Более широкие гравийные шины не всегда быстрее: новые лабораторные тесты объединяют аэродинамику и сопротивление качению

Великобритания - Информационное агентство Эхбари

Более широкие гравийные шины не всегда быстрее: новые лабораторные тесты объединяют аэродинамику и сопротивление качению

На протяжении многих лет преобладающая мудрость в мире гравийного велоспорта считала более широкие шины ключом к превосходной скорости. Это мнение было усилено наблюдениями за профессиональными гонщиками, которые последовательно выбирают максимально возможные зазоры для шин на своих велосипедах, часто доходя до предела и рискуя повредить краску в грязевых условиях. Это убеждение также было частично подкреплено предыдущими исследованиями, включая наши собственные расследования ширины шоссейных шин, которые пришли к выводу, что более широкие шоссейные шины, как правило, обеспечивают более высокую скорость для большинства гонщиков, даже при использовании сликов шириной до 40 мм.

Значительная часть этих прошлых исследований, проведенных различными исследователями и нами, в значительной степени опиралась на данные о сопротивлении качению. Эти данные обычно собирались либо с помощью специализированных стендов для измерения сопротивления качению, либо с помощью предпочтительного метода с использованием стенда для измерения эффективности педалирования. Хотя эти данные ценны, такая узкая направленность на сопротивление качению игнорирует критический фактор: аэродинамику. Более широкие шины по своей природе создают большую лобовую площадь для ветра, что, теоретически, должно приводить к увеличению аэродинамического сопротивления и, как следствие, к снижению скорости.

Для устранения этого потенциального несоответствия и обеспечения более целостного понимания были проведены два отдельных теста. Первый тест включал подвергание полного диапазона шин различной ширины, все из одной модели, тщательному анализу в аэродинамической трубе. Эти испытания проводились в центре Silverstone Sports Engineering с целью количественной оценки аэродинамических потерь мощности (в ваттах), связанных с увеличением ширины шины. Эта фаза исследования была разработана для изоляции и измерения сопротивления, создаваемого более широкими профилями шин.

Вторая фаза использовала тот же набор шин на стенде для измерения эффективности педалирования. Этот тест был сосредоточен на измерении приростов или потерь в сопротивлении качению. Объединив данные как аэродинамических тестов, так и тестов на сопротивление качению, становится возможным определить, действительно ли более широкие шины быстрее, когда учитываются оба критических фактора, по крайней мере, для конкретной модели шины. Этот интегрированный подход предлагает более тонкую перспективу, чем полагаться на одну метрику.

Чтобы обеспечить тщательное изучение различных ширин при сохранении постоянными других переменных, в качестве тестовой модели была выбрана Vittoria Terreno Dry. Эта шина доступна в широком диапазоне размеров, от узкой 31c до внушительных 2,4 дюйма (61 мм). Учитывая контекст гравийной езды, размеры менее 37 мм были исключены из основного анализа, как для эффективности, так и потому, что большинство гравийных гонщиков вряд ли будут рассматривать такие узкие шины. Стоит отметить, что Vittoria недавно обновила свою линейку Terreno, перейдя от названных моделей к системе T-Score, что означает, что 'Terreno Dry' теперь является 'T-30', а некоторые размеры были перемаркированы, чтобы лучше отражать их фактический установленный размер.

Для аэродинамических испытаний основное внимание уделялось форме шины и ее взаимодействию с воздушным потоком, поэтому тип корда имел меньшее значение, и наблюдались небольшие различия в цвете боковины. В отличие от этого, для части, связанной с сопротивлением качению, были предприняты усилия по стандартизации кордов. Большинство протестированных ширин (от 37 мм до 55 мм) имели корд Vittoria ‘Gravel Endurance’, в то время как более широкие шины 2,25 дюйма (57 мм) и 2,4 дюйма (61 мм) использовали корд ‘XC Race’. Низкопрофильная природа центральных грунтозацепов также была отмечена за их потенциал в смягчении «барабанного эффекта» на стенде сопротивления качению, где грунтозацепы шины могут неестественно деформироваться, искусственно завышая показатели сопротивления.

Были протестированы дополнительные переменные, чтобы подтвердить, что выводы относятся только к ширине шины. В аэродинамической трубе также была протестирована серия шин с увеличенной агрессивностью протектора, чтобы выяснить, не несут ли шины с более тяжелым протектором большего аэродинамического штрафа. В отличие от некоторых предыдущих испытаний в аэродинамической трубе, которые включали райдера, эти испытания гравийных шин проводились только с велосипедом. Этот подход был отчасти обусловлен ограничениями по времени после других утренних тестов (например, аэродинамических носков), и в основном для получения более чистых данных, свободных от изменчивости, вносимой райдером. Протокол испытаний включал сканирование углов рыскания от -15° до +15° с шагом 5°. Педали были зафиксированы, и труба обнулялась перед каждым прогоном. Тестовый велосипед, Allied Able, оставался неизменным в течение всего дня.

Скорость в аэродинамической трубе была установлена на уровне 35 км/ч. Хотя это высокая скорость для обычных гравийных поездок, она отражает темп профессиональных гравийных гонок и достаточна для выявления измеримых аэродинамических различий. Исследователи предположили, что гонщики, обеспокоенные аэродинамическими характеристиками, вероятно, рассматривают возможность участия в гонках. Шины были протестированы на двух различных комплектах колес: Zipp 303 XPLR NSW с внутренней шириной 32 мм и более стандартные Hunt 40 CGR с внутренней шириной 25 мм. Это сравнение было направлено на определение того, может ли более широкий обод компенсировать увеличенную лобовую площадь более широкой шины, создавая более плавный интерфейс колесо-шина.

Давление в шинах было стандартизировано с использованием онлайн-калькулятора давления в шинах SRAM, что является распространенной практикой в реальном мире. Чтобы установить предел достоверности, 38-миллиметровая шина была повторно протестирована в начале и в конце дня; изменчивость между прогонами (0,28 ватт) информировала об общей точности. Стенд эффективности педалирования (PER) предлагает три поверхности: гладкий асфальт, плотно упакованную брусчатку ('setts', имитирующую общий гравий) и крупные, широко расставленные булыжники (имитирующие неровную местность). Конфигурация испытаний включала установку велосипеда (Lauf Seigla с жесткой вилкой) на станок, тестирование только заднего колеса и применение множителя (1,818) для компенсации смещения веса назад. Новые кассеты и цепи использовались для исключения трения трансмиссии как мешающей переменной.

Результаты показывают, что простой лозунг «шире значит быстрее» для гравийных шин может быть упрощением. Взаимодействие между сниженным сопротивлением качению и увеличенным аэродинамическим сопротивлением создает сложную кривую производительности, которая варьируется в зависимости от ширины шины, скорости и даже ширины обода. Эти результаты бросают вызов общепринятому мнению и предоставляют важные данные для гонщиков и производителей, стремящихся оптимизировать производительность гравийных велосипедов.

Информационное агентство Эхбари