Dlaczego koła są tak ważne w wyścigach?

16

Słyszę / czytam wszędzie, że jeśli możesz wydać dodatkowe pieniądze na rower, kup lepsze koła. czy ktoś może mi wyjaśnić, dlaczego? Czy to dlatego, że się obracają, czy istnieją inne czynniki zapewniające komfort? dzięki

Johan
źródło
3
Nie twierdzę, że jest to duplikat, ale logicznym rozszerzeniem twojego pytania jest pytanie o felgi i głębokość felgi (pomyśl o tym, gdy widzisz próby czasowe lub tor, na którym koła są często solidnymi dyskami). Jest to dobre pytanie tutaj (między innymi) dotyka tego tematu.
PeteH,
15
Koła są ważne, ponieważ przednie widelce jakby wbijają się w ziemię, jeśli ich nie masz, har har.
David Richerby,
1
@cherouvim - Byłoby interesujące przeprowadzić w ten sposób „ślepy” test. Skrzypkowie koncertowi nie potrafią odróżnić skrzypiec z 2000 $ od 200 000 $.
Daniel R Hicks,
1
Tak myśleli skrzypkowie koncertowi.
Daniel R Hicks,
1
W centrum pomocy : komentarzy nie należy wykorzystywać do „… wtórnej dyskusji lub debaty na temat kontrowersyjnych kwestii; użyj zamiast tego czatu . ”
jimchristie

Odpowiedzi:

12

Koła i opony stanowią interfejs między rowerem a drogą; i są częściami, które są najbardziej obciążone (zużycie) wraz z suportem. (IMO)

  • lżejsze koła zmniejszą masę wirującą (bezwładność obrotowa); będziesz potrzebować mniej energii, aby przyspieszyć / zwolnić koła.

  • wyższej jakości łożyska w piaście zmniejszają tarcie.

  • lepsza aerodynamika obręczy i szprych (mniejsze zużycie energii do przecięcia powietrza)

IMO, w końcu wszystko ma znaczenie dla wagi.

Jeśli wykonujesz poważną jazdę rowerem (tj. Utrzymywanie czasu, odcinki strava, ...), może to być dobry upgrade; ale jeśli podchodzisz do tego trochę poważniej, być może jest to drogi prezent na Boże Narodzenie dla siebie. :-)

Max
źródło
1
Kup lub kup :) to fajnie!
Johan
2
Nie zapominaj, że ulepszenie opony zapewnia natychmiastową satysfakcję za niewielką sumę pieniędzy. Różnica masy innych elementów może nie być zauważalna, ale przejście od taniej opony OEM do wysokiej jakości opony ulicznej, która poprawia opór toczenia lub odporność na przebicie, może być dużym ulepszeniem z góry.
BPugh,
4
Cała ta „bezwładność obrotowa” jest nieprawdziwa. Na rowerze waga to waga. Jest bardzo niewielki wzrost bezwładności od obciążenia na feldze w porównaniu z innymi, ale jest to niewielka różnica.
Daniel R Hicks,
2
@ChrisinAK - Po zmianie opon zmieniasz wzór bieżnika. Domyślam się, że twoje opony zimowe są grubsze i bardziej guzowate, co znacznie zwiększa opory toczenia.
Daniel R Hicks,
1
Wzór bieżnika jest w rzeczywistości taki sam. Główną różnicą jest ciężar / szerokość obręczy.
Usunięto użytkownika
7

Koła są łatwym ulepszeniem, ponieważ można je natychmiast zamontować na rowerze przy niewielkim wysiłku mechanicznym.

Istnieje wiele czynników związanych z osiągami koła, ale tym, który ma największy wpływ na zapotrzebowanie na energię / moc, prędkość i przyspieszenie, jest aerodynamika. Dlatego jednym z najpopularniejszych ulepszeń są koła o lepszych właściwościach aerodynamicznych. Masa kół jest ogólnie znacznie wyższa niż czynnik wpływający na osiągi i wrócę do tego później.

Czynniki inne niż aerodynamika i waga obejmują:

  • siła
  • trwałość
  • umiejętność pozostania okrągłym i prawdziwym
  • sztywność boczna
  • koszt
  • zdolność naprawy i koszty serwisu
  • przydatność do celu / wyścigu / jazdy
  • wymagania dotyczące hamowania
  • charakterystyka obsługi
  • dostępne opcje opon
  • jakość łożysk i amortyzatora
  • zasady konkurencji
  • przydatność do roweru (np. czy będzie pasował?)
  • atrakcyjność seksualna / współczynnik bling

i tak dalej.....

