Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат

Для тех, кто занимается вело-механикой практически и хочет делиться опытом

Сообщение 13 дек 2012, 10:07

Сбросить 3 минуты на гонке за счет покрышек? Теперь я знаю как!



Поставить на гонку 2.0" или 2.2" покрышки? Сдуть до 1,5 атмосфер или набить до трех? Такими вопросами мы задаемся практически перед каждой гонкой. Чаще всего верх берет практика использования широких покрышек с низким давлением для сложных кросс-кантрийных трасс и более узких накаченных покрышек для марафонов. Но на что мы опираемся при этом выборе? Только на личный опыт. А подкреплен ли он теорией? Я попытался разобраться в этом и обнаружил интересное исследование Peter Nilges из German Collage of Physical Education, Cologne.

Исследование заключалось в определении сопротивления качения различных покрышек Schwalbe (Albert Brothers, Racing Ralph, Fast Fred), различной ширины (2.1”, 2,25”, 2.4”), с различным давлением (1.5, 2, 3, 4 атм) на различных покрытиях. Использовался склон длиной 460 метров (уклон в среднем 5,7%), к вершине которого параллельно идут асфальтовая и гравийная дорогая, а также тропа по траве. Поддерживалась скорость в 9.5 км/ч и фиксировалась средняя мощность преодоления подъема при помощи SRM-системы. Таким образом было совершено 350 экспериментов, а с учетом того, что комбинаций покрышек-покрытия-ширины-давления может быть 108 штук, каждую из них проверяли как минимум 3 раза. Значит степень достоверности результата находится на довольно высоком уровне.

Получились достаточно занятные графики.



1. Влияние покрытия на каждый из видов покрышек.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат


Сопротивление качению по траве в 6 раз выше, чем по асфальту.

2. Влияние ширины покрышки.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат


По грунту сопротивление качению заметно снижает с увеличение ширины покрышки. Наиболее сильно это проявилось на траве, где использование широкой покрышки позволило снизить сопротивление на 15,41 Вт.

3. Влияние давления.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат


На грунте снижение давления снижает сопротивление качению. По траве снижение с 4 до 1,5 атмосфер позволило сэкономить внушительные 18 Вт!

4. Наложение двух графиков мощности при использовании самой быстрой (широкая покрышка с 1.5 атм) и медленной (узкая покрышка с 4 атм) комбинации на траве. Разница в средней мощности составила 50 Вт.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат


5. Процент мощности, уходящей на преодоление сопротивления качению, на различных покрытиях.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат



Что мы имеем в сухом остатке? Ставить узкие покрышки и набивать их до звона имеет смысл только на шоссе. С выездом на грунт вступает в силу обратное правило: чем шире покрышка и ниже давление, тем лучше. При этом не только проще преодолевать технические элементы на трассе, но и снижается сопротивление качению!

Это не совсем очевидно, но чем сильнее покрышка проглатывает неровности, тем меньше лишних вертикальных перемещений совершает велосипед и работает его подвеска, тем выше скорость при равной мощности педалирования!

Насколько низкое давление ставить? Я обычно набиваю ровно столько, сколько не позволяет биться ободом о камни, корни. 23-26 пси. Но обычно придерживался этого правила только на Кросс-Кантри. Так что придется менять свое мнение и также качать покрышки для марафонов.

Насколько широкую покрышку ставить? Насколько позволяет клиренс вилки и рамы! Вот тут сильно ломаются стереотипы. Обычно ограничиваешься 2.0-2.1 покрышкой, особенно с приходом 29ых колес. Но получается, что лучше идти по пути более простого рисунка протектора на более широкой покрышке.

Можно заметить, что вместе с этим растет масса резины, а ведь это лишняя масса вращения, которая самым сильным образом должна сказываться на результате.

И тут исследователь ломает наши стереотипы: для разгона покрышек с увеличенной массой в 500гр с нуля до 25 км/ч за 4 секунды требуется дополнительно лишь 4.2 Вт! При том, что экономия от использования более широкой покрышки заметно выше. Да и расплата за лишнюю ширину чаще всего составляет куда более скромные 50-100гр на покрышку.

Я наткнулся на еще одно интересное исследование, правда, с менее репрезентативной выборкой. Насколько сильно лишний вес на раме и ободе влияет на результат? Исследователь подошел радикально и четыре раза проехал самый знаменитый шоссейный перевал Alpe d’Huez с равной мощностью 275 Вт. Сначала он залил 1.8 кг воды в покрышки, потом подвесил лишние 1,8 кг к раме. На третий раз он проехал пустым, и в последний раз спустил давление в покрышках до 3 атм.

Влияние давления в шинах и их ширины на скорость и накат


В итоге время преодоления перевала и средняя мощность составили:
1. 52.01, 275w (+1,8 кг в покрышках) +2:21
2. 51.34, 277w (+1,8 кг к раме) +1:54
3. 49.40, 278w
4. 50.38, 273w (низкое давление 3 атм) +0:58

Увеличение времени вполне ожидаемо, но столь малая разница между лишними кг на покрышках и на раме удивляет. Это можно объяснить тем, что спортсмен ехал максимально равномерно, а лишняя масса вращения будет сказываться сильнее всего на разгоне. Да и можно ли свободно перемещающуюся жидкость в покрышке считать массой вращения?


Как сопоставить эти два исследования?

Я попытался примерно оценить прирост 15,41 Вт (см. подпись к графику 2) ко времени часовой Кросс-Кантри гонки. Можно грубо предположить, что за час гонки мы совершаем подъем на Alpe d’Huez (49:40), а остальные 10 минут едем под спуск.

Если взять, что 70 кг спортсмен потолстел на 1.8 кг (2,5%), то его скорость в перевале Alpe d’Huez упадет примерно на 4%, а в виртуальной часовой Кросс-Кантри гонке на 3,3%. По сути увеличение мощность относительно массы тела на 2,5% дает прирост в скорости на Кросс-Кантри в 3,3%.
Значит спортсмен относительно высокого уровня, который в среднем будет держать 275 Вт на часовом Кросс-Кантри и поставит широкие покрышки 2.4” вместо узких 2” (+15,41 Вт) на 200гр большей массы (-1,68 Вт), скинет со своего времени три (!) минуты за счет уменьшившегося сопротивления качению! Очень занятные цифры получаются.

Взято тут
http://twentysix.ru/blog/106608.html


-Вы бандеровец и националист!
-Я? Таки да, у нас вся синагога такая!
Аватар пользователя
Gornostai
Завхоз
 
Сообщений: 11709

Сообщение 13 дек 2012, 10:32

Выходит, большое спущенное яблочко рулит?

Один раз в этой жизни можно всё
Аватар пользователя
lexx
44 [ ? ]
 
Сообщений: 5434

Сообщение 14 дек 2012, 10:18

lexx:Выходит, большое спущенное яблочко рулит?

на мокрой траве/листве ?

-Vado nella legnaia e spacco la legna. E Tu?
Аватар пользователя
usafa
Ябывас
20 [ ? ]
 
Сообщений: 2355

Сообщение 14 дек 2012, 12:44

usafa:на мокрой траве/листве ?

Ага, на сэкономленные 3мин. за час будет возможность 2-3 раза подняться и отряхнуться))

Отличная статья!
На практике подтверждаются заверения производителей, что у широкой шины накат не хуже чем у узкой (при правильном давлении)
И, да, яблоко рулит - только не перекачивать.

Аватар пользователя
Ilyich
Дрессировщик медведей
38 [ ? ]
 
Сообщений: 2139

Сообщение 21 дек 2013, 23:04

Яблоко? На грунте? После небольшой поездке с хуррикейном сзади для меня это звучит очень страшно.....

Аватар пользователя
DimmeX
8 [ ? ]
 
Сообщений: 1175

Сообщение 21 дек 2013, 23:10

я на яблоках и с велоштанами неплохо проехался по глубокому песку в Крыму...

Аватар пользователя
Hamster
Мачо
45 [ ? ]
 
Сообщений: 3148

Сообщение 23 дек 2013, 20:18

А на счет ширины/давления/рисунка для шоссе,что говорят?
Трубка,клинчер?

Аватар пользователя
Skrip
Поле-глот
7 [ ? ]
 
Сообщений: 984

Сообщение 23 дек 2013, 22:15

Кстати,да, напрашивается вопрос, часто шоссеры гоняют по перегретому асфальту, не актуальнее ли там пошире обычной шоссейной резина?

Последний раз редактировалось hellp 23 дек 2013, 23:22, всего редактировалось 1 раз.
Аватар пользователя
hellp
6 [ ? ]
 
Сообщений: 1975

Сообщение 23 дек 2013, 22:43

не высказывай крамольных мыслей.

тут спортсмены соревнуются кто трубки уже 19мм поставит.
на шоссе решение поставить клинчера 25мм. приравнивается к признанию собственной гомосексуальности.

Аватар пользователя
Hamster
Мачо
45 [ ? ]
 
Сообщений: 3148

Сообщение 24 дек 2013, 09:01

Skrip: ширины/давления/рисунка для шоссе,что говорят?

чем Уже/ максимальное/ лолшто?
Hamster:на шоссе решение поставить клинчера 25мм

лично видел, Тигор предлагал 25-е клинчера на "Сотку". так что, видимо, допускается при отсутствии асфальта

" я стільки раз за обідом вставав, щоб налить вина, що завтра буде крєпатура, чувствую..."
Аватар пользователя
mr.Smith
64 [ ? ]
 
Сообщений: 5925

След.

Вернуться в Познавательная вело-механика

Кто онлайн на велофоруме?

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1