Prueba en túnel de viento: ¿En qué se diferencian las ruedas aerodinámicas?
El mes pasado, el equipo de Bike News realizó pruebas en el túnel de viento del famoso Silverstone Sports Engineering Center, donde pusieron a prueba las superbikes del WorldTour. Compararon estas motos de primera categoría con otras en un duelo directo. Junto a las 11 superbikes, el equipo también llevó su "bicicleta base": una Trek Emonda ALR 2015 equipada con ruedas de sección cuadrada estándar, frenos de llanta, cables externos y manillar redondo, sin ninguna optimización aerodinámica.
Como era de esperar, la moto base fue más lenta que las superbikes. En sus datos brutos, después de promediar dos pruebas piloto-moto (una al principio del día y otra al final), el equipo descubrió que la moto base era 23.06 vatios más lenta a 40 km/h que el resultado promedio de las superbikes. Esto significa que para circular a 40 km/h, un piloto necesitaría gastar 23 vatios más en la moto base en comparación con una superbike típica.
Sin embargo, todas las superbikes estaban equipadas con ruedas aerodinámicas de sección profunda. Entonces, ¿qué pasaría si cambiaran las ruedas normales de la moto base por una opción de sección profunda similar? El equipo decidió averiguarlo por sí mismo.
¿Qué impacto real tienen las ruedas de sección profunda en el rendimiento ciclista? ¡Descubrámoslo!
Querían saber si la actualización a ruedas de sección profunda podría cerrar por completo la brecha anterior de 25 vatios. ¿Mejoraría significativamente el rendimiento? ¿Y cómo se compara la rentabilidad de las ruedas de sección profunda con algo como un casco nuevo?
Si tienes una bicicleta básica antigua como la Trek Emonda, ¿es una inversión inteligente cambiar a ruedas aerodinámicas? ¿Realmente marcan una diferencia notable o son solo una cuestión de estética? Decidieron averiguarlo a través de esta prueba.
Para las ruedas se eligieron una opción de alto valor de la ya desaparecida marca británica Prime, concretamente el modelo RR-50 V3.
Estas ruedas tienen una profundidad de 50 mm y un ancho interno de 19 mm. También montaron los mismos neumáticos Continental GP25 S TR de 5000 mm que se usaron en todas las demás motos de prueba para garantizar la consistencia. Antes de que la marca cerrara, estas ruedas se vendían al por menor por aproximadamente £ 800 (o $ 900).
Visualmente transformador, ¿pero realmente te hace más rápido?
Los resultados
Probaron cada bicicleta bajo siete ángulos de guiñada diferentes, que se refieren al ángulo en el que el viento golpea la bicicleta y al ciclista. Un ángulo de guiñada de 0 grados significa que el viento golpea al ciclista de frente, un viento en contra perfecto, por así decirlo. Un ángulo de guiñada más alto significa que el viento viene de un lado.
En este caso, probaron desde -15 grados (viento proveniente del lado izquierdo) hasta +15 grados (viento proveniente del lado derecho), en incrementos de 5 grados, para un total de siete ángulos diferentes.
Los datos que proporciona el túnel de viento son CdA, que significa coeficiente de arrastre x área de superficie. El coeficiente de arrastre refleja cómo la forma de un objeto afecta la facilidad con la que el aire fluye a su alrededor, mientras que el área de superficie simplemente se refiere a su tamaño. En términos simples, cuanto menor sea el coeficiente de arrastre, o cuanto más pequeño sea el objeto, más fácil se moverá por el aire y, por lo tanto, más rápido irá con la misma cantidad de esfuerzo.
Este gráfico muestra los resultados de CdA para cada motocicleta en siete ángulos de guiñada diferentes, que van desde -15 grados a +15 grados, en incrementos de 5 grados. Cuanto mayor sea el CdA, más lenta será la motocicleta.
Lo realmente interesante es que las ruedas más profundas eran en realidad más lentas en ángulos de guiñada más bajos. Esto probablemente se deba a que estas ruedas son significativamente más anchas que nuestras ruedas base, lo que aumenta la superficie frontal de la bicicleta.
Sin embargo, cuando el viento proviene de ángulos de guiñada más amplios, las ruedas profundas realmente se destacan, proporcionando un efecto más de "vela", capturando el viento y ayudando a impulsar al ciclista hacia adelante.
Este gráfico muestra los valores de CdA promedio calculados a partir de los datos capturados en siete ángulos de guiñada diferentes. A la izquierda se muestra el CdA promedio de nuestras 11 superbikes, en el medio se muestra nuestra moto de referencia y a la derecha se muestra la moto de referencia con ruedas aerodinámicas instaladas.
