Hyppää sisältöön

Tavarat

Tieteen paljastaminen aerodynaamisen vanteiden suunnittelun takana: syvä sukellus vanteen muotoihin ja tekniikoihin

by shawn wick 18 Huhtikuu 2024
Road Bike

Rungoista pyöräkerroihin aerodynamiikka on ollut viime aikoina maantiepyörien tärkein kehityssuunta. Vaikka tunnemme rungon pneumatiikan, arvioimme kuitenkin pyöräsarjan pneumatiikkaa rungon korkeuden perusteella – käytäntöä ei todellisuudessa noudateta. Alkuperäisestä V-muodosta U-muotoon UV-muotoon aerodynaamiset pyörät ovat kehittyneet kolmen sukupolven aikana; V-muoto on poistettu asteittain sen alhaisemman etutuulen vastustuskyvyn vuoksi, ja U-muoto on niin kutsuttu "rasvareunus", joka on V-muotoa vakaampi purjevaikutuksen ja sivutuulen vakauden suhteen. U-muotoinen pyörä edistää "purjevaikutelmaa" ja sivutuulen vakautta V-muotoisen pyörän yli. Vaikka aerodynamiikan etsintä on loputon, UV-muoto on tietysti vain metafora; jokaisen suuren tuotemerkin poikkileikkausmuoto ei ole täsmälleen sama, joten se heijastelee erilaisia ​​suunnitteluideoita. Samaan aikaan ne kaikki luottavat voimakkaasti CFD-laskelmiin ja ne validoidaan tuulitunnelikokeilla. On siis epätarkkoja arvioida aerodynamiikkaa rungon korkeudella, koska uudet UV-muotoiset pyörät voivat jopa ylittää suuremman rungon korkeuden U-muotoisten pyörien.

 

ICAN AERO 52 WD -levy

 

Edullisimmat ICANin saatavilla olevat korkean suorituskyvyn pyörät ovat heidän Aero Disc -sarjansa. Aiempien Fast and Light -sarjansa suosion innoittamana Aero-pyörät tarjoavat vertaansa vailla olevan suorituskyvyn hienostuneen hiilikuiturakenteen ja aerodynaamisen muotoilun ansiosta. Vanteet on suunniteltu pienimmälle aerodynaamiselle ilmanvastukselle, joiden ulkoleveys on 30 mm ja sisäleveys 21 mm. Niiden tubeless istuvuus 25–40 mm sopii myös nopeimmille renkaille.

Shimano Dura-Ace pyöräsarja

 

Uusin Shimano-pyöräsarjasukupolvi ei merkitse juurikaan edistystä. Shimano käyttää tekoälyä vanteen suunnittelussa ja CFD:tä analysoinnissa tunnistaakseen vanteen muodon, joka vähentää aerodynaamista vastusta ja on vähemmän herkkä sivutuulelle kaikissa malleissa. Tekoäly etsii pyörän muotoja mahdollistaakseen laajamittaisen analyysin, mukaan lukien muodot, joita ihminen suunnittelija ei koskaan pystyisi luomaan. Tämä muistuttaa meitä viime aikoina suositusta ChatGPT:stä; olisiko mahdollista luoda erittäin aerodynaaminen pyöräsarja, jossa on syvällistä oppimista ja harjoittelua? 

C21:n, C28:n ja C36:n sisä- (50 mm) ja ulompi (60 mm) vanteen leveydet vastaavat toisiaan siten, että samat renkaat sopivat toisiinsa. Vaikka vanteiden poikkileikkaus muistuttaa perinteistä "UV"-muotoa, tämä saavutettiin AI-avusteisella suunnittelulla, jossa otetaan huomioon vakaus ja aerodynamiikka.

 

Bontrager Aeolus RSL Pyöräsarja

 

 

Uudet Bontrager Aeolus RSL -pyöräkerrat on rakennettu todella korkealaatuisiksi. Bontragerin optimointiprosessi tehtiin aiemmin 2D-tilassa, mutta Aeolus RSL:n suunnittelussa käytetty 3D CFD -tekniikka mahdollistaa pyöräkerran tuottamien hienovaraisten vetovoimien tarkan laskemisen moniin suuntiin, eri tasoilla ja eri puolilla pyöräkertoa. pyöräsarja. Bontrager pystyi toistamaan paremmin todelliset olosuhteet, muokkaamaan suunnittelua ja maksimoimaan aerodynamiikan ja vierintävastuksen tällä uudella menetelmällä. Nopein Bontragerin koskaan kehittämä pyöräsarja, tuloksena on Aeolus RSL.

