Koła aero w triathlonie – hit czy kit?

carbon-wheels

Jeśli ktoś mnie zna, to wie że nie jestem gościem co ogląda filmy z żółtymi napisami na youtubie czy opowiada, że światem rządzą reptilianie. Są jednak w moim życiu ostatnio dwa tematy, które sprawiają, że jak zaczynam o nich mówić, to ludzie patrzą na mnie jakbym miał nierówno pod sufitem.

Jednym z tych tematów jest znaczenie kół aero w triathlonie. Nie chciałbym zostać źle zrozumiany – wszyscy doskonale wiemy, że bidon aero to jest coś, co ze słabego kolarza potrafi zrobić wymiatacza, ale no właśnie – koła aero w pewnych sytuacjach zapewniają podobne zyski aerodynamiczne 😉 I tu bym mógł skończyć, ale w sumie to zacznę, bo następnym razem jak się wywiąże dyskusja to będę odsyłał tutaj, zamiast powtarzać swoje argumenty.

Małe wyjaśnienie na początek

Na wstępie uczulę, że piszę to z perspektywy zupełnego teoretyka. Nigdy nawet nie jeździłem na karbonowych stożkach. To co poniżej popieram tylko zdroworozsądkowym rozumowaniem, kilkoma artykułami z sieci i książką „Szybciej”, która rzuca trochę światła na temat fizyki w triathlonie. To powiedziawszy…

Porozmawiajmy o oporach aerodynamicznych

Jeśli triathlonista chce jechać szybciej to w pierwszej kolejności musi mocno kręcić, a w drugiej stawiać jak najmniejszy opór aerodynamiczny. Problem w tym, że koła generują baaaaaardzo małą część oporu aerodynamicznego. Ile dokładnie? Nikt tego nie powie dokładnie, ale zazwyczaj mówi się o od kilu do 10% oporu aerodynamicznego całego zestawu rower + rowerzysta. Zależy to od wielu rzeczy – np. od kierunku wiatru, kształtu ramy no i oczywiście samego koła. Zwłaszcza zwłaszcza tylne koło generuje małą część tegoż oporu, bo spotyka się już z masą powietrza wstępnie rozbitego przez przednie koło, ramę czy nogi kolarza.

W każdym razie do czego zmierzam – jeśli weźmiemy pod uwagę typowego Janka triathlonistę, który jeździ ze średnią 32-35km/h to sumaryczny opór aerodynamiczny nie jest wcale aż tak duży. Znów trudno określić ile on wynosi w W, bo zależy to od wielu czynników, ale dość powiedzieć, że zazwyczaj 200W wystarcza do rozpędzenia kolarza do prędkości około 35km/h – w tej wielkości sumują się wszelkie opory czyli aero, toczenia, utraty siły w trakcie transferu z pedałów na napęd itp itd. Same opory toczenia kół przy 35km/h mogą sięgnąć 30W i to pod lekkim kolarzem na dobrych oponach. Także jak widać na siły aero zostaje przy dobrych wiatrach pewnie ze 130-150W. Czyli na koła zostaje optymistycznie licząc kilkanaście W z całkowitego oporu aerodynamicznego. Logicznym jest, że nie da się zmniejszyć tych oporów o 100%, więc realnie nasz Janek myśli o oszczędnościach rzędu KILKU Watt – czyli oszczędnościach, których nawet nie da się realnie zmierzyć.

Opór aerodynamiczny… to skomplikowane

Ale to jeszcze nie wszystko co trzeba wiedzieć o oporach. Wszystkie testy aerodynamiczne pochodzą z tunelii, a to słabo odzwierciedla to warunki rzeczywiste. Taki przykład – mówi się, że im wyższe obręcze tym lepsze aero… a nie jest to prawda. Doświadczalnie jest potwierdzone nawet w tunelach, że różne obręcze lepiej lub gorzej radzą sobie z określonymi kątami wiatru. Czyli przykładowo jak wieje pod kątem 15 stopni to może się okazać, że obręcz 30mm będzie bardziej aero niż 60mm.

Opory aerodynamiczne w ogóle są dość skomplikowane (nawet w tunelu) bo nie jest to taki proste jak zwykłą zdolność pokonywania oporu wiatru. Ważne są też rodzaje tworzonych zawirowań przez obręcz itp itd. Temat jest na tyle skomplikowany, że ciągle udaje się znaleźć kształt, który jest bardziej aero niż ten poprzedni, bo ciągle fizycy dowiadują się czegoś nowego o tej sile.

To dlaczego koła aero są jednak szybsze niż zwykłe

I to jest właśnie argument z którym się często spotykam. Faktycznie zarówno testy jak i doświadczenia praktyczne pokazują, że koła aero są faktycznie szybsze od zwykłych… Ale to da się wyjaśnić 😉

Po pierwsze testy z tuneli aero są prowadzone na innych prędkościach niż te z którymi jeździ nasz Janek. Zazwyczaj 40 lub 50km/h, czyli tyle ile jedzie zawodowy kolarz. Wiemy, że opory aero nie rosną liniowo i pozornie mała różnica w prędkości oznacza bardzo duży wzrost oporów aero. Przykladowo aby przyspieszyć z 32-33km/h do 40km/h potrzeba około dwa razy więcej watów, a sam opór aero wzrasta nawet bardziej bo inne opory rosną bardziej liniowo. Tak więc można założyć, że kolarz jadący z prędkością zawodowca musi pokonać kilku krotność oporów aerodynamicznych naszego Janka i wtedy odzywa się wielka magia małych liczb – z kilku W robi się ich 20, a to już jest sporo.

