste linéaire et le dénivelé quasiment nul, le cycliste plus lourd est avantagé. Il bénéficie de plus de puissance et l’inertie est importante. Une fois lancé l’ensemble est efficace. Cependant, nous ne roulons quasiment pas à vitesse constante sur du plat. En raison du terrain, des virages, du mobilier urbain et de multiples autres éléments les relances sont très nombreuses. Dans l’exercice de la relance, un ensemble cycliste-équipement plus lourd est fortement pénalisé et il faut déployer bien plus d’énergie pour retrouver sa vitesse de croisière. A la longue ces relances sont fatigantes et usent le cycliste.

L’idée ici est de minimiser son inertie en abaissant son poids. Une autre possibilité pour abaisser son inertie est d’investir de l’argent pour alléger les parties du vélo en rotation comme les roues. Une paire de roues nettement plus légère ne représente qu’un gain de poids minime en comparaison de l’ensemble cycliste-équipement mais cela change radicalement la performance et le comportement du vélo.

Impact du poids du cycliste en descente 

Il existe un domaine où le poids du cycliste et de son équipement sont des avantages, c’est la descente. Autrefois, certains coureurs du Tour de France prenaient même deux bidons de plomb avant d’entamer une longue descente. Cependant, en descente l’allure est rapide si bien que cet avantage « gravitationnel » est réduit par la trainée aérodynamique du cycliste à haute vitesse. Avec un poids plus important, la surface disponible à l’air est souvent plus importante ce qui augmente là aussi la résistance de l’air.

En descente le cycliste plus lourd peut grappiller quelques secondes mais le gain est très réduit par rapport à la perte de temps en montée à puissance égale.

En descente un surpoids important permet de gagner quelques km/h mais cela ne gomme que très partiellement le retard en côte.

Poids du corps et poids du matériel 

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A la lumière de ces chiffres et faits irréfutables il peut être tentant de se lancer dans une course à l’armement pour bénéficier de la machine la plus légère possible. Il est intéressant d’avoir un vélo léger et en particulier les pièces en mouvement sur le vélo lui-même (roues, pneus, chambres à air, pédales etc). Ainsi, si vous souhaitez alléger des pièces de votre vélo privilégiez d’abord celles-ci

Néanmoins, la diminution du poids du vélo se fait parfois au détriment de la fiabilité avec des pièces moins résistantes. L’UCI (Union Cycliste Internationale) a d’ailleurs mis en place une limite basse de poids pour les vélos des professionnels. Le poids limite UCI pour les vélos de route est de 6,9 kilogrammes. Aujourd’hui, l’argument de la fiabilité est un peu moins tenable avec toutes les avancées technologiques et les progrès faits sur les matériaux dans l’industrie du cycle. Au-delà de la fiabilité, baisser drastiquement le poids de son vélo coûte cher, voire très cher quand la course aux grammes est poussée à l’extrême. 

Par conséquent, à partir d’un certain poids de monture, il est bien plus intéressant que le cycliste perde du poids. Il ne sert à rien d’avoir un vélo ultra léger si le cycliste a 10 ou 15 kilos en trop. Sauf si on considère le plaisir de rouler sur de beaux et légers vélos mais c’est un autre débat 😉 ! Vous gagnerez beaucoup plus à vous alléger qu’à gagner quelques grammes sur le vélo. Cela étant il ne faut pas tomber dans une maigreur (extrême) mais viser plutôt une condition physique très honorable avec un taux de masse graisseuse relativement bas 

Un cycliste affûté peut descendre autour de 10% de masse graisseuse (voire moins) pour un homme et autour de 15% pour une femme. Les préconisations de l’OMS sont légèrement supérieures pour les sujets en bonne santé. La masse graisseuse est utile pour des fonctions vitales de l’organisme et la maigreur extrême n’est pas recommandée pour améliorer ses performances cyclistes.

Par sa nature, l’activité cycliste permet de brûler beaucoup de calories mais pour perdre réellement du poids il faut aussi suivre un régime adapté. Vous pouvez retrouver nos articles en lien avec l’alimentation du cycliste dans la catégorie dédiée. 

Crédits photos : Glory Cycles et Mattia Cioni et Simon Conellan

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