Les llantes de les rodes s'engreixen, la qual cosa sembla contraintuïtiu perquè sigui més ràpid, així que què està passant?
La lògica suggereix que si voleu que alguna cosa es talli per l'aire ràpidament, la feu fina i afilada, com el Concorde. Tenia forma de dard mentre que altres avions de passatgers eren bulbosos i, com a resultat, podia creuar l'Atlàntic en menys de tres hores. Gran part del mateix pensament va passar a les primeres generacions de rodes aerodinàmiques de secció profunda: seccions en V primes i profundes afilades fins a una vora afilada, que donaven la impressió de tallar l'aire amb la màxima eficiència. Tenia sentit intuïtiu, però els temps han canviat.
L'avantguarda del disseny de les rodes ara és, bé, menys tallant i més contundent. Les vores s'han suavitzat i les llandes s'han eixamplat fins al punt que ara se'ns diu que els perfils de vora arrodonits i grossos són la millor forma de trampa del vent per a un rendiment integral. Aleshores, què ha passat?
Vent de cobertura
El defensor original de la forma més ampla de la llanda va ser Hed Wheels, amb el seu fundador, el desaparegut Steve Hed, que va impulsar gran part del pensament als anys vuitanta. Quan Hed va llançar el seu joc de rodes Ardennes d'aliatge d'alumini de perfil ample a mitjans de la dècada de 2000, recomanant-lo combinat amb pneumàtics de 25 mm en lloc dels omnipresents 23 mm, molts van expressar la seva incredulitat que aquesta pogués ser una configuració més ràpida. En aquell moment, els detalls tècnics eren incomplets. Semblava que Hed buscava una millor estabilitat dels pneumàtics per a un major control de les corbes, juntament amb la disminució de la possibilitat de pessigar plans en terrenys accidentats, però la investigació inicial dels anys 80 també havia demostrat que les llantes més amples podrien ser més ràpides aerodinàmicament. Aleshores, quan la patent de Hed es va publicar el 2009, es va obrir la porta a una onada d'innovació.
Michael Hall, director de desenvolupament avançat del fabricant de rodes Zipp, diu: "Durant anys, la indústria va perseguir l'eficiència general de l'arrossegament [els resultats més ràpids en les proves del túnel de vent] sense tenir en compte el rendiment d'aquests components en sub- dies òptims del món real. En el món real, els pilots han de fer front a tot el que el seu entorn els llança. Per a les nostres rodes Firecrest, llançades el 2010, vam canviar el nostre enfocament i els productes resultants van intentar ser més estables i predictibles en qualsevol direcció del vent que els de les nostres generacions anteriors.’.
Kevin Quan, director d'enginyeria de Knight Composites, entra en més detall: "La nostra manera de dissenyar és des de la vora posterior, és a dir, la meitat posterior de la roda". la vora de la vora que colpeja el vent primer, però Quan diu: "La nostra investigació mostra que quan el vent colpeja un pneumàtic amb un angle de guidada [qualsevol angle que no sigui recte] es desenganxarà [perdrà el seu flux suau sobre la vora], de manera que la forma aerodinàmica a la part davantera de la llanda no està fent gaire, gairebé sempre s'atura.» En altres paraules, no té sentit prioritzar una forma aerodinàmica a la part davantera.
Avantatges Aero
Per entendre com una llanta més ampla pot millorar l'aerodinàmica en lloc d'augmentar l'arrossegament, hem de tenir en compte el fet que l'aire que conduïm no es comporta de manera coherent. Fins i tot en un dia tranquil, l'aire és un embolic complex i remolí. El que la ciència aerodinàmica s'ha adonat és que la dinàmica de fluids òptima (la manera com l'aire interacciona amb les formes i les textures superficials amb què entra en contacte) es redueix a reduir la fricció.
Quan es tracta de flux d'aire, hi ha tres grans categories. La primera categoria és el flux d'aire "laminar". Aquest és l'estat més desitjable per a baixes pèrdues per fricció i es refereix a l'aire que es mou en línies llises, rectes o corbes. Quan es troba amb un objecte en moviment, el flux d'aire laminar es separa, llisca al voltant de l'objecte i, a continuació, reprèn el seu flux a l' altre costat amb un mínim d'enrenou.
