denis_kabanen — Сбросить 3 минуты на гонке за счет покрышек? Теперь я знаю как!
Поставить на гонку 2.0" или 2.2" покрышки? Сдуть до 1,5 атмосфер или набить до трех? Такими вопросами мы задаемся практически перед каждой гонкой. Чаще всего верх берет практика использования широких покрышек с низким давлением для сложных кросс-кантрийных трасс и более узких накаченных покрышек для марафонов. Но на что мы опираемся при этом выборе? Только на личный опыт. А подкреплен ли он теорией? Я попытался разобраться в этом и обнаружил интересное исследование Peter Nilges из German Collage of Physical Education, Cologne.
Исследование заключалось в определении сопротивления качения различных покрышек Schwalbe (Albert Brothers, Racing Ralph, Fast Fred), различной ширины (2.1”, 2,25”, 2.4”), с различным давлением (1.5, 2, 3, 4 атм) на различных покрытиях. Использовался склон длиной 460 метров (уклон в среднем 5,7%), к вершине которого параллельно идут асфальтовая и гравийная дорогая, а также тропа по траве. Поддерживалась скорость в 9.5 км/ч и фиксировалась средняя мощность преодоления подъема при помощи SRM-системы. Таким образом было совершено 350 экспериментов, а с учетом того, что комбинаций покрышек-покрытия-ширины-давления может быть 108 штук, каждую из них проверяли как минимум 3 раза. Значит степень достоверности результата находится на довольно высоком уровне.
Получились достаточно занятные графики.
1. Влияние покрытия на каждый из видов покрышек.
Сопротивление качению по траве в 6 раз выше, чем по асфальту.
2. Влияние ширины покрышки.
По грунту сопротивление качению заметно снижает с увеличение ширины покрышки. Наиболее сильно это проявилось на траве, где использование широкой покрышки позволило снизить сопротивление на 15,41 Вт.
3. Влияние давления.
На грунте снижение давления снижает сопротивление качению. По траве снижение с 4 до 1,5 атмосфер позволило сэкономить внушительные 18 Вт!
4. Наложение двух графиков мощности при использовании самой быстрой (широкая покрышка с 1.5 атм) и медленной (узкая покрышка с 4 атм) комбинации на траве. Разница в средней мощности составила 50 Вт.
5. Процент мощности, уходящей на преодоление сопротивления качению, на различных покрытиях.
Что мы имеем в сухом остатке? Ставить узкие покрышки и набивать их до звона имеет смысл только на шоссе. С выездом на грунт вступает в силу обратное правило: чем шире покрышка и ниже давление, тем лучше. При этом не только проще преодолевать технические элементы на трассе, но и снижается сопротивление качению!
Это не совсем очевидно, но чем сильнее покрышка проглатывает неровности, тем меньше лишних вертикальных перемещений совершает велосипед и работает его подвеска, тем выше скорость при равной мощности педалирования!
Насколько низкое давление ставить? Я обычно набиваю ровно столько, сколько не позволяет биться ободом о камни, корни. 23-26 пси. Но обычно придерживался этого правила только на Кросс-Кантри. Так что придется менять свое мнение и также качать покрышки для марафонов.
Насколько широкую покрышку ставить? Насколько позволяет клиренс вилки и рамы! Вот тут сильно ломаются стереотипы. Обычно ограничиваешься 2.0-2.1 покрышкой, особенно с приходом 29ых колес. Но получается, что лучше идти по пути более простого рисунка протектора на более широкой покрышке.
Можно заметить, что вместе с этим растет масса резины, а ведь это лишняя масса вращения, которая самым сильным образом должна сказываться на результате.
И тут исследователь ломает наши стереотипы: для разгона покрышек с увеличенной массой в 500гр с нуля до 25 км/ч за 4 секунды требуется дополнительно лишь 4.2 Вт! При том, что экономия от использования более широкой покрышки заметно выше. Да и расплата за лишнюю ширину чаще всего составляет куда более скромные 50-100гр на покрышку.
Я наткнулся на еще одно интересное исследование, правда, с менее репрезентативной выборкой. Насколько сильно лишний вес на раме и ободе влияет на результат? Исследователь подошел радикально и четыре раза проехал самый знаменитый шоссейный перевал Alpe d’Huez с равной мощностью 275 Вт. Сначала он залил 1.8 кг воды в покрышки, потом подвесил лишние 1,8 кг к раме. На третий раз он проехал пустым, и в последний раз спустил давление в покрышках до 3 атм.
