Jedná sa o aerodynamické kolesá s extra hmotnosťou
Cítil som, že zníženie hmotnosti vašich kolies je dôležité. Všimol som si však, že veľa extrémne vysokých aerodynamických ráfikov je v skutočnosti ťažších ako lacnejšie ráfiky od rovnakého výrobcu.
Eastonove relatívne základné kolesá EA90 SLX majú hmotnosť 1398 gramov a okolo 1 000 dolárov za pár, zatiaľ čo ich špičkové EC90 TKO sú 1545 gramov za dvojnásobnú cenu.
Kolesá Mavic Kysrium Elite S sú 1520 g a menej ako tretina ceny ich špičkových kolies Cosmic Carbone 80 pri 1640 g.
Zipp's 30 Clincher stojí iba 850 dolárov za pár pri 1655 g, zatiaľ čo ich 808 Firecrest® Carbon Clinchers stojí 3000 dolárov a váži 1730 g.
Zdá sa, že ceny zjavne podporujú myšlienku, že aerodynamika váži viac ako niekoľko stoviek gramov hmotnosti, ale v akom okamihu je pridaná hmotnosť vyvážená ziskom? Alebo je dôležité znížiť nadhodnotenie rotácie ?
5 odpovedí
Zdá sa, že ceny zjavne podporujú myšlienku, že aerodynamika váži viac ako niekoľko stoviek gramov, ale po pridaní hmotnosti sa tento zisk vyrovná.?
Presný výpočet bude závisieť od vašej celkovej hmotnosti a celkovej hmotnosti vášho motocykla, rýchlosti, vetra, uhla, či už stúpate, rovinu alebo dole, a rýchlosti, ktorú jazdíte (alebo sily, ktorej sa vzdávate). U mnohých z týchto premenných však môžeme urobiť odhady, aby sme získali približnú odpoveď.
Povedzme, že aerodynamické kolesá pridávajú 100 gramov celkovej hmotnosti v porovnaní s „sériovými“ kolesami a namiesto toho znižujú oblasť ťahu CdA o 0,005 m ^ 2. Je to zlepšenie parkovania pre rozumné aerodynamické koleso v porovnaní so štandardným vencom skrinky, aj keď u extrémne dobre navrhnutých kolies možno pravdepodobne vidieť dvojitý rozdiel (
0,01 m ^ 2) alebo viac, najmä pri vysokých uhloch sklonu.
Rovnica výkonu pre bicykel je dobre známa a bola uvedená v tejto odpovedi na výmenu bicyklov. Aby sme teda určili bod, v ktorom je lepšie zmeniť nižšiu hmotnosť pre aerodynamickú trakciu, môžeme nahradiť hodnoty vhodné pre hmotnosť, rýchlosť, sklon a tak ďalej a zostavíme energetické úspory, ako sa to robí tu.
Na nasledujúcom obrázku je porovnaný bicykel s hmotnosťou 80 kg a štandardnými ráfikmi oproti 80,1 kg s bicyklom s aero ráfikmi. Predpokladáme, že letecké ráfiky ušetria v palebnej oblasti 0,005 m ^ 2 v porovnaní so štandardnými ráfikmi. Tri bodkované čiary ukazujú úspory energie pri 5% stúpaní, rovnej ceste a 5% poklese. Osa x zobrazuje rýchlosť jazdca v km/h, zatiaľ čo os y ukazuje úsporu ľahších kolies - keď je bodkovaná čiara nad plnou nulovou nulou, je lepšie mať ľahšie kolesá; keď bodkovaná čiara klesne pod plnú nulovú čiaru, je lepšie mať viac aerodynamických kolies.
Ako vidíte, iba pri prudkých stúpaniach pri nízkych rýchlostiach je lepšie mať ľahšie kolesá; avšak pre toto konkrétne porovnanie úspory hmotnosti a úspory vzduchu je odpor malý, menej ako watt. Keď rýchlosť stúpa, prerušovaná čiara klesá pod nulu a je lepšie zvoliť si úsporu vzduchu.
To bolo na strmý kopec. Na rovine a pre zjazdy vám bude takmer vždy lepšie, ak budete mať viac aero kolies.