El segon estat és "turbulent". Com el seu nom indica, es refereix a l'aire confus que està lluny de fluir suaument, tot i que pot tenir elements tant d'aire "laminar" com "estacionat". Els motius de la turbulència poden ser molts: potser fa un dia de vent, o seguiu de prop un altre pilot, o hi passen cotxes i camions. Aquestes condicions subòptimes de vegades s'anomenen aire "brut" i és l'estat més comú on circulem.
La tercera condició és "aturada". Això és quan l'aire ja no flueix, sinó que s'està remolinant en diferents direccions alhora. Aquest estat provoca la major quantitat de fricció i, com a tal, té l'efecte més gran a l'hora de frenar un motorista.
El que significa tot això és que, tot i que és fantàstic tenir una combinació de rodes i pneumàtics que funcioni bé en flux laminar, mentre us poseu de cara en un túnel de vent, el que és més beneficiós en escenaris del món real són rodes i pneumàtics que funcionen bé en aire turbulent. Els dissenys moderns més reeixits en realitat tenen com a objectiu agafar aire turbulent i reduir la seva resistència, per netejar l'aire brut. Aquesta és una de les raons per les quals les llandes primes i afilades s'estan substituint per llandes més amples i rodones: els nous dissenys són simplement més ràpids a l'hora de tallar l'aire desordenat que els ciclistes troben a la majoria de viatges del món real. Però hi ha una altra raó important per la qual les llandes s'amplen, que és la resistència al rodament.
Esport de contacte
El canvi a llantes més amples és en part el resultat d'un moviment simultani cap a pneumàtics més amples. Allà on els pneumàtics de 23 mm solien ser la norma, més motoristes i fabricants opten per 25 mm, i de vegades fins i tot més amples.
"La investigació de Continental mostra que un pneumàtic de 25c té un 10-15% menys de resistència al rodament que un pneumàtic de 23c", diu Quan. "Continental va demostrar que si tens un pneumàtic més gran, el pegat de contacte, en lloc de fer-se més llarg, es fa més curt però més ample, de manera que la superfície real de la carretera segueix sent la mateixa a les mateixes pressions."
Això està recolzat per les troballes del fabricant de pneumàtics Schwalbe. El gerent de producte, Marcus Hachmeyer, diu: "Si compareu pneumàtics amb diferents amplades però amb especificacions idèntiques (el mateix compost, perfil i pressió d'inflat), en termes de resistència al rodament, més ample és més ràpid. Si us imagineu que la vostra bicicleta i el vostre ciclista estan aparcats en una làmina de vidre i que estàveu mirant des de sota on el pneumàtic es troba amb el vidre, veureu dues formes clarament diferents. En un pneumàtic estret, la forma seria llarga i prima, un oval. En un pneumàtic més ample, aquest pegat de contacte seria més curt i més gros, més en cercle, i d'aquesta manera s'utilitzen menys fils que formen la paret lateral i ajuden a crear resistència al rodament en cada moment, i la fricció és menor".
Això està molt bé, però per què no instal·lar pneumàtics més amples a llantes estretes? Quan la llanda és estreta, el pneumàtic forma una forma de "bombeta" quan es veu de perfil, pessigat on s'enganxa a la llanda i bulbosa lluny de la llanda. Amb una llanda interna més ample, el pneumàtic forma més una forma d'"U" invertida, cosa que ajuda a crear un pegat de contacte més rodó amb la carretera i, per tant, menys resistència al rodament.