Suurempien sisäleveyksien ansiosta renkaat voivat kasvaa pyöreämmiksi, mikä parantaa aerodynaamista yhteyttä renkaaseen ja parantaa mukavuutta, joten Aeolus RSL 51, 62 ja 75 -malleissa on samat sisä- (23 mm) ja ulommat (31 mm) vanteet. Aeolus RSL 37 on suunniteltu pienemmälle rungon korkeudelle, ja siinä on sisempi (21 mm) ja ulompi (28 mm) vanteen leveys. Aeolus RSL -pyörien "terävämmältä" näyttävä poikkileikkaus liittyy laajempaan ulkomittoihin.

 

Zipp Hookless Tubeless Tire pyöräsarja

Toisin kuin muut yritykset, Zippin kiihdytysmenetelmässä ei huomioida pelkästään tuulenvastus, vaan myös painovoima, vierintävastus ja tärinähäviöt, joten Zipp on ottanut huomioon matalapaineiset, koukuttomat sisärenkaat ja leveämmän sisävanteen leveyden. ainutlaatuinen" -teknologia, Bionic Wave -vanne, jossa yhdistyvät korkearunkoisen pyöräkerran aerodynamiikka matalarunkoisen pyöräkerran vakauteen (Wave-vanteella varustettu 454 NSW säästää noin 6 wattia tehoa verrattuna 404 Firecrest). Golfpallon kuopat viivästävät pyörteiden irtoamista vanteen pinnasta, mikä tuottaa aerodynaamisen reunavaikutelman.

454 NSW- ja 404 Firecrest -vanteet eivät näytä poikkileikkaukseltaan niin "terävämmältä" Bontrager Aeolus RSL:ään verrattuna, vaikka niiden sisäleveys on 23 mm ja ulkoleveys 28 mm ilman huulikoukkuja. 454 NSW- ja 404 Firecrest -pyörien poikkileikkaus näyttää vähemmän "terävältä".

 

ENVE 4. sukupolven SES-pyöräsarja

 

Smart ENVE System (SES) -sarja on rakennettu ENVEn todelliseen, nopeaan suunnittelufilosofiaan, ja se on tavaramerkki pyöräsarja ENVEn koukkuttomille tubeless-renkaille. Kaikilla SES-sarjan pyöräkerroilla on rungon korkeus ja muoto, jotka on tarkoitettu erityisesti virtauskenttään, jossa ne ajetaan; pyörän etuosan ilmavirta eroaa pyörän takaosan ilmavirtauksesta. Takarungon korkeus on korkeampi ja virtaviivaisempi tehonsiirron parantamiseksi ja vastuksen minimoimiseksi, kun taas eturungon korkeus on pienempi kuin takaosan ja sen profiili on pyöristetympi sivutuulen vakauden ja hallinnan maksimoimiseksi. SES-pyöräsarjat, jotka on suunniteltu ja testattu nopeuksille 48 km/h ja 32 km/h, tuottivat vannemalleja, joilla oli luokkansa paras suorituskyky molemmissa todellisissa nopeuksissa.

Käyttämällä esimerkkinä SES 4.5:tä voidaan sanoa, että sisäleveys on melko aggressiivinen ja sitä voidaan käyttää vain yli 28c renkaiden kanssa, jotka tietysti voivat helposti saavuttaa koukkuttomien sisärenkaattomien renkaiden maksimirenkaan paineen 73psi, vaikka etu- ja takarenkaat pyörän rungon korkeudet ovat erilaisia. ENVE:n ulkoleveys voi olla 32 mm ilman renkaan huulikoukkuja, koska sen vanteilla on suuremmat sivuseinät, jotka ovat vahvempia ja kestävämpiä käärmeen puremista vastaan. Ilman renkaan huulikoukkuja ENVE-pyörät ovat paksumpia sivuseiniltä, ​​vahvempia ja kestävämpiä käärmeen puremia vastaan, joten ulkoleveys voi silti olla 32 mm ja etupyörät näyttävät paksummilta, kun taas takapyörät näyttävät ohuemmilta.

