Tuulitunnelin välienselvittely: 11 superautoa vastakkain (osa 1)
Tällä kertaa toimme tuulitunneliin yksitoista maantiepyörää – mukaan lukien mallit, kuten S-Works Tarmac SL8, uusi Trek Madone, Cervélo S5, Giant Propel, Pinarello Dogma F, Van Rysel RCR Pro, Canyon Aeroad CFR ja paljon muuta. tunnistaa, mikä on todella nopein.
Huippupyörän omistaminen on varmasti yksi pyöräilyn tärkeimmistä nautinnoista monille harrastajille. Monet ihmiset haaveilevat ja tavoittelevat tarkoituksella valtavista kuluista huolimatta. Ehkä jonain päivänä voimme ostaa nämä moottoripyörät, vaikka emme tällä hetkellä voikaan. Ja vaikka emme koskaan tekisikään, näiden pyörien innovatiivinen tekniikka löytää tiensä vähitellen edullisempiin pyöriin, jotka vastaavat jonkin verran tarpeitamme.
Keveys oli maantiepyörien tärkein myyntiominaisuus pitkään. Valmistajat alkoivat todella panostaa "aerodynamiikkaan" suunnittelussaan 2010-luvun alussa, ja pian sen jälkeen ilmaantui aeropyöriä. Useimmat merkit tarjosivat tuolloin kahta tuotelinjaa: kevyen kiipeilymallin ja aeromallin tasaisilla teillä sprinttiin; Jotkut jopa sisälsivät kestävyysmallin klassikoille ja mukulakiviannoksille. Materiaalien ja tekniikan kehityksen ansiosta nykyajan aeropyörät ovat pienempiä ja kiipeilypyörät ovat myös kevyempiä. Tietyt yritykset ovat jopa alkaneet yhdistää näitä kahta ulkoasua. Vaikka totuus on, että oikean maantiepyörän valitseminen on edelleen erittäin vaikeaa, luulisi sen tekevän pyörän ostamisen helpommaksi.
Kun uusia pyöriä tuodaan markkinoille nykyään, on lähes mahdotonta olla huomaamatta väitteitä aerodynaamisesta optimoinnista, kuten "10 W nopeampi nopeudella 40 km/h" tai "27 sekuntia nopeammin 40 km:n yli". Nämä luvut saattavat olla hyödyllisiä, mutta ne eivät yleensä anna meille selkeää kuvaa kokonaissuorituskyvystä. Brändeillä on taipumus verrata uusimpia mallejaan vanhoihin eivätkä juuri koskaan vertaa niitä kilpailijoihinsa, mikä johtuu luultavasti oikeudellisista syistä, jotka tekevät sen paljastamisesta hankalaa. Juuri siksi teemme nämä testit.
Toimme 11 parasta tänään saatavilla olevaa maantiepyörää tuulitunneliin vertaillaksemme, mikä niistä on todella nopein, mikä keskimääräinen ja kuinka paljon nopeampia ne ovat vertailumalliin verrattuna.
Mallin valinta
Tavoitteenamme ovat huippuluokan maantiepyörät, jotka yrittävät löytää tasapainon kuluttajien mahdollisesti ostamien mallien ja WorldTour-pelotonissa tänään nähtyjen mallien välillä. Haluamme jokaisen merkin mallin olevan samalla tasolla. Vaikka eri voimansiirtoryhmistä johtuvat aerodynaamiset erot ovat yleensä mitättömiä, huomaamme joskus, että kalliimmissa malleissa, joissa on Dura-Ace tai SRAM Red, on integroitu ohjaustanko, kun taas halvemmissa versioissa on erilliset ohjaustangot, mikä tuo pieniä eroja.
Testissämme jotkut pyörät ovat "all-around aero" -malleja, kuten Cervélo S5 ja Scott Foil, kun taas toiset kallistuvat enemmän "aero-yleis"-malleiksi, kuten Specialized Tarmac ja uusi Trek Madone. Cannondalessa on molempia tyyppejä, ja valitsimme mallin, joka on yleisemmin nähty WorldTourissa.
