Фактичний вплив ваги на швидкість їзди на велосипеді

Улюблений спосіб усім пришвидшити рух на велосипеді - це зняти вагу з велосипеда чи обладнання. Однак додавання значної кількості зайвої ваги насправді дуже мало впливає на загальну швидкість їзди на велосипеді.

Зміст сторінки:

Зміст

Пов’язані сторінки:

У стандартному модельованому сценарії (див. Сторінку Загального методу) загальна вага становить 85 кг. Це може складатися з вершника 67 кг, велосипеда, який важить 10 кг, якщо він повністю обладнаний для автономної гонки на наддистанційні дистанції (з аеробарами, ліхтарями, кріпленнями тощо), та обладнання на 8 кг (включаючи їжу та напої ). Який саме розподіл ваги між мотоциклістом, велосипедом та спорядженням не важливий, має значення лише загальна вага системи.

Якби хтось намагався мінімізувати вагу свого велосипеда та обладнання, тоді він міг би заощадити максимум 5 кг і тому мають загальну вагу 80 кг замість 85 кг, зменшення на 5,9%. Насправді економія ваги на 2 кг, 2,4%, можливо, більш досяжна, але я зосереджуюсь на результатах більш екстремального випадку. Якби вага втрачалася від тіла водія замість велосипеда, то прогнози залишились би незмінними. Отже, який вплив матиме зменшення загальної ваги на 5 кг на швидкість вершника?

Для середньосильного вершника на маршруті Трансконтиненталь (TCR) 2016 року зменшення загальної ваги на 5 кг призведе до збільшення середньої швидкості всього на 0,41 км/год, а загальний час їзди на велосипеді зменшиться на 3 години 23 хвилини (тому час обробки може бути приблизно 6,5 годин раніше). Незважаючи на досить велике зменшення загальної ваги на 5,9%, прогнозується лише відносно незначне збільшення середньої швидкості на 1,9%, навіть на цьому відносно гірському маршруті.

Деякі люди можуть бути здивовані, що різниця не більша, тому в таблиці нижче розбито, де полягають відмінності. На крутіших ділянках вгору (градієнт> 4%) швидкість зростає майже на стільки, скільки зменшується вага (5-6%). Однак такі градієнти відчуваються лише приблизно на одній восьмій траси (489 км з 3899 км = 12,5%). На рівних ділянках зменшення ваги викликає дуже незначне збільшення швидкості (0,1 км/год); це відбувається не безпосередньо завдяки гравітаційним силам, а натомість тому, що опір коченню лінійно зменшується із вагою. На гірських ділянках швидкість насправді зменшується, коли вага менша, оскільки допоміжна гравітаційна сила слабша. Читачі, які хочуть перевірити ці результати, можуть скористатися цим веб-сайтом і встановити значення параметрів, як запропоновано на сторінці Загального методу, або будь-які інші значення можуть бути перевірені.

Можна стверджувати, що на рівних ділянках надмірна вага може спричинити зменшення швидкості через повільніше прискорення. Це правда, але відмінності дуже незначні, і ультрациклінг передбачає дуже незначну зупинку або навіть уповільнення і майже відсутність спринту (крім, можливо, під час випадкової погоні за собакою), тому цей ефект не варто розглядати.

Висновок про те, що зменшення загальної ваги на 5 кг призводить до поліпшення середньої швидкості на 0,4 км/год на маршруті TCR 2016 року, насправді може бути узагальнено до досить широкого спектру загальних ваг від 70 кг до 110 кг, сила і сильні вершники. Вплив ваги в цій області практично лінійний, при цьому кожен збережений або набраний кілограм призводить до різниці до загальної середньої швидкості близько 0,08 км/год. Це означає приблизно 30-40 хвилин велосипедного часу, збереженого на всьому 3900 км маршруту за кожен збережений кілограм. Це також може становити приблизно 1 хвилину на 100 км за збережений кілограм або 2,5-3 хвилини на день!

Для більш рівного маршруту 2015 року прогнозована різниця швидкості для зменшення ваги на 1 кг ще менша - всього 0,06 км/год або ближче до 2 хвилин на день. Навіть якщо враховувати лише альпійську ділянку маршруту 2016 року довжиною 700 км (від Інтерлакена, Швейцарія, до словенського кордону), це значення все ще становить лише 0,1 км/год набраної швидкості за втрачений кілограм.

