Je sais que les ballons dhélium flottent parce quil est moins dense que lair. Je ne mattends pas à ce que mon vélo flotte, même si ce serait plutôt cool. Je veux juste savoir si le remplacement de lair normal par de lhélium dans les pneus produira un effet notable sur son poids. Lhélium va-t-il « soulever » / réduire la force de poids sur le vélo?
Commentaires
- Si vous ‘ prévoyez dexpédier votre vélo et souhaitez économiser quelques dollars en réduisant le poids du vélo, jai ‘ peur de devoir vous décevoir. Le prix que vous ‘ paierez car lhélium lemportera sur le profit marginal que vous pourriez faire en gonflant vos pneus avec de lhélium, même en ajoutant des ballons à lhélium, cela ne vous fera pas gagner assez ‘. Je connais quelquun quelque part déjà testé cela, cependant Jai oublié où jai lu ceci ou vu la vidéo pour pouvoir ‘ t nommer une source.
- Pensez simplement au peu dair que les pneus déplacent. Même avec un vide parfait à lintérieur des pneus (tout en mag en gardant la forme des pneus), c’est tout ce que vous pouvez obtenir.
- Il faut garder à l’esprit que l’hélium fuira par les côtés du pneu beaucoup plus rapidement que l’air normal. Cest-à-dire que le pneu se crevera assez rapidement.
- @GroundZero il est possible quil y ait de lhélium inutilisé qui traîne (en effet, jai de lhélium inutilisé qui traîne dans ma chambre damis), ce qui en fait un coût irrécupérable . Mais ‘ je ne pense pas que ‘ me dérangerait tout de même.
Réponse
Cela le rendra plus léger, mais leffet sera très faible. Le volume du tube est probablement inférieur à un litre. Une mole dun gaz parfait équivaut à 23 litres à pression atmosphérique. Il y a donc environ 0,2 mole de gaz à lintérieur à 4 bars de pression. Lhélium pèse 4 g / mol, lazote environ 28 g / mol. Donc pour 0,2 mole, les poids sont de 0,8 g et 5,6 g. Nettoyer la saleté du cadre aura un plus grand effet.
Les atomes dhélium sont plus petits que les molécules dazote. Par conséquent, le taux de diffusion à travers les pneus du vélo est plus élevé. Vos pneus crevent plus rapidement que la normale. Par conséquent, ce nest pas vraiment une bonne idée dutiliser de lhélium.
Commentaires
- Les commentaires ne sont pas destinés à une discussion approfondie; cette conversation a été déplacée vers le chat .
- À travers les pneus, il y aurait effusion, pas diffusion, non?
- Selon une autre réponse (Dmitry), votre calcul est faux. Le concept est valide, mais il calcule la voume à 2,4 litres, contenant 11,5 litres dessence, effectuant environ 12 grammes de différence;) Et il a un lien pour justifier ses calculs – il semble que vous avez sérieusement sous-estimé le volume dun pneu typique. Lestimation du volume de
- Martin ‘ est plus proche (Dmitry a utilisé la taille de la roue, qui est beaucoup plus grande que le tube). Le tube a une forme étrange mais il est ‘ un peu moins de 1 » de large et un peu plus de 1 » de hauteur. 29 » * Pi * 1 » * 1 » est une bonne approximation = 1,5 L . Il est probable que les chambres à air de vélo de route maigres (où les gens sen soucient environ huit) sont plus proches de < 1 L et les gros pneus de VTT sont plus proches de > = 2 L
- Les tubes de vélo de route @RyanCavanaugh sont plus petits mais gonflés à des pressions nettement plus élevées (6 à 9 bars), donc ils contiennent à peu près la même quantité dair.
Réponse
Lhélium a été utilisé dans les pneus de vélo de course pour les événements de piste (vélodrome) en salle.
Le lhélium ne diminuera que légèrement le poids total du vélo et du cycliste et réduira quelque peu le moment cinétique des pneus.
Il est également possible que lhélium soit plus « élastique » que lair normal ou lazote pur, ce qui réduirait la résistance au roulement, mais je nai trouvé aucun article à ce sujet. Lhélium est légèrement moins compressible que lair, mais je ne sais pas si cela affecte «lélasticité».
Selon la technologie des pneus, lhélium fuit beaucoup trop rapidement pour être utile pendant un événement de plus longue période comme un route. Cela pourrait changer si les pneus sans chambre à air pouvaient être conçus pour ne pas fuir dhélium. Je ne sais pas si les règles de course cycliste ont changé pour interdire plus dhélium dans les pneus.
Mise à jour – là peut être un autre facteur, la dissipation thermique.
« Nous avons utilisé de lhélium parce que cest un si bon conducteur de chaleur. Nos jantes et nos pneus étaient si fins quune accumulation de chaleur était un danger et lhélium a aidé à les garder frais. »
Faites défiler un peu vers le bas dans le fil de discussion de ce forum :
Je me souviens, il y a des décennies, de quelquun qui mentionnait que lutilisation dhélium permettait dutiliser une pression légèrement plus élevée dans les pneus des vélos de piste, ce qui pourrait être lié à la dissipation de chaleur, mais je nai pas encore trouvé darticle pour le confirmer.
Commentaires
- Je ne ‘ pas utiliser le mot « élastique » avec les gaz – lair et lhélium sont très élastiques dans des processus (adiabatiques) purement compressifs (ils sont bien approximés comme gaz parfaits ), donc en ce qui concerne la compression, la déformation du caoutchouc dominerait presque certainement lénergie dissipation.
- Un mouvement de gaz incompressible le long du pneu est peu probable mais peut-être aussi pertinent pour la résistance au roulement. Je ‘ conjecture quil sagit dun flux assez laminaire, auquel cas nous ‘ avons besoin de comparer les viscosités … à cet égard , lair et lhélium sont assez similaires . Si la turbulence doit être prise en compte, lhélium pourrait avoir un avantage grâce à un nombre de Reynolds inférieur.
- Juste un argument parmi dautres: puisque lhélium est plus léger que lair, vous pourriez augmenter la pression des pneus ainsi la rigidité – liée à la densité de la matière de remplissage?
- @Benj – Je pense que la compressiblité serait plus un facteur que la densité en termes de déformation des pneus. La densité affecterait le momentum associé à la déformation, mais je suppose que la compressibilité aurait un effet plus significatif.
- @rcgldr Semble une théorie réaliste.
Réponse
La taille de roue la plus courante pour les vélos de montagne est un torus avec R = 307 mm et r = 27 mm. En supposant environ 7 mm de caoutchouc sur la surface de roulement, cela représente environ 2,4 litres de volume. Pour une pression typique de 70 psi, vous pomperez 11,5 litres dair dans votre pneu. Cet air aurait une masse denviron 14 grammes et un volume égal dhélium serait denviron 2 grammes.
Pour les deux roues, remplacer lair par de lhélium vous permettrait de gagner environ 24 grammes de poids. Cela nen vaut pas vraiment la peine, sauf si vous êtes sur le point détablir un record olympique et que chaque gramme compte.
Aussi, si votre vélo avait des pneus assez gros pour que les remplir dhélium ferait flotter le vélo, il flotterait à lenvers;)
Commentaires
- Don ‘ t oublier quen plus des économies de masse, vous ‘ économisez le moment cinétique, puisque toute cette masse se trouve dans la partie extérieure de la roue en rotation.
- Pour ceux dentre nous qui ne se souviennent pas vraiment de la quantité de 70 psi, cest environ 480 kPa (ou 4,8 bar).