Parte 3: Presión y comodidad de los neumáticos
0 comments"Ningún ajuste único a una bicicleta afectará la comodidad, el manejo y la confianza tanto como la presión de los neumáticos".
Haga esa bicicleta aerodinámica 'hostil' como una bicicleta de confort 'felpa': ¡cambia tu presión!
Esa es una declaración audaz, pero que ha demostrado ser cierto una y otra vez. Uno que ha llevado a los atletas y mecánicos profesionales al uso de equipos de medición de presión de alta tecnología, medidores de alta precisión en las bombas e incluso las hojas de cálculo de presión de los neumáticos y los registros que cubren el curso y las condiciones, así como la elección y las presiones de los neumáticos. Para esta parte de la serie veremos el 'por qué' detrás de la declaración audaz.
En primer lugar, cada componente de una bicicleta es esencialmente un resorte. Incluso las cosas que parecen muy rígidas desviarán a alguna carga. Ese poste del asiento parece bastante rígido, pero lo cargue y se doblará ligeramente. Los ingenieros toman la cantidad de carga aplicada y la dividen por la cantidad de desviación para obtener la 'velocidad de resorte' del artículo en cuestión. Esto es lo que hicimos con los neumáticos en la Parte 2, los cargamos, divididos por la desviación y el resultado fue el cuadro a continuación:
Modelo de rigidez vertical para superficies: rigidez dada en N/mm
Nota tecnica Alrededor de N/mm: 1 Newton (1n) es
El argumento básico para la presión del neumático es el ajuste más importante es que el neumático es el resorte más suave de todo el sistema de bicicletas, y cuando los resortes se suman en un sistema como este (lo que los ingenieros llaman resortes en serie) domina el resorte más suave. Los resortes en serie se suman así:
Veamos un ejemplo aquí usando números simples, puede ver que la tasa de primavera más baja domina completamente el sistema:
El resultado aquí se siente contradictorio, la suma total de los resortes es menor que el de la primavera más débil, por lo que me gusta pensar en ello de esta manera. Si tuviéramos nuestra primavera de 10n/mm en serie con una primavera de rigidez infinita, nos dejaría una velocidad de resorte de 10n/mm, ya que cualquier otra primavera que colocamos en serie con el resorte de 10n/mm tiene una tasa muy por debajo de la infinidad , entonces el sistema será menos rígido.
Cuando hablamos de comodidad en términos de ciclismo, el sistema desde cero está hecho de resortes en este orden: neumático, borde, pezones, radios, hubosh, rodamientos, eje, marco, poste del asiento, silla de montar. Para simplificar, generalmente medimos las ruedas como construidas y los marcos como marco y postes de sillín. También tenemos un recurso increíble en la revista Tour en Alemania que mide marcos para la rigidez vertical desde el asiento Post Rails hasta los abandonos. Esto nos da un solo número de rigidez de 'marco-asiento' para trabajar. Entonces, para nuestros propósitos, usaremos esta ecuación donde K es la variable de velocidad de resorte:
Para el ingeniero, todo esto se parece a esto (y sí, sé que la rueda 'trasera' tiene radios radiales, ¡es solo para visualización! ;-)
Visualización CAD de resortes en la serie Modelo de sistema de bicicletas/ruedas/neumáticos
Esto ayuda a visualizar las diferencias en las tasas de primavera donde una rueda puede ser 5-10 veces más rígida que el marco/postestio que será de 2 a 5 veces más rígido que el neumático inflado. En todos los sistemas de bicicletas que no son de suspensión, los neumáticos serán el resorte que domina el sistema sobre las protuberancias y otras características de la superficie rugosa.
Poner todo: efecto de diferentes marcos
Para armar todo esto, hemos creado una pequeña tabla basada en los datos de nuestros neumáticos, los datos de rigidez de la rueda del Road to Roubaix Story y algunos datos de rigidez enmarcados basados en datos reales tomados de la revista Tour desde Alemania. La medida de los datos de rigidez del recorrido desde los rieles del asiento hasta los abandonos traseros, por lo que nos brinda un excelente modelo para la rigidez de una bicicleta como se le vendería.
Modelamos usando 3 rigidez de cuadro diferente, 250n/mm, 200n/mm y 150n/mm. Estos son generalmente representativos de lo que vemos en los datos de la revista Tour para la rigidez vertical del marco, aunque hay valores atípicos que vale la pena señalar. Recomendamos encarecidamente ver los datos de la revista Tour, ya que hay una bicicleta muy aerodinámica con rigidez de 125n/mm y otro modelo de aspecto 'confort' en más de 300n/mm de rigidez que demuestra que los detalles de diseño de un marco específico ciertamente pueden importar más que ¡El aspecto del marco!
En aras de este estudio, hemos dividido todos los marcos probados en 3 rangos representativos que caen en el tercio más rígido, el tercio medio y el tercio más suave de los datos completos, llamamos a estos rangos 'aireador', 'raza' y ' Comodidad 'para simplificar las cosas. Los datos reales de los últimos años abarcan 100n/mm-350n/mm para marcos de carretera.
El cuadro a continuación utiliza nuestra ecuación de primavera con datos medidos reales de nuestro estudio de neumáticos, estudio de la rueda y estudio de marco/postes de sillín, los datos resultantes representan la rigidez del sistema desde los rieles posteriores al asiento hasta el suelo.
Modelo de rigidez vertical para 3 categorías de cuadros: rigidez dada en N/mm
Para estos modelos, estamos viendo la rigidez del sistema en un golpe de 8 mm con ruedas Zipp 303, 3 tamaños de neumáticos diferentes y bicicletas de las 3 clases generales que definimos anteriormente. Lo que es notable de esto es cuánto la rigidez del sistema está dominada por la presión de los neumáticos, de hecho, la diferencia entre el marco/aspertítulo de la 'carrera aerodinámica' y el marco 'comodidad'/postura de sillín es inferior a 1BAR (14.5psi) de presión.
Claramente, las diferencias entre el tercio más rígido de las bicicletas probadas y el tercio más cómodo de las bicicletas probadas son muy reales, pero simplemente no es muy grande cuando considera que puede subir un tamaño de neumático y bajar 1bar de presión y ser más o menos equivalente o incluso mejor. Una vez más, al optimizar para un evento o una carrera específica, el atleta debería maximizar cada ventaja dentro del sistema para el mayor beneficio total posible, sin embargo, si solo puede permitirse una bicicleta de carrera muy costosa, puede consolarse al saber que algunos algunos La estrategia inteligente de presión del aire puede ponerlo allí con sus amigos de la bicicleta de comodidad/resistencia en términos de calidad de conducción.
Ahora, veamos las diferencias dentro de una categoría. A continuación se muestran las ecuaciones que se ejecutan en 3 bicicletas diferentes dentro de la categoría de 'carrera de confort'. Todas estas bicicletas se han montado en Flandes y todas ellas son de los mejores vendedores de las principales marcas.
Comparación de 3 marcas de bicicleta de carrera de confort/resistencia con los mismos neumáticos y presiones
Todos estos tres modelos tienen un gran éxito y están muy vendidos entre sí en el mercado promocionando el mantra estándar de la industria 'lateralmente rígido pero compatible verticalmente'.
Si bien existen diferencias entre ellos, equivale a aproximadamente 0.2 bar o 3PSI de diferencia en la presión de los neumáticos. Si bien esta diferencia no es cero, también es inferior a 1/3 del error de medidor y dentro del rango de repetibilidad de la mayoría de las bombas de bicicletas. Piense en eso, entre estos 3 modelos de $ 10,000, la diferencia en la calidad de la conducción es igual a la diferencia que obtendrá si bombea a la 'misma presión' cada día y es probable que sea una fracción de lo que obtendría si bombeaba al ' La misma presión en la bomba de otra persona.
Nota del editor: Este fue el momento de "golpear en la cara" para mí durante el proyecto Roubaix, la comprensión de que la diferencia cuantitativa entre la bicicleta que el equipo estaba convencido era "demasiado rígida" para Roubaix y la bicicleta que estaba completamente diseñada y optimizada para la carrera, fue menos de 1bar de presión de aire. Claramente, aprovecha todas las ventajas que puede obtener, y cada pequeño ayuda, para que tome el marco más cómodo, la rueda más cómoda y optimice la presión. Sin embargo, al mismo tiempo, a menudo pintamos estas decisiones como blanco y negro y simplemente no lo son. La realidad es que la diferencia entre la bicicleta 'demasiado rígida' y la bicicleta 'correcta' en un día normal es la diferencia que obtienes si no has bombeado tus neumáticos en unos días.
Poniendo todo junto: el efecto de las ruedas
El efecto de las ruedas y la comodidad ha sido debatido durante mucho tiempo, y me considero completamente sorprendido al saber que mis propias ruedas Ambrosio Chrono Roubaix 'Magic Carpet' no eran tan compatibles. Estos efectos nuevamente apuntan a los fuertes efectos placebo de creer que algo es verdad, y también señalan el umbral de "solo diferencia notable" como mayor que la mayoría de las variables que estamos cambiando aquí. Mire la tabla de arriba nuevamente y verá que la diferencia en la rigidez del sistema entre los cuadros de 250n/mm y 150n/mm con neumáticos de 28 mm a 8 bar es correcta al 10%... lo cual está justo en el borde de lo que las personas pueden percibir cuando cegado a las variables de estudio.
De los 3 resortes en nuestro modelo, la rueda es, con mucho, la más rígida y, por lo tanto, tiene el menor efecto. En cuanto a nuestro punto anterior, todavía marcan la diferencia en el modelo, por lo que vale la pena optimizar la rigidez de las ruedas, pero como se ve a continuación, los efectos son significativamente más pequeños que los del marco y aproximadamente el 1/10 de los efectos de la presión de los neumáticos:
Modelo de rigidez vertical para modelos de 3 ruedas: rigidez dada en N/mm
Aquí tenemos el mejor ejemplo posible de los efectos de nuestros resortes en el modelo en serie. El proyecto 303 detallado en el camino a Roubaix Story fue capaz de reducir la rigidez radial de la rueda de adoquines preferidos en casi un 50%, fue un gran avance tanto en el concepto como en la ejecución, y sin embargo, desde la perspectiva del sistema, representa una mejora de poco menos del 2%.
Qué es el 2%, bueno, si eres un profesional en Paris-Roubaix, ¡podría ser todo! Para el ciclista promedio que lee esta publicación, el 2% es algo muy real que podría eliminar por completo inflando sus neumáticos por unos pocos PSI.
Conclusiones y tareas
Al traer todo esto a la declaración de apertura y la imagen, vemos que la diferencia en la rigidez vertical de los 5 cuadros en la imagen de apertura se puede compensar utilizando las 5 presiones de aire diferentes que se muestran en el medidor. Más interesante, desde un punto de vista de Silca, es que la diferencia entre 4 de los 5 cuadros es menor que el error de medidor de una bomba de bicicleta estándar (+/- 5%), lo que nos ha llevado a producir bombas con medidores de precisión significativamente mayor. Es nuestra más sincera esperanza que usted, el ciclista, pueda usar este conocimiento para comenzar a hacer sus propias pruebas y estudiar sobre la presión del aire para su sistema de bicicletas/ruedas/neumáticos.
Al investigar nuevas opciones de equipos, recuerde, todo es importante. Ese marco más cómodo realmente puede ser un gran problema. Esas ruedas más cómodas, definitivamente, definitivamente son un gran problema y, por supuesto, lo rematan con presión optimizada de los neumáticos, porque la presión de los neumática incorrecta literalmente puede deshacer todos los beneficios del equipo altamente diseñado que está comprando o que ya posee.
Nuestra recomendación es comenzar a mantener un registro de sus presiones aéreas. Comience donde esté hoy y reduzca la presión en 5 pSi o 0.5 bar y montela durante unos días, luego reduzca un poco más, etc. Hemos trabajado con cientos de atletas, tanto profesionales como aficionados, y descubrimos que solo unas pocas semanas de Mantener un registro de presión comenzará a cambiar completamente la forma en que piensa sobre sus presiones y neumáticos. En muchos casos, encontramos a los atletas que deciden que pueden correr su bicicleta Aero Road en ese curso para el que planeaban comprar una bicicleta más cómoda. Los triatletas, algunos de los cuales ahora están corriendo a presiones 2BAR (30psi) más bajas que antes, nos dicen que están corriendo mejor de la bicicleta, ya que están menos fatigados por la vibración, y mejor aún, ¡no están en más lento!
¡La próxima semana en la Parte 4 miraremos el tamaño y la presión de los neumáticos y cómo afectan la resistencia a la rodadura! Los resultados lo sorprenderán y explicarán cómo puede reducir las presiones de hasta 2 bar y aún tener una baja resistencia a la rodadura, si no es una resistencia de rodadura más baja.