Effetti asimmetrici della pressione dei pneumatici

Nel costruire l'argomento del podcast marginale di questa settimana, ho pensato molto, leggendo uno dei miei argomenti preferiti relativi alle prestazioni: l'asimmetria. L'asimmetria gioca un tiro unico quasi tutto, dal funzionamento dell'universo codificato in ciò che è noto come asimmetria del tempo termodinamico al modo in cui il cervello umano procede e prende decisioni relative al rischio e alla ricompensa.

Per la maggior parte della mia carriera, sono stato fuori a sfruttare le lacune nella conoscenza dello sport del ciclismo, in particolare le lacune nelle aree in cui due o più sistemi si sovrappongono a vicenda creando problemi di ottimizzazione unici con comportamenti asimmetrici. Mi piace visualizzare questi problemi come un bastone da hockey. Se la visione del tuo mondo è sufficientemente piccola e sei sulla maniglia del bastone, il mondo sembra essere lineare in entrambe le direzioni e se sei sufficientemente piccolo e sulla lama, allora il mondo sembra essere costantemente curvo e ripido in entrambe le direzioni .. ma devi vedere l'intera immagine per capire che i due elementi del bastone si uniscono per formare un insieme che contiene tutti gli elementi.

 

In molti modi, questa è una bella metafora per il lavoro che è stato fatto per far avanzare la tecnologia nel nostro bellissimo sport. Per anni, le prestazioni sono state viste esclusivamente come il motore umano, quindi si è concentrato sul peso della macchina, quindi sull'attrito della macchina, quindi la rigidità e successivamente sull'aerodinamica della macchina. Dopo 100 anni di progresso, ora possiamo vedere l'intera macchina come un sistema complesso, pieno di centinaia di questi problemi di ottimizzazione a forma di stick di hockey.

 

 

Due dei miei preferiti coinvolgono pneumatici, resistenza al rotolamento e rischio. Quando stavamo sviluppando le prime ruote aerodinamiche in carbonio per Roubaix, abbiamo condotto dozzine di test sui ciottoli sia della foresta di Arenberg che della Carrefour del Arrbre e abbiamo notato qualcosa di affascinante nei dati ... I ciclisti sono andati più velocemente per lo stesso potere di potere poiché la pressione dei pneumatici era ridotta. Test dopo il test, ridurre la pressione, la velocità aumenta. Pensa a questo come la lunga maniglia del bastone da hockey ... 100 psi .. non buono, 90psi, dopo, 80, psi più veloce, 70psi, più veloce ... percepire la tendenza? Poi improvvisamente e l'asimmetria si presenta: 60psi, ruote rotte.  (Nota Il grafico seguente è i dati simulati in ciottoli e non i dati del team. Quindi il guasto della ruota si verifica a 50psi)

 

Mi piace analogicarlo alla storia di Icarus. Quando Icarus e Dadalo sfuggono al palazzo del re Minos su Creta .. Dadalo avverte Icaro di non volare troppo vicino al sole mentre le sue ali possono sciogliersi, pur non volando troppo vicino al mare mentre le sue ali possono diventare pesanti con la nebbia .. . I rischi qui sono altamente asimmetrici, 3psi troppo alti, e potresti non essere così veloce come il tuo rivale, ma 1psi troppo basso e potresti stare sul lato della strada in attesa di 2 ruote di riserva mentre la gara si allontana da te!

 

Allo stesso modo, troviamo un'altra asimmetria Icarus nelle corse su strada e binari a pressioni molto più elevate. Questo è analogo a Icarus che vola troppo vicino al sole! Mentre siamo stati tutti sollevati per credere che le pressioni più elevate siano migliori su strada e pista, i test hanno dimostrato che non è così. La resistenza al rotolamento diminuirà all'aumentare della pressione, ma alla fine le pressioni diventano abbastanza alte che lo pneumatico inizia a cavalcare "sui dossi anziché" attraverso "i dossi e mentre la deflessione di un involucro di pneumatici è efficiente dal 90% Il sollevamento e la caduta di una bici e un pilota su ciascuna di quelle migliaia di dossi è più efficiente del 30-40% ... così come vediamo nell'analogia del ciottolo, anche la pavimentazione decente può diventare problematica man mano che le pressioni diventano troppo alte!

 

 

 

 In questo caso, l'asimmetria è di fronte a quella della storia di ciottoli. La resistenza al rotolamento sulla pavimentazione diminuisce all'aumentare della pressione, lentamente e costantemente. 60psi è ok, 70psi è migliore, 80psi è ancora meglio, 90 è davvero buono e improvvisamente 100 psi è .. aspetta? peggio? SÌ. Ora la penalità, in questo caso, non si trova sul lato della strada con attrezzature rotte, ma il bastone da hockey sta lavorando contro di noi! Il nostro test mostra che mentre 5psi al di sotto della pressione ottimale per una determinata superficie può costare 1 watt, 5psi al di sopra della pressione ottimale può costare 3-4 watt.

 

Questo è il tipo di problema di ottimizzazione che è altamente favorevole a quelli con la massima quantità di conoscenze e dati. Uno che favorisce coloro che possono prendere le migliori decisioni basate su complesse combinazioni di set di dati ... Imagina, la gara di Paris Roubaix 2018 se sei la squadra di Peter Sagan ... 55 km di pavimentazione in 29 settori in una gara di 257 km . Quindi abbiamo un altro problema di ottimizzazione con l'asimmetria: ottimizzi per i 200 km di pavimentazione? O i 55 km di pavimentazione? Come si mescolano al meglio i due?

 

 

 

Ora sono stato direttamente coinvolto in questa domanda per 7 degli ultimi 8 vincitori di questa gara .. e la risposta è che un pneumatico più grande consente un maggiore margine di manovra in entrambe le direzioni. L'anno scorso abbiamo eseguito pneumatici da 32 mm etichettati come 30 mm e quello Fornisce un altro vantaggio di rotolamento del 4-5% alla stessa pressione sui settori della pavimentazione liscia, dando anche la distanza extra dell'8-9% tra il bordo del cerchione e i ciottoli alla fascia bassa sui terribili settori di ciottoli. Naturalmente, dobbiamo ancora determinare dove in questo intervallo ottimizzare ulteriormente. Poiché la creazione di ulteriori vantaggi ad entrambe le estremità deve anche essere ulteriormente sviluppata in maggiore vantaggio!

In quasi ogni aspetto delle prestazioni esistono dozzine se non centinaia di queste ottimizzazioni asimmetriche, copriremo ulteriormente questo argomento su MarginalGainsPodcast.CC dove discuteremo anche dell'asimmetria del processo decisionale umano di fronte a questo tipo di dati.