Parte 3: pressione e comfort dei pneumatici
0 comments"Nessuna singola regolazione a una bicicletta influenzerà il comfort, la manipolazione e la fiducia tanto quanto la pressione dei pneumatici."
Rendi quel giro in bici aerodinamico "aspro" come la bici di comfort "peluche": cambia la pressione!
Questa è un'affermazione audace, ma che si è dimostrata vera più e più volte. Uno che ha spinto gli atleti e i meccanici professionisti all'utilizzo di attrezzature di misurazione della pressione ad alta tecnologia, calibri ad alta precisione su pompe e persino fogli di calcolo della pressione dei pneumatici e tronchi che coprono il percorso e le condizioni, nonché la scelta e le pressioni dei pneumatici. Per questa parte della serie vedremo il "perché" dietro l'affermazione audace.
Prima di tutto, ogni componente di una bicicletta è essenzialmente una primavera. Anche le cose che sembrano molto rigide si deviano ad un certo carico. Quel posto di sedile sembra piuttosto rigido, ma lo carica e si piegherà leggermente. Gli ingegneri prendono la quantità di carico applicato e lo dividono in base alla quantità di deflessione per ottenere il "tasso di molla" dell'articolo in questione. Questo è ciò che abbiamo fatto con i pneumatici nella parte 2, li abbiamo caricati, divisi per deflessione e il risultato è stato il grafico seguente:
Modello di rigidità verticale per superfici: rigidità indicata in n/mm
Nota tecnica Informazioni su n/mm: 1 Newton (1N) è
L'argomento di base per la pressione dei pneumatici è la regolazione più importante è che lo pneumatico è la molla più morbida dell'intero sistema di biciclette e quando le molle vengono sommate in un sistema come questo (ciò che gli ingegneri chiama molle in serie) la molla più morbida domina. Springs in serie si somma in questo modo:
Diamo un'occhiata a un esempio qui usando numeri semplici, puoi vedere che il tasso di molla più basso domina completamente il sistema:
Il risultato qui sembra controintuitivo, la somma totale delle molle è inferiore a quella della primavera più debole, quindi mi piace pensarci in questo modo. Se avessimo la nostra molla da 10 N/mm in serie con una molla di rigidità infinita, saremmo lasciati con un tasso di molla di 10n/mm, poiché qualsiasi altra molla che abbiamo messo in serie con la molla da 10 N/mm ha un tasso molto al di sotto dell'infinito , quindi il sistema sarà meno rigido.
Quando parliamo di comfort in termini di ciclismo, il sistema da zero è fatto di molle in questo ordine: pneumatico, bordo, capezzoli, raggi, hubshell, cuscinetti, asse, telaio, sedile, sella. Per semplicità, generalmente misuriamo le ruote come costruite e le cornici come telaio e sedile. Abbiamo anche una straordinaria risorsa in Tour Magazin in Germania che misura le cornici per la rigidità verticale dalle rotaie dei posti ai sedili agli abbandoni. Questo ci dà un singolo numero di rigidità "frame-seatspost" con cui lavorare. Quindi per i nostri scopi useremo questa equazione in cui K è la variabile del tasso di molla:
All'ingegnere, tutto questo assomiglia a questo (e sì, so che la ruota "posteriore" ha raggi radiali, è solo per la visualizzazione! ;-)
Visualizzazione CAD di molle nel modello in serie di biciclette/ruota/pneumatico
Questo aiuta a visualizzare le differenze nelle velocità della molla in cui una ruota può essere 5-10 volte più rigida del telaio/sedile che sarà 2-5 volte più rigido del pneumatico gonfiato. In tutti i sistemi di biciclette non sospensione, le gomme saranno la molla che domina il sistema su dossi e altre caratteristiche della superficie ruvida.
Mettere tutto insieme: effetto di frame diversi
Per mettere tutto insieme, abbiamo creato un piccolo grafico in base ai nostri dati sui pneumatici, i dati di rigidità della ruota dal Strada per la storia di Roubaix e alcuni dati di rigidità del frame basati sui dati effettivi tratti dalle riviste tour fuori dalla Germania. I dati di rigidità del tour misurano dai binari dei sedili agli abbandoni posteriori, quindi ci dà un modello eccellente per la rigidità di una bicicletta in quanto ti verrebbe venduta.
