6 9月 2016

左右为难之选:该选轻量化还是空力轮组?

作为轻量化及空力轮组专家的Vision,为了满足职业选手追求更高速的需求,不断推出性能更佳的轮组,再创贴地飞行的最速纪录。然而,在茫茫一片轮海中,要选对适合骑乘需求丶赛事地型的轮组可是一门学问,例如说在比赛前,你该选择超轻量低框的Vision Trimax 30轮组,还是空力高框的Metron 81轮组,相信你也摸不着头绪吧!没关系,透过以下浅显易懂的选轮小教室,让你选对轮组御风而行。

平路vs.爬坡

自行车有一个黄金定律:越重越慢。这道理很简单,想必人人都会这麽认为吧!但事实上,所谓的轻量化黄金定律,近年来经过实验研究已被空力优势给打破。例如说虽然A组轮的重量高於B组轮,但如果A组轮的增重是因为框高较高,那很有可能俱有较佳空力优势的A轮,会跑得比重量较轻的B轮还要快。但问题是,究竟轻量化与空力优势,两者之间的优劣该如何衡量呢?

经研究数据显示,以时速32km/h骑行一小时,高框轮组比起低框轮组可节省均瓦10瓦的输出,也就是说在一小时的骑行中可以快上30秒。另一方面,当然在同样材质下,高框轮组也会来得比较重。假设说高框轮组比起低轮框重上450克,即便说是在很有挑战性的10度陡坡,450克的轻量化大约只可省下均瓦5瓦。

风阻系数

关於轮组的选用,除了空力丶轻量化,还有一个需要考虑的元素-风阻系数(CdA),这个数字是当某物体受到来自四面八方的风势干扰时,对该物体所产生的牵引力,是计算空气阻力的重要系数。在自行车中例如骑乘姿势丶量身调整丶空力安全帽等都可以优化空力系数。此外,本篇谈论的主题-轮组,经实验测试得知,使用空力轮组可以降低3-5%的空力系数,这是什麽概念呢?假设骑士以350瓦的踩踏功率於平路巡航,速度可无痛从44.6km/h拉高到45.4km/h。

此外,透过分析模型图更可得到令人震惊的事实:空力轮组不仅平路快,在缓坡上的表现也很猛。假设骑士以300瓦的功率,骑行在2%的缓坡,高框轮组所得到的空力优势,换算加权之下大约可比低框轮组还要拥有2,840克的轻量化优势。然而,随着坡度越来越陡,空力优势也跟着降低。来到6%爬坡时,高框轮组比起低框轮组,大约只得到50克的轻量化优势。

摸不着上述的分析数据吗?以Vision轮组为例,轻量化低框的Trimax Carbon TC24(框高24mm)整组仅重1,300克;而空力高框的Metron 81(框高81mm,开口胎版)来到1,790克。根据前一段的分析数据,两组轮的重量差异为490克,来到5%以上爬坡时,轻量化的重要性就会胜过高框轮组带来的空力优势。另外,这个研究继续深入分析,踩踏输出也是否会影响测试数据呢?是的,腿力越强丶速度越快的骑士,使用高框轮组的空力优势更明显,也因此对於环法级选手来说,高框与低框轮组的选用,8%以上的陡坡使用高框,8%以下的缓坡则用低框;而对於一般骑士,选择轮组的交叉点会落在5%。

更优越的加速性

​​​​​​​经研究证实,轮框越轻量,加速性越优秀。想像一下,花式溜冰选手在进行旋转动作时,运动员向外伸展胳膊。这麽做的用意是让身体作为中心点来旋转身体。更明确的说,如果你曾经看过冬季奥运,就可看到运动员利用双手的位置来调整身体的旋转速度,用来降低转动惯量对中心点的影响,也形成向外伸展胳膊时转动的速度较慢,而胳膊收缩并紧贴在身旁时转动的速度较快。这是物理学定律,相同质量的物体,当质量分布距离转轴越远,其转动速度也跟着较慢。

将场景移到自行车,溜冰选手的冰上旋转也类似於轮组上的车框及花鼓。根据牛顿第二运动定律,物体的加速度与净外力成正比,与物体的质量成反比,方向与净外力方向相同。所以,如果轮组的转动惯量越大,也就需要更强的驱动动能。

以Vision所赞助的Cannondale-Drapac车队的而言,身为强击型选手(Puncheur)的Jack Bauer在面对穿插短坡的骑乘地型,会选用低框轮组。在这种需要频繁加速的丘陵地型,你可以发现许多冲刺型选手也都使用低框轮组,为的就是更轻快的加速性;毕竟,加速反应在比赛中非常重要,胜负决胜点就在这里。

Vision旗下最终极的爬坡轮,框高24mm的Trimax TC24仅重1,300克;另一方面空力高框的Metron 81重量1,550克(开口胎版)。前面提到低框轮组比起高框轮组的优势在於轻量化,事实上还有另一项优点,一般来说低框轮组的刚性会比高框来得好(注:实际视各品牌轮组款式而定),也就是说比较硬;相较之下,高框碳纤板轮的骑感就会软一些,对於体重较重的骑士感受会明显一些。所以如果你的体重不算轻(80公斤以上),并且骑乘地型主要是起起伏伏的丘陵,那麽低框轮组所带来更佳的力量传输性,会有利於你攻克途中的小短坡。

更多轮组知识,请延伸阅读「青菜萝卜各有所好:管胎 vs. Clincher怎麽选?」丶「轮者无敌:选对车胎助你突破铁人纪录」丶「好轮更要配好胎-最速配VISION轮组的轮胎」。