空力リムは追加の重量に値しますか？

ホイールの重量を減らすことが重要だという印象を受けました。ただし、非常にハイエンドの空力リムの多くは、実際には同じメーカーの安価なリムよりも重いことに気付きました。

例えば：

• イーストンの比較的エントリーレベルのEA90 SLXホイールは1398グラムで、ペアで約1000ドルで、スーパーハイエンドEC90 TKOは価格の2倍で1545グラムです。

• MavicのKysrium Elite Sホイールは1520gで、ハイエンドのCosmic Carbone 80ホイールの1640g の価格の3分の1以下です。

• Zippの30 Clincherは1655gのペアでたった850ドルでしたが、808Firecrest®カーボンクリンチャーは3000ドルで、重量は1730gです。

明らかに、価格は空力が数百グラム以上の重さであるという考えを支持しているようですが、追加された重さはどの時点でゲインを相殺しますか？または、回転重量を減らすことの重要性は誇張されていますか？

明らかに、価格は空力が数百グラム以上の重さであるという考えを支持しているようですが、追加された重さはどの時点でゲインを相殺しますか？

正確な計算は、あなたとあなたの自転車の総質量、速度、風、その角度、登るのか、平地であるのか、下降するのか、そして行く速度（またはあなたが乗る力）に依存します再出し）。ただし、これらの変数の多くを概算して、おおよその答えを得ることができます。

エアロホイールが「ストック」ホイールに比べて100グラムの総質量を追加し、その結果、ドラッグ領域CdAを.005 m ^ 2削減するとします。これは、標準的なボックスリムと比較して、かなりエアロホイールの場合のボールパークの改善です。ただし、非常にうまく設計されたホイールの場合は、特に大きなヨーアングルでその差が2倍（〜.01 m ^ 2）以上になります。

自転車のパワー方程式はよく理解されており、この自転車Stackexchangeの回答に記載されています。したがって、空力抵抗とより低い重量をトレードオフすることが望ましいポイントを決定するために、ここで行われるように、質量、速度、勾配などを適切な値に置き換えて、節電をプロットできます。

以下の図では、80 kgのライダーと標準のボックスリムのある自転車と80.1 kgのライダーとエアロリムのある自転車を比較しています。エアロリムは、標準のリムと比較して、ドラッグ領域で.005 m ^ 2節約できると想定しています。3本の点線は、5％の上昇、平坦な道路、および5％の降下での節電を示しています。x軸はライダーの速度をkm / h単位で示し、y軸は軽いホイールの節約量を示します。点線が実線の水平ゼロ線の上にある場合は、軽いホイールを使用することをお勧めします。点線が実線の水平ゼロ線を下回る場合は、空力特性の高いホイールを使用することをお勧めします。

ご覧のとおり、低速での急な登りの場合のみ、ホイールを軽くすることが望ましいです。ただし、重量の節約と空力抵抗の節約のこの特定の比較では、メリットは小さく、ワット未満です。速度が上がると、点線は最終的に0未満に低下し、空力節約を選択する方が適切になります。

それは急な丘のためでした。平地や下り坂では、エアロホイールを使用することでほぼ常により良い状態になります。

電力の節約はまだ比較的控えめであることに注意してください。レースでは、わずかな利益でも勝利または損失を判断することができますが、通常のレクリエーション用のライディングでは、特に予算が限られている場合は、軽いホイールとエアロホイールの大きさを念頭に置いておくことができます。相対的なメリットが費用効果があるかどうかを判断できるのはあなただけです。

ロバートが昨年提供したエアロv重量シナリオの非常に優れた包括的な例に、いくつかのコメントを追加するかもしれません。

特に、平坦な地形での加速の動的シナリオは、定常状態のサイクリングよりも少し複雑です。

軽いホイールは重いエアロホイールよりも速く加速すると考える人もいるかもしれませんが、必ずしもそうではありません。確かに、逆のことが当てはまる可能性が高くなります。高速で移動すると、エネルギー需要は2つの要因によって支配されるためです。運動エネルギーの変化（回転を含む）および大幅かつ増加し続ける空気抵抗の克服。