Al promediar los datos de CdA sin procesar, descubrieron que con las ruedas más profundas instaladas, el CdA en la bicicleta del ciclista era de 0.3640. Esto es 0.0062 más bajo (y, por lo tanto, más rápido) que el valor de referencia.
El equipo calculó la potencia necesaria para mantener una velocidad de 40 km/h con cada una de las configuraciones de sus motos. A la izquierda se muestra la potencia media de las 11 superbikes, en el centro se muestra la moto base y a la derecha se muestra la moto base con ruedas aerodinámicas montadas.
Al calcular los valores de CdA, el equipo comenzó a comprender las diferencias reales entre las configuraciones.
Los datos muestran que las superbikes necesitan una media de 282.41 vatios para mantener una velocidad de 40 km/h. La moto base, como ya hemos dicho, consume 23.06 vatios. Incluso con las ruedas aerodinámicas instaladas, la diferencia de potencia no se reduce mucho. Dejando de lado el margen de error, las ruedas aerodinámicas solo ahorran 5.89 vatios.
En términos reales, esto equivale a un ahorro de tiempo de 25 segundos en 40 kilómetros si se conduce a 250 vatios, o a un aumento de velocidad de aproximadamente 0.24 km/h con el mismo esfuerzo. Si se aumenta la potencia a 350 vatios, el aumento de velocidad se eleva a 0.27 km/h.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que, al considerar el margen de error, la diferencia entre las ruedas de sección profunda y las ruedas normales puede no ser tan significativa. El margen de error en la prueba del equipo se calculó en 3.91 vatios, lo que significa que, en algunos casos, las ruedas normales podrían ser más rápidas que las ruedas de sección profunda.
Como se muestra en los dos gráficos de barras anteriores, las barras de error de ambos conjuntos de datos relevantes se superponen, lo que significa que, en el mejor de los casos, la bicicleta base podría ser más rápida que la bicicleta con sección profunda. Por otro lado, en el peor de los casos, las ruedas con sección profunda podrían ser hasta 13.7 vatios más rápidas que la bicicleta base a 40 km/h.
Conclusión
Desde una perspectiva estadística, dado el margen de error, el equipo no puede concluir definitivamente que las ruedas de sección profunda son más rápidas que las ruedas de sección superficial.
Sin embargo, al revisar los datos sin procesar y utilizar el criterio práctico, el equipo cree razonablemente que las ruedas de sección profunda ofrecen algunas ventajas de rendimiento.
En términos de costo por vatio, dado el alto precio de las ruedas de sección profunda, la ganancia de rendimiento es mínima. Según los datos brutos, la energía ahorrada con las ruedas de sección profunda es inferior a seis vatios, lo que, a un precio de venta al público de £ 800 ($ 900), equivale a aproximadamente £ 133.33 ($ 150) por vatio ahorrado.
En 2022, el equipo llevó una selección de ruedas al túnel de viento para realizar pruebas. Los resultados mostraron que la diferencia entre las mejores y las peores ruedas aerodinámicas era de solo 3.87 vatios, sin una relación directa entre el precio y el rendimiento. Esto sugiere que actualizar a un juego de ruedas aerodinámicas premium genera ahorros adicionales limitados en comparación con las opciones económicas.
Curiosamente, la principal diferencia entre ruedas profundas y poco profundas solo se hace notar en ángulos de guiñada mayores, que son relativamente poco comunes, lo que significa que la ganancia de rendimiento en el mundo real puede ser incluso menor.
Por supuesto, la aerodinámica no es la única razón para comprar ruedas modernas. Muchas ruedas modernas son más ligeras, más anchas y ofrecen un mejor manejo. Sin embargo, si la única razón por la que estás considerando comprar ruedas profundas es para mejorar la aerodinámica, es posible que quieras pensarlo dos veces antes de invertir todo ese dinero... incluso si se ven geniales.
Lecturas recomendadas:
- Cómo a Elija de la forma más Derecha ¿Interior Bicicleta Almacenamiento Estante
- Los ¿Esta de la forma más Diferencias Entre Ciclocross y Grava ¿Bicicletas?
- Baja Mi Perfil vs Alta Mi Perfil Ruedas: Cuales Debería I ¿Escoger?
- Debería También Bicicleta TOURS Gracias a Mariposa ¿Bigote daliniano?
- Cómo a Crear an Eficaz Cycling Cursos Planificación