Aero v Súly

A kerékpáros világban rendszeres vita folyik a súly weenies és az aero feje között. Úgy gondoltuk, hogy megnézzük ezt, és előállunk néhány útmutatással arra, hogy a tudomány mit is mond valójában.

Ha súlyzós vagy, akkor érdemes abbahagyni az olvasást, a hír nem jó. Úgy tűnik, hogy az aero győz, és nagyot nyer! (Az alábbi táblázat betekintést nyújt abba, amit találtunk. Teljes jelentésünk 5 perces olvasmány.)

keréktudomány

(70 kg motoros @ 200 watt)

Szerettük volna ezt az útmutatót a lehető legátfogóbbá tenni, ezért ezekre a területekre terjedünk ki:

  • A természet erői - milyen erők hatnak rád, amikor lovagolsz.
  • A legyőzés ereje - miért számítanak ezek az erők.
  • Miért a tömeg mániája?
  • Miért az aerodinamika megszállottsága?
  • Igen? És akkor mi van? - Pontosan mit jelent ez TÉNYLEG?
  • Mit jelent ez a kerékválasztás szempontjából?
  • Közvetlen összehasonlító súly v aero - csak szórakozásból!

A természet erői

Ha vezetsz, három különböző erő hat rád igazán:

  • Gördülési ellenállás
  • Gravitáció
  • Húzza

Ezeket az erőket nagyon jól megértik, jól bevált számítási módszerekkel. Az egyenletek a következők:

Erő (teljes) = Erő (gravitáció) + Erő (gördülő) + Erő (húzás)

Erő (gravitáció) = G x sin (arktán g%) x W

Erő (gördülő) = G x cos (arctan g%) x Sz x Kr

Erő (húzás) = 0,5 x Cd x A x Rho x V ^ 2

Az egyenletek összes tényezője közül azok, amelyek valóban érdekelnek minket, a súly és a légellenállás (gyakran CdA-ként emlegetik őket). A CdA két komponensből áll, az egyik az érintett tárgy mérete (egészen pontosan az elülső terület), a másik pedig az, hogy mennyire csúszik át a levegőben.

A legyőzés ereje

Erőt kell generálnia a fentiek leküzdéséhez, és amikor figyelembe vesszük a sebességet, amelyet megpróbál fenntartani, ez lehetővé teszi számunkra, hogy kiszámolja az általad generált teljesítményt.

Miért a tömeg mániája?

Visszafelé, amikor a kerékpárok acélból készültek, és a versenyzőknek volt egy ravasz cigarettájuk a verseny előtt, a tömeg CSAK jól ismert fizikai módszer arra, hogy előnyt szerezzen a versenytársaival szemben. Ha nagy súlykülönbségekről beszél, akkor világosan láthatja, miért lenne ez a helyzet. Az alábbiakban bemutatjuk a motor sebességére (km/h) gyakorolt ​​hatást a különféle súlyváltozások esetén. Összehasonlítunk egy 70 kg-os versenyzővel, aki állandó 200 W-ot tart.

Nagyon világos, hogy a nagy súlykülönbségek nagy teljesítménybeli különbségeket okoznak. A köztünk lévő nehezebb versenyzők számára ez nagyon sokat megmagyaráz! Ha versenyképes versenyzőkre gondolsz, akkor nem túl nagy szakasz, ha azt mondjuk, hogy az 5 kg-os testsúly-különbség reális forgatókönyv. Ez a könnyű motorosnak a legkisebb lejtőn is igazi előnyt nyújt. MEGJEGYZÉS - az előny kb. 5% után csökken. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az abszolút sebesség annyira csökkent, hogy annak ellenére, hogy a% -os nyereség nagyobb, a tényleges sebesség-növekedés csökken.

Mi a helyzet akkor, amikor elkezdi vizsgálni a lehetséges felszereltségbeli különbségeket? Azt gondolhatja, hogy egy kerék, amely 1 kg-mal könnyebb, mint egy másik, nagy előnyt jelentene Önnek. Mindez a "nagy" meghatározásától függ. Ha 1 kg-os súlykülönbségre futtatjuk a számokat (fenti grafikon, sötétkék vonal 1 kg-ot mutat 5% -nál), akkor azt látjuk, hogy 5% -os fokozatnál csak 0,18 km/h különbséget kap. Ha egy szakaszon a TDF-ben versenyez egy hegyen felfelé, talán 0,18 km/h óriási ajánlat, de ha sík kritériumban versenyez, 0,03 km/h (fenti grafikon, sötétkék vonal 1 kg-ot mutat 0% -nál) értéke $ "000 dollár a könnyű felépítésért? Ha 1 kg-nál kisebb súlykülönbségeket vizsgálunk (mint az esetleges kerékcserék esetén), akkor a súlyfüggő változások még kisebbek.

Az 500 grammal nehezebb kerekek csak 0,01 KPH-ba kerülnek sík pályán, és legfeljebb 0,09 KPH-ba 5% -os lejtőn. A fenti okok miatt a különbség csökkenésnek indul.

Miért az Aerodinamika megszállottsága?

A 80-as évek végén és a 90-es években néhány versenyző elég furcsa dolgokat kezdett el csinálni az aerodinamikai előnyök megszerzése érdekében - akkor mindenki azt hitte, hogy csak diófélék! Ez addig volt, amíg elkezdtek nyerni és rekordokat állítani.

Később google-ban is googlelhet.

Ettől kezdve az emberek mindent elkezdtek szélcsatornákba rakni. Keretek, lovasok, kerekek, sisakok, cipővédők, borotvált lábak és még villaszalag is a villád elején, örvények létrehozásához. MINDEN!