Valitsimme seuraavat mallit aakkosjärjestyksessä:
Cannondale SuperSix Evo 4 Hi-Mod Team Edition
Canyon Aeroad CFR
Cervélo S5
Tekijä OSTRO VAM
Giant Propel Advanced SL0
Katso 795 Blade RS
Pinarello Dogma
Scott Foil RC Pro
Erikoistunut S-Works Tarmac SL8
Trek Madone SLR 7 Gen 8
Van Rysel RCR Pro Team Replica
Tietojen vertailuun valitsimme myös vertailumallin: 2015 Trek Emonda ALR:n, joka on varustettu ei-aeropyörillä, vannejarruilla, ulkoisella kaapelireitityksellä ja pyöreillä pudotustankoilla.
Kaikki pyörät ovat kooltaan 56 cm tai sitä lähimpänä vastaavaa jokaista merkkiä.
Mallivalikoimamme oli hieman rajallinen. Halusimme esimerkiksi todella testata Colnago V4R -autoja vertaillaksemme niitä Pogacar- ja Vingegaard-pyöräilypyöriin sekä Merida Sculturaan, BMC Teammachine R:ään, Bianchi Oltreen, Enve Meleeen, uuteen Van Ryseliin ja muihin. Mutta joko emme löytäneet näitä pyöriä tai otimme yhteyttä merkkeihin, emmekä saaneet vastausta.
Testi
Veimme nämä pyörät Silverstone Sports Engineering Hubin tuulitunneliin testaamaan niiden aerodynaamista suorituskykyä, joka mitattiin neliömetreinä (㎡) ja mitattiin ilmanvastuskerroin kertaa alueella (CdA). Vastuskerroin kertoo olennaisesti, kuinka vaikeaa ilman on kulkea kohteen pinnan yli. Tämä riippuu pääasiassa kohteen muodosta, mutta myös pintamateriaalilla on jonkin verran vaikutusta. Alue on suoraviivainen – se on yksinkertaisesti kohteen edestä projisoitu alue.
Teimme erilliset testit vain pyörille sekä ratsastaja- ja pyöräjärjestelmälle tutkiaksemme kolmea kysymystä:
- Mikä pyörä on nopein?
- Jos tulokset osoittavat, että aerodynaamiset erot kaikkien nykyaikaisten maantiepyörien välillä ovat minimaaliset, voitko jättää aerodynamiikan huomiotta ostaessasi seuraavaa pyörääsi ja keskittyä sen sijaan muihin tekijöihin, kuten painoon, mukavuuteen, tekniset tiedot ja myynninjälkeinen kokemus?
- Kuinka paljon nopeampia ne ovat vertailumalliimme verrattuna? Kuinka paljon hyötyä saat päivittämällä nykyaikaiseen kilpapyörään?
Testisuunnitelma
Testisuunnitelman suunnittelin itse Silverstonen laboratorion aerodynamiikan asiantuntijoiden ohjauksessa.
Teimme testejä seitsemässä eri kääntökulmassa: -15, -10, -5, 0, +5, +10 ja +15 astetta. Yksinkertaisesti sanottuna kääntökulma kuvaa suunnan, josta tuuli iskee ajajan ja pyörän järjestelmään. Mitä nopeammin ajat, sitä lähempänä keskimääräinen kulmakulma on 0 astetta, mutta laboratoriossa voimme mitata erilaisia tietoja, mukaan lukien sivutuulet.
Kaikki testit suoritettiin 40 km/h nopeudella, mikä edustaa tyypillistä amatöörimaan maantiekilpailua, nopeaa ryhmäajoa tai hitaampaa ammattikisaa (esimerkiksi vuoden 2024 Tour de Francen keskinopeus oli 41.4 km/h ).
Alun perin suunnittelimme testaavan myös 30 km/h nopeudella, mikä kuvastaa tavallisten ratsastajien keskinopeutta. Huomasimme kuitenkin, että yksi päivä ei riittänyt kaikkien testien suorittamiseen. Jos jättäisimme laitteet seuraavalle päivälle, paikannus muuttuisi, mikä tekisi tiedoista epäluotettavia, joten päädyimme 30 km/h testiin.
