Eficiencia relativa de diferentes configuraciones de bicicleta de viaje

19

Mi interés está en los viajes de larga distancia (por ejemplo, más de 50 km por día) y las eficiencias relativas de las diferentes configuraciones de bicicletas de viaje (por ejemplo, barras de caída versus barras planas, defensas vs no defensas, maletas vs mochila, etc.).

Como tal, ¿alguien sabe si este tipo de información se ha reunido (por ejemplo, artículo de revista, página web)? Estoy buscando números duros (por ejemplo, potencia o diferencia relativa en potencia) que documentan las diferencias del mundo real asociadas con la forma en que uno configura su bicicleta de viaje.

¿Por qué me importa?

Antecedentes

El año pasado me robaron mi bicicleta de viaje. Cuando lo reemplacé, mantuve la mayor parte de la construcción idéntica (por ejemplo, barras de caída, 2 bastidores, defensas, buje de dinamo, frenos de disco), excepto que también me mudé a un buje interno. Al viajar distancias, noto que esta bicicleta es más lenta. En el extremo superior, creo que pierdo entre 5 y 10 km / h. Esto me molestó tanto que terminé construyendo otra bicicleta de viaje, pero fui en la dirección completamente opuesta (camino de acero clásico, con defensas de bajo perfil y un estante de bajo perfil). Esta segunda bicicleta es mucho más rápida que normalmente la uso en paseos en clubes y avergüenzo al equipo de carbono.

Si bien no hay duda de que la segunda bicicleta es más eficiente (32 contra 42 km / h de velocidad máxima de crucero en llano), las construcciones también están separadas día y noche, por lo que estoy haciendo estallar mi cerebro para señalar con el dedo a los principales culpables de esta diferencia de eficiencia .

Plan loco

Si este tipo de información no está disponible, me gustaría realizar una serie de experimentos para comprender las diferencias. Tendría una contrarreloj designada, registraría la potencia necesaria para navegar a un determinado conjunto de velocidades. Luego, lentamente, tiraba las bicicletas hacia abajo y repetía. La esperanza sería determinar las diferencias relativas en la eficiencia que producen las diferentes decisiones de construcción y, por extensión, cuánta diferencia de tiempo habría en un viaje de 50 km.

Sin embargo, antes de comenzar esto, me gustaría asegurarme de que este tipo de experimento no se haya realizado antes.


NOTA - Puede haber escepticismo sobre cuán "factible" es este tipo de experimento. Si el tipo de información que busco todavía no existe y hay suficiente interés, estoy dispuesto a redactar mi metodología planificada y publicar en línea para su revisión (tal vez en un lugar diferente y más apropiado). Tengo experiencia tanto en estadística como en diseño experimental, así que creo que estaría a la altura de la tarea.

Jinete_X
fuente
Nunca me he encontrado con un artículo así. Creo que la precisión de los resultados que está buscando será imposible de obtener con experimentos que no sean de laboratorio, ya que hay demasiadas variables para tener en cuenta. Sin embargo, este es un buen proyecto personal y me interesaría cualquier resultado.
WTHarper
La clave es medir la respuesta en términos de una diferencia relativa, replicación y un diseño emparejado. Por ejemplo, agregar defensas a una configuración básica de bicicleta requiere x vatios adicionales a la versión que no es de defensa para mantener una velocidad de y . Repite la prueba más de una vez y aleatoriza el orden en cada réplica. También estoy dispuesto a asumir que estos componentes actúan de forma independiente y de forma aditiva, lo que significa que no tiene que probar todas las combinaciones posibles.
Rider_X
Me pregunto cuánto podría ser un problema de engranajes. Mi bicicleta anterior era un híbrido con el plato más grande siendo 44. Pude llegar fácilmente al punto donde el engranaje no era lo suficientemente grande incluso en los planos. Ahora que tengo una bicicleta de turismo con engranajes más grandes, encuentro que incluso al bajar colinas no tengo las agallas para realmente empujar el engranaje grande. 55 km / h es lo suficientemente rápido para mis necesidades.
Kibbee
@ Kibbee: no se está adaptando. Ambas bicicletas tienen rangos de engranaje casi idénticos, de hecho, el cubo interno (Alfine de 11 velocidades) tiene un rango ligeramente extendido en comparación con mi bicicleta de carretera de acero (2 x 10 velocidades - Sram Rival). En el piso, estoy girando a una cadencia similar y siento que estoy en la marcha adecuada para obtener la máxima potencia.
Rider_X
1
¿Cuánto pesan las bicicletas? ¿Engranajes del extremo superior pulgadas? 2x10 puede significar muchas cosas, como 53/39 o 50/34 con una trasera de 11, 12, etc.
OMG Ponis