Ile zasługi aero we wzroście szybkości

Jeśli nasz Janek dzisiaj zmieni koła setowe ze swojego roweru na topowe koła aero, to zapewne powie, że piszę tutaj bzdury, bo on jednak wyraźnie przyspieszył. I Janek będzie miał racje – z dużym prawdopodobieństwem przyspieszy, ale z dużym prawdopodobieństwem nie będzie to zasługa zmniejszenia oporów aerodynamicznych. Dlaczego?

Bo często zapominamy w naszych rozmyślaniach, że koła setowe od topowych (a nawet chińskich) stożków aero nie różnią się tylko samym aero. Przykładowo przechodząc z kiepskiej obręczy aluminiowej o niskim profilu na karbonowy stożek z miejsca dostajemy spory handicap w postaci dużo większej sztywności obręczy wynikającej z cech karbonu i samej ilości materiału. Im koło sztywniejsze tym lepiej, bo mniej potrzeba energii na pokonanie oporów toczenia.

Dochodzą tez inne kwestie – np. opór generowany przez piasty (nikt rozsądny nie montuje tanich i słabych piast w kołach za kilka tysięcy złotych), sztywność szprych (patrz wyżej). Dobre szprych, które są zaplecione przez fachowca pozwalają na znaczny spadek ilości energi, którą tracą koła na etapie przeniesienie siły z kasety na samo koło… Itd itd.

Dodajmy, że tanie koło ma znacznie większą masę własną i masę rotującą, co sprawia, że każdy moment, gdzie wytracamy prędkość i musimy się rozpędzić ponownie jest bardziej kosztowny w tanim kole niż w sztywnym i relatywnie lekkim stożku.

Ogólnie dobry stożek aero od taniego koła setowego różni się wszystkim i suma tych drobnych elementów daje często obserwowany wzrost prędkości.

Na koniec jedno częste przekłamanie

Na wielu forach widziałem wpisy w stylu – zmieniłem koła na stożki i przyspieszyłem o 2-3km. Tak jest to możliwe jak się zmienia koła z plasteliny na sztywne stożki, albo jak wraz z kołami zmienia się opony…. Tak tak – zmieniając najtańsze opony na opony wysokiej klasy można w skrajnym przypadku urwać nawet ponad 20W… czyli więcej niż całkowity opór aero generowany przez koła przy prędkościach rzędu 35km/h. Spotkałem się z tym już kilkukrotnie, więc za każdym razem jak ktoś opowiada wam o magii swoich nowych kół, to spytajcie czy nie zmienił przy okazji opon. Opona to jeden z najtańszych i najlepszych upgradów roweru jeśli jeździcie na druciakach po 30-50zł sztuka. Komplet dobrych opon kosztuje 300zł, a komplet tanich stożków (nie mówiąc już o dobrych, markowych) 10 razy więcej.

Jaki z tego morał

Morał dla mnie jest taki, że efekt aero w kołach aero jest mocno przereklamowany w przypadku Janka i dość zauważalny w przypadku Kacpra Adama. W obu tych przypadkach jeśli mówimy o aero, to koła są jednym z najdroższych sposobów na jego poprawę (więcej daje np. kask czasowy, nie mówiąc już o lemondce).

Janek niekoniecznie musi brać pożyczkę w Providencie aby kupić wyższy profil stożka, bo sam wyższy profil stożka da mu pewnie 1W i będzie to najdroższy 1W w historii zakupów triathlonowych Janka. Kupując nowe koła trzeba zwrócić uwagę na wiele rzeczy poczynając od komponentów a kończąc na jakości zaplotu szprych.

Czy sam kupiłbym karbonowe stożki? Bez dwóch zdań. Wyglądają pięknie, brzmią pięknie, oferują lepszy komfort jazdy i lepsze parametry no i zbliżam się do prędkości, gdzie powoli aero zaczyna mieć znaczenie, ale przy obecnych cenach… cóż chyba jednak zdecyduję się na złożenie dobrych kół za 1/5 ceny markowych stożków. Jeśli moje przewidywania są prawdziwe, to różnica w prędkości między stożkami a dobrymi aluminiowymi kołami powinna być pomijalna na moim poziomie. Jeśli wydatek kilku tysięcy nie stanowi dla Ciebie problemu to na Twoim miejscu brałbym koła karbonowe dla samej radości ich posiadania.

Już niedługo, gdy sezon się zakończy, wraz z kolegami postaram się przeprowadzić testy empiryczne i zobaczyć jaka różnica jest między kołami z różnej półki cenowej. Sam jestem ciekaw efektów.

Tags:,

Comments

  1. Odpowiedz

    • Author Image By Marcin

      Odpowiedz

  2. Author Image By Piotr

    Odpowiedz

    • Author Image By Marcin

      Odpowiedz

    • Author Image By Maciek Ż.

      Odpowiedz

  3. Author Image By Ł.O.

    Odpowiedz

    • Author Image By Marcin

      Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *