Dlaczego tylne koła motocykli na czas mają raczej tarczę niż szprychy?

12

Czy koła w kształcie tarczy nie powodują większej odporności na wiatr przy bocznym wietrze? Jakie są zalety posiadania tego rodzaju kół?

2006_Cervelo_P3_Carbon

road-bike wheels racing racing-bikes amal antony
źródło
Jest to jazda na czas, dość krótka i na ogół na kursie, który jest dość chroniony przed wiatrem. Gdyby wiatr boczny stanowił problem tego dnia, prawdopodobnie wymieniłby koła na otwarte, ale jeśli wiatr nie jest problemem, koła pozwalają na większą prędkość maksymalną (mniejszy opór powietrza, choć kosztem większej masy). Nie widać frontów tarcz nie tylko z powodu zasad, ale także dlatego, że bardzo utrudnia to obsługę roweru. Na dłuższych przejażdżkach nie tylko wiatr stanowi większy problem, ale przy niższych średnich prędkościach i większej masie wspinaczkowej większy problem.
Daniel R Hicks

Odpowiedzi:

11

Koła tarczowe mają niższy opór niż koła szprychowe. Zobacz dane aerodynamiczne Wheelbuilder i aerodynamikę kół rowerowych o wysokich osiągach . (Jedno łącze pokazuje dane symulowane, drugie zmierzone).

Większość z tych testów przebiega do kąta odchylenia 30 stopni. Argument jest zwykle taki, że przy wyższych kątach odchylenia (bliżej bocznych wiatrów) jeździec wybiera koło szprychowe zamiast tarczy.

Koła tarczowe są zwykle preferowane na kursach i w dniach, w których nie występuje duży wiatr boczny, nie z powodu oporu, ale ponieważ stanowią one duży obszar dla wiatru do popychania i mogą prowadzić do nieprzewidywalnej wydajności przy silnym wietrze bocznym. Jest to jeden z powodów, dla których często nie widzisz przednich kół tarczowych w środowisku innym niż welodrom.

skipmcne
źródło
Istnieje również kilka krajowych organów zarządzających, które zabraniają przednich kół tarczowych. UCI na to pozwala, ale NGB często tego nie robi.
JohnP
5
+1. Pamiętaj też, że nie potrzebujesz płyt, aby doświadczyć efektu „rozdmuchu przez ulicę”. Moje „domyślne” koła mają 6-calowe felgi - więc wciąż stosunkowo małe w porównaniu z tarczami - ale przy wietrznej pogodzie wymienię przednie koło na mniejszą felgę, żeby móc jeździć po linii prostej!
PeteH
Naprawi
Tom
1

Znalazłem link tutaj: http://www.wing-light.de/CFD/wheels.htm, ale możesz również uzyskać podobne wykresy od producenta. Pokazuje różną siłę oporu przy różnym kącie wiatru.

Wiatr boczny niekoniecznie powoduje duży opór, oczywiście powinien dać niższy opór niż wiatr przeciwny. Nawet gdy bezpośrednio wieje z boku, w zależności od prędkości roweru i wiatru, uzyskany kąt nie wynosi 90 stopni.

Oto interesująca część, jeśli sprawdzisz wykres, pod kątem około 20 stopni dysk faktycznie ma ujemny opór! Sądzę, że aby uzyskać taki kąt, potrzebujesz większego kąta (bardziej jak boczny wiatr), gdy poruszasz się szybko.

imel96
źródło
Nie jestem pewien, czy rozumiem. Czy to ujemny opór przy 20 stopniach od wiatru bocznego? Czy mówimy tutaj o prawdziwym czy pozornym wietrze? Nie widzę, jak można uzyskać ujemny opór bez wiatrów. Warto nowe pytanie?
James Bradbury,
@JamesBradbury - Nowe pytanie brzmiałoby: „jak leci samolot?” lub „jak żaglówka może płynąć pod wiatr?”
Daniel R Hicks
@DanielRHicks, co oznacza, że ​​koło nie jest symetryczne, patrząc z góry. Czy tak jest w przypadku? Nie widzę, że działa bardzo dobrze, z wyjątkiem tunelu aerodynamicznego.
James Bradbury,
@JamesBradbury - Nie musi to oznaczać, tylko że można uzyskać efekt płata. Czasami powietrze robi tajemnicze rzeczy.
Daniel R Hicks,
1
@JamesBradbury tak, to 20 stopni przed wiatrem. W tunelu aerodynamicznym, ponieważ koło jest nieruchome, to 20 stopni prawdziwego wiatru. Na drodze byłby widoczny kąt wiatru. Jeśli to rodzi nowe pytanie, myślę, że poszedłoby do fizyki tylko po to, aby uzyskać głębsze zrozumienie wyników testu w tunelu aerodynamicznym. Jak wspomniał DanielRHicks, nazywają to efektem żagla. Kolejny interesujący punkt, jeśli uważasz, że nie warto, bo nie jesteś zawodowcem, artykuł pokazuje również, że wolniejsi jeźdźcy zyskują więcej czasu!
imel96
1

Koło tarczowe ma tę zaletę, że można jeździć szybciej niż na kole szprychowym, na płaskich i toczących się drogach oraz ze stałą prędkością. Gdy wzniesienia (grawitacja i niższe prędkości) lub zmiany tempa, wchodzą w miks, obudowa kół szprychowych staje się silniejsza.

VaVaVeteran
źródło
0

Na zajęciach z fizyki dowiedziałem się, że pełne koła mają mniejszy moment bezwładności, ponieważ środek masy materiału znajduje się bliżej piasty (pomyśl o łyżwiarce trzymającej ręce i obracającej się). Technicznie powinno to ułatwić przyspieszenie koła i obniżyć opór obracania się koła. Czy ważą więcej, więc czy jest to jakaś zaleta i powód, aby je mieć?

jmknetspeed
źródło
Dotyczy to tylko dwóch kół o tej samej masie, rozmieszczonych w różny sposób. Ale solidne koła rowerowe są zazwyczaj cięższe niż szprychowe.
Móż