Perché le ruote posteriori delle bici da cronometro sono a forma di disco anziché a raggi?


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Le ruote a forma di disco non causano maggiore resistenza al vento con i venti trasversali? Quali sono i vantaggi di avere questo tipo di ruote?

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È una cronometro, abbastanza breve e generalmente su un percorso ragionevolmente protetto dal vento. Se quel giorno il vento laterale fosse un problema, probabilmente sostituirebbero le ruote con quelle aperte, ma se il vento non è un problema, le ruote consentono una velocità massima maggiore (minore resistenza all'aria, sebbene a scapito di un peso maggiore). Non vedi i fronti del disco non solo a causa delle regole ma perché rende la bici molto difficile da gestire. Sui percorsi più lunghi non solo il vento è più un problema, ma con una velocità media inferiore e un peso in salita maggiore è una preoccupazione maggiore.
Daniel R Hicks,

Risposte:


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Le ruote a disco hanno una resistenza inferiore rispetto alle ruote a raggi. Consulta i dati aerodinamici di Wheelbuilder e l' aerodinamica delle ruote per bici da corsa ad alte prestazioni . (Un collegamento mostra dati simulati, l'altro misurato).

La maggior parte di questi test viene eseguita con angoli di imbardata di 30 gradi. L'argomento è in genere che ad angoli di imbardata più alti (più vicini ai venti laterali) il ciclista sceglierebbe una ruota a raggi anziché un disco.

Le ruote a disco sono in genere preferite per percorsi e giorni che non vedono molti venti trasversali non a causa della resistenza, ma perché presentano una vasta area su cui il vento può spingere, e possono portare a prestazioni imprevedibili negli alti venti trasversali. Questo è uno dei motivi per cui spesso non vedi le ruote anteriori a disco in un ambiente non velodromo.


Ci sono anche alcuni organi di governo nazionali che non autorizzano le ruote a disco anteriori. L'UCI lo consente, ma spesso gli NGB non lo fanno.
JohnP,

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+1. Si noti inoltre che non è necessario i dischi per sperimentare l'effetto "soffiato dall'altra parte della strada". Le mie ruote "predefinite" hanno cerchi da 6 cm - quindi sono relativamente piccole rispetto ai dischi - ma in caso di vento cambierò la ruota anteriore con un cerchio più piccolo, così da poter guidare in linea retta!
PeteH,


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Ho trovato un link qui: http://www.wing-light.de/CFD/wheels.htm ma puoi anche ottenere grafici simili dal produttore. Mostra una diversa quantità di resistenza in diversi angoli del vento.

I venti trasversali non danno necessariamente un'elevata resistenza, ovviamente dovrebbe dare una resistenza inferiore rispetto ai venti contrari. Anche quando soffia direttamente dai lati, a seconda della velocità della bici e del vento, l'angolo risultante non è di 90 gradi.

Ora, ecco la parte interessante, se controlli il grafico, con un angolo di circa 20 gradi il disco ha effettivamente un trascinamento negativo! Credo che per ottenere quel tipo di angolo, hai bisogno di un angolo di grado più alto (più simile ai venti trasversali) quando ti muovi velocemente.


Non sono sicuro di capire. Quella resistenza negativa è a 20 gradi da un vento contrario? Stiamo parlando del vento vero o apparente qui? Non riesco a vedere come potresti ottenere una resistenza negativa senza un vento in poppa. Vale una nuova domanda?
James Bradbury,

@JamesBradbury - La nuova domanda sarebbe "come vola un aeroplano?" o "come può una barca a vela navigare sopravento?"
Daniel R Hicks,

@DanielRHicks, ciò implica che la ruota non è simmetrica se vista dall'alto. È così? Non riesco a vederlo funzionare molto bene, tranne in una galleria del vento.
James Bradbury,

@JamesBradbury - Non implica necessariamente questo, solo che si può ottenere un effetto alare. L'aria fa cose misteriose a volte.
Daniel R Hicks,

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@JamesBradbury sì, questo è 20 gradi dal vento contrario. Nella galleria del vento, poiché la ruota è ferma, questo è 20 gradi di vento vero. Sulla strada sarebbe apparente angolo del vento. Se questo solleva una nuova domanda, penso che andrebbe alla fisica solo per avere una comprensione più profonda dei risultati dei test in galleria del vento. Come ha detto DanielRHicks, lo chiamano effetto vela. Un altro punto interessante, se pensi che non ne valga la pena perché non sei un professionista, il documento mostra anche che i ciclisti più lenti ottengono maggiori guadagni di tempo!
imel96

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Il vantaggio di una ruota a disco è che puoi guidare più velocemente che con una ruota a raggi, su strade pianeggianti e scorrevoli ea velocità costante. Una volta che le colline (gravità e velocità inferiori) o i cambi di passo, entrano nel mix, la custodia per ruote a raggi diventa più forte.


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Ho imparato in classe di fisica che le ruote solide hanno un momento d'inerzia inferiore perché il centro di massa del materiale si trova più vicino al mozzo (pensa a un pattinatore che tiene le braccia e gira). Tecnicamente, ciò dovrebbe rendere la ruota più facile da accelerare e ridurre la resistenza alla rotazione della ruota. Pesano di più, quindi questo ha qualche vantaggio e un motivo per averli?


Questo è vero solo per due ruote con la stessa massa, distribuite in modo diverso. Ma le ruote per bici solide sono in genere più pesanti di quelle a raggi.
Móż,
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