Ktoś zasugerował jazdę na kole 700c, aby jechać szybciej, a po zastanowieniu zastanawiam się, czy większe koło rzeczywiście nie jedzie szybciej. Rozumiem, że twoje koła zębate spowodują, że koło się raz obróci, a jeśli koło ma większy obwód, będzie jechać dalej, ale wiąże się to z kosztem siły nogi, a dlaczego nie po prostu uzyskać większej zębatki? Więc wytnij koła zębate i tak dalej i porozmawiaj o fizyce.
Doprowadzono mnie do przekonania, że obracanie ciężaru spowalnia cię, więc większe koło będzie miało większą masę, przez co trudniej będzie pchać, a zatem spowalniasz. Rower z oponami 12 "jadącymi z taką samą prędkością jak rower z 700c będzie miał mniejszy ciężar obrotowy, więc będzie bardziej wydajny? Jeśli jedziesz na płaskim torze z cienkimi, twardymi oponami, a twoje motocykle są tak samo sprawne, aby pedałować które koło przyspieszy przy niskich i wysokich prędkościach?
Odpowiedzi:
Zwiększona waga większego koła (jeśli rzeczywiście wzrośnie) oczywiście zwiększy ciężar roweru, ale dodatkowy ciężar doda bardzo mały opór toczenia (choć oczywiście wpływa na wspinanie się pod górę).
To mit, że „wirująca masa spowalnia”. Pod względem prędkości maksymalnej nie ma różnicy między ciężarem obręczy koła a ciężarem nigdzie indziej na rowerze. Dodatkowy ciężar na feldze zmniejsza przyspieszenie, ale 10 gramów na feldze ma jedynie działanie ograniczające przyspieszenie 20 gramów w innych miejscach - to naprawdę nie wystarczy zauważyć. (A gdy już przyspieszysz, ten efekt zniknie.)
Większe koło może jeździć po niewielkich nierównościach na drodze przy mniejszym zużyciu energii, a zatem może być bardziej wydajne (i mniej męczące) w niektórych okolicznościach. Większe koło jest na ogół bardziej stabilne (choć kosztem zwrotności).
źródło
Rozmiar koła to kompromis. W pewnym sensie chcesz koła tak małe, jak to możliwe, w inny sposób chcesz koła tak duże, jak to możliwe. Naprawdę nie ma „właściwego” rozmiaru, z wyjątkiem tego, że warto mieć taki sam rozmiar jak wszyscy inni, więc standardy wzrosły.
Zaletą mniejszego koła jest to, że są tańsze (mniej materiałów do ich wykonania), mają mniejszy opór aerodynamiczny (ponieważ jesteś bliżej ziemi), sam jeździec jest bliżej ziemi (a zatem łatwiej jest kontrolować rower) i są lżejsze. Ostatni jest duży, ponieważ koło się obraca, co powoduje złożone siły, których nie wyjaśnię ... ale wystarczy powiedzieć, że koła są najważniejszym miejscem na całym rowerze, aby zmniejszyć wagę i wagę koła dramatycznie wpływa na twoją zdolność do zmiany kierunku motocykla podczas obracania się koła.
Zaletą większego koła jest to, że kąt opony przy uderzeniu w nierówność jest lepszy, a zatem nierówności nie spowalniają cię tak bardzo. Ponadto wiele zalet małego koła (np. Utrzymywanie jeźdźca bliżej ziemi) zaczyna stawać się problemem powyżej pewnego rozmiaru. Każdy, kto kiedykolwiek jeździł na deskorolce lub rolkach, zwróci uwagę na niewielką nierówność, która może po prostu zatrzymać cię na drodze za pomocą małych kółek.
