آیا تایرهای گراول عریض‌تر همیشه سریع‌تر هستند؟ تست‌های جدید آزمایشگاهی مقاومت هوا و غلتش را ترکیب می‌کنند

بریتانیا - خبرگزاری اخباری

آیا تایرهای گراول عریض‌تر همیشه سریع‌تر هستند؟ تست‌های جدید آزمایشگاهی مقاومت هوا و غلتش را ترکیب می‌کنند

سال‌هاست که عقل سلیم غالب در دنیای دوچرخه‌سواری گراول، تایرهای عریض‌تر را کلید سرعت برتر می‌داند. این احساس با مشاهدات دوچرخه‌سواران حرفه‌ای که به طور مداوم وسیع‌ترین فضاهای ممکن تایر را در دوچرخه‌های خود انتخاب می‌کنند، تقویت شده است، که اغلب مرزها را جابجا می‌کنند و در شرایط گل‌آلود خطر آسیب رساندن به رنگ را به جان می‌خرند. این باور همچنین تا حدی توسط مطالعات قبلی، از جمله تحقیقات خودمان در مورد عرض تایرهای جاده‌ای، پشتیبانی شده است که نتیجه گرفتند تایرهای جاده‌ای عریض‌تر عموماً عملکرد سریع‌تری را برای اکثر دوچرخه‌سواران ارائه می‌دهند، حتی تا تایرهای صاف 40 میلی‌متری.

بخش قابل توجهی از این مطالعات قبلی، چه توسط ما و چه توسط محققان دیگر، تا حد زیادی بر داده‌های مقاومت غلتش متکی بود. این داده‌ها معمولاً یا از دستگاه‌های تست مقاومت غلتش اختصاصی یا از طریق روش ترجیحی با استفاده از دستگاه بازده پدال‌زنی جمع‌آوری می‌شد. در حالی که این داده‌ها ارزشمند هستند، این تمرکز انحصاری بر مقاومت غلتش یک عامل حیاتی را نادیده می‌گیرد: آیرودینامیک. تایرهای عریض‌تر ذاتاً سطح جلویی بزرگ‌تری را در معرض باد قرار می‌دهند، که از نظر تئوری باید منجر به افزایش مقاومت هوا و در نتیجه کاهش سرعت شود.

برای پرداختن به این اختلاف بالقوه و ارائه درک جامع‌تر، دو تست مجزا انجام شد. تست اول شامل قرار دادن طیف کاملی از عرض‌های تایر، همه از یک مدل، در معرض تجزیه و تحلیل دقیق تونل باد بود. این تست‌ها در مرکز مهندسی ورزشی سیلورستون انجام شد، با هدف کمی‌سازی جریمه‌های آیرودینامیکی (بر حسب وات) مرتبط با افزایش عرض تایر. این مرحله از تحقیق برای جداسازی و اندازه‌گیری مقاومت ناشی از پروفیل‌های عریض‌تر تایر طراحی شده بود.

فاز دوم از همان مجموعه تایرها در دستگاه بازده پدال‌زنی استفاده کرد. این تست بر اندازه‌گیری سود یا زیان در مقاومت غلتش تمرکز داشت. با ترکیب داده‌های هر دو تست آیرودینامیکی و مقاومت غلتش، تعیین اینکه آیا تایرهای عریض‌تر واقعاً سریع‌تر هستند، با در نظر گرفتن هر دو عامل حیاتی، حداقل برای یک مدل تایر خاص، امکان‌پذیر می‌شود. این رویکرد یکپارچه، دیدگاه دقیق‌تری نسبت به اتکا به یک معیار واحد ارائه می‌دهد.

برای اطمینان از بررسی کامل در عرض‌های مختلف ضمن ثابت نگه داشتن سایر متغیرها، Vittoria Terreno Dry به عنوان مدل تست انتخاب شد. این تایر در طیف وسیعی از اندازه‌ها موجود است، از 31c باریک گرفته تا 2.4 اینچ (61 میلی‌متر) قابل توجه. با در نظر گرفتن زمینه سواری گراول، اندازه‌های زیر 37 میلی‌متر از تحلیل اصلی حذف شدند، هم به دلیل کارایی و هم به این دلیل که اکثر دوچرخه‌سواران گراول به احتمال زیاد تایرهای به این باریکی را در نظر نمی‌گیرند. شایان ذکر است که Vittoria اخیراً سری Terreno خود را به‌روز کرده و مدل‌های نام‌گذاری شده را با سیستم T-Score جایگزین کرده است، به این معنی که 'Terreno Dry' اکنون 'T-30' است و برخی از عرض‌ها برای بازتاب بهتر اندازه واقعی نصب شده‌شان دوباره برچسب‌گذاری شده‌اند.