Jokaista kääntökulmaa testattiin 30 sekunnin ajan. Olisimme voineet testata pidempään, mutta huomasimme, että 30 sekuntia oli hyvä tasapaino – tarpeeksi pitkä saadakseen riittävästi tietoa, mutta myös tarpeeksi lyhyt, jotta kokonaistestin kesto olisi hallittavissa, estäen ratsastajaa väsymästä liikaa ja antaen hänelle mahdollisuuden ylläpitää vakaa poljinnopeus noin 90 rpm. Staattisissa pyörätesteissä testasimme vain 15 sekuntia, koska pyörien ympärillä oleva ilmavirta on hyvin erilainen paikallaan, eikä se edusta todellisia olosuhteita, joten 15 sekuntia riitti tarvittavien tietojen keräämiseen.
Standardointi
Itse tuulitunneli suunniteltiin lämpötilan ja ilman tiheyden vaihtelut huomioiden. Ennen jokaista testiä tuulitunnelille suoritetaan offset-kalibrointi tarkkojen lukemien varmistamiseksi.
Standardoimme mahdollisimman monia muuttujia, kuten pyörän koon, ajajan asennon, renkaat, tietokonetelineet, pullot ja pullohäkit. Projisoin myös asennon ääriviivat lattialle, jotta pystyin varmistamaan, että ratsastusasentoni pysyi yhtenäisenä joka kerta. Kaikki testissä käytetyt pyörät ovat kokoa 56cm tai lähintä kokoa merkin geometriataulukon mukaan ja jokainen pyörä säädettiin keholleni sopivaksi mahdollisimman johdonmukaisesti. Tavoitteenamme oli simuloida todellisia ajo-olosuhteita mahdollisimman tarkasti, mutta teimme tarvittaessa kompromisseja varmistaaksemme yhdenmukaisuuden testeissä.
Poistin kaikki tietokonetelineet, vaikka tiedän, että 95% ajajista käyttää niitä, koska vain puolella testipyöristä oli varastossa tietokonetelineitä, kun taas muissa ei, joten päätimme olla käyttämättä niitä ollenkaan.
Madone, Propel ja SuperSix on kaikki suunniteltu aero-pullotelineillä, jotka sisällytimme testeihin. Loput pyörät varustettiin Elite Vico Carbon -pullotelineillä ja Elite Fly -pulloilla, jotka ovat yleisiä WorldTourissa. Ajatuksena oli, että jos ostat nämä pyörät ja niissä on aero-pullohäkit, käytät niitä todennäköisesti, joten niitä tulisi käsitellä osana pyörää. Factor OSTRO VAM:lla on myös aeropullotelineitä saatavilla, mutta valitettavasti emme päässeet niitä ajoissa testiin.
Käytin kypärääni koko päivän testien aikana varmistaakseni, että se pysyi tasaisena. Merkkasin myös pelipaidan asennon, jotta voisin laittaa sen takaisin vessataukojen jälkeen samalla tavalla, pitäen kaiken johdonmukaisena.
Luottamus
Yllä olevat tiedot saatiin testaamalla Trek Emonda ALR -vertailua samalla asetuksella sekä ennen testin alkamista että sen jälkeen. Parhaasta virheiden laskemistavasta keskustellaan jonkin verran. Jotkut ihmiset ottavat keskimääräisen CdA-arvon ja laskevat eron muista arvoista, mikä johti 0.24 %:n ja 0.53 %:n virheisiin. Päätimme kuitenkin verrata jokaista kääntökulmaa erikseen ja ottaa suurimman eron, mikä antaa oikeudenmukaisemman ja käytännöllisemmän johtopäätöksen.
Lisäksi seuraavat tekijät voivat vaikuttaa tuloksiin:
Pyöriin asennetut ohjaustangon leveydet vaihtelevat 38-42 cm, mikä tarkoittaa, että ajajan käsien asento vaihtelee hieman. Käytimme laboratoriossa toimitettuja "reunamerkintöjä" otteen asennon hienosäätämiseen pitääksemme ajoasennon mahdollisimman yhtenäisenä.