 

DT Swiss ARC 1100 DICUT Pyöräsarja

DT Swissin huippuluokan aerodynaaminen pyöräsarja, jossa on huipputeknologian taso, on ARC 1100 DICUT. Aerodynaaminen, Race, Carbon ja 1100 edustavat 180 DICUT-napaa, SINC-keraamisia laakereita ja Ratchet EXP -räikkämekanismia. Maantieajoon ja rata-ajoon tarkoitettu DICUT on kevyin, jäykin ja aerodynaamisin napa- ja puolijärjestelmä, jota DT Swiss tarjoaa. Maantie- ja rata-ajo, jossa nopeus on pääpaino ja räätälöidyt pinnat pitävät yllä erittäin suurta jännitystä.

Vuodesta 2016 lähtien DT on rakentanut aerodynaamisia pyöräsarjoja Swiss Siden kanssa, joissa on aerodynaamisia asiantuntijoita; nämä pyöräkerrat loistavat sekä aerodynamiikassa että vakaudessa. ARC 20 DICUT DB 32:n, 27:n ja 26.5:n sisäleveys on 1100 mm ja ulkoleveys 80 mm, 62 mm ja 50 mm. Siksi ARC 1100:ssa, jonka sisäleveys on 20 mm, mutta ulkoleveys on vastaavasti 32 mm, 27 mm ja 26.5 mm, ARC 1100 DICUT DB 80, 62 ja 50:ssä on erilaisia ​​vannemalleja.

 

Roval Rapide CLX pyöräsarja

Muusta tyyppisistä pyöräkerroista poiketen Roval Rapide CLX käyttää valmiiksi suunniteltua rakennetta, jonka tarkoituksena on taata vakaus ja nopeus korkearunkoisessa aerodynaamisessa pyörässä. Salamainsinöörit Selkeästi katkaistu (ja tylsä) profiili ja 25 % parempi sivutuulen vakaus kuin markkinoiden vakain pyöräsarja yli 50 mm:n rungon korkeudella. Huomattavasti lyhyemmällä (ja tylsemmällä) profiililla, joka on 35 % vakaampi sivutuulessa kuin CLX51, "hämmästyttävä" 25 mm leveä ja 50 mm korkea Rapide CLX etupyörä on markkinoiden vakain pyöräsarja rungon korkeudella yli 35 mm. . Tuulenkestävyyteen tähtäävä takapyörä on 51 mm korkeampi ja siinä on "terävämpi" muotoilu. Paras tapa ymmärtää aerodynaaminen idea on Rapide CLX, joka myös tekee kaikkensa maksimoidakseen suunnittelun. Se on koverrettu kevyeksi; etupyörä on 50 mm leveä ja vanteen sivuseinämät paksummat. Luotettavuuden takaamiseksi Rapide CLX:n ensimmäinen sukupolvi ei suositellut sisärenkaattomien renkaiden käyttöä. Vaikka paino on hieman muuttunut, 60 grammassa, Rapide CLX II on edelleen melko kevyt. Sen hiilikuitupinorakenne parantaa huomattavasti testivaatimuksia.

Vaikka Roval Rapide CLX -vanteet ovat vain 21 mm leveät sisäpuolelta, mikä sopii 25 tai 26 mm renkaisiin, niiden kokonaisleveys on melko suuri. Etupyörä on selvästi isompi, mutta jos sitä pienentää, niin rungon korkeus on noin 37.5 mm, jos ulkoleveys on 28 mm. Harkitsetko Bontrager Aeolus RSL 37:ää? Ehkä niiden sivutuulen vakaus on samanlainen. BX Jun vietti paljon aikaa Roval Rapide CLX:llä; sillä ajetaan myös myrskyisenä päivänä ja sen vakaus on erinomainen.

Nyt me kaikki tiedämme paremmin: vanne on pyöräkerran teknologisin komponentti; jokainen iso valmistaja käyttää paljon rahaa ja vaivaa tutkimukseen ja kehitykseen, ja sillä on erilaiset prioriteetit. Sata grammaa kevyempi on tuskin verrattavissa aerodynaamisempaan ja vakaampaan kokemukseen; Siksi on aika muuttaa pyöräsarjan painopiste painosta aerodynamiikkaan.

Edellinen Post
Seuraava Post

Kiitos, että olet tilannut!

Tämä sähköposti on rekisteröity!

Osta ulkonäkö

Valitse asetukset

Viimeksi katsotut

Muokkaa vaihtoehtoa
Onko sinulla kysyttävää?
Takaisin varastossa Ilmoitus
tämä on vain varoitus
Kirjaudu
Ostoskori
0 kohdetta