Цей аналіз свідчить про те, що раціонально носити з собою будь-яке обладнання або витратні матеріали, які важать менше 1 кілограма і можуть заощадити щонайменше 3 хвилини часу, проведеного за межами велосипеда (припускаючи, що додаткове обладнання має мінімальний аеродинамічний недолік). Я використовую цей висновок на цьому веб-сайті, коли даю поради щодо вибору обладнання.

У професійних велоперегонах дуже важлива вага велосипеда та гонщика. По суті, я доводжу протилежне цьому для ультрациклістських перегонів. Чому така різниця?

Важливою відмінністю є те, що загальний залік у професійних етапових перегонах, як правило, вирішується нападами, що відбуваються під час найкрутіших частин підйомів на завершення етапів, які закінчуються підйомом. Як показано вище, заданий відсоток економії ваги перетворюється на подібний відсоток збільшення швидкості при крутіших підйомах, і тому акцент на вазі має сенс у багатьох професійних гонках на дорожніх велосипедах, де навіть 1% різниці в характеристиках у критичні моменти може дають значну перевагу.

Багато гонщиків-аматорів випробовують себе в одноденних циклоспортивних поїздках/гран-фоно, або, можливо, у багатоденних еквівалентах, таких як Висока траса. Незважаючи на те, що багато з цих подій фіксують час протягом усього маршруту, все більше і більше таких подій рухаються у напрямку лише запису часу для підйомів (через проблеми безпеки та відповідальності), і тому вони стають змаганнями короля/королеви гір (KOM). Крім того, багато любителів люблять порівнювати себе з іншими, дивлячись на таблицю лідерів Strava на своїх місцевих сходженнях. У всіх цих ситуаціях продуктивність знову здебільшого визначається швидкістю підйому, тому знову вага може мати значний ефект (хоча цей ефект все ще не такий великий, як вважає більшість людей).

Що стосується велосипедної складової, ультрациклічні перегони не схожі на боротьбу за загальну класифікацію на фінішних підйомах у етапі, або змагання КОМ у циклоспортивній події, або віртуальне розташування на Страві, це, по суті, надзвичайно довгий індивідуальний час випробування. Під час випробувань часу, навіть тих, що проводились під час професійних етапових перегонів на помірно горбистих трасах, команди вибирають обладнання, зосереджуючись на опорі повітря та опорі коченню. Маршрут TCR 2016 року включає більше підйому на км, ніж типовий хронометраж, але, як і у часовому випробуванні, економія часу на всіх ділянках маршруту однаково важлива для ультрациклістів, тому прийняття рішень виключно для максимізації швидкості підйому, як правило, не найкраща стратегія обладнання для цього типу перегонів. Крім того, мінімізація часу виїзду на велосипеді настільки ж важлива, як і швидкість їзди на велосипеді, що вимагає зовсім іншого набору критеріїв.

Слід також пам’ятати, що при порівнянні 7-кілограмового велосипеда з 9-кілограмовим велосипедом різниця у вазі між велосипедами на 29% здається великою, коли їх піднімаєш, тож ви очікуєте, що це призведе до значної різниці в швидкості під час їзди їх, але при їзді на велосипеді в гору лише усього вага має значення. Тоді різниця у 29% ваги велосипеда зменшується до лише 3% різниці у загальній вазі системи для типового велосипедиста!

Ще один погляд на цю тему див. У статті Дейва МакКроу про вагу та характеристики велосипедів. Cycling About провів деякі реальні випробування з різною вагою і дійшов до цифри, подібної до мого обчислювального аналізу: приблизно 1 хвилина велосипедного часу економиться на 100 км їзди за економію ваги в 1 кг.

Остання незначна зміна сторінки: січень 2018 р
Останнє значне оновлення сторінки: листопад 2016 р

Ця сторінка знаходиться в розділі Визначники швидкості. Повідомлення на цій сторінці - не витрачати занадто багато часу чи грошей, турбуючись про вагу вашого велосипеда та обладнання, оскільки є набагато важливіші аспекти, про які слід потурбуватися спочатку. Наступна сторінка охоплює одну з них: Опір коченню шин.