Kezdtük megérteni az elérhető húzásbeli különbségeket. Ebből számszerűsíthetjük mindezen újítások tényleges teljesítmény-előnyeit. Most visszatérünk megbízható formuláinkhoz.

Az alábbiakban bemutatjuk mind az 5% -os, mind a 10% -os csökkentés előnyét. Ismét egy 70 kg-os versenyző számára 200 watton. 5% és 10% a kerékpáros iparban használt repülőgépek különféle tételeihez idézett számokat jelöli.

Amint láthatja, ez a súlyváltozások grafikonjainál nagyon különböző forma. Ez annak az egyszerű ténynek köszönhető, hogy felfelé haladva lassul, ezért az aero előny kisebb sebességet eredményez.

Ja, akkor mi van?

A kerékpár kerekei a húzás generálásának külön pontjai. Aerodinamikusabb kerék használata csökkentheti az ellenállást, mivel csökkenti a CdA értékét, így gyorsabbá válik.

Ami igazán érdekes, amikor elkezdjük összehasonlítani a súlyt és az aero megtakarításokat!

Az alábbi grafikon éppen ezt teszi.

A forgatókönyvek a 200 wattos sebességgel haladó 70 kg-os versenyző alapesetéhez képest a következők:

70 kg 0 CdA 300 súly - a súly 300 grammal csökken

70 kg 0 CdA 600 súly - a súly 600 g-mal csökken

70 kg 10% CdA 0 súly - a CdA 10% -kal csökken

70 kg 5% CdA 0 súly - a CdA 5% -kal csökken

Néhány kulcsfontosságú pontot látunk itt:

A 10% -os CdA-csökkenés jobb, mint egy 600grammos súlycsökkenés 6% -os gradiensig.

A 10% -os CdA-csökkenés jobb, mint egy 300grammos súlycsökkenés 7% -os gradiensig.

Az 5% -os CdA-csökkenés jobb, mint a 300grammos súlycsökkenés, csaknem 6% -ig.

Mit jelent ez a kerékválasztás szempontjából?

Most elvégeztük az összes földmunkát, amit VÉGRE (!) Lefordíthatunk arra, hogy mit jelent a kerékválasztáshoz. Teljesítménytesztjeinken keresztül megteremtettük minden egyes kerekünk ellenállási megtakarítását, majd az alábbi adatokat előállítottuk, hogy összehasonlítsuk a kerékpárjainkat a Mavic Aksium könnyűfém keréktárcsákkal.

Kiemeltük a 88 mm-es kerékpárunkat. Nem az első kerékpár, ami eszembe jut, ha mászásra gondolsz! Azért tettük ezt, mert majdnem ugyanolyan súlyúak, mint a Mavicsok. Az összes általunk tesztelt gradiens esetében jobban jár az aerokerékkel.

Érdekes látni, hogy az összes kerekünk a 4% -os lejtés körül konvergál.

Ez azt mutatja, hogy a kerekeink kiválóan teljesítenek, az Aksium csak akkor nyer, mint a hátsó tárcsa kerékpárjaink, ha az osztályzat meghaladja a 7% -ot (ennek természetesen 7% -os emelkedésnek kell lennie az egész menet során!) annak a ténynek köszönhető, hogy valójában csak a hátsó tárcsa kerekeink nehezebbek, mint az Aksium kerekek. Az összes többi szettel együtt mindkettő könnyebb és aerodinamikusabb.

Ez lényegében arról tájékoztat minket, hogy szinte minden körülmények között lovagolni kell, A legmélyebb felnik, amiket "tudunk". Számos dolog befolyásolja ezt a "konzervet". A legfontosabb az, hogy biztonságban érezd magad. Nem jó 88 mm-es kerekekkel haladni egy széllökésben, ez egyáltalán nem lesz nagyszerű élmény! Lehet, hogy nem is olyan szívesen közlekedik szuper mély kerekekkel, csak a megjelenésük miatt. Ez mind játékba lép, és ez a te választásod.

De az üzenet nagyon világos. Ha versenyez, vagy csak gyorsabban szeretne vezetni - a könnyebb IS jobb, mint a nehezebb, de az aero győz.

A súly v aero közvetlen összehasonlítása - csak szórakozásból

Hogy mindezt kikerekítsük, úgy gondoltuk, hogy jó móka lenne megnézni a súly és az aero megtakarítás közvetlen összehasonlítását különböző lejtőkön. Pontosabban, mit kellene megtakarítania annak érdekében, hogy ugyanolyan előnyhöz jusson, mint a Mavic Aksium kerekekről az ELEMENTAL 88 mm-es kerekekre váltás? (70 kg motoros @ 200 watt)

Úgy gondoljuk, hogy ezt összegezve elmondhatjuk, hogy sík úton 26,5 kg-mal kell csökkentenie a súlyát, hogy ugyanolyan teljesítményelőnyt élvezzen, mint a 88 mm-es kerekek.

Reméljük, hogy mindezt hasznosnak és informatívnak találta, ha igen, kérjük, ossza meg ezt barátaival, és iratkozzon fel az alábbi eNews oldalunkra - ez 50 dollár kedvezményt jelent Önnek! Három havonta egy keréktárcsát is átadunk eNews előfizetőinknek!

Egyenletek, feltételezések és egyéb számítások

Erő (Összesen) = Erő (gravitáció) + Erő (gördülő) + Erő (húzás)

Erő (gravitáció) = G x sin (arktán g%) x W

Erő (gördülő) = G x cos (arctan g%) x W x Cr