¿Una rueda 700c te ayuda a ir más rápido?

Alguien sugirió ir con una rueda 700c para ir más rápido, y después de pensarlo me pregunto si una rueda más grande realmente va más rápido. Entiendo que sus engranajes harán que una rueda gire una vez y si la rueda tiene una circunferencia más grande, viajará más lejos, pero esto tiene un costo para la potencia de las piernas, y ¿por qué no solo obtener una rueda dentada más grande? Así que corta los engranajes y tal y habla de la física.

Se me hizo creer que el peso giratorio es lo que te frena, por lo que una rueda más grande tendrá más masa, lo que hará que sea más difícil empujar y, por lo tanto, te ralentizará. Una bicicleta con neumáticos de 12 "que va a la misma velocidad que una con 700c tendrá menos peso giratorio, ¿será más eficiente? Si está en una pista plana con neumáticos delgados y duros y sus bicicletas están diseñadas para ser igualmente eficientes para pedalear a bajas y altas velocidades, ¿qué rueda te hará más rápido?

Por supuesto, el aumento de peso de la rueda más grande (si es que aumenta) agregará peso a la bicicleta, pero el peso adicional agrega muy poca resistencia a la rodadura (aunque, por supuesto, afecta la escalada).

Es un mito que "la masa giratoria te ralentiza". En términos de velocidad máxima, no hay diferencia entre el peso en la llanta y el peso en cualquier otro lugar de la bicicleta. El peso adicional en la llanta de la rueda reduce la aceleración, pero 10 gramos en la llanta solo tienen el efecto de limitación de la aceleración de 20 gramos en otras partes; en realidad no es suficiente para darse cuenta. (Y una vez que haya acelerado para acelerar, este efecto desaparece).

Una rueda más grande puede circular sobre pequeñas irregularidades en la carretera con menos gasto de energía, por lo que puede ser más eficiente (y menos agotador) en algunas circunstancias. Y una rueda más grande generalmente es más estable (aunque a expensas de la maniobrabilidad).

El tamaño de la rueda es una compensación. De alguna manera, desea que la rueda sea lo más pequeña posible, de otras maneras, desea que la rueda sea lo más grande posible. Realmente no hay un tamaño "correcto", excepto que es útil tener el mismo tamaño que todos los demás, por lo que los estándares han aumentado.

El beneficio de una rueda más pequeña es que son más baratas (menos materiales para fabricarlas), tienen menos resistencia aerodinámica (porque estás más cerca del suelo), el piloto en sí está más cerca del suelo (y, por lo tanto, es más fácil controlar el bicicleta) y son más ligeros. El último es grande, porque la rueda está girando, lo que crea fuerzas complejas que no explicaré ... pero es suficiente para decir que las ruedas son el lugar más importante en toda la bicicleta para reducir el peso y el peso de la rueda. afecta drásticamente su capacidad para cambiar la dirección de la bicicleta mientras la rueda gira.

El beneficio de una rueda más grande es que el ángulo de la llanta cuando golpea una protuberancia es mejor y, por lo tanto, las protuberancias no lo retrasarán tanto. Además, muchos de los beneficios de una rueda pequeña (como mantener al conductor más cerca del suelo) solo comienzan a convertirse en un problema por encima de cierto tamaño. Cualquiera que haya montado una patineta o patines en línea señalará que una pequeña protuberancia básicamente puede detenerte en seco con ruedas pequeñas.

En resumen, quieres que tu rueda sea lo más pequeña posible ... pero no tan pequeña que los golpes te retrasen. Un BMX es mucho más fácil de lanzar cuando haces acrobacias, pero nunca lograrás que vaya rápido sin una superficie perfectamente lisa (una vez he montado un BMX con un engranaje alto ... requirió mucho esfuerzo mantener el ritmo con alguien en una bicicleta típica para adultos)

Los automóviles tienen una buena suspensión, por lo que pueden escapar con ruedas más pequeñas. Pero tenga en cuenta que las motocicletas / automóviles fuera de la carretera tienden a tener ruedas más grandes, sacrificando el rendimiento en la carretera para que puedan manejar mejor los golpes (realmente puede sentir el peso extra de las ruedas en una motocicleta fuera de la carretera, especialmente por encima de 50 km / h. con una banda de rodadura más profunda cambia completamente las características de manejo de la mía).

Al final del día, sin embargo, debes apegarte a la rueda de tamaño más común, porque es más práctico. Tendrá más opciones y mejores precios al comprar neumáticos / cámaras / etc., y los tamaños estándar están perfectamente bien.

¿Una rueda 700c va más rápido? Hmmmm ...

Es un poco difícil dar una respuesta definitiva a esta, ya que tienes muchas variables con las que lidiar.

Supongamos que ambas ruedas que se prueban tienen la misma masa.

Bueno, una rueda de 700c generalmente se refiere a una rueda de carrera que tendrá un índice de inflación muy alto y un perfil delgado. Ambos elementos permiten un punto de contacto muy pequeño en la carretera (huella). Cuanto más pequeña sea la huella del pie, menos resistencia tendrá en la carretera y más fácil será mover la rueda por la carretera.

Si es más fácil mover la rueda a lo largo del camino, puede obtener una transferencia de potencia de mayor eficiencia a la rueda. Si tiene una mayor eficiencia, desperdicia menos energía al avanzar y, por lo tanto, tiene más energía para ir más rápido durante más tiempo. Entonces, en base a la única suposición de que la rueda anterior tiene una huella más grande que la rueda 700c, entonces diría que la rueda 700c tiene una mayor probabilidad de viajar más rápido.

Ahora echemos un vistazo a las dos ruedas desde el piont del 'momento de inercia' (MoI). Esa es la cantidad de fuerza (torque) que se necesita para aumentar o disminuir la velocidad de rotación.