Erilaiset ohjaustangon leveydet vaikuttavat myös staattisissa testeissä. Tämä vaikutus on pieni, mutta ei merkityksetön.
Jokainen pyörä korjattiin ylimääräisellä tukipylväällä, mutta emme huomioineet tämän pylvään vetoa, koska olimme kiinnostuneita vertailemaan pyörien välisiä eroja niiden absoluuttisten arvojen sijaan.
Emme tehneet mitään muutoksia ottaaksemme huomioon nämä tekijät, koska ne olivat yhdenmukaisia kaikille pyörille, ja keskityimme eroihin absoluuttisten arvojen sijaan. Pinarellon vetopuolen takaketjussa ei ole aukkoa, joten lisäsimme sinne ylimääräistä tukea, joka saattoi vaikuttaa tietoihin, mutta päätimme jättää sen huomioimatta. Canyonilla ja Cannondalella on samanlaiset mallit, mutta niiden toimittamissa testipyörissä oli vakioaukot.
Lisätiedot ja vastuuvapauslauseke
Testeistämme saadut tiedot eivät ole lopullinen arvio pyörän suorituskyvystä, vaan pikemminkin riippumaton, puolueeton vertailukohta. Tulokset edustavat vain testiämme kyseisenä päivänä, ja tiedot on tarkoitettu viitteeksi yleiskuvan saamiseksi yleisestä suorituskyvystä.
Alla oleva taulukko näyttää testitiedot. Yksinkertaisuuden vuoksi raportoimme testitulokset käyttämällä neljää tuulitunnelista saatua merkittävää lukua. Näiden tietojen perusteella teimme myös laskelmia nopeuden määrittämiseksi eri tehoilla. Näissä laskelmissa ei otettu huomioon voimansiirron kitkaa, vierintävastusta tai muita häviöitä, eivätkä ne huomioineet kääntökulman vaikutusta tietyllä nopeudella; ne on yksinkertaisesti tarkoitettu auttamaan lukijoita ymmärtämään CdA:n mahdollisia vaikutuksia nopeuteen.
Listasimme myös jokaisen pyörän painon, joka sisältää todellisen painon ennen testiä, polkimien ja pullohäkkien kanssa. Lisäksi lisäsimme joitain muita huomioitavia tekijöitä maantiepyörää ostettaessa, kuten ajotuntuma, paino, mukavuus, komponentit, rengasvälys, estetiikka ja huoltopalvelu. Sinulle paras maantiepyörä tasapainottaa nämä ominaisuudet aerodynaamisten lisäysten kanssa, ja jokainen ominaisuus on painotettu henkilökohtaisten mieltymystesi mukaan.
tulokset
Rider System -testitulokset
Yllä oleva kaavio näyttää kunkin pyörän CdA:n ja kääntökulman välisen suhteen. Kaksi viivaa korkeammalla kuin kaikki muut ovat tuloksia vertailupyörän kahdesta testistä. Kaikilla uusilla pyörillä on alhaisempi ilmanvastuskerroin verrattuna 10 vuoden takaiseen alumiinipyörään – aivan kuten odotettiin!
Kahta vertailuviivaa lukuun ottamatta muiden mallien tiedot ovat melko lähellä, ja viivat menevät päällekkäin eri kohdissa. Tämä viittaa siihen, että jotkut pyörät ovat aerodynaamisempia tietyissä kääntökulmissa, kun taas toiset ovat hitaampia näissä kulmissa.
Kun virhemarginaali lisätään, tulokset menevät merkittävästi päällekkäin, emmekä voi määrittää selkeää voittajaa.
Käyttämällä vain keskimääräistä CdA-arvoa emme voi luottaa 10 parhaan pyörän joukkoon. Sen lisäksi, että tiedämme, että vertailupyörä on selvästi hitaampi, ainoa johtopäätös, jonka voimme tehdä, on, että Look 795 Blade RS on hitaampi kuin Specialized, Trek, Factor, Cervélo ja Canyon.
Tämä kaavio näyttää kunkin pyörän tarvitseman tehon nopeudella 40 km/h. Specialized Tarmac vaatii 280.2 W (+/- virhe 3.91 W).
