骑自行车的神话:更宽的轮胎慢

2021-06-15 03:51:30

Jan Heine在15年前开始发布自行车时,似乎自行车的大部分技术方面都得到了很好的成熟。然而,正如我们测试了许多不同的自行车一样,我们开始质疑我们被认为是“事实”的许多事情。为了庆祝我们的15周年,我们将看看一些这些神话。我们将解释为什么我们(和每个人)曾经相信它们,以及真正的工作方式。让我们将这个系列与最大的一系列:

对于近一个世纪,骑自行车的人知道“较窄的轮胎滚动更快。有些人意识到理论上,由于其较短的接触贴片,更宽的轮胎更快,这在滚动时变少。但思想是在实践中,较宽的轮胎必须运行的较低压力限制它们的性能。如果你想快速,你会选择狭窄的轮胎。

这就是我们在近12年前开始测试轮胎时的想法。然而,作为长途车手,我们想知道最狭窄的轮胎,抽取到最高压力,真的对我们来说真的是最佳的。如果更广泛的轮胎较慢的速度较小,但他们的疲劳更大的舒适性是什么?距离漫长的骑行结束时仍然是新鲜的,这将有助于我们推出更多的电力,所以我们最终可能会更快。我们需要知道的是我们通过越宽的轮胎放弃了多少速度。

所以我们开始测试20,23和25毫米轮胎(相同的轮胎模型)。想象一下,当20毫米最慢的时候,我们的惊喜,25毫米最快。这不是我们的预期!然而,当我们用不同的方法重复我们的测试时(电力计与卷起),结果保持不变。毫无疑问,最狭窄的轮胎比略宽的轮胎慢。

然后我们测试了更宽的轮胎,并意识到轮胎的性能根本不会改为更宽。基本上,32毫米轮胎卷为28mm,其与25mm轮胎相同。从那以后,我们试图弄清楚轮胎在其性能开始下降之前有多宽。

基于此和其他测试,我们开发了我们的Rene HerveSies,并优化了它们在真正的道路上的性能和舒适。由于我们现在具有26到54毫米的宽度非常相似的轮胎,我们可以对所有这些尺寸进行控制测试。我们发现它们都表现得相同。即使在非常平滑的沥青上,你也不会通过宽更宽的轮胎(至少54毫米)失去任何东西。在粗糙的道路上,更宽的轮胎绝对更快。

很久以前,骑自行车的人习惯了解这一点。当最初发明气动轮胎时,乘坐快速的“烧焦器”宽敞的轮胎,因为它们更好地滚动了道路不规则性。在20世纪20年代,法国杂志le Cycliste的编辑中,发现只要宽阔的轮胎具有柔软的肠衣,它们就会像狭窄的一样快。但是,随着赛车手越来越窄,轮胎越来越越来越多,这一切都被遗忘。

为什么几乎一个世纪即将重新发现?骑自行车的人认为狭窄轮胎更快有两个原因:

1.钢桶的实验室测试消除了骑车者,从而消除了悬浮损失。如果您单独查看滞后损失,狭窄的轮胎在较高的压力下运行,因此柔性较少,这意味着它们吸收更少的能量。

我们在真正的道路上进行了测试,在自行车上有骑手,发现较窄轮胎的增加的振动引起了从减少的弯曲中取出了收益的能量损失。这些悬浮损失主要被骑车者的身体吸收。想象一个豆袋,在没有弹回来的情况下掉落在地面上 - 所有能量都被豆类之间的摩擦吸收。人体同样运作。美国军队的研究发现,较难的振动引起越多,能量越多被吸收。和振动人体可以吸收的能量量很大 - 美国军队的研究达到2000瓦特!