В итоге время преодоления перевала и средняя мощность составили:
1. 52.01, 275w (+1,8 кг в покрышках) +2:21
2. 51.34, 277w (+1,8 кг к раме) +1:54
3. 49.40, 278w
4. 50.38, 273w (низкое давление 3 атм) +0:58
Увеличение времени вполне ожидаемо, но столь малая разница между лишними кг на покрышках и на раме удивляет. Это можно объяснить тем, что спортсмен ехал максимально равномерно, а лишняя масса вращения будет сказываться сильнее всего на разгоне. Да и можно ли свободно перемещающуюся жидкость в покрышке считать массой вращения?
Как сопоставить эти два исследования?
Я попытался примерно оценить прирост 15,41 Вт (см. подпись к графику 2) ко времени часовой Кросс-Кантри гонки. Можно грубо предположить, что за час гонки мы совершаем подъем на Alpe d’Huez (49:40), а остальные 10 минут едем под спуск.
Если взять, что 70 кг спортсмен потолстел на 1.8 кг (2,5%), то его скорость в перевале Alpe d’Huez упадет примерно на 4%, а в виртуальной часовой Кросс-Кантри гонке на 3,3%. По сути увеличение мощность относительно массы тела на 2,5% дает прирост в скорости на Кросс-Кантри в 3,3%.
Значит спортсмен относительно высокого уровня, который в среднем будет держать 275 Вт на часовом Кросс-Кантри и поставит широкие покрышки 2.4” вместо узких 2” (+15,41 Вт) на 200гр большей массы (-1,68 Вт), скинет со своего времени три (!) минуты за счет уменьшившегося сопротивления качению! Очень занятные цифры получаются.
Для себя я решил как минимум попробовать свои любимые Specialized Renеgade Control шириной не 1.95, а 2.3! Прибавка в весе обещает составить 90гр с покрышки, но сбросить 14 Вт, т.е. 3 минуты с часа было бы круто! =)
Исследование заключалось в определении сопротивления качения различных покрышек Schwalbe (Albert Brothers, Racing Ralph, Fast Fred), различной ширины (2.1”, 2,25”, 2.4”), с различным давлением (1.5, 2, 3, 4 атм) на различных покрытиях. Использовался склон длиной 460 метров (уклон в среднем 5,7%), к вершине которого параллельно идут асфальтовая и гравийная дорогая, а также тропа по траве. Поддерживалась скорость в 9.5 км/ч и фиксировалась средняя мощность преодоления подъема при помощи SRM-системы. Таким образом было совершено 350 экспериментов, а с учетом того, что комбинаций покрышек-покрытия-ширины-давления может быть 108 штук, каждую из них проверяли как минимум 3 раза. Значит степень достоверности результата находится на довольно высоком уровне.
Получились достаточно занятные графики.
1. Влияние покрытия на каждый из видов покрышек.
Сопротивление качению по траве в 6 раз выше, чем по асфальту.
2. Влияние ширины покрышки.
По грунту сопротивление качению заметно снижает с увеличение ширины покрышки. Наиболее сильно это проявилось на траве, где использование широкой покрышки позволило снизить сопротивление на 15,41 Вт.
3. Влияние давления.
На грунте снижение давления снижает сопротивление качению. По траве снижение с 4 до 1,5 атмосфер позволило сэкономить внушительные 18 Вт!
4. Наложение двух графиков мощности при использовании самой быстрой (широкая покрышка с 1.5 атм) и медленной (узкая покрышка с 4 атм) комбинации на траве. Разница в средней мощности составила 50 Вт.
5. Процент мощности, уходящей на преодоление сопротивления качению, на различных покрытиях.
Что мы имеем в сухом остатке? Ставить узкие покрышки и набивать их до звона имеет смысл только на шоссе. С выездом на грунт вступает в силу обратное правило: чем шире покрышка и ниже давление, тем лучше. При этом не только проще преодолевать технические элементы на трассе, но и снижается сопротивление качению!
Это не совсем очевидно, но чем сильнее покрышка проглатывает неровности, тем меньше лишних вертикальных перемещений совершает велосипед и работает его подвеска, тем выше скорость при равной мощности педалирования!
Насколько низкое давление ставить? Я обычно набиваю ровно столько, сколько не позволяет биться ободом о камни, корни. 23-26 пси. Но обычно придерживался этого правила только на Кросс-Кантри. Так что придется менять свое мнение и также качать покрышки для марафонов.