Podsumowując, chcesz, aby twoje koło było jak najmniejsze ... ale nie tak małe, aby uderzenia cię spowolniły. BMX jest o wiele łatwiejszy do rzucania podczas akrobacji, ale nigdy nie uda ci się jechać szybko bez idealnie gładkiej powierzchni (kiedyś jeździłem BMX z wysokim biegiem ... to wymagało dużo wysiłku, aby nadążyć z kimś na typowym rowerze dla dorosłych)
Samochody mają dobre zawieszenie, dzięki czemu mogą uciec od mniejszych kół. Zauważ jednak, że motocykle i samochody terenowe mają zwykle większe koła, poświęcając się na osiągach na drodze, dzięki czemu lepiej radzą sobie z nierównościami (naprawdę możesz poczuć dodatkową wagę kół w motocyklach terenowych, zwłaszcza powyżej 50 km / h. Nawet przejście na opony z głębszym bieżnikiem całkowicie zmienia charakterystykę prowadzenia kopalni).
Pod koniec dnia powinieneś jednak trzymać się najbardziej popularnego koła, ponieważ jest to po prostu bardziej praktyczne. Przy zakupie opon / dętek itp. Będziesz miał większy wybór i lepsze ceny, a standardowe rozmiary są w porządku.
źródło
Czy koło 700c jedzie szybciej? Hmmmm ...
Trochę trudno dać jednoznaczną odpowiedź na to pytanie, ponieważ masz wiele zmiennych, z którymi trzeba się zmagać.
Załóżmy, że oba badane koła mają tę samą masę.
Koło 700c zazwyczaj odnosi się do koła wyścigowego, które będzie miało bardzo wysoki wskaźnik inflacji i cienki profil. Oba te elementy pozwalają na bardzo mały punkt kontaktowy na drodze (ślad stopy). Im mniejszy ślad, tym mniejszy opór na drodze, i tym łatwiej jest przesuwać koło wzdłuż drogi.
Jeśli łatwiej jest przesunąć koło wzdłuż drogi, można uzyskać wyższą efektywność przeniesienia mocy na koło. Jeśli masz wyższą sprawność, marnujesz mniej energii, posuwając się naprzód, a więc masz więcej energii, aby iść szybciej. Opierając się więc wyłącznie na założeniu, że poprzednie koło ma większy ślad stopy niż koło 700c, powiedziałbym, że koło 700c faktycznie ma większe szanse na szybszą podróż.
Spójrzmy teraz na oba koła z pionu stojaka „moment bezwładności” (Mol). Jest to ilość siły (momentu obrotowego) potrzebnej do zwiększenia lub zmniejszenia prędkości obrotowej.
Jeżeli oba koła mają masę 1 kg, a koło 700c ma promień 311 mm, wówczas moment bezwładności oblicza się na około 9,6 kg m ^ 2. Jeśli porównamy to do koła BMX mającego tę samą masę i odcisk stopy (tak, chuda opona BMX ?! Po prostu pójdźmy z tym na przykład) i o promieniu 203 mm otrzymamy 4,1 kg m ^ 2 potrzebnych do zmiany prędkość. Kalkulator Moment of Interia
Teoretycznie koło BMX powinno być w stanie jechać znacznie szybciej, ponieważ potrzebuje znacznie mniej energii, aby zwiększyć swoją prędkość kątową. Problem polega na tym, że umożliwia on tak szybkie przyspieszenie, że jest obosiecznym mieczem, ponieważ pozwala również na jego odkształcenie.
Ponieważ nie jeździmy w odkurzaczach, musimy zmagać się z odpornością na wiatr, a także na opór na drodze. Tak więc, podczas gdy przyspieszenie tego koła BMX zajmuje mniej niż połowę energii, przeciwdziałanie opórowi wiatru i oporu drogowego działa ponad dwa razy szybciej niż koło 700c podczas spowalniania cię. Należy również pamiętać, że siła oporu powietrza jest obliczana na podstawie kwadratu prędkości, więc im szybciej pokonujesz opór, którego pokonanie rośnie, rośnie wykładniczo. Jeśli myślałeś, że będziesz grubszy, aby nadrobić różnicę, pomyśl jeszcze raz.
