W jaki sposób sztywność ram karbonowych zwiększa prędkość?

15

Mam Specialized Roubaix z ramą z włókna węglowego 7r; asfalt ma 11r. Czy zauważę zmianę prędkości, jeśli będę jeździł „dokładnie” w tych samych warunkach? Czy dodatkowe 4r = większa prędkość? Zastanawiam się nad aktualizacją, ale nie chcę dokonywać inwestycji bez dobrych opinii.

Ed Raygada
źródło
Należy zauważyć, że największym „amortyzatorem” na rowerze jest rowerzysta. Ciało wibrujące w górę i w dół pochłania więcej energii niż rama kiedykolwiek mogła. Minimalizacja wibracji nadwozia (przy jednoczesnym zminimalizowaniu strat i strat opon w elementach zawieszenia) jest sposobem na uniknięcie „utraty” energii.
Daniel R Hicks,
Jeźdźcy GT ultra box nie chcieli jeździć na Olimpiadzie w 2008 roku, ponieważ powiedzieli, że nie wydostanie się z bramki tak szybko. Preferowane były stosunkowo sztywne rowery aluminiowe. Zakładając, że wiedzą o czym mówili, mamy jakąkolwiek wskazówkę, że sztywność daje ograniczone korzyści. Ludzie również mówią, że włókno węglowe znacznie lepiej absorbuje energię, więc ktoś musi zadać pytanie. Czy to możliwe, że kolarze GT założyli, że problemem jest sztywność, gdy tak naprawdę ultra box ll po prostu pochłaniał za dużo energii?

Odpowiedzi:

15

Ogólna zasada: sztywniejsza rama pochłonie mniej energii wejściowej i przeniesie więcej energii - stąd większa moc z nóg oznacza większą moc na koło.

Ale....

Rowery mają różne konstrukcje, więc aerodynamika rowerów i jeźdźca na nich będzie inna, co spowoduje różne prędkości.

I wtedy...

Sztywna rama przenosi niedoskonałości drogi na rowerzystę, powodując zmęczenie i powodując, że zużywa on więcej energii, ponieważ rower / jeździec jest podnoszony przez niedoskonałości drogi, a ponieważ bardziej elastyczny rower je pochłania, co oznacza, że ​​większa część masy się porusza do przodu

Idealny rower jest sztywny tam, gdzie musi przenosić siłę pedałowania, ale ma właściwości pochłaniania wstrząsów, aby pochłaniać nierówności i niedoskonałości drogi, a jednocześnie jest aerodynamiczny zarówno dla rowerzysty, jak i rowerzysty.

Adam F.
źródło
Dwie nieco przeciwstawne rzeczy (sztywność względem wygody) częściowo powodują, że węgiel może być naprawdę dobry w rowerze; z właściwymi splotami we właściwych kierunkach we właściwych miejscach (i trudno to wszystko zrobić właściwie) możesz mieć sztywność w jednym kierunku, a komfort w innym. Aby zobaczyć naprawdę dobre połączenie obu, wypróbuj rower bambusowy taki jak Boo.
Ken Hiatt
2
Należy zauważyć, że aby być idealnie dokładnym, sztywniejsza rama nie „pochłania mniej energii”. Energia jest pochłaniana przez tłumienie, a nie zginanie. Sztywniejsza rama może (ale nie musi) pomóc lepiej „kierować” energią rowerzysty - zależy to od dużej kombinacji czynników.
Daniel R Hicks,
3
„Ogólna zasada: sztywniejsza rama pochłonie mniej energii wejściowej…” Nie, i to jest największy mit dotyczący motocykli. Jak zauważył Daniel, tłumienie powoduje utratę mocy, a nie sztywność lub jej brak. Po drugie, dodatkowa sztywność (w płaszczyźnie pionowej) może niekorzystnie wpłynąć na komfort. Po trzecie, ultra sztywne rowery mogą nie wszystkim odpowiadać. Bardzo małe badanie wykazało, że zwiększona sztywność ramy spowodowała zmniejszenie mocy wyjściowej. Zostało to przypisane temu, że rama faktycznie działa jak sprężyna i dodaje do ruchów pedału.
Dissenter
1
Sztywniejsze włókno węglowe oznacza ogólnie bardziej kruchy węgiel. Wreszcie, chociaż Tarmac 11r może wykorzystywać sztywniejszy węgiel, prawie na pewno nie używa wyłącznie sztywniejszego węgla. To prawdopodobnie kilka warstw tu i tam, ponieważ użycie sztywniejszego węgla prawdopodobnie spowodowałoby kruchą i bardzo podatną na uderzenia ramę. Wniosek: 11r vs. 7r, 8r, 9r itp. To głównie marketing. Dodatkowa sztywność może ci pomóc, chociaż nikt tak naprawdę nie wykazał, że to prawda. Może cię to zranić, a małe badanie wykazało, że to prawda. To też może nic nie zrobić.
Dissenter
1
janheine.wordpress.com/2011/10/03/... (tak, to blog, ale podsumowanie opublikowanego artykułu). Muszę też zrewidować moje pierwsze stwierdzenie o wiele wyżej - energia odkształcenia jest jednym ze sposobów, w jaki flex może osłabić moc ( fairwheelbikes.com/c/reviews-and-testing/… ). Energia odkształcenia jest jednak zwracana, ponieważ rama roweru jest jak sprężyna. To, czy ta zwrócona energia jest produktywna, czy nie, to inna kwestia.
Dissenter
3

