Szosa endurance vs race vs gravel, aero, CdA, prędkość (Jacek Kapela)

[jajacek]

W związku z pytaniami dotyczącymi o ile szybsza będzie szosa endurance, race czy aero niż gravel, postanowiłem założyć oddzielny wątek.

Postaram się tu wrzucić info na podstawie tego co wiem. Nie jestem inżynierem więc nie wiem czy wszystkie te dane, które będę wrzucał się zgadzają ale ponieważ miałem do czynienia z jazdą na czas, testami aero na torze i eksplorowałem te obszary to wiem dużo więcej niż przeciętny użytkownik.
Kalkulacje będą robione dla rowerów Specialized bo z nimi mam najwięcej do czynienia.

Zacznijmy od samych rowerów.
CdA jest to opór aerodynamiczny. Znając tę wartość możemy użyć programu do wyliczenia różnic w watach i w prędkości. Ja do tego celu używam AI DeepSeek.

Z informacji dostępnych w sieci na podstawie testów robionych przez użytkowników tzw. wirtualnych tuneli wynika że przeciętne CdA roweru typu gravel wynosi 0.3750
Mamy też dostępne szczegółowe dane dotyczące rowerów Specialized, podane przez jednego z inżynierów tej firmy. Mamy więc:
Gravel, 0.3750
Specialized S-Works Aethos, 0.3120, szosa ultralight okrągłorurkowa, z cienkich rurek karbonowych
Specialized Tarmac SL7, 0.2950, szosa race z optymalizacją aerodynamiczną kształtów rur, typu kammtail
Specialized Venge Disc, 0.2935, człowiek ze Specialized nie podał konkretnie że to Venge, podał że to "typowa szosa aero) ale chyba można założyć że są to dane Venge.
Specialzied Roubaix SL8. 0.2960 (moje przypuszczenie). Na podstawie wcześniej opublikowanych przez Specialized danych, Roubaix SL8 jest odrobinę szybszy niż Tarmac SL6. Sądzę że te różnice są minimalne. Ponieważ posiadam Tarmac SL6 to z moich symulacji wynika że jest on jakieś 2W wolniejszy niż Tarmac SL7 przy zastosowaniu tego samego kokpitu i kół. Więc można się spodziewać że Roubaix SL8 będzie mieć CdA na poziomie 0.2960.



Załóżmy że do gravelem pojedziemy 30 km/h. O ile szybciej pojedziemy na pozostałych typach rowerów?

Gravel 30,0 km/h
Aethos 31,89 km/h
Roubaix SL8 32,46 km/h
Tarmac SL7 32,49 km/h
Venge 32,52 km/h

Różnice są bardzo duże. Więc należy się wyjaśnienie. Podane CdA dotyczą roweru skonfigurowanego standardowo przez producenta.
A więc gravel z okrągłą kierownicą, która jest cylindrem. A cylinder jest jednym z najgorszych kształtów aerodynamicznie. I zwykle jest to kierownica typu flare. Standardowo szeroka na górze, szersza na dole. Koła aluminiowe z niskim stożkiem. Bardzo długa główka ramy dająca wysoko kokpit.
Aethos z okrągłą karbonową kierownicą i kołami karbonowymi 33 mm.
Roubaix, tu przyjąłem założenie że konfigurujemy go tak jak Tarmac SL7. Czyli z karbonową kierownicą aero i karbonowymi kołami wysokostożkowymi. 
Tarmac SL7 jest to z grubsza rama mająca przód od Venge a tył od Tarmac SL6.
Venge skonfigurowany tak jak Tarmac SL7. Czyli różnice w CdA pochodzą jedynie z ramy.

Są to dane teoretyczne. Ja się mają do praktycznych?
Mamy dane opublikowane przez użytkownika który wykonał kilkadziesiąt jazd na rowerach Canyon Grizl SF7 i Cube C:62 Agree. Nie wiadomo jak były skonfigurowane i jakie on miał CdA. Opony Schwalbe G-One Allround 40 mm kontra Continental Grand Prix 28 mm. Jeździł z mocą w zakresie 153 - 192W i ze średnimi prędkościami 26 - 32 km/h. Średnia różnica wyniosła ok. 1,3 km/h. Więc trochę mniej niż rozważaniach teoretycznych. 

Ja ze swojej strony mogę powiedzieć, że jadąc relaksacyjnie z pomiarem mocy na Specialized Tarmac SL6 z okrągłą kierownicą 40 cm w górnym chwycie przez 40 km ze średnią 25,6 km/h generowałem 129W przy 88 kg. Według DeepSeek potrzebowałbym 208W żeby pojechać 30 km/h. Z kolei w długim sprincie w dolnym chwycie lekko pod górę z średnią 33 km/h generowałem 172W. 

Teraz weźmy pod lupę komponenty. Najważniejsze dla aerodynamiki są nasze ciało i to w co najpierw uderza powietrze. A wygląda to mniej więcej tak:





Ja widać kierownica ma kolosalne znaczenie. Co tutaj wiemy?

Mamy dwa ciekawe testy przeprowadzone w tunelu aero. Pierwszy przeprowadził Xavier "Aerocoach" Disley. Porównał kierownicę okrągłorurkową z dwoma najpopularniejszymi aero. Zipp SL 70 Aero i Enve SES Aero.



Jak widać przechodząc na kierownicę aero Zipp 38 cm, zyskujemy 13.2W. Przeskalowując to na 30 km/h daje nam to oszczędność blisko 4W.

