Rodas - arrasto aerodinâmico em watt.

Muito se fala do assunto, inclusive na esfera do marketing, da moda, etc.
Pouco se testa de verdade.
Mas nesse site a coisa é mais séria - http://www.rouesartisanales.com - vejam como foram testadas as rodas nesse link - http://www.rouesartisanales.com/article-15505311.html

As condições de teste simulam 50 km/h de velocidade com vários ângulos de ataque, e para que as diferenças apareçam de forma clara e justa, os valores de resistência aerodinâmica foram multiplicados por valores de uma curva de gauss que considera as condições mais prováveis de acontecerem na vida real - os ângulos de ataque entre 0 e 5 graus representam mais de 90% das condições da realidade, ou seja, rodas com excelente desempenho com 45 graus de entrada do vento não contam muito.. foi a forma inteligente de evitar considerar somente a condição de angulo zero, ou seja, vento exatamente de frente.
Aqui, a curva de gauss e a explicação, em francês.

Dessa forma, foi possível estimar, para os 50 km/h, e condições de vento usuais - de frente ou com pequeno ângulo, a energia em watt que cada roda testada consome - é impressionante a quantidade de rodas testadas - tempo e paciência..

Os resultados são apenas para uma roda, porque o site entende que o ar já entra (e sai) muito perturbado, e os efeitos vão variar com quadro, tamanho e posição do ciclista, etc.
Mas claro que vai sempre haver alguma relação de desempenho entre o observado na dianteira com o que vai acontecer na traseira.
Aqui, o gráfico resumo dos resultados.

Vale a pena observar:
1 - O excelente desempenho das 808, mesmo comparado com as TriSpoke da HED - mais comuns de serem vistas nos TT de grandes voltas - será por serem mais guiáveis nos ventos cruzados, para os ciclistas leves, ou são usadas pelas equipes que não são patrocinadas pela Zipp? Ano passado, até o Sastre usou 808 na dianteira.
Afinal, as 808 são rodas que podem rodar em tudo, inclusive estrada, se o ciclista não for muito leve - o Cancelara ganhou MSR com elas, se não me engano.
2 - Algumas rodas de uso geral vão muito bem, como as 404 e outras de carbono ou alumínio entre os 35 e 50 mm, ou seja, não adianta usar uma roda altíssima para ganhar 2 watt.
3 - Algumas consagradas com desenho quadrado ou muito usinadas, em especial algumas Mavic, vão mal, com destaque para as consagradas Ksyrium, indicando que são rodas que provavelmente focam outras vantagens, como peso, inércia rotacional e rigidez (rigidez não é o forte das Zipp de perfil algo, definitivamente).

Para comparar dois fetiches típicos e caros no nosso mercado, a diferença entre a 404 e a KsyriumES é superior a 13 watt!
Se na traseira aparecerem mais uns 7 (metade disso) são 20 watt de diferença!

Parece muito - depois da base feita, eu suei 2 meses para ganhar 20 w na minha potencia máxima de 1 hora!
Mas na verdade, essa premissa minha é mentirosa, falsa, porque o teste foi feito a 50 km/h, justamente para ampliar o efeito aerodinâmico.
Na potencia de 1 hora, eu ando somente a 35 km/h, e as diferenças aerodinâmicas seriam muito menores - se considerarmos as perdas proporcionais a V ao quadrado, os tais 20 watt a 50 km/h seriam apenas 10 watt nos meus 35 km/h - o que continua sendo uma enormidade!
Com esses 10 watt de perda, ao invés de 35 por hora eu andaria a 34,4 km/h - 0,6 km/h a menos!
Eu acho muito. Num TT de uma hora, daria 600 metros, ou seja, ~60 segundos = 1 minuto!!
Para mim, reles mortal, das KsyriumES para as 404, 1 minuto de economia por hora (calma, isso é teórico, cara pro vento, sozinho - não vale para circuitos, pelotões, etc...)

Nos 50 km/h, eu teria que despejar uns 625 watt.. e os tais 20 watt perdidos nas rodas iam me dar apenas 49,4 km/h de velocidade - 0,6 km/h a menos, de novo. Num TT de uma hora (a 50 por hora e a 625 watt... sonho...) seriam uns 43 segundos a mais.

Mas eu sou pesado e grande, um ciclista mais leve, faz 50 por hora com muito menos potencia, e os 20 watt iriam fazer enorme diferença.

Ué? Quanto mais rápido, num TT de uma hora, as rodas aero fazem menos diferença?
Sim, é porque tem o ciclista e a bike em cima, aborvendo muito mais energia do que as rodas, claro..

Quem quiser estimar, e bem, a potencia para determinada velocidade, ou vice versa, nas condições de estrada ou na posição de TT, sugiro usar esse calculador aqui.
É o melhor de todos, bastante próximo dos valores reais obtidos em Power Meters.
Coisa de no máximo 5% fora, as vezes menos.
Faça a opção pelas unidades métricas (se não quiser converter seus dados), e mesmo sem as unidades mostradas do lado. O site original está fora do ar, mas o calculador sobrevive no web-archive.

Bem, está aí o post, para análise e comentários.
Peço desculpas pelo texto grande, mas o assunto é complexo.
Existem outros estudos por aí, mas esse parece bem técnico e consistente, além de razoavelmente atualizado, e não consta ser comprometido com marca alguma.


Editado por Clythio - 13 Ago 2009 as 15:27

Parabéns pelo tópico Clythio!

