aero+
Symbioza oporu, prowadzenia i wydajności.
Opór translacyjny
Opór translacyjny to siła aerodynamiczna w kierunku jazdy, która spowalnia rowerzystę. Składa się z przodu sylwetki rowerzysty (75%), roweru szosowego i jego komponentów (25%) oraz prędkości. Aby ograniczyć do minimum opór translacyjny, powierzchnia całego układu musi zostać zminimalizowana przez jak najbardziej opływowy kształt roweru szosowego i rowerzysty. Jeśli chce się jechać szybciej, kluczowa jest redukcja oporu aerodynamicznego całego układu tworzonego przez rower szosowy i rowerzystę, jako że siła rośnie proporcjonalnie z kwadratem prędkości. Od 15 km/h w górę opór aerodynamiczny jest największym oporem, jaki rowerzysta musi pokonać. Jako że przednie koło przyczynia się do powstania 8% całkowitego oporu, zachowanie się koła odgrywa znaczną rolę.
Efekt żeglowania
Przy wietrze bocznym rowerzysta i rower szosowy są narażeni na działanie sił bocznych, które wpływają na przebieg jazdy. Przy opracowywaniu kół rowerów szosowych celem jest ograniczenie do minimum tych sił bocznych i maksymalizacja efektu żeglowania – w połączeniu z jak najlepszą zdatnością do jazdy.
Efekt żeglowania kół można porównać z żaglówką, której żagiel łapie wiatr i wprawia łódź w ruch. Podczas jazdy obręcz ma taki sam efekt i może posuwać do przodu cały układ. W ten sposób przy umiarkowanym wietrze bocznym powodującym odchylenie kierunkowe między 0 a 20° rowerzysta nie jest już spowalniany przez opór translacyjny, lecz korzysta ze zmniejszenia oporu wraz ze zwiększeniem kąta odchylenia kierunkowego.
W zależności od wysokości i kształtu obręczy to zmniejszenie oporu może osiągnąć ujemne wartości w watach, co powoduje nawet pchanie do przodu. Doskonałe efekty żeglowania dzięki wiatrowi bocznemu mają miejsce przy kątach odchylenia kierunkowego do 18°. Powyżej tej wielkości występuje poślizg powodujący ponowne zwiększenie oporu.
Kwintesencja oporu – Twój przyjaciel i wróg
Jeśli chodzi o przednie koło, które jest bardziej podatne na działanie wiatru, w różnych warunkach wiatrowych obserwuje się różne efekty. Ilustracja przedstawia krzywą modelową pokazującą zachowanie się przedniego koła przy wietrze. Podczas gdy oś X wskazuje kąt, pod którym powietrze napływa na poruszające się przednie koło (odchylenie kierunkowe), oś Y prezentuje wartości oporu (w watach).
Przy wietrze czołowym i lekkim wietrze bocznym rowerzysta jest spowalniany przez opór. Wartości w watach są dodatnie (powyżej czerwonej linii przy odchyleniu kierunkowym +/-14°), a opór jest odczuwany jako wyczerpujący.
Mimo to wiatr boczny w połączeniu z wysokimi profilami obręczy bezspornie wspomaga rowerzystę. Gdy wartości w watach osiągają ujemny zakres (poniżej czerwonej linii przy odchyleniu kierunkowym 15-20°), rowerzysta korzysta z efektu żeglowania koła z napędem.
Opór obrotowy
Dodatkowo do poruszania się z pewną prędkością przy pokonywaniu oporu translacyjnego, na obracające się części roweru, takie jak koła, wpływ wywiera również opór obrotowy. Opór obrotowy można opisać jako dodatkowe tarcie występujące między kołem, gdy to przechodzi przez otaczające powietrze obracającymi się komponentami.
Opór obrotowy stanowi do 25% całkowitego oporu, w porównaniu do 75% oporu translacyjnego. Ponieważ szprychy stanowią połączenie z obręczą i piastą, mają one istotne znaczenie, którego nie można bagatelizować w walce z wiatrem.
Ważne, by wiedzieć, że im mniejsza wysokość obręczy, tym mniejszy wpływ efektu żeglowania. Tym samym dłuższe szprychy w obręczach o wysokim profilu powodują większy opór obrotowy.
1) Opór obrotowy 2) Obrót koła
Moment skrętu
Siły boczne wchodzą w kontakt z kołem i mogą wpływać na zdatność do jazdy. Prowadzenie roweru musi być zatem bezpieczne i przewidywalne, bez względu na zewnętrzne warunki pogodowe, takie jak silny i zmienny wiatr boczny i czołowy. W celu osiągnięcia kontrolowanej prędkości obręcz AERO+ jest bardziej dopracowana w tym względzie dzięki niższemu momentowi skrętu. Rowerzysta korzysta na bardziej przewidywalnym, a więc kontrolowanym, zachowaniu roweru podczas kierowania, które skutkuje dłuższymi okresami w pozycji optymalnej pod względem aerodynamicznym i wyższymi prędkościami.
Dlaczego moment skrętu jest tak ważny?
Rowerzysta odczuwa podczas jazdy działanie sił bocznych wywoływanych przez porywiste wiatry boczne i przejeżdżające pojazdy o różnych wielkościach i prędkościach. Mogą one mieć duży wpływ na koło oraz są nieprzewidywalne i niebezpieczne dla rowerzysty. Im większy kąt przepływu powietrza (kąt odchylenia kierunkowego) i im większa siła wiatru, tym bardziej rowerzysta musi stale dostosowywać się do siły przeciwdziałającej potrzebnej do jazdy prosto w pożądanym kierunku.
Fizyczne wyjaśnienie momentu skrętu
Moment skrętu jest spowodowany przez asymetryczny rozkład sił bocznych oddziałujących na koło.
Co to szczegółowo oznacza?
Rozkład sił bocznych na obręczy roweru jest asymetryczny przy wietrze bocznym. Ta asymetria tworzy moment skrętu wokół osi skrętu, tj. osi, wokół której obraca się koło i widelec podczas skręcania. Jednym z celów opracowania nowego kształtu obręczy AERO+ było ograniczenie do minimum tej asymetrii przez dążenie do uzyskania równomiernego rozkładu sił bocznych w odniesieniu do osi skrętu. Zostało to osiągnięte dzięki wykorzystaniu obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) i testom w tunelu aerodynamicznym.
2 oś skrętu (w postaci białej linii)
Opór toczenia
Opór toczenia jest czymś więcej niż tylko siłami, które są przykładane w celu poruszania się po różnych powierzchniach lub pokonania przeszkód. Większe szerokości wewnętrzne obręczy i szersze opony wspomagają wydajność i cechy charakterystyczne jazdy, takie jak przyczepność i wygoda.
Szersze opony wywierają pozytywny wpływ na opór toczenia. Dzięki większej objętości mają szerszy obszar styku i możliwa jest jazda przy mniejszym ciśnieniu powietrza bez ryzyka przyszczypnięcia. W porównaniu z węższą powierzchnią styku wąskich opon, powierzchnia styku szerszych opon jest „krótsza”. Dzięki temu opona łatwiej się odkształca, a opory toczenia spadają.
optimized
Technologia AERO+
Te koła są zoptymalizowane pod kątem AERO+.