Pamätajte, že úspory energie sú stále pomerne malé. Počas závodu môžu vzniknúť aj malé výhody, ktoré vám pomôžu určiť víťazstvo alebo stratu. Pri bežnom cestovaní vo voľnom čase však môžete pamätať na veľkosť ľahších a väčších leteckých kolies, najmä ak je váš rozpočet obmedzený. Iba vy môžete rozhodnúť, či je relatívny prínos ziskový.
K veľmi dobrým a komplexným príkladom scenárov aero v weight, ktoré Robert poskytol minulý rok, by som mohol pridať niekoľko ďalších poznámok.
Ide najmä o dynamický scenár zrýchlení v rovnom teréne, ktorý je o niečo zložitejší ako cyklovanie v ustálenom stave.
Niekto si môže myslieť, že ľahké kolesá by akcelerovali lepšie ako ťažšie aero kolesá, ale nemusí to tak byť. Skutočne je pravdepodobnejšie, že to bude naopak, pretože keď cestujete rýchlo, v dopyte po energii dominujú dva faktory; zmeny kinetickej energie (vrátane rotácie) a prekročenie podstatného a rastúceho bagra vzduchu.
Ak znížite energiu potrebnú na prekonanie ponoru, môžete namiesto toho použiť energiu potrebnú na zvýšenie kinetickej energie.
Bez ohľadu na to, či dôjde k zvýšeniu výkonu, dosiahne sa počiatočná rýchlosť, ako dlho trvá zrýchlenie, ako aj veľkosť aerodynamických a hmotnostných rozdielov.
Tomuto problému sa podrobne venujem v tomto blogovom príspevku, ktorý som urobil minulý rok:
V tom okamihu sme porovnali 10-sekundové zrýchlenia z nulovej rýchlosti a počiatočnej rýchlosti 30 km/h. V príkladoch som použil typický aerodynamický rozdiel, ktorý som nameral medzi týmito kolesami, a prehnaný rozdiel v hmotnosti kolies 0,5 kg.
Výsledky sú znázornené graficky.
Zdá sa, že ak začnete bežať rýchlosťou (v tomto prípade 30 km/h), ťažší vzduchový jazdec sa okamžite narovná a náskok ďalej stúpa. Ťažšie aero koleso je v tomto scenári vždy najlepšou voľbou (napriek nespočetným faktorom výberu kolies - ktoré popisujem v súvisiacom príspevku):
Je to však trochu odlišné od mŕtveho dorazu, kde má ľahší jazdec počiatočnú výhodu, ale ťažšie vyvážený jazdec sa začne chytať a na ľahšom bicykli zaberie viac po 7 sekundách a potom jazdca ľahšie opustiť .
Takže plač hotdogu so zastávkami, ktorý sa takmer zastavil, sa predstavuje ako zaujímavá dilema a možno by mu mohlo prospieť individualizovanejšie hodnotenie. V opačnom prípade, ak preteky nikdy príliš nespomalia zákruty, potom bude letecká pneumatika takmer vždy rýchlejšia a/alebo bude vyžadovať menej energie a zrýchli rýchlejšie.
Samozrejme, presný scenár pre každého závisí od tvaru jeho sily v šprinte v porovnaní s časovým grafom, pretože niektorí jazdci majú vyšší špičkový výkon, niektorí jazdci čelia rýchlejšiemu vyblednutiu a podobne.
Princípy sa však nemenia, pretože povaha a všeobecný tvar pozemkov budú podobné, pretože dodávka energie je nemenná a presahuje súčet každého faktora energetickej náročnosti, konkrétne zmien kinetickej energie presahujúcich valivý odpor vzduchu., valivý odpor, potenciálne zmeny energie (gravitácia), trakčné trenie. Pre jedného potrebujete menej energie a ďalšie sú k dispozícii pre ostatných.
V tomto článku sa venujeme aj vplyvu rozdielov medzi rotačnou hmotou a momentom zotrvačnosti, ktorý sa ukazuje ako taký malý faktor, ktorý je takmer zanedbateľný.