برای تست‌های آیرودینامیکی، تمرکز صرفاً بر شکل تایر و تعامل آن با جریان هوا بود، به این معنی که نوع کِیسینگ (پوشش) کمتر حیاتی بود و تفاوت‌های جزئی در رنگ دیواره جانبی مشاهده شد. در مقابل، برای بخش مقاومت غلتش، تلاش‌هایی برای استانداردسازی کِیسینگ‌ها انجام شد. اکثر عرض‌های تست شده (37 میلی‌متر تا 55 میلی‌متر) دارای کِیسینگ 'Gravel Endurance' Vittoria بودند، در حالی که تایرهای عریض‌تر 2.25 اینچی (57 میلی‌متر) و 2.4 اینچی (61 میلی‌متر) از کِیسینگ 'XC Race' استفاده می‌کردند. ماهیت کم‌فروفی آج‌های مرکزی نیز به دلیل پتانسیل آن‌ها در کاهش "اثر درام" بر روی دستگاه تست مقاومت غلتش، که در آن آج‌های تایر ممکن است به طور غیرطبیعی تغییر شکل دهند و اعداد مقاومت را به طور مصنوعی افزایش دهند، مورد توجه قرار گرفت. اگرچه از نظر ظاهری مشابه بودند، اما اطمینان از توزیع‌کننده Vittoria در بریتانیا حاکی از آن بود که کِیسینگ‌ها تا حد امکان نزدیک بودند، اگرچه داده‌ها در نهایت هرگونه مغایرت را آشکار خواهند کرد.

متغیرهای اضافی برای تأیید اینکه یافته‌ها صرفاً به عرض تایر نسبت داده می‌شوند، آزمایش شدند. در تونل باد، مجموعه‌ای از تایرها با تهاجمی فزاینده آج نیز آزمایش شدند تا مشخص شود آیا تایرهای با آج سنگین‌تر جریمه آیرودینامیکی بیشتری دارند یا خیر. برخلاف برخی تست‌های قبلی تونل باد که شامل سوارکار بودند، این تست‌های تایر گراول فقط با استفاده از دوچرخه انجام شد. این رویکرد تا حدی به دلیل محدودیت‌های زمانی پس از سایر تست‌های صبحگاهی (مانند جوراب‌های آیرودینامیکی) بود و عمدتاً برای به دست آوردن داده‌های پاک‌تر، عاری از تغییراتی که سوارکار ایجاد می‌کند. پروتکل تست شامل پیمایش زوایای انحراف از -15 درجه تا +15 درجه در فواصل 5 درجه بود. طبقه‌ها ثابت نگه داشته شدند و تونل قبل از هر اجرا صفر شد. دوچرخه تست، Allied Able، در طول روز ثابت باقی ماند.

سرعت تونل باد روی 35 کیلومتر در ساعت تنظیم شد. در حالی که برای سواری‌های معمولی گراول بالا است، این سرعت نشان‌دهنده سرعت مسابقه حرفه‌ای گراول است و برای ظهور تفاوت‌های آیرودینامیکی قابل اندازه‌گیری کافی است. محققان فرض کردند که سوارکارانی که نگران عملکرد آیرودینامیکی هستند، احتمالاً در حال بررسی مسابقات هستند. تایرها روی دو مجموعه چرخ مجزا آزمایش شدند: چرخ‌های Zipp 303 XPLR NSW با عرض داخلی 32 میلی‌متر و چرخ‌های Hunt 40 CGR استانداردتر با عرض داخلی 25 میلی‌متر. این مقایسه با هدف تعیین اینکه آیا یک رینگ عریض‌تر می‌تواند با ایجاد رابط چرخ-تایر صاف‌تر، مساحت جلویی افزایش یافته یک تایر عریض‌تر را جبران کند یا خیر.

فشار تایرها با استفاده از ماشین حساب فشار تایر آنلاین SRAM استاندارد شد، که یک عمل رایج در دنیای واقعی است. برای تعیین حاشیه اطمینان، تایر 38 میلی‌متری در ابتدا و انتهای روز دوباره آزمایش شد، و تغییرات بین اجراها (0.28 وات) اطلاعات دقیقی را برای دقت کلی ارائه داد. دستگاه بازده پدال‌زنی (PER) سه سطح را ارائه می‌دهد: آسفالت صاف، سنگفرش‌های متراکم ('setts'، که گراول عمومی را شبیه‌سازی می‌کند) و سنگفرش‌های بزرگ و پراکنده (که زمین ناهموار را شبیه‌سازی می‌کند). تنظیمات تست شامل نصب دوچرخه (یک Lauf Seigla با چنگال سفت) روی یک جیگ، آزمایش فقط چرخ عقب، و اعمال یک ضریب (1.818) برای جبران انحراف وزن به سمت عقب بود. از کاست‌ها و زنجیرهای جدید برای حذف اصطکاک سیستم انتقال قدرت به عنوان یک متغیر مخدوش کننده استفاده شد.

یافته‌ها نشان می‌دهند که شعار ساده "عریض‌تر سریع‌تر است" برای تایرهای گراول ممکن است یک ساده‌سازی بیش از حد باشد. تعامل بین مقاومت غلتش کاهش یافته و مقاومت هوا افزایش یافته، منحنی عملکرد پیچیده‌ای ایجاد می‌کند که با عرض تایر، سرعت و حتی عرض رینگ متفاوت است. این نتایج عقل سلیم را به چالش می‌کشند و داده‌های حیاتی را برای سوارکاران و تولیدکنندگانی که به دنبال بهینه‌سازی عملکرد دوچرخه‌های گراول هستند، فراهم می‌کنند.

خبرگزاری اخباری