科学驱动优化 absoluteBLACK实验室的幕后故事

   2023-10-10 15:00


作为absoluteBLACK的首席科学家,博鲁特·方达博士(Dr Borut Fonda)一直在使用先进的设备来帮助伯加查(Tadej Pogačar)和莫霍里奇(Matej Mohorič)等顶尖车手优化他们的骑行姿势和骑行风格。方达拥有运动学博士学位,研究重点是上坡骑行时的肌肉间协调,因此在这方面具有得天独厚的优势。

 

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方达博士实验室的墙壁上安装了一系列摄像头,围绕着骑行平台放置。一个独特的、高精度的、基于脚踏开发的工具被安装在平台上的自行车上,记录自行车生物力学的诊断结果,包括脚踏上的三维受力和扭矩。该系统部分由方达公司设计,开发成本约为70万欧元。目前只有少数几个这样的基于脚踏的系统,其中大部分为大学所有,并在其体育实验室中使用。

 

在大厅对面的房间里有一个测试和开发车间,AbsoluteBLACK的产品部门在这里测试现有和即将推出的产品,以及竞争对手的产品。


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在斯洛文尼亚首都卢布尔雅那郊外的办公室里,方达说:"我们之所以要进行科学的骑行测试,是因为我们获得了大量的数据和反馈。通过这种方式,我们可以研究人们骑车方式的演变、他们使用的部件以及他们的困难所在。

 

通过与成千上万名自行车运动员(从新手到一些世界顶尖的专业运动员)的合作,这个不断增长的数据集成为公司产品研发的重要基础。

 

“工程设计是这研发过程的中间阶段。自2010年成立以来,absoluteBLACK一直专注于改进市场上已有的产品。我们的理念是让骑行变得更好、更快、更高效,”方达说。

 

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该品牌最具代表性的产品之一是椭圆盘,旨在提高踩踏效率。方达的团队开发了一种独一无二的三维力和扭矩测量装置,以实际了解脚踏在运动过程中力的分布情况。方达说:“我们的第一个惊人发现是,大多数车手实际上在Z轴(自行车外侧)上施加了约50-70N的力(5-7千克),这完全是在浪费能量,因为这种力无助于推动自行车前进。只要稍加调整就能解决这个问题,但没有人真正这样做,因为他们无法测量。”

 

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如果说最大限度地发挥车手的潜在输出功率是等式的一部分,那么减少能量浪费则是另一部分。近年来,该公司通过石墨烯链条油等其他产品,将科学至上的理念应用于减少传动系统的摩擦。

试车室旁边的房间里有一个独特的装置,用于模拟动力是如何通过传动系统产生的。这个定制的测试装置包括一个能够产生可变角速度的大功率伺服电机,为非实体传动系统提供动力;一套定制的扭矩传感器(感应器);以及一个能够产生可变制动的磁性制动器。正是在这里,公司对链条油进行了测试,并对其配方进行了试验。

过去几年,公司在石墨烯方面做了大量工作,与'钼'(二硫化钼)或石墨不同,热量或湿度不会影响这些特性,这使它成为链条油配方的最佳选择之一。“许多润滑油在干燥条件下性能良好。但是一旦遇水,一切都会改变,"Fonda 补充道。

 

为此,absoluteBLACK对从路面采集的水样进行了分析,以更好地了解下雨时影响传动系统性能的真正原因,并测量每种测试链条油在不同条件下的表现,这些样本中含有柴油和大量细小的沙粒。

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方达将一些水溅到旋转的链条上演示,该系统的设置是为了模拟车手以85rpm的速度产生250瓦的功率,并使用竞争对手的润滑油。连接传感器的计算机会立即记录下传动系统摩擦力的增加。多喷几下,链条多转几圈,传动系统的总摩擦力就会从可忽略不计的4瓦跃升到意义重大的13瓦。这项快速测试模拟了在雨中骑行不到三公里的情况。“想象一下200公里后的效果,"方达说,“你的链条就差不多完了。400公里后,摩擦力可能高达25瓦。”

这对波加查来说确实很有效,他在环法自行车赛的几个雨中赛段中使用了 absoluteBLACK的链条油,同时还捍卫了黄色领骑衫。

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并非所有absoluteBLACK的研究项目都能进入市场。该公司在该领域的广泛研究几乎使其成为开发链条技术的理想候选者。然而,该公司与一家链条制造商合作开发的原型却未能在现有技术的基础上做出实质性改进。

 

方达说:"我们有一个好主意,可以改善链条润滑油渗入链节销的情况。这是一个众所周知的问题,如果只是将润滑油滴在链节上,润滑油需要一段时间才能渗入链节销。在这段时间内,传动系统会出现润滑油不足和摩擦力增大的问题。为了解决这个问题,我们对链节内部的突出部分进行了精心改造,使润滑油能够更快地渗入,但在测试过程中,我们发现通过改变方法,使用真空来润滑标准链条,能够达到更好的效果。“

 

这就是研究的意义所在。尝试,失败,再尝试。一旦你穷尽了所有的改进想法,也许就是改变方法的好时机。但如果你不尝试,你就不知道。


编辑:HCY

图片:资料图库

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