L'amplada interna de les llandes de la carretera (la distància entre les dues brides enganxades que asseuen el taló del pneumàtic) ha estat fins fa poc d'uns 14 mm. A la primera collita de llantes més amples, aquest espai va créixer fins als 16 mm, i ara els fabricants les tornen a fer més amples. L'última gamma Aeolus TLR D3 de Bontrager, que es va llançar a principis d'any, va ampliar aquesta amplada del seu D3 anterior als 17 anys. De 5 mm a 19,5 mm, un augment substancial en termes percentuals. Tanmateix, una paraula d'advertència prové de Michel Lethenet del fabricant de rodes Mavic. "Els dos elements [pneumàtic i llanda] s'han de dissenyar idealment perquè coincideixin perfectament per millorar el sistema. Si no, no té sentit amb l'augment de la inèrcia, el pes giratori i la resistència aerodinàmica només utilitzar un pneumàtic més ample. A més, cal pensar en l'aspecte de seguretat si es considera l'escenari contrari: un pneumàtic estret utilitzat en una llanda massa ampla. Això pot comportar un alt risc que el pneumàtic no s'assequi correctament i que pugui volar.’
La seguretat amb alguna cosa tan vital com els pneumàtics és primordial, i Quan afegeix: "Actualment, de 17 a 18 mm [amplada interna del llit de la llanda], sembla bé, però més ample, per exemple, fins a 20 mm, i estem entrant. territori inexplorat. De moment no hem vist cap efecte advers, però encara no s'ha vist realment en el corrent principal.’
El Messies d'Handle
Només per demostrar que les rodes són potser els problemes més complexos que els enginyers han d'abordar, hi ha una altra consideració vital en el resum de disseny: la manipulació.
"És un factor molt important", diu Simon Smart, director tècnic de Smart Aero Technology i dissenyador del sistema de rodes aerodinàmiques d'Enve Composites (Enve SES). “Si tornem set anys enrere, els atletes vindrien al túnel de vent i identificaríem el joc de rodes més ràpid per a ells. Però vam trobar que sovint al món real les rodes eren més lentes. Això no va ser perquè el túnel de vent estava equivocat, sinó simplement perquè els pilots no podien mantenir una línia recta en cursar perquè les rodes no tenien estabilitat.'
Part d'anar ràpid és poder mantenir el control, de manera que si una roda no té estabilitat amb vents creuats o aire turbulent, el resultat és la pèrdua de confiança per anar ràpid i el rendiment es ressent inevitablement. "Per a mi, l'estabilitat de conducció era el que f altava al rendiment de les rodes, i sabia que si poguéssim desenvolupar una roda davantera més estable, fins i tot si es mostrava una mica més lenta al túnel de vent, sabia que seria més ràpid al món real. ", diu Smart."És per això que em vaig embarcar en el programa de desenvolupament amb Enve, amb el maneig com a prioritat número u."
Tot això apunta al fet que la roda i el pneumàtic han de treballar junts com un paquet complet per a una solució òptima, no només en aerodinàmica sinó també en estabilitat a la velocitat, maneig previsible i menor resistència al rodament. En vista d'això, veurem els fabricants de rodes col·laborant més estretament amb els fabricants de pneumàtics en el futur?
En el cas de Bontrager, ja són un mateix. Ray Hanstein, gerent de productes de rodes de Bontrager, diu: "Els nostres enginyers de rodes i pneumàtics es consideren iguals. Les rodes i els pneumàtics estan tan entrellaçats que no es pot desenvolupar un al seu potencial sense tenir una comprensió íntima de l' altre. Aquests nois treballen a la mateixa habitació, passegen junts, dinen junts”. És una història similar a Mavic i Zipp, que fan els seus propis pneumàtics i rodes, de manera que poden crear productes combinats amb precisió. La gran pregunta que queda per respondre és: hem arribat al cim? Smart diu: "Dissenyar llantes és tot un repte, però emocionant. En els darrers cinc anys, els dissenys del quadre han canviat una mica, i són coses com permetre pneumàtics més amples que ens han donat la llibertat d'explorar llantes encara més amples. Com passa amb la majoria de coses, hi ha un punt de rendiments decreixents, però crec que encara no hem assolit el màxim.’
En última instància, els pneumàtics més amples i els perfils de les rodes corresponents són el camí cap a la qual avança la indústria, i l'opció correcta per als motoristes si voleu obtenir els màxims guanys en el tipus de condicions que tots experimentem dia a dia, amb un maneig previsible per arrencar. La ciència ho fa una còpia de seguretat, de manera que pot ser que sigui el moment de rebutjar la visió estreta i ampliar-la.