Nawet zwiększenie masy felgi w celu poprawy aerodynamiki to dobry kompromis. Nie daj się jednak wciągnąć w myśl, że poprawa wydajności zmieni cię w gwiazdę wyścigów. Poprawa wydajności ma charakter przyrostowy, a nie rewolucyjny, a inne czynniki są ważne podczas treningu lub jazdy po mieście.

Chociaż zmniejszenie masy felgi daje bardzo niewielką przewagę podczas przyspieszania (nie ma wpływu na jazdę w stanie ustalonym), poprawa aerodynamiki koła jest o wiele ważniejsza.

Cięższe, ale bardziej aerodynamiczne koło nadal będzie przyspieszać szybciej (lub będzie wymagać mniejszej mocy, aby przyspieszyć z tą samą prędkością) i osiągnie wyższe prędkości (lub będzie wymagało mniejszej mocy, aby utrzymać określoną prędkość). Dotyczy to również wspinaczki, z wyjątkiem sytuacji, gdy wspinaczka staje się bardzo stroma (jej wysokość zależy od indywidualnej mocy, masy i właściwości aerodynamicznych).

Oto post na blogu z bardziej szczegółowym przykładem niewielkiego wpływu na wydajność dodawania masy do obręczy koła i tego, jak ta dodatkowa masa jest tego warta, jeśli skutkuje lepszą aerodynamiką, nawet w przypadku najtrudniejszego przyspieszenia na rowerze, stały start:

Suma części II

alexsimmons
źródło
Piasta jest również bardzo ważna, imo
gaurwraith
Zgadzam się, dlatego wspomniałem o tym na liście (niewyczerpującej).
alexsimmons
Tak, mam na myśli to, że zbiłeś go z innymi drobnymi czynnikami, w których chciałbym mieć go pod większym względem niż aerodynamika
gaurwraith
1
Cóż, OP pytał o koła wyścigowe, nie porównując ich do starych zardzewiałych gromadników. Jeśli chodzi o wspinaczki, aerodynamika nadal ma tutaj znaczenie i bardziej niż różnice w tarciu piasty między (nowymi) kołami. Zależy to od nachylenia i W / kg rowerzysty, ale dla dobrego amatora wyścigowego korzyści aerodynamiczne nadal przewyższają różnice masy kół aż do gradientów ~ 7-8%, nie mówiąc już o niewielkich różnicach tarcia piasty. Poza tym przedstawiasz fałszywą dychotomię. Można mieć koła aerodynamiczne z dobrymi piastami.
alexsimmons
1
Jeśli chodzi o wiatry poprzeczne, koła zachowują się różnie tak, a zwrotność jest czynnikiem, dlatego podałem przydatność do jazdy - ale nie jest to czynnik, dla którego piasty odgrywają rolę. Należy pamiętać, że dobrze zaprojektowane kształty obręczy kół aerodynamicznych faktycznie stają się bardziej aerodynamiczne ze zwiększonymi kątami odchylenia, a nie mniej. IOW ich korzyści rosną wraz z wiatrami bocznymi. Przynajmniej do punktu, w którym nadmierne wiatry poprzeczne powodują inne problemy.
alexsimmons
3

[Moja wiedza nie jest specyficzna dla wyścigów, ale jak mówią, za każdym razem, gdy dwa rowery jadą w tym samym kierunku, jest to wyścig.]

Ręcznie zbudowane koła będą zwykle mocniejsze i bardziej niezawodne niż koła zbudowane maszynowo . Jest to tylko bardzo luźna prawda, ale sposób, w jaki wytłumaczył mi to doświadczony konstruktor kół w dużym lokalnym sklepie, polegał na tym, że maszyny do budowy kół mogą produkować koła tak dobre, jak ręcznie, ale aby to zrobić, prędkość wyjściowa musi być odrzucił. To podnosi koszt końcowy koła do punktu, w którym niesamowicie droga maszyna nie ma przewagi kosztowej nad człowiekiem, więc rzadko, jeśli w ogóle, zrobiona.

Sztywniejsze koło przenosi więcej energii na ziemię, ponieważ każde odkształcenie jest z natury utratą energii lub przynajmniej odwróceniem energii od celu, jakim jest szybkie poruszanie się do przodu.

Lżejsze koła zapewniają dużą przewagę, ponieważ ciężar toczenia ma znacznie większe znaczenie niż ciężar statyczny. Ile to jest kwestia jakiejś debaty i uważam, że podana tutaj wartość 2x jest zbyt pesymistyczna, ale nadal zdecydowanie przekracza 1x.

Liczy się też lepsze szprychy. Koła wyciszone są aerodynamicznym zestawem - cóż, są wyjątkowo nieoptymalne . Więcej aerodynamicznych szprych znacznie pomoże. Podobnie jak sznurowanie wzorów o niższej liczbie szprych (które również pomagają przy wadze), chociaż te poświęcają trochę wytrzymałości.

Teraz, czy wszystkie te ulepszenia pomogą? Uważam, że nawet dla tych z nas, którzy nie biorą udziału w rywalizacji (ale patrz oświadczenie kwalifikacyjne powyżej), wszystko, co sprawia, że czujemy, że jedziemy szybciej i / lub przy mniejszym wysiłku, jest pomocne, ponieważ zwiększa efektywną wytrzymałość. Innymi słowy, jeśli sprawisz, że rowerzysta poczuje się szybszy i / lub silniejszy, będą skłonni jeździć więcej, co z czasem sprawi, że będą szybsi i / lub silniejsi.

Bryan
źródło
3
ciężar toczenia ma o wiele większe znaczenie niż ciężar statyczny - ma znaczenie nieco większe i tylko dla przyspieszenia. Ciężar koła względem ramy nie ma żadnego wpływu na opór toczenia.
Daniel R Hicks,
3

Wygrywasz wyścigi rowerowe inne niż TT, będąc w stanie przyspieszyć nieco więcej niż konkurencja. 99,9% czasu, kiedy jedziesz dokładnie z taką samą prędkością, jak wszyscy inni, co sprawia, że ​​różnica między wygraną a przegraną polega na tym, że możesz przyspieszyć nieco lepiej niż konkurenci.

Ludzie są silnikami o bardzo niskiej mocy. Ponieważ F = MA, jednym z najprostszych sposobów na zwiększenie A jest zmniejszenie M. Niska waga, koła o niskim oporze pomagają przyspieszyć szybciej. Ponieważ koła są masą obrotową, zyskujesz większy huk za zmniejszanie ich masy.

Kierowcy motocykli mają obsesję na punkcie ciężaru sprzętu, aby poprawić ich zdolność do przyspieszania, zmniejszenie masy zazwyczaj nie pomaga znacznie w średniej prędkości (z wyjątkiem wspinaczki na długim podjeździe).

Fred the Magic Wonder Dog
źródło
3
To naprawdę nie jest poprawne. Liczne prace naukowe wskazują, że w zdecydowanej większości scenariuszy wyścigowych wpływ aerodynamiki znacznie przewyższa wpływ ciężaru. Nawet niewielka korzyść uzyskana z podkręcania lżejszego koła z zakrętu jest szybko negowana przez nieefektywność aerodynamiczną. O ile nie jeździsz w górę iw dół <wstaw tutaj pasmo górskie>, naprawdę lekkie koła są czymś, czym można się chwalić w pubie;)
richzilla
-3

Mniej masy rotacyjnej można natychmiast wyczuć, nawet 200 gramów. Od razu byłoby to niesamowicie widoczne w przyspieszeniu. Najważniejszą rzeczą, jaką słyszę od ludzi, którzy kupili zwykłe rowery, jest to, że otrzymali nowy zestaw kołowy i „czuje się jak nowy rower”. Teraz udowodniono, dlaczego w komplecie z formułami.

https://www.wired.com/2016/06/cycling-physics-extra-mass-bike-wheels-enemy/

Crankdango
źródło
4
Umm ... twój link mówi dokładnie to, co napisał Daniel R. Hicks, masa rotacyjna ma znaczenie trochę więcej - ale tylko podczas przyspieszania. Edytuję twoją odpowiedź, aby usunąć hominem reklamy. Być może nadal jesteś oceniany z innych powodów, ale przynajmniej nie jest to reklama typu hominem.
RoboKaren,
1
Jako fizyk sam nie mogłem przestać chichotać, gdy po raz pierwszy przeczytałem teorie o masie obrotowej masy (mam nadzieję, że to nie jest ad hominem) na blogu kolarskim. (Zakładając, że niewiele osób tutaj robi testy czasu na torze 1 km, gdzie może to mieć znaczenie w obszarze <1%.)
gschenk
Witamy w Bicycles @Crankdango. Podobnie jak w przypadku wszystkich nowych członków, zalecamy skorzystanie z przewodnika, aby jak najlepiej wykorzystać stronę, a ponieważ odpowiadasz, zobacz Jak odpowiedzieć . Ciesz się
andy256,