Si ambas ruedas tienen una masa de 1 kg y la rueda 700c tiene un radio de 311 mm, se calcula que el momento de inercia es de aproximadamente 9,6 kg m ^ 2. Si comparamos eso con una rueda BMX que tiene la misma masa y huella de pie (¡¿sí, un neumático BMX delgado? Vamos a usarlo para el ejemplo) y un radio de 203 mm obtenemos 4.1 kg m ^ 2 necesarios para cambiarlo velocidad. Calculadora de momento de interia

Teóricamente, la rueda BMX debería poder ir mucho más rápido porque necesita mucha menos energía para aumentar su velocidad angular. El problema es que lo que le permite acelerar tan rápido es una espada de doble filo porque también le permite desacelerar con la misma facilidad.

Debido a que no viajamos en aspiradoras, tenemos que lidiar con la resistencia al viento y la resistencia de la carretera. Entonces, aunque se necesita menos de la mitad de la energía para acelerar la velocidad de la rueda BMX, los efectos contrarios del viento y la resistencia de la carretera actúan a más del doble que la rueda 700c para reducir la velocidad. También recordar es que la fuerza del arrastre aéreo se calcula a partir del cuadrado de su velocidad, por lo que cuanto más rápido vaya, el arrastre que necesita superar aumenta exponencialmente. Si estabas pensando que simplemente te volverás loco para compensar la diferencia, piénsalo de nuevo.

Es una compensación. ¿Quieres ser capaz de acelerar a una velocidad realmente rápida, pero esa velocidad se desvaneció igual de rápido? ¿O desea poder mantener su velocidad en distancias más largas, tomar más esfuerzo para ponerse al día, pero poder mantenerla con menos esfuerzo a largo plazo? Como la tortuga y la liebre ... si la carrera es corta, la liebre gana cada vez. Hazlo más largo y la liebre se quema.

Si desea ver los efectos de cómo la distribución de la masa afecta el par motor en una rueda, compruebe la inercia del claculador de un aro de paredes gruesas. Verá cómo mover la masa más cerca del centro afecta el MoI.

Espero que esto ayude.

Si está en una pista plana con neumáticos delgados y duros y sus bicicletas están diseñadas para ser igualmente eficientes para pedalear a velocidades altas y bajas, ¿qué rueda lo hará más rápido?

Los reclinables que funcionan muy bien en las pruebas de velocidad de vehículos con motor humano tienden a tener ruedas más pequeñas para que puedan llegar al suelo lo más bajo posible y mantener un pequeño perfil de viento.

Sin embargo, no es porque la rueda sea más pequeña. Una cosa a tener en cuenta es que las ruedas de menor diámetro tienden a ensancharse para que pueda obtener un parche de contacto de tamaño decente en la esquina y el freno. Esto puede compensar cualquier ganancia aerodinámica. La ganancia aerodinámica proviene de hacer que la bicicleta sea más corta (como en un reclinado). Si tiene que hacer que la rueda sea más gruesa que el cuadro, entonces realmente está agregando al perfil del viento.

Los principales argumentos para las grandes ruedas fuera de la pista son

• A las ruedas más pequeñas les va peor en las superficies irregulares de la carretera: imagine una rueda que golpea un bache que es más profundo que el radio de la rueda, va a endo.

• Las ruedas más pequeñas tienen un menor volumen de aire, por lo que no se comportan tan bien como los amortiguadores.

El peso giratorio no te ralentiza. Tiene un efecto de volante, es decir, para un peso dado, cuanto más grande es la rueda, más fuerte es la tendencia a seguir girando a su velocidad actual. Si la velocidad actual es 0, eso significa que debe trabajar más para superarla (es decir, la aceleración es más difícil). No significa que la rueda siempre vaya a ser más lenta.

Como señalaron otros, las ruedas más pequeñas se desplazan relativamente mal sobre los baches (lo que agota mucha energía). Uno de los pocos fabricantes de bicicletas de carretera de ruedas pequeñas, Alex Moulton, utiliza la suspensión para compensar. La suspensión pesa más que las ruedas más grandes.

Las ruedas más pequeñas también pueden tener otras pérdidas adicionales. Puedo especular que la forma en que la goma del neumático se desvía cuando rueda sobre el suelo tiene una histéresis más alta.

¿No se convierte esto en algo de pollo y huevo? Como las ruedas de 20 pulgadas aceleran más rápido que una rueda grande, pero las ruedas más grandes mantienen su impulso por más tiempo, en una distancia dada de la carretera con subidas, giros y descensos, las ventajas deberían cancelarse mutuamente. Por supuesto, si su objetivo es la velocidad máxima, en mi opinión, el mayor diámetro de la rueda será más rápido, pero a costa de un peor manejo en las curvas.

Suponiendo que el ancho de las llantas sea el mismo, una llanta más grande lo hará ir más rápido. Una revolución de un eje que tiene una llanta con una circunferencia de 4 pies recorrerá 4 pies, mientras que una revolución de un eje que tiene una llanta con una circunferencia de 6 pies recorrerá 6 pies. Además, para que el neumático de circunferencia de 4 pies recorra la misma distancia de 6 pies que el neumático de circunferencia de 6 pies, el operador de la bicicleta del neumático de circunferencia de 4 pies tendría que pedalear 1 y 1/2 veces el número de revoluciones del pedal como operador de bicicleta del neumático de circunferencia de 6 pies. El neumático más grande (aquí solo estamos hablando de CIRCUNFERENCIA) recorre una distancia mayor con cada revolución del eje. Piense en rotar una rueda de skate una sola revolución (el "eje" gira una vez) versus girar la rueda / eje de un camión monstruo solo una vez.