Насколько широкую покрышку ставить? Насколько позволяет клиренс вилки и рамы! Вот тут сильно ломаются стереотипы. Обычно ограничиваешься 2.0-2.1 покрышкой, особенно с приходом 29ых колес. Но получается, что лучше идти по пути более простого рисунка протектора на более широкой покрышке.
Можно заметить, что вместе с этим растет масса резины, а ведь это лишняя масса вращения, которая самым сильным образом должна сказываться на результате.
И тут исследователь ломает наши стереотипы: для разгона покрышек с увеличенной массой в 500гр с нуля до 25 км/ч за 4 секунды требуется дополнительно лишь 4.2 Вт! При том, что экономия от использования более широкой покрышки заметно выше. Да и расплата за лишнюю ширину чаще всего составляет куда более скромные 50-100гр на покрышку.
Я наткнулся на еще одно интересное исследование, правда, с менее репрезентативной выборкой. Насколько сильно лишний вес на раме и ободе влияет на результат? Исследователь подошел радикально и четыре раза проехал самый знаменитый шоссейный перевал Alpe d’Huez с равной мощностью 275 Вт. Сначала он залил 1.8 кг воды в покрышки, потом подвесил лишние 1,8 кг к раме. На третий раз он проехал пустым, и в последний раз спустил давление в покрышках до 3 атм.
В итоге время преодоления перевала и средняя мощность составили:
1. 52.01, 275w (+1,8 кг в покрышках) +2:21
2. 51.34, 277w (+1,8 кг к раме) +1:54
3. 49.40, 278w
4. 50.38, 273w (низкое давление 3 атм) +0:58
Увеличение времени вполне ожидаемо, но столь малая разница между лишними кг на покрышках и на раме удивляет. Это можно объяснить тем, что спортсмен ехал максимально равномерно, а лишняя масса вращения будет сказываться сильнее всего на разгоне. Да и можно ли свободно перемещающуюся жидкость в покрышке считать массой вращения?
Как сопоставить эти два исследования?
Я попытался примерно оценить прирост 15,41 Вт (см. подпись к графику 2) ко времени часовой Кросс-Кантри гонки. Можно грубо предположить, что за час гонки мы совершаем подъем на Alpe d’Huez (49:40), а остальные 10 минут едем под спуск.
Если взять, что 70 кг спортсмен потолстел на 1.8 кг (2,5%), то его скорость в перевале Alpe d’Huez упадет примерно на 4%, а в виртуальной часовой Кросс-Кантри гонке на 3,3%. По сути увеличение мощность относительно массы тела на 2,5% дает прирост в скорости на Кросс-Кантри в 3,3%.
Значит спортсмен относительно высокого уровня, который в среднем будет держать 275 Вт на часовом Кросс-Кантри и поставит широкие покрышки 2.4” вместо узких 2” (+15,41 Вт) на 200гр большей массы (-1,68 Вт), скинет со своего времени три (!) минуты за счет уменьшившегося сопротивления качению! Очень занятные цифры получаются.
Для себя я решил как минимум попробовать свои любимые Specialized Renеgade Control шириной не 1.95, а 2.3! Прибавка в весе обещает составить 90гр с покрышки, но сбросить 14 Вт, т.е. 3 минуты с часа было бы круто! =)
-
добавить в избранное
21
- +179
- Мнения
Комментировать
Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь. Сделайте что-нибудь.
Комментарии (98)
можно — вода имеет определенную вязкость, что дает трение как между молекулами воды так и трение по камере изнутри. первые десятки секунд равномерного вращения колеса вода будет как в трубе течь по камере. а потом основная масса воды начнет вращаться вместе с колесом. если конечно в камере нет совсем воздуха)
З.Ы. сравнивать покрышки с разным протектором глупо
evolvent
Ну а покрышки сравниваются в первую очередь сами с собой. Имея такую выборку можно получать очень достоверные результаты.
denis_kabanen
LeonidSchleicher
befaster_ru
kominet
x-man
denis_kabanen
x-man
если тебе что-то в расчетах не нравится, то обоснуй это.
denis_kabanen
x-man
aacho
x-man
AleksandrOzarenkov
kominet
x-man
kominet
aacho
x-man
Val
smooth
denis_kabanen
Видимо, попробую еще поставить не DH-версию:26X2.35,FOLDABLE,690gr.
RomanAkentev
kominet
Дома 3 набора, для DH-FR великов *2,5", для КК в Ленобласти — 1,9-2,1". И слики *1,5" для асфальта.
Ну и поставил из интереса имеющееся.
В Суоранде разницы между 1,9 и 2,1 не заметил. Все как-то одинаково ощущалось. 2,5-многовато показалось.
а, еще в городе пробовал ставить Holly roller *2.4 на кантрийник, накатистость хуже, зато скакать бордюр-разбитый асфальт проще. Сил не экономишь, но не надо так тормозить, как на *1,5"
RomanAkentev
Aux
ink_ru
Приятного аппетита!
djatell
сложно переключаться с английского на русский.
denis_kabanen
misterdx
repkin
AleksandrOzarenkov
reat
LeonidSchleicher
ctepx
Gizmo
TimurAbdullin
кс
romka-T
SERG
kominet
SergeySavin
SergeySavin
SERG
denis_kabanen
SERG
Aux
Спасибо за статью! (Жаль, маны не хватает для плюсования)
LeonidSchleicher
Отличный ликбез. Спасибо!
delysli
Пойду рисовать в excel'е диаграммы…
lifegiver
maximumdisaster
lifegiver
kominet
у кого-то из гуру в отчетах такое проскальзывало
RomanAkentev
B-race
RomanAkentev
kominet
SergeySavin
SergeySavin
kristi
look_in
schmel
Ajax
schmel
Ajax
look_in
aacho
Kapusta
south
Но к сожадению для меня не сработает, ибо в силу своей езды с кучей баников и прочими увеселениями мне всегда приходится качать заметно сильнее.
B-race
Vados
schmel
И да, какое давление тогда для кантри брать? В кантрийном экипе 98 вешу.
racerx
barbaris
schmel
barbaris
Задам вопрос более утилитарный. Согласно данной статье, рецепт успеха, например, на Super D такой: Покрышки 2.4-2.5 в диаметре с давлением 1.5-2 атм в бескамерном исполнении, так?
(При условии, что райдер не заминает обод через каждые 50 метров трассы)
N01Z3
Aux
dirtyshiza
В принципе для себя уже давно решил что шире лучше на пересеченной местности. Разница только в протекторе, отсюда и разный накат и управление.
monster_pro
Сопротивление качению разных покрышек в Ваттах
spreadsheets0.google.com/ccc?key=pi2kAyeNakPvxjrShdZdcLA#gid=0En
Методика и обсуждение
forums.mtbr.com/wheels-tires/tire-test-results-german-bike-magazine-419392.html
Fatal37
maximumdisaster
Feanor
dimon_ra
mike
в обоих случаях на велосипедах стояли SRM-системы, позволяющие измерить мощность. Только в первом случае эксперимент проводился с постоянной скоростью 9,5 км/ч (фиксировалась средняя мощность преодоления подъема), а во втором поддерживалась средняя мощность 275 Вт (фиксировалось финишное время).
denis_kabanen
mike
denis_kabanen
twice
kominet
Последние пару лет на гонки ставлю 2.25 Рокет Рон спереди, 2.1 сзади. На следующий сезон видимо и сзади 2.25 будет)
vul
Не кажется ли вам, то, что такие же выводы можно сделать сравнивая 26 и 29 колеса? Опять возрастает масса колес, но «воздуха» в покрышках становиться больше, растет площадь контакта с поверхность, уменьшается угол атаки на неровность. В результате пресловутые вертикальные ускорения при переезде препятствий заметно снижаются, улучшая накат и устойчивость велосипеда, увеличивая общую скорость.
То, к чему эмпирически многие кросс-кантрийщики пришли своими ногами вполне согласуется с теорией и экспериментами.
niner.ru/blog/18.html
Так что не задумываясь переходите на 29 колеса и широкие покрышки, если еще этого не сделали =)
denis_kabanen
im66
про трубки тоже были мысли. Это реальная правильная концепция развития покрышки, когда высота резины заметно выше из-за отсутствия бортов на ободе и возможности использования еще меньшее давление. Возможно в таком случае оптимально 27.5*1,95"!
Но эти уже индивидуальные заморочки профиков, которые пытаются за >$2000 выиграть 100гр, при этом значительно повышая риск прокола. Помню в 2011 году Шуттер 2 раза кололся на ЧМ и все-равно был в призах!
denis_kabanen
За статью спасибо, поверил в правильность выбора покрых 29х2,2. НО! Я ради любопытства спрошу у Джиксов про их имхо. Дело в том, что покрышки, которые они позиционируют, как исключительно гоночные, имеют ширину 1,8 и 2,0. Последняя, что 26, что 650, что 29.
im66
У спеша гоночные 2.0 и 2.2
1.8 как-то не встречаются совсем.
denis_kabanen
Val
im66
Val
aacho