Em primeiro lugar, Clythio, parabéns por sua valorosa contribuição, tópico interessantíssimo.
Tópico Dura-Ace!
Achei interessante a Shimano WH-R550 superar as Ksyrium e Aksyum(bem mais caras) no teste.
A pior de todas é ALX-440 (some crappy wheels) e a melhor custa só 2090 Euros cada uma. Nó!
Em outra parte do teste das rodas, eles medem a inércia das rodas, através da medição da energia gasta para acelerar de 0 a 30km/h em 10 segundos.
Neste teste, a diferença entre a Lew Racing Pro VT-1  (melhor roda no teste) e a Aksium Race foi de 7W.

Editado por Lonx - 13 Ago 2009 as 17:42

Com certeza, a coisa aqui é só aerodinâmica - roda é sempre uma solução de compromisso, e depende do uso, prova, ciclista, terreno, vento, tudo.

E até mesmo de gosto ou adaptação pessoal - porque o sprinter Tom Boonem, no período em que foi campeão mundial e ganhou um monte de prova grande, usava (e acho que ainda usa) rodas Ambrosio tubular, perfil baixo, quadrada, e com 36 raios?!! Exatamente a roda que eu tinha na minha Lazzaretti 1980!!?
Pela rigidez, pelo conforto, pela confiabilidade de não quebrar raios, porque ele anda de roda o tempo todo com exceção dos últimos 250 metros, e prefere gastar menos energia durante as provas longas com as acelerações e mudançãs de direção, ou simplesmente porque se sente melhor com elas?... Sei lá, só perguntando, eu adoraria uma chance de perguntar exatamente isso!

Não existe a roda aero, leve, rígida, baixa inércia rotacional, que suporte altíssimas pressões na versão clincher...  e barata!
Só quis apontar alguma luz técnica sobre um tema bastante debatido, valorizado, onde a gente acaba gastando dinheiro, enfim.
Quantos aos outros tópicos sobre rodas - inércia e rigidez lateral, também pretendia postar específico e comentado, além de outro ponto que considero bem mais importante do que esses, porque faz muito mais diferença - atrito de rolamento de pneus, clinchers e tubulares, inclusive considerando a pressão adotada.

então só pensando no seu exemplo:

Lobo escreveu: roddrigo escreveu: Clythio Parabens pela iniciativa de trazer informação de qualidade pro forum! Vc é um cara que eu considero um excelente forista! sempre participando dos tópicos XTR (aqui é Record..he he he...), ficando fora dos bate-bocas, e mantendo o nível!!! continue assim!   2

3 - Parabéns Clythio, sempre trazendo conhecimentospro fórum.

roddrigo escreveu: então só pensando no seu exemplo: Vc é um ciclista relativamente leve, então a flexão lateral não é tanto problema. Vc é bom de sprint ou de passo? Se vc for mais passo pode focar mais na aerodinâmica do que rigidez e inércia. Uma Zipp 404 pode ser uma boa pedida. Ja se vc gosta de sprintar a zipp pode ser meio mole pro seu gosto.... e por aí vai...   Clythio Parabens pela iniciativa de trazer informação de qualidade pro forum! Vc é um cara que eu considero um excelente forista! sempre participando dos tópicos XTR (aqui é Record..he he he...), ficando fora dos bate-bocas, e mantendo o nível!!! continue assim!

ultimamente to tentando manter o passo, pq tentar sprint aqui sem embalador não dá. Eu tinha pensado em algo até mais aero, tipo 808.

aqui venta bastante :(.

Jcesark escreveu: Parabéns, mas isso aí é papo de engenheiro, não de ciclista.

Com certeza, mas ocorre que sou ambos! E como no nosso esporte entra essa coisa da técnica, do equipamento, e do gasto da grana, acho que ambos são compatíveis - a engenharia e a prática do ciclismo competitivo. abraços,

rodrigodf escreveu: aqui venta bastante :(.

Vem passar uns dias aqui no CE,  pra vc ver o que é vento, mas não esqueçe a vela.

Acho que o problema ao fazer isso Branco é saber qual valor/peso adotar pra cada item.
O que vale mais, rigidez ou aerodinâmica?
Isso já fazemos ao escolher um modelo específico para cada caso, como o Roddrigo lá em cima já havia mencionado.

 

 

Editado por uphill - 15 Ago 2009 as 03:12

Branco escreveu: Pergunto isso porque existe um vídeo no youtube no qual alguém explica sobre a bike do Cavendish. Mesa diferente, garfo diferente e advinhem, rodas diferentes do resto da equipe: traseira Zipp 404 e dianteira HED Stinger 6 (Não consegui entender bem)... Porém, esta roda da HED é voltada para TT, não conheço, mas imagino que não seja tão rígida. A não ser que as 404 sejam muito moles mesmo

Acho que esse vídeo é herança de quando a HighRoad estava uma salada só, em transição de patrocinador, e cada um usava o que bem entendia, mixavam um monte de coisa, usavam rodas pessoais, tudo sem adesivo do fabricante, etc.
Esse mix nem faz muito sentido, não deve ter uma razão especial, são só duas rodas altas, uso geral, boa qualidade, baixo peso, já que o Cav precisa sobreviver nas rampas para chegar na faixa.
Uso Zipp, mas pelo método construtivo, desconfio que as Hed modernas sejam mais rígidas.
Nem sei o que está usando hoje, sei que só os super top podem fugir do que é imposto pelos patrocínios - Cippo fez isso, Boonem fez isso - com certeza, os Ambrosio box de 36 raios não vão virar top sellers...

Cav repetiu essa fórmula essa semana, vencendo chegada de provas por etapa.
Acho que vai virar padrão de uso dele.

salva esse!

Putz, esse Jcesark é um mala. Como esse cara nunca tomou ban? Só fala asneira nos tópicos.

Um complemento com relação às Zipp, que vale para 303, 404 e 808: em termos de sensibilidade à ventos laterais, o comportamento das Firecrