Efectos asimétricos de la presión de los neumáticos

Al construir el tema del podcast Marginal Gains de esta semana, he estado pensando mucho, leyendo sobre uno de mis temas favoritos relacionados con el rendimiento: la asimetría. La asimetría juega un rollo único, la mayoría de todo, desde el funcionamiento del universo codificado en lo que se conoce como asimetría de tiempo termodinámico hasta la forma en que el cerebro humano procesa y toma decisiones con respecto al riesgo y la recompensa.

Durante la mayor parte de mi carrera, he estado explotando lagunas en el conocimiento del deporte del ciclismo, particularmente las brechas en áreas donde dos o más sistemas se superponen entre sí, creando problemas de optimización únicos con comportamientos asimétricos. Me gusta visualizar estos problemas como un palo de hockey. Si su vista del mundo es suficientemente pequeña y está en el mango del palo, el mundo parece ser lineal en ambas direcciones, y si usted es suficientemente pequeño y en la cuchilla, entonces el mundo parece estar constantemente curvado y empinado en ambas direcciones .. Pero tienes que ver la imagen completa para darse cuenta de que los dos elementos del palo se unen para formar un todo que contiene todos los elementos.

 

En muchos sentidos, esta es una buena metáfora para el trabajo que se ha realizado para impulsar la tecnología en nuestro hermoso deporte. Durante años, el rendimiento se vio exclusivamente como el motor humano, luego se centró en el peso de la máquina, luego en la fricción de la máquina, luego la rigidez y más tarde en la aerodinámica de la máquina. Después de 100 años de progreso, ahora podemos ver la máquina completa como un sistema complejo, uno que está lleno de cientos de estos problemas de optimización en forma de palo de hockey.

 

 

Dos de mis favoritos involucran neumáticos, resistencia a la rodadura y riesgo. Cuando estábamos desarrollando las primeras ruedas aerodinámicas de carbono para Roubaix, realizamos docenas de pruebas en los adoquines tanto del bosque Arenberg como del Carrefour del Arbre y notamos algo fascinante en los datos ... A medida que se redujo la presión de los neumáticos. Pruebe tras prueba, reduzca la presión, la velocidad aumenta. Piense en esto como el mango largo del palo de hockey ... 100psi ... no es bueno, 90psi, después, 80, psi más rápido, 70psi, más rápido ... ¿sentir la tendencia? Entonces, de repente y la asimetría se presenta: 60psi, ruedas rotas.  (Nota El gráfico a continuación es datos simulados de Cobble y no datos del equipo. Por lo tanto, la falla de la rueda ocurre a 50psi)

 

Me gusta analogizar esto a la historia de Icarus. Cuando Icarus y Daedalus escapan del Palacio del Rey Minos en Creta. Daedalus advierte a Icarus que no vuele demasiado cerca del sol, ya que sus alas pueden derretirse, mientras que tampoco vuelan demasiado cerca del mar, ya que sus alas pueden volverse pesadas con niebla. . Los riesgos aquí son altamente asimétricos, 3psi demasiado altos, y es posible que no sea tan rápido como su rival, pero 1PSI demasiado bajo y puede estar parado al costado de la carretera esperando 2 ruedas de repuesto mientras la carrera se aleja de usted.

 

Del mismo modo, encontramos otra asimetría de Icarus en las carreras de carretera y pista a presiones mucho más altas. ¡Esto es análogo a Icarus volando demasiado cerca del sol! Si bien todos fuimos criados para creer que las presiones más altas son mejores en la carretera y la pista, las pruebas han demostrado que este no es el caso. La resistencia a la rodadura disminuirá a medida que aumente la presión, pero eventualmente, las presiones se vuelven lo suficientemente altas como para que el neumático comience a viajar 'sobre' los golpes en lugar de 'a través de los baches y, mientras que la desviación de una carcasa de los neumáticos es más del 90% eficiente, el Levantar y soltar una bicicleta y un jinete sobre cada uno de esos miles de baches es más como un 30-40% eficiente ... así como vemos en la analogía de adoquines, ¡incluso el pavimento decente puede volverse problemático a medida que las presiones se vuelven demasiado altas!

 

 

 

 En este caso, la asimetría es opuesta a la de la historia de Cobble. La resistencia a la rodadura en el pavimento disminuye a medida que aumenta la presión, lenta y constantemente. 60psi está bien, 70psi es mejor, 80psi es mejor aún, 90 es realmente bueno y de repente 100psi es ... ¿esperar? ¿peor? Sí. Ahora la penalización, en este caso, no está parado al costado de la carretera con equipos rotos, ¡pero el palo de hockey está funcionando contra nosotros! Nuestras pruebas muestran que si bien 5PSI por debajo de la presión óptima para una superficie determinada puede costarle 1 vatio, 5 PSI por encima de la presión óptima puede costarle 3-4 vatios.

 

Este es el tipo de problema de optimización que es muy favorable para aquellos con la mayor cantidad de conocimiento y datos. Uno que favorece a aquellos que pueden tomar las mejores decisiones basadas en combinaciones complejas de conjuntos de datos ... Imagine, la carrera de París Roubaix 2018 si eres el equipo de Peter Sagan ... 55 km de pavimento en 29 sectores en una carrera de 257 km . Entonces tenemos otro problema de optimización con la asimetría: ¿optimiza para los 200 km de pavimento? ¿O los 55 km de Pave? ¿Cómo se combina mejor los dos?

 

 

 

Ahora he estado directamente involucrado con esta pregunta para 7 de los últimos 8 ganadores de esta carrera. Y la respuesta es que un neumático más grande permite más margen de manio Da otra ventaja de rodamiento del 4-5% a la misma presión sobre los sectores de pavimento liso, al tiempo que da una distancia adicional del 8-9% entre el borde de la llanta y los adoquines en el extremo bajo en los terribles sectores de adoquines. Por supuesto, todavía tenemos que determinar dónde en este rango optimizar aún más ... ¡ya que crear una ventaja adicional en ambos extremos también debe desarrollarse con más ventaja!

En casi todas las facetas de rendimiento existen docenas, si no cientos de estas optimizaciones asimétricas, cubriremos este tema aún más en MarginalGainsPodcast.cc, donde también discutiremos la asimetría de la toma de decisiones humanas cuando nos enfrenten a este tipo de datos.