边际效益 如何通过轮胎节省70+瓦功率

   2017-02-09 17:25

在当下的功率时代,选择公路车外胎的因素已不再是路感、防刺性能为先,如何让车手骑得更快是永远不变的追求。曾有国外实验室对34款公路外胎进行了横向评测,并按外胎在40km/h的速度下所需要的功率进行了排名,这虽然对于消费者们来说是个非常便利的实验结果,但并不见得在综合因素考虑下排名第一的一定是最“快”的。如何通过轮胎因素节省70+瓦的功率,下面让我们娓娓道来。

81887e5df06e59f2a611b26e44cb3c05 (复制).jpg

目前大多数家厂商对于自家外胎胎压的选择都有相应的建议,但这并不是唯一的标准答案;众所周知职业车队应对不同路面情况也会相应的调整胎压以获取舒适性与抓地力,那么胎压与功率如何挂钩?

①   胎压

A.过低的胎压(10瓦)

举个例子,将100psi的轮胎降低至60psi,将会损失大约10瓦的功率,下图为某款胎在模拟50kg车手的情况下,不同胎宽与不同胎压所对应的滚动阻力系数。不过本文并不是建议降低胎压而是避免太高的胎压。

4000sii.png

B.过高的胎压(13瓦)

参与发明Zipp轮组高尔夫表面的约翰·波特在2010年发现轮胎在不平整路面上的上下移动会浪费能量,经过大量的试验后他发现28mm宽胎配合60psi是最适合坎切拉拉在巴黎鲁贝上使用的胎压,那一年坎切拉拉获得了巴黎鲁贝的冠军,正确的胎压是必不可少的获胜因素。

在不同的路面选择合适的胎压是至关重要的,虽然你可能少有机会骑巴黎·鲁贝赛那样的路面,但如果在非常粗糙混凝土路面的使用120psi的胎压,你将会损失16-20瓦功率,即使在光滑的的沥青路面上,过高的胎压也会导致你损失10-13瓦功率。

建议一位70kg的骑手在光滑的平路上使用110psi,普通平路使用95psi(每增加10kg增加2psi),粗糙的混凝土路面使用70psi,鹅卵石路面使用60psi(28毫米胎)。

滚阻 (复制).png

② 轮胎复合物(27瓦)

事实上40%的滚动阻力都来自于胎面本身,40%源于胎侧边,10%源于胎壁,10%源于内胎。针对这4项的改进将会直接影响外胎性能的表现,例如公路市场的新星石墨烯材料加入外胎后对滚动阻力的表现有明显的提升。混合物品质良好的轮胎能为你节省大约27瓦的功率。

石墨烯.png

下图测试为模拟8KG车+72KG车手体重使用3组不同的CRR(轮胎滚动阻力系数)外胎,假设CRR0.003与CRR0.005的两条轮胎在不同功率下速度的表现, 4种功率分组代表4种骑行能力,速度方面均相差1码左右。

系数 (复制).png

③轮圈与轮胎的组合(20瓦)

轮胎与轮圈的结合在行驶的过程中会与风形成一个偏航角度。

在航天飞机行驶的过程中,机翼与风同样也会形成一个偏航角度,某些环境条件下,若是造成偏航角度过大可能引起飞机的失速,根据不同飞机不同的设计,每架飞机的失速偏航角度都有不同这里不做赘述。

说额 (复制).png

Mavic轮组出过一款型号为Mavic CX01 Blade的轮组,红色部分为多出的一款挡圈,填补了轮胎和轮组之间的侧面间隙,改善了轮组周围的气流状况,但在2012年UCI禁止了这种设计。

mavic (复制).png


偏航角度的不同将会影响风阻,下图为4款不同的轮组在48km/h下不同的偏航角度对于风阻的影响。

风阻夹角 (复制).png

下图为老式低框轮组Mavic Open Pro与现代宽圈轮组与外胎成的偏航角度对风阻的影响。现代宽圈的设计与宽胎的结合对抗风阻有着显著的效果,在不同的偏航角度下能节省9-20瓦。在使用同样外胎的情况下,宽圈比窄圈节省2.5瓦。

宽圈 (复制).png

④开口胎vs管胎(5瓦)

通常情况下,由于开口胎装有内胎,内胎与外胎产生的摩擦会导致5瓦的损耗;虽然管胎与内胎的结合方式较为高效,但仍有2-3瓦的功率损耗。乳胶内胎的摩擦系数较小,能够些许改善损耗问题,并且乳胶内胎在长时间使用后会与外胎粘在一起,能得到接近管胎的路感。相比前两者,损耗最低的是真空胎系统。

不过市面上的顶级开口、真空、管胎的滚阻其实相差不多,闪电的顶级S-works Turbo的三种制式外胎的滚阻最多就相差1瓦。

11 (复制).png

⑤轮胎重量(0瓦)

轮胎的重量因素对于整个轮组的加速以及平路巡航来说影响可以忽略不计。

⑥  轮胎宽度(3瓦)

曾有国外实验室对不同宽度的某款Challenge外胎提前暖胎的前提下,施加相同重量,并在40km/h的速度下进行了滚阻测试,测试采用的外胎型号如下:

Forté,700×22mm,钻石形胎纹,重量240g,胎宽30mm

Forté,700×24mm,钻石形胎纹,重量255g,胎宽30mm

Strada,700×24mm,人字形胎纹,重量250g,胎宽28mm

Strada,700×25mm,人字形胎纹,重量260g,胎宽29mm

Paris-Roubaix,700×27mm,人字形胎纹,重量320g,胎宽37mm

滚阻系数最低的为24mm版本的Stradas,其次顺序为25mm版本的Stradas,27mm的Paris-Roubaix,24mm的Forté,22mm的Forté

ChallengeThree (复制).jpg

目前公路车以25mm宽度外胎为主流,根据不同的赛道宽度有所调整,同款型号不同宽度外胎的功率损耗也有所不同,详情可以回看①-A.过低的胎压配图。

⑦轮胎空气动力学(6瓦)

同一款轮胎在不同的轮圈和不同的胎压下,形状都会有微妙的改变

shape (复制).jpeg


全新的外胎和用过的外胎之间形状也有区别,使用过的胎表面会磨平,而新胎拥有更完美的表面弧度,旧胎相比新胎会损失1瓦的功率。


1瓦的功率损失看似不起眼,但在大约12-14度的偏航角度下,功率损失将会达到6瓦之多。

下图为一场骑行中,面对的偏航角度范围占整场骑行所花费时间的百分比的关系。

百分比 (复制).png

车迷朋友可以根据上述因素根据自身的情况,调整设备来节省唾手可得的功率。

文:HCY

关键词搜索:轮胎 公路 hcy

上一篇:改变前叉气室容积 只需这样做
下一篇:椭圆盘是否能够提高功率?

《骑行家》版权所有,请勿转载,如有需要请至底部链接联系我们
广告

微信扫一扫了解更多

二维码