空気抵抗を克服するためのエネルギー需要を減らす場合、そのために必要なエネルギーを使用して運動エネルギーを増やすことができます。

結果としてパフォーマンスが向上するかどうかは、開始速度、加速の持続時間、空力と質量の違いの大きさによって決まります。

この問題については、昨年行ったこのブログ投稿で詳しく説明します。

http://alex-cycle.blogspot.com.au/2013/02/the-sum-of-parts.html

その項目では、ゼロ速度と30 km / hの開始速度からの10秒間の長い加速度を比較します。例では、そのようなホイール間で測定した典型的な空力差と、0.5 kgのホイール質量の誇張した差を使用しました。

結果はチャートにプロットされます。

スピード（この場合は30 km / h）からスプリントローリングを開始すると、重いエアロホイールライダーがすぐに前方にエッジを移動し、リードが伸び続けます。そのシナリオでは、より重いエアロホイールが常により良い選択です（他の無数のホイール選択要因にもかかわらず-リンクされた投稿で概説しています）。

ただし、軽いホイールライダーが最初の利点を持っているデッドストップとは少し異なりますが、重いエアロホイールライダーは追いつき始め、約7秒後に軽いホイールライダーを追い越し、その後、軽いホイールライダーから離れます。

そのため、デッドストップターンに近いホットドッグクリティカルは、興味深いジレンマを提示し、おそらくより個別化された評価から恩恵を受ける可能性があります。それ以外の場合、コーナーでレースがそれほど遅くならないのであれば、エアロホイールセットはほとんど常により高速になり、必要なエネルギーが少なくなり、加速が速くなります。

もちろん、個々の正確なシナリオは、一部のライダーがより高いピークパワーを持っているか、一部のライダーがより急速なパワーフェードを経験するなど、スプリントパワー対時間プロットの形状に依存します。

ただし、エネルギー供給が固定されており、各エネルギー需要要因の合計、つまり運動エネルギーの変化、空気抵抗、転がり抵抗を克服するため、プロットの性質と全体的な形状は似ているため、原則は変わりません。 、ポテンシャルエネルギーの変化（重力）、ドライブトレインの摩擦。1つに必要なエネルギーが少なく、他の人にはより多くのエネルギーを利用できます。

その項目では、回転ホイールの質量/慣性モーメントの違いの影響もカバーしています。

それはあなたが乗っているコースに依存すると思います。プロは複数のホイールセットを持ち、その日のコースに応じて異なるホイールを使用します。体重は、登ったり加速したりする場合にのみ大きな違いをもたらします。そのため、空力抵抗がとにかく最小である多くのクライミングを伴うコースでは、多くの場合、空力リムのない非常に軽いホイールセットを選択します。空力が大きな利点をもたらすフラットコースやタイムトライアルでは、わずかに重い空力ホイールを使用します。

私は最近、以前の回答で言及したモデリングについていくつかの追加分析を行いました。今回は、以前のモデルで使用されていた想定されたフラット1000Wの代わりに、スタンディングスタートと2つのローリングスタートシナリオからの加速度に現実的な出力曲線を使用しました。

完全なリンクはこちら：http : //alex-cycle.blogspot.com.au/2014/12/the-sum-of-parts-ii.html

要するに、結論は同じであり、スタンディングスタートでエアロがより有利になるタイミングの正確なタイミングがわずかに異なるだけです。すでに平坦な地形ですでに転がっている場合は、常に良い選択です。3つ目のシナリオ、低いスタート速度から丘を登る加速を追加しました（丘の底にある基準のUターンを考えてください）。その場合、フィニッシュラインがターンの近くにない限り、エアロホイールが引き続き勝ちます。

電力の節約はまだ比較的控えめであることに注意してください。レースでは、わずかな利益でも勝利または損失を判断することができますが、通常のレクリエーション用のライディングでは、特に予算が限られている場合は、軽いホイールとエアロホイールの大きさを念頭に置いておくことができます。相対的なメリットが費用効果があるかどうかを判断できるのはあなただけです。