Aero vs. hmotnost: co vás skutečně zrychlí

Lehčí, nebo aerodynamičtější? Je to otázka za většinou nákupů kol a sad kol a marketing tahá oběma směry. Fyzika dává jasnou odpověď a závisí hlavně na tom, kde a jak rychle jezdíte. Tento průvodce vysvětluje síly, kde která vyhrává a jak dobře utratit peníze a pozornost.

Je součástí IKUISTA Tech Notes, našich srozumitelných průvodců technikou za kolem.

Tři síly

Na rovině bojujete se třemi věcmi: aerodynamickým odporem, valivým odporem a třením pohonu. Ve stoupání přibývá čtvrtá, gravitace.

Klíčové je, jak každá roste. Aerodynamický odpor roste s třetí mocninou rychlosti. Zdvojnásobíte-li rychlost, výkon na protlačení vzduchu vzroste zhruba osmkrát. Gravitace roste s hmotností a sklonem, lineárně. Valivý odpor je zhruba úměrný hmotnosti a téměř konstantní vzhledem k rychlosti.

Tento rozdíl v růstu rozhoduje o všem, co následuje.

Kde vyhrává aero

Protože odpor tak strmě roste s rychlostí, dominuje na rovině a při rychlé jízdě. Při zhruba 40 km/h na rovině bojuje zhruba 80 procent vašeho výkonu se vzduchem. Při těchto rychlostech hmotnost sotva záleží.

Proto se aero kola, hlubší ráfky, čistší kokpit a především lepší jezdecká poloha vyplácejí na zvlněných a rovných tratích. Vezměte typickou trasu 100 km s mírným stoupáním. Přechod ze standardního endurance nastavení na aero může na vzdálenosti ušetřit mnoho minut a převážná většina té úspory pochází z odporu, ne z nižší hmotnosti. Lepší poloha, přiléhavější oblečení a čistší přední část mohou přinést totéž za malé či žádné peníze.

Kde vyhrává hmotnost

Hmotnost záleží, když je rychlost nízká a silnice stoupá. Na strmém stoupání při nízké rychlosti jde většina výkonu do zvedání kola a jezdce proti gravitaci. Při zhruba 15 km/h na sklonu 8 procent se převážná většina úsilí bojuje s gravitací a snížení hmotnosti pomáhá přímo.

Hmotnost je tedy pákou na dlouhých, strmých stoupáních jetých pomalu. Pro většinu jezdců je to menší podíl celkové doby jízdy, než se zdá.

Bod zlomu

Mezi těmito extrémy se oba faktory vyvažují. Hrubé pracovní vodítko z modelování: pod sklonem zhruba 3 procenta, nebo nad zhruba 30 km/h bez ohledu na sklon, dominuje aero. Nad sklonem zhruba 8 procent, nebo pod zhruba 15 km/h, dominuje hmotnost. Mezi tím jsou blízko sebe.

Hranici posouvají dvě věci. Silnější jezdec jede rychleji při jakémkoli sklonu, což posouvá rovnováhu k aero. A protože moderní závodní kola jsou už aerodynamicky optimalizovaná, sklon, při kterém lehké kolo vede, se během let posunul výš. Na stoupání tam a zpět také sjíždíte to, co jste vyjeli, kde lehčí kolo vrací čas aero kolu.

Jak dobře utratit

Pro většinu jezdců ve smíšeném terénu je lepším místem k hledání aero a nejlevnější aero je zdarma: vaše poloha na kole. Plošší záda a užší úchop rukou snižují odpor bez jakéhokoli nákupu. Správná poloha začíná správnou velikostí rámu, kterou vysvětluje náš průvodce stack a reach.

Poté dávají pláště a tlak spolehlivé, levné zisky, které platí při každé rychlosti. Hluboké ráfky a aero rámy pomáhají, pokud jezdíte rychle po zvlněných silnicích. Honit gramy dává největší smysl, pokud vaši jízdu ovládají dlouhá, strmá, pomalá stoupání. Než utratíte za exotické komponenty, vyplatí se přečíst, co ve skutečnosti ukazují data o keramických ložiscích.

Proměnná, která to vše převyšuje, je motor. Trénink přidá víc wattů než jakákoli jednotlivá součástka a dobré nastavení vám umožní je pohodlně vyprodukovat. Přístup IKUISTA je být k tomuto pořadí upřímný: nejdřív poloha a nastavení, pak pláště, pak aero výbava nebo hmotnost zvolená podle vašeho skutečného terénu, ne podle marketingu. Pokud vážíte aero rám proti univerzálnímu, náš průvodce výběrem mezi našimi modely to projde.

Teď vy

Je vaše jízda převážně rovná a rychlá, nebo dlouhá a strmá? Napište nám do komentářů, kterým směrem váš terén tlačí. Pokud chcete poradit při rozhodování mezi lehčím a aerodynamičtějším nastavením pro silnice, po kterých jezdíte, ozvěte se nám.

Často kladené otázky

Záleží víc na aero, nebo na hmotnosti?

Záleží na rychlosti a sklonu. Aerodynamický odpor dominuje na rovině a při rychlé jízdě, protože roste s třetí mocninou rychlosti. Hmotnost záleží nejvíc na strmých stoupáních jetých nízkou rychlostí.

Při jakém sklonu hmotnost poráží aero?

Zhruba řečeno hmotnost dominuje nad sklonem zhruba 8 procent nebo pod zhruba 15 km/h, zatímco aero dominuje pod zhruba 3 procenty nebo nad zhruba 30 km/h. Mezi tím jsou blízko sebe.

Jaký je nejlevnější způsob, jak se zrychlit?

Vaše jezdecká poloha. Plošší záda a užší úchop rukou snižují aerodynamický odpor zdarma. Poté dobré pláště a správný tlak dávají spolehlivé zisky při každé rychlosti.

Vyplatí se aero kola amatérům?

Na rovných a zvlněných silnicích ano, protože většina jezdců tráví nejvíc času při rychlostech, kde dominuje odpor. Zisky platí i při 30 km/h.

Co záleží víc než kolo?

Motor. Trénink přidá víc wattů než jakákoli součástka a dobré nastavení vám umožní je pohodlně vyprodukovat.