Look 795 Blade RS vaatii 286.29 W, myös 3.91 W:n virheellä. Kun otetaan huomioon tämä virhemarginaali, ero kahden pyörän välillä voi olla mitätön tai se voi olla jopa 13.91 W.
Trek Emonda ALR -vertailu vaatii 304.67 wattia. Virhemarginaali mukaan lukien S-Works Tarmac on vähintään 16.65 W nopeampi kuin vertailuarvo, ja se voi olla jopa 32.29 W nopeampi.
Vain staattisen pyörän testitulokset
Yllä olevaan ratsastaja-pyöräjärjestelmään verrattuna suurin osa vain pyöräille tarkoitetuista tiedoista klusteroituu yhteen, ja kaksi vertailutestiä ovat selvästi korkeammalla. Tämä tarkoittaa, että puhtaasti pyörän näkökulmasta aerodynaamiset parannukset ovat merkittäviä.
Ilman kahta vertailuarvoa näemme suuremman johdonmukaisuuden muiden rivien välillä. Tämä tarkoittaa, että pyörä, joka on nopeampi tietyssä kääntökulmassa, on yleensä nopeampi myös muissa kääntökulmissa. Joissakin tapauksissa viivat risteävät, mutta tiedot näyttävät yleisesti ottaen selkeämmiltä.
Virhemarginaali huomioon ottaen, vaikka päällekkäisyyksiä on edelleen, voimme vakuuttavasti sanoa, että jotkut pyörät ovat todellakin nopeampia kuin toiset, ja Look on huomattavasti hitaampi. Emme vieläkään voi valita ehdotonta voittajaa, mutta voimme sanoa, että Cervelo S5 on erittäin nopea nollakäännössä, vaikka se lisää vastusta sivutuulessa, kun taas Factor OSTRO on hitaampi nollakääntökulmassa, mutta toimii hyvin muissa käännöskulmissa.
Skannatimme kunkin pyörän tiedot kaikista kääntökulmista saadaksemme keskimääräisen CdA:n, ja virhemarginaalin lisäämisen jälkeen havaitsimme, että Factor OSTRO VAM on nopein, ja sen keskimääräinen CdA on 0.0882 (+/- 0.0010).
Scott Foil ja Cervélo S5 ovat hyvin lähellä (0.0897 ja 0.0900, vastaavasti +/- 0.0010), mikä tarkoittaa, että ne voivat myös nousta kärkipaikalle virhemarginaalin vuoksi.
Canyon Aeroad ja Cannondale SuperSix ovat aivan perässä, ja niiden välinen ero on alle 0.0004㎡, joten molempia voidaan pitää toissijaisina.
Pinarello Dogma F ja S-Works Tarmac ovat hieman jäljessä, mutta virhemarginaali huomioon ottaen he voisivat myös nousta palkintokorokkeelle.
Van Rysel RCR Pro, Giant Propel ja Trek Madone ovat paketin keskellä, kun taas Look Blade 795 RS on hieman jäljessä. Kaikki nämä pyörät ovat huomattavasti nopeampia kuin vertailumallimme, jonka CdA on 0.1370.
Tämä kaavio näyttää tarvittavan tehon tuulen nopeudella 40 km/h.
Factor OSTRO VAM vaatii 72.59 W (+/- 0.85 W).
Hitain, Look Blade 795 RS, vaatii 84.95 W, myös 0.85 W:n virheellä.
Vertailupyörän paras tulos on 112.74 W. Virhemarginaali huomioon ottaen huippupyörään vaihtaminen voi säästää 38.45–41.85 W.
Muista, että nämä tiedot heijastavat vain itse pyörää. Pyörä on vain pieni osa koko ajojärjestelmän CdA:sta, joten vaikutus on jonkin verran pienempi.
Yhteenveto
Mikä pyörä on nopein?
Tietenkin! Tässä englanninkielinen käännös:
On todella vaikeaa tehdä merkityksellisiä tai varmoja johtopäätöksiä siitä, mikä pyörä on nopein. Lisäksi sijoitukset muuttuvat merkittävästi eri kääntökulmissa, ja vaikka tietomme osoittavat joitain eroja, emme voi varmuudella sanoa, että yksikään pyörä on ehdottomasti nopein.
Tulokset ovat melko selkeitä: Factorin, Scottin ja Cervélon kaltaiset aeropyörät sijoittuvat kärkeen, mutta "yleisemmät" mallit pitivät silti paikkansa, vain noin 2-5 W:lla. Kun otetaan huomioon painotettu keskimääräinen CdA seitsemän kiertokulman yli, Factor OSTRO on nopein tässä testissä. Virhemarginaalilla se voisi sijoittua kolmanneksi, ja kun otetaan huomioon, että se oli myös päivän toiseksi kevyin pyörä painollaan vain 7.23 kg, se on erittäin vaikuttava tulos.
Tietoja tarkasteltaessa saatat ajatella, että Cervélo S5 on todellisen maailman nopein pyörä, mutta sen suorituskyky on vähemmän tehokas tietyissä kääntökulmissa. Se toimii erittäin hyvin nopeudella 40 km/h, mutta pienemmillä tai suuremmilla nopeuksilla kääntökulmien vaikutus tulee merkittävämmäksi.
Cannondale SuperSix Evo, joka on "yleinen", suoriutui myös hyvin ja sijoittui viidenneksi. Mutta CdA-virhemarginaalillamme 0.0010 se voi sijoittua jopa toiseksi.
Ainoa merkittävästi jäljessä ollut pyörä oli Look Blade 795 RS, joka oli noin 12 W jäljessä.
Vertailupyörämme, Trek Emonda, oli noin 28 W jäljessä tai noin 40 W hitaampi kuin OSTRO VAM.
Palatakseni edelliseen päätelmään, nykyaikaisten pyörien aerodynaamiset tiedot ovat niin lähellä, että voit melkein jättää huomiotta valmistajien aerodynaamiset väitteet. Emme ehkä voi varmuudella sanoa, mikä pyörä on nopein, mutta voimme varmasti tunnistaa hitain. Kaikki testaamamme huippuluokan pyörät ovat selvästi askeleen vertailuarvon yläpuolella.
Aerodynamiikkaa ei kuitenkaan pidä jättää kokonaan huomiotta pyörää ostettaessa. Ero parhaiden ja huonoimpien testaamiemme pyörien välillä voi olla jopa 13.90 W, mikä voi olla huomattava ero tietyissä tilanteissa.
Kuinka paljon voit säästää virtaa verrattuna vanhaan pyörään?
Jos pidät vuoden 2015 Trek Emondaa vanhana pyöränäsi, voit säästää 16.65–32.29 W tehoa verrattuna testimme nopeimpaan pyörään. Paremmalla yksinajonopeudella 30 km/h voit säästää 7.03–13.62 wattia. Jos nostat nopeuden 50 km/h:iin, virransäästö kasvaisi 32.54-63.05 W:iin, mutta realistisesti katsottuna yksilön on vaikea ylläpitää tätä nopeutta pitkään, ja jos olet ryhmäajelussa, aerodynaaminen vaatimukset ovat erilaisia.
Tietysti on myös halvempia tapoja säästää näin paljon tehoa, kuten hankkimalla aero-kypärä, hyvät pyöräilyvaatteet tai uudet pyörät. Jos tarvitset syyn käyttää rahaa, ota rohkeasti tämä.
Jatkuu.
Tuulitunnelin välienselvittely: 11 superpyörän välinen vertailu (osa 2)
Suositeltua lukemista:
- Aloittelijan Ohje: Yksityiskohtainen Selitys of Etusivu derailleur Tyypit, Asennusja Yhteensopivuus
- Aloittelijan Ohje: Kaikki Voit Tarve että Tietää Meistä kasetit
- A Kattava Ohje että Takaosa vaihtajat
- suuri edistää Plus 157 Takaosa Akseli Standard: On It Tässä että Pysyä?
- Aloittelijan Ohje: Miten että Löytää Ishayoiden opettaman Optimaalinen Rengas Paine varten a Tie Pyörä