2.安慰剂效果:我们骑的速度越快,我们的自行车振动的频率越高,因为我们的轮胎以更高的速度遇到道路违规行为。然而,狭窄的轮胎也增加了它们传输的振动的频率。基本上,狭窄轮胎的自行车即使它实际上可能慢一点也会更快。

膨胀你的轮胎更难是一种简单的方式,使你的大脑欺骗感觉你正在更快,但如果你有自行车电脑,它会告诉你你还没有提高你的速度。相反,宽轮胎较少振动,因此对大多数骑自行车者感到慢。

因此,对于近一个世纪而言,狭窄的轮胎感觉更快,并且他们在实验室中更快地测试。有没有理由质疑他们实际上是否更快。它乘坐自行车季度的真正的公路测试,以表明振动自行车(和骑车者)吸收降低自行车速度的能量。

这一切的意义是你可以拥有你的蛋糕,也可以吃它。如果在较低压力下运行更宽的轮胎,则增加轮胎的柔性(负),但减少了悬架损失(肯定):两个效果相互抵消,并且您的速度保持不变。

这也解释了为什么柔软的套管在轮胎性能下产生这种巨大差异:它们更容易弯曲,因此它们吸收更少的能量。它们吸收更好的振动,从而降低了悬浮损失。所以他们在两个计数上使用较少的能量。谈论双赢的情景!当然,由于它们更好地吸收振动,因此它们也更舒适。

宽衣服的空气动力学怎么样?许多骑手相信更宽的轮胎会慢,因为它们具有更多的耐风力。我们在风洞中测试了这一点,发现25到32毫米轮胎之间的差异太小,无法在真实的场景中可靠地测量。

德国杂志巡回赛建造了一种复杂的设置,带有电动虚拟骑手,发现时,28毫米宽的轮胎具有与25毫米轮胎相同的挡风阻力,当风从直线上方出来时。通过跨越式,更宽的轮胎非常略低于空气动力学。即便如此,更宽的轮胎也只需要5瓦的瓦特 - 在真正的道路上,减少的悬浮损失可能弥补了这一点。

我们在29.5 km / h(18.3英里/小时)上的光滑路面上测试了轮胎,发现窄幅和宽敞的轮胎之间没有速度差异。如果你骑得更快,那么更宽的轮胎可能有一点抗风阻力,但差异将是如此之小,这将迷失在影响自行车速度的所有其他因素中。另一方面,如果你骑行速度较慢,那么更宽的轮胎的优势将会更大。

更宽的轮胎比狭窄的轮胎更重。差异小于许多骑自行车者想象 - 宽轮胎内的空气不加重 - 但宽的轮胎有一点橡胶和套管。这不会让更宽的轮胎更难加速吗?答案是不。”

原因很简单:自行车不会很快加速。即使是专业的自行车赛车的电力到重量比率也远远低于最慢的经济型汽车,而且当你的地板油门时,那些并不完全推回座位上。自行车不会加速足够快,以便对车轮重量的小变化进行差异。

这就是为什么专业的短跑者可以使用相对较大的车轮(其固有的较重)并且仍然赢得比赛。 UCI需要最小的车轮尺寸为55厘米,但赛车手使用的700℃的轮子比所需的10厘米大。如果车轮重量与大多数骑自行车者想象的那么多,那么使用最小的车轮的专业人士将赢得每场比赛。然而,尽管许多人尝试了较小的轮子,但所有这些都恢复到700℃的车轮 - 可能是因为由于它们优化的旋转惯性,较大的车轮处理更好。 (但那是另一个帖子的主题。)

这对美国骑手的意思是我们可以自由选择轮胎宽度,而无需担心性能。 当然,这并不意味着宽阔的“旅游”轮胎将表现以及狭窄的“赛车”轮胎。 套管性能决定了道路轮胎速度的95%,并进行了良好的性能,需要柔顺的高性能套管。 轮胎宽度影响自行车的感觉,但不是它的速度。 如果你喜欢赛车骑自行车的嗡嗡声,连接到路上的感觉,请选择较窄的轮胎。 如果你想要出色的转弯抓地力和即使道路变得粗糙,也可以选择更宽的轮胎。 更新11/17/2020:我们刚刚发布了我们的新书“全路自行车革命”,近年来骑自行车的所有研究。 了解为什么宽敞的轮胎可以快速,如何找到优化电源输出的框架,以及如何获得像身体延伸一样处理的自行车。 更多信息在这里。