Abbiamo modellato usando 3 diverse rigidità del telaio, 250N/mm, 200n/mm e 150N/mm. Questi sono generalmente rappresentativi di ciò che vediamo nei dati delle riviste tour per la rigidità verticale del frame, sebbene ci siano valori anomali che vale la pena notare. Consigliamo vivamente di guardare i dati delle riviste tour in quanto esiste una bici molto aerodinamica con una rigidità di 125 n/mm e un altro modello di comfort "comfort" a oltre 300 n/mm di rigidità che dimostra che i dettagli di design di un tela Lo sguardo della cornice!
Per il bene di questo studio, abbiamo rotto tutti i frame testati in 3 gamme rappresentative che rientrano nel terzo più rigido, al terzo medio e più morbido dei dati completi, abbiamo chiamato queste gamme "Aerorace", "Race" e " Comfort 'per semplificare le cose. I dati effettivi degli ultimi anni abbracciano 100N/MM-350N/mm per i telai stradali.
La tabella seguente utilizza la nostra equazione a molla con dati misurati effettivi dal nostro studio sui pneumatici, dagli studi sulle ruote e dallo studio del telaio/sedile, i dati risultanti rappresentano la rigidità del sistema dalle rotaie post -sedili a terra.
Modello di rigidità verticale per 3 categorie di cornici: rigidità indicata in N/mm
Per questi modelli, stiamo osservando la rigidità del sistema su un bump da 8 mm con ruote Zipp 303, 3 diverse dimensioni dei pneumatici e biciclette dalle 3 classi generali che abbiamo definito sopra. Ciò che è notevole al riguardo è quanto la rigidità del sistema è dominata dalla pressione dei pneumatici, in effetti la differenza tra il telaio/sedile "razza aerodinamica" e il telaio/sedile di comfort "è inferiore a 1 bar (14,5 psi) di pressione!
Chiaramente le differenze tra il terzo più rigido delle bici testate e il terzo più comodo delle bici testate sono molto reali, ma non è molto grande di grandezza se si considera che puoi salire su una dimensione del pneumatico e giù di 1 bar di pressione ed essere all'incirca equivalente o anche meglio. Ancora una volta, durante l'ottimizzazione per un evento o una razza specifica, l'atleta dovrebbe massimizzare ogni singolo vantaggio all'interno del sistema per il più grande vantaggio totale possibile, tuttavia, se puoi permetterti solo una bici da gara molto costosa, puoi consolarsi nel sapere che alcuni La strategia di pressione d'aria intelligente può metterti lì con i tuoi amici di comfort/resistenza in termini di qualità di guida.
Ora, diamo un'occhiata alle differenze all'interno di una categoria. Di seguito sono riportate le equazioni gestite su 3 diverse biciclette all'interno della categoria "Race di comfort". Tutte queste bici sono state cavalcate alle Fiandre e tutte sono i migliori venditori di marchi principali.
Confronto di 3 marchi di bici da corsa di comfort/resistenza con le stesse pneumatici e pressioni
Questi tre modelli hanno tutti di grande successo e tutti venduti tra loro sul mercato propagandano il mantra standard del settore "lateralmente rigido ma conforme in verticale".
Mentre ci sono differenze tra loro, equivale a circa 0,2 bar o 3 psi nella pressione dei pneumatici. Sebbene questa differenza sia diversa da zero, è anche inferiore a 1/3 dell'errore di calibro e e all'interno dell'intervallo di ripetibilità della maggior parte delle pompe per biciclette. Pensaci, tra questi 3 modelli da $ 10.000, la differenza nella qualità della guida è uguale alla differenza che otterrai se hai pompato alla "stessa pressione" ogni giorno ed è probabilmente una frazione di ciò che otterresti se pompò su " Stessa pressione "sulla pompa di qualcun altro.
Nota dell'editore: Questo è stato il momento "Smack in the Face" per me durante il progetto Roubaix, la consapevolezza che la differenza quantitativa tra la bici che la squadra era convinta era "troppo rigida" per Roubaix e la bici completamente progettata e ottimizzata per la gara, era inferiore a 1 bar di pressione dell'aria. Chiaramente, sfrutti ogni vantaggio che puoi ottenere e ogni piccolo aiuto, quindi prendi il telaio più comodo, la ruota più comoda e ottimizza la pressione. Eppure allo stesso tempo, dipingiamo così spesso queste decisioni come in bianco e nero e semplicemente non lo sono. La realtà è la differenza tra la bici "troppo rigida" e la bici "giusta" in una giornata normale riguarda la differenza che ottieni se non hai pompato le gomme da pochi giorni.
Mettere tutto insieme: l'effetto delle ruote
L'effetto delle ruote e del comfort è stato a lungo dibattuto e mi considero completamente sorpreso di apprendere che le mie ruote Ambrosio Chrono Roubaix di "Magic Carpet" Magic Carpet non erano in realtà così conformi. Questi effetti indicano nuovamente i forti effetti placebo del credere che qualcosa sia vero, e indicano anche la soglia "solo evidente della differenza" come maggiore della maggior parte delle variabili che stiamo cambiando qui. Guarda di nuovo il grafico sopra e vedi che la differenza nella rigidità del sistema tra i frame da 250 N/mm e 150 N/mm con pneumatici da 28 mm a 8 bar è proprio al 10%. Il che è proprio sul bordo di ciò che le persone possono percepire quando percepisci accecato dalle variabili di studio.
Delle 3 molle nel nostro modello, la ruota è di gran lunga la più rigida e quindi ha il minimo effetto. Per quanto riguarda il nostro punto sopra, fanno ancora la differenza nel modello, quindi ottimizza l'ottimizzazione della rigidità delle ruote, ma come vedi di seguito, gli effetti sono significativamente più piccoli di quelli del telaio e circa 1/10 degli effetti della pressione dei pneumatici:
Modello di rigidità verticale per modelli a 3 ruote: rigidità indicata in N/mm
Qui abbiamo il miglior esempio possibile degli effetti delle nostre sorgenti nel modello in serie. Il progetto 303 dettagliato sulla strada per la storia di Roubaix è stato in grado di ridurre la rigidità radiale della ruota di ciotto di poco meno del 2%.
Qual è il 2%, beh, se sei un professionista di Paris-Roubaix, potrebbe essere tutto! Per il ciclista medio che legge questo post, il 2% è qualcosa di molto reale che potresti spazzare via completamente gonfiando i pneumatici di qualche PSI.
Conclusioni e compiti a casa
Riportando tutto questo all'istruzione di apertura e all'immagine, vediamo che la differenza nella rigidità verticale dei 5 frame nell'immagine di apertura può essere offset utilizzando le 5 diverse pressioni d'aria mostrate sull'indicatore. Più interessante dal punto di vista SILCA, è che la differenza tra 4 dei 5 frame è inferiore all'errore di calibro di una pompa per biciclette standard (+/- 5%), che ci ha spinto a produrre pompe con calibri di precisione significativamente più elevata. È la nostra più sincera speranza che tu, il ciclista, possa usare questa conoscenza per iniziare a fare i tuoi test e studiare sulla pressione dell'aria per il sistema bici/ruota/pneumatici.
Quando si ricercano nuove scelte di attrezzature, ricorda, tutto è importante. Quella cornice più comoda può davvero essere un grosso problema. Quelle ruote più comode, sono sicuramente un grosso problema e, naturalmente, completa tutto con una pressione ottimizzata dei pneumatici, perché la pressione sbagliata dei pneumatici può letteralmente annullare tutti i vantaggi delle attrezzature altamente ingegnerizzate che stai acquistando o già possedere.
La nostra raccomandazione è di iniziare a tenere un registro delle pressioni aeree. Inizia dove ti trovi oggi e riduci la pressione di 5psi o 0,5 bar e cavalcali per alcuni giorni, quindi riduci un po 'di più, ecc. Abbiamo lavorato con centinaia di atleti, sia professionisti che dilettanti e scopriamo che solo poche settimane di Mantenere un registro di pressione inizierà a cambiare completamente il modo in cui pensi alle tue pressioni e pneumatici. In molti casi, troviamo gli atleti che decidono che possono correre la loro bici aerodinamica su quel corso per cui stavano pianificando di acquistare una bici più comoda. I triatleti, alcuni dei quali ora corrono alle pressioni 2bar (30psi) più basse di prima, ci stanno dicendo che stanno correndo meglio dalla bici poiché sono meno affaticati dalle vibrazioni e, meglio, non stanno cavalcando più lenti!
La prossima settimana nella parte 4 esamineremo le dimensioni e la pressione dei pneumatici e come influiscono sulla resistenza al rotolamento! I risultati ti sorprenderanno e spiegheranno come puoi abbassare le pressioni fino a 2 bar e avere comunque una bassa resistenza al rotolamento, se non EVE resistenza al rotolamento inferiore!