Im sztywniejsza jest rama, tym bardziej jest odporna na zginanie pod obciążeniem.

Dla celów demonstracyjnych powiedzmy, że masz ramę z włókna węglowego, która pod obciążeniem 400 watów mocy pedałowania ma zgięcie 2 ". Rzeczywista moc docierająca do kół wynosi 400 - Koszt wygięcia.

Teraz weźmiesz ramę, która wygina się tylko o 1 ". Mniejsza moc jest przeznaczona na wyginanie ramy, więc większa moc jest przenoszona na koła, co powoduje szybszy rower.

Im sztywniejsza rama, tym trudniejsza jazda w ogóle, więc może nie być tak komfortowo.

Jeśli w ogóle znasz samochody, to ta sama koncepcja kryje się za mocą przy korbie, a mocą za kołami.

JohnP
źródło
1
To samo, co powiedziałem powyżej - wyginanie ramy per se nie pochłania energii.
Daniel R Hicks,
Odnotowany. Starałem się to uprościć. : p
JohnP
2

Przekonanie, że sztywność oznacza większą wydajność, jest bardziej prawdziwe w laboratorium niż na drodze. Sean Kelly wygrał setki wyścigów - często w sprintach - w latach 80. i większość z nich wygrał na aluminiowym rowerze Vitus 979, który był prawdopodobnie najbardziej elastycznym motocyklem używanym w profesjonalnych wyścigach w ciągu ostatnich 50 lat.

Jest mało prawdopodobne, że zauważysz dużą różnicę między tymi dwoma ramkami. Pamiętaj również, że aby porównanie było dokładne, każda inna część na rowerze musiałaby być identyczna. Pręty, mostki, koła, korby przyczyniają się do sztywności.

ChrisL
źródło
1

W rzeczywistości, chyba że jesteś kolarzem na najwyższym poziomie, nie będzie to miało większego znaczenia. W świecie kolarstwa szosowego bardzo skupiono się na rowerze, podczas gdy w rzeczywistości to on decyduje o tym, jak szybko jesteś. Jeźdź na tym, na czym czujesz się najlepiej.

Tim Rutter
źródło
0

Podobnie jak w przypadku motoryzacji, możesz użyć sztywniejszych mocowań silnika, aby pomóc przenieść większą moc z silnika na koła. Jednak powiedziano mi, że może to zrobić ohydną jakość jazdy w pojeździe. Teraz wyobraź sobie, że na bardzo sztywnym rowerze szosowym. Świetny na jedwabistym, gładkim, nowym asfalcie - ale w prawdziwym świecie krzywiąc się na każdym niewielkim nierówności na drodze wpłynie negatywnie na Twoją prędkość. Wiem, że przestaję pedałować i skrzywię się, gdy przetaczam się po nierównych odcinkach drogi. Uważam, że - świetny do zasilania wzgórz, których oczekuję.

10szt
źródło
Chciałbym zapytać, czy sztywniejsze mocowania silnika są skuteczne w pojazdach silnikowych, nawet bardziej niż kwestionuję sztywną ramę roweru. Podobnie jak w przypadku rowerów, mogą być „modne” dla osób z problemami związanymi z niepewnością, co byłoby atrakcją.
Daniel R Hicks,