Tu mamy drugi test, który wykonał Arthur Jones na torze Silverstone. Kierownica okrągłorurkowa kontra Enve SES Aero 37/42 mm z flarą.






Jego wartości są znacząco  wyższe i nierealne w praktyce IMO. Pokazują przy 30 km/h blisko 10W na klamkach przy wietrze czołowym i 6W przy 10 stopni yaw . Sądzę że w praktyce będzie to połowa tego. W dolny chwycie. gdzie obie kierownice mają 42 cm jest to  przy 30 km/h 1.2W przy wietrze czołowym i 3W przy bocznym.

A jak się to ma do kół aero?

No i tu będzie zaskoczenie. Bo wszyscy zawsze mówią że żeby jeździć szybciej to najpierw jest potrzebna rama aero a potem koła.

Test w Silverstone przy 30 km/h:



Różnica na poziomie 3,5-4W pomiędzy aluminiowymi kołami Fulrum Racing 5 za 1000 zł a czołowymi kołami karbonowymi za 8000 zł. Więc lepiej jest inwestować w kierownicę aero niż w koła 🙂

W następnej części opony 😉

[AmatorSzosy]

Bardzo sobie cenię Twoje wpisy i staram się korzystać z tej wiedzy, nie ukrywam że dzięki podpowiedzią nt. aero pozycji itp. udało mi się zrobić spory postęp rok do roku na zawodach w których startuje.

 

Chce doprecyzować temat kierownic, czy opisana kierownica Zipp to ta?

Kierownica szosowa ZIPP Service Course SL 70 Ergonomic | CentrumRowerowe.pl

 

Czy 450zł inwestycja robi rzeczywiście aż taką różnicę?

 

[jajacek]

Nie, to nie ta 🙂 To ta:
Kierownica szosowa ZIPP SL 70 Aerodynamic | CentrumRowerowe.pl

Kluczowe są dwie zmiany jeśli chodzi o kierownicę. Jedna to kształt, który trochę daje. Gdzieś chyba miałem dane dotyczące różnicy w CdA w kierownicach Zippa. A druga to zmniejszenie szerokości kierownicy co powoduje zmniejszenie oporu czołowego. Josh Poertner, zajmujący się aerodynamiką w zespole EF Education First pisał mi kiedyś że wydłużenie i zwężenie pozycji ich czołowego uciekiniera Bena Healy, zaowocowało oszczędnością 10W podczas jazdy w ucieczce.

Poluję na tego Zippa albo ENVE SES Aero na OLX/Allegro od dawna. Można trafić oryginał Zippa za ok. 800 zł. Ale chciałem 40 cm a takie się rzadko pojawiają. Trzeba uważać bo jest dużo podróbek.

Natomiast ENVE ma tę zaletę, że jak połamiesz to producent przyśle Ci nową. Korzystaliśmy już z tej usługi. 2 tygodnie po mailowym przesłaniu zdjęć połamanej kierownicy z numerem seryjnym, przyszła nowa. Nawet nie miałem rachunku.

Mój syn najpierw się ścigał na wersji 37/42. Potem przeszedł na 35/40. Ale jest dobrze rozciągnięty i dość szczupły. 183 wzrostu 70-72 wagi.
Natomiast nie wiem czy zauważyłeś jaka zmiana się dokonała. Nie ma już schodzenia z pozycją ekstremalnie nisko i wyciągania wszystkich podkładek spod kierownicy. Bo postawową pozycją do szybkiej jazdy jest pozycja na klamkach z ramionami równolegle do ziemi. Bardzo dobrze obrazuje to ta grafika z oszczędnościami w watach od Aerocoach.

[AmatorSzosy]

Co do pozycji ucieczkowej z chwytem na klamkach nurtuje mnie jeszcze jeden szczegół, w Pro Peletonie obserwuje ułożenie palców dłoni , zdecydowana większość jeździ jak na rysunki 2 od lewej, widziałem jednak wariacje, gdzie hamulcu był 1/2 palce reszta pod hamulcem obejmując chwyt kierownicy, myślisz że to również może w jakiś sposób generować zyski/straty czy będzie to już raczej kwestia wygody?

 

Co do szerokości kierownic, czy powinno się schodzić poniżej szerokości obręczy barkowej? Przykładowo u mnie 380mm w obręczy, zejście poniżej tej wartości na szerokości kierownicy nie wpłynie negatywnie na pewność jazdy?

 

[jajacek]

To albo kwestia przyzwyczajeń albo wytestowane w tunelu aero albo na torze. Robiliśmy testy na torze ale jedynie dotyczące pozycji do jazdy na czas.
Natomiast jak ktoś ma zasoby żeby zapłacić 1500 zł za godzinę testów na torze to może wytestować co mu się żywnie podoba. Wiem że Poertner spędza mnóstwo czasu na torze Silverstone, gdzie teraz zebrała się taka śmietanka specjalistów z różnych firm i klubów i testują różne rozwiązania.

Co do kierownicy to po to masz kierownice typu flare żeby mieć wąski chwyt nie przekraczający obrysu obręczy barkowej w pozycji ucieczkowej oraz szerszy do sprintu czy ataku trzymany w dolnym chwycie. Zarówno Zipp 70 SL Aero jak i ENVE SES Aero są kierownicami z flarą.

Na zdjęciu ustawienie kierownicy mojego syna. Schodzenie zbyt wąsko może się okazać niekomfortowe, więc byłbym z tym ostrożny.