Respuestas:

16

Jan Heine realizó algunas pruebas de túnel de viento de "Aerodinámica del mundo real" hace unos años. Puede encontrar un enlace a una publicación de blog (y los resultados publicados en Bicycle Quarterly) aquí . Esas pruebas cubren solo un componente (el componente de resistencia aerodinámica) de las bicicletas de uso diario versus las bicicletas de "carrera".

Si desea hacer sus propias comparaciones de manzanas con manzanas del potencial de rendimiento entre cualquier número de bicicletas de cualquier tipo, debe conocer cinco datos:

  1. cuánta potencia produce en esa bicicleta en particular;
  2. cuánto pesa (usted y) la bicicleta;
  3. el Crr para esa bicicleta;
  4. tu CdA en esa bicicleta; y
  5. cuánto de tu poder se pierde en la transmisión.

Con esos cinco bits de información, puede comparar el rendimiento de un corredor de carretera con una bicicleta TT, un centavo a un velomóvil y una MTB; en una colina, en la llanura, en un descenso, en un velódromo. Por supuesto, esas cinco variables no le dirán si la bicicleta le queda bien, o si se maneja bien, o si tiene una manera de transportar sus alimentos y su computadora portátil y cambiarse de ropa, pero en lo que respecta al rendimiento, eso es todo lo que necesita saber.

Una buena báscula de baño te ayudará a medir 2). Como tiene un medidor de potencia, existen métodos y protocolos de prueba de campo que lo ayudarán a determinar 3) y 4).

1) explora si puede producir más potencia en una bicicleta que en otra, debido al posicionamiento (por ejemplo, muchos ciclistas descubren que producen menor potencia en una posición TT que en una posición tradicional de carrera en carretera) o la longitud de la biela o el engranaje (por ejemplo, algunos ciclistas encuentran que producen menos potencia en una sola velocidad que en una bicicleta de varias velocidades).

Finalmente, 5) mide las pérdidas en el tren de transmisión, como en un engranaje fijo o con un eje con engranaje interno como el Alfine. En general, medir las pérdidas en el tren de transmisión puede ser costoso porque necesita una forma de medir la potencia en cada extremo del tren de transmisión. Ver Kyle y Berto aquí , para ver un ejemplo de una plataforma utilizada para medir pérdidas. Spicer utilizó una plataforma similar aquí. Sin embargo, si tiene un medidor de potencia basado en manivela (y, si está utilizando una Alfine, entonces sospecho que debe hacerlo), es posible utilizar el medidor de potencia basado en manivela para medir la potencia en un extremo del tren de transmisión y luego use métodos de "elevación virtual" para medir la potencia en la rueda motriz. Una descripción detallada del protocolo es larga, pero una descripción rápida es subir la misma colina en un día tranquilo con diferentes configuraciones. Como la colina es la misma y las condiciones son tranquilas, usted sabe que la "elevación virtual" debe coincidir con el perfil de elevación real de la colina; entonces, si puede medir la potencia en la manivela, las diferencias en el VE observado deben ser el resultado de las diferencias en las pérdidas en el tren de transmisión.

R. Chung
fuente
1
+1 a usted señor. Gracias por el artículo de Kyle y Berto, este es exactamente el tipo de información que estaba buscando. Ya tenía el artículo de Spicer , pero gracias por el recordatorio. Estoy encontrando google (o mi capacidad de google) pésimo para encontrar este tipo de información. También su sugerencia de utilizar su método de "elevación virtual" para obtener la eficiencia del tren de transmisión. Genio.
Rider_X