To jest kompromis. Czy chcesz być w stanie przyspieszyć naprawdę szybko, ale czy prędkość ta równie szybko spada? A może chcesz być w stanie utrzymać prędkość na dłuższych dystansach, wymagając więcej wysiłku, aby przyspieszyć, ale być w stanie utrzymać ją przy mniejszym wysiłku na dłuższą metę? Jak żółw i zając ... jeśli wyścig jest krótki, zając wygrywa za każdym razem. Zrób to dłużej, a zając się wypali.
Jeśli chcesz spojrzeć na wpływ, jaki rozkład masy wpływa na moment obrotowy na kole, sprawdź w klaculatorze bezwładność obręczy o grubych ściankach. Zobaczysz, jak przesunięcie masy bliżej piasty wpływa na Mol.
Mam nadzieję że to pomoże.
źródło
Leżący, którzy wypadają naprawdę dobrze w testach prędkości pojazdów napędzanych przez ludzi, zwykle mają mniejsze koła, aby mogli jak najniżej dostać się na ziemię i zachować mały profil wiatru.
Nie dlatego, że koło jest mniejsze. Należy pamiętać, że koła o mniejszej średnicy są zwykle szersze, dzięki czemu uzyskuje się przyzwoity rozmiar kontaktu z zakrętem i hamulcem. Może to zrównoważyć każde wzmocnienie aerodynamiczne. Zysk aerodynamiczny wynika z skrócenia całego roweru (jak w pozycji poziomej). Jeśli musisz uczynić koło grubszym niż rama, w rzeczywistości dodajesz do profilu wiatru.
Główne argumenty przemawiające za dużymi kołami poza torem
Mniejsze koła działają gorzej na nierównych nawierzchniach - wyobraź sobie koło, które uderza w dziurę głębszą niż promień koła - idziesz do endo.
Mniejsze koła mają mniejszą objętość powietrza, więc nie zachowuj się tak dobrze, jak amortyzatory.
źródło
Obracanie ciężaru nie spowalnia cię. Ma działanie koła zamachowego, to znaczy dla danego ciężaru, im większe koło, tym silniejsza tendencja do obracania się z aktualną prędkością. Jeśli aktualna prędkość wynosi 0, oznacza to, że musisz ciężko pracować, aby ją pokonać (tj. Przyspieszenie jest trudniejsze). To nie znaczy, że koło zawsze będzie wolniejsze.
Jak zauważyli inni, mniejsze koła jeżdżą względnie słabo po wybojach (co zużywa dużo energii). Jeden z niewielu producentów małych szosowych motocykli, Alex Moulton, wykorzystuje zawieszenie do kompensacji. Zawieszenie waży więcej niż większe koła.
Mniejsze koła mogą mieć także inne dodatkowe straty. Mogę spekulować, że sposób, w jaki guma w oponie ugina się, gdy toczy się na ziemię, ma wyższą histerezę.
źródło
Czy to nie staje się kurczakiem i jajkiem? Ponieważ 20-calowe koła przyspieszają szybciej niż duże koła, ale większe koła dłużej utrzymują swój pęd, na danym odcinku drogi z podjazdami, zakrętami i zjazdami, zalety powinny się znosić. Oczywiście, jeśli twoim celem jest maksymalna prędkość, to moim zdaniem większa średnica koła będzie szybsza, ale kosztem gorszego pokonywania zakrętów.
źródło
Zakładając, że szerokości opon są takie same, większa opona sprawi, że jedziesz szybciej. Jeden obrót osi, która ma oponę o obwodzie 4 stóp, pokona 4 stopy, podczas gdy jeden obrót osi, która ma oponę o obwodzie 6 stóp, przejdzie 6 stóp. Ponadto - aby opona o obwodzie 4 stóp przejechała tę samą odległość 6 stóp, co opona o obwodzie 6 stóp, operator roweru opony o obwodzie 4 stóp musiałby pedałować 1 i 1/2 razy więcej obrotów pedału jako operator roweru opony o obwodzie 6 stóp. Większa opona (mówimy tutaj tylko o OKOLICY) pokonuje większą odległość z każdym obrotem osi. Pomyśl o obróceniu koła deskorolki o jeden obrót („oś” obracającego się raz), a nie o obróceniu koła / osi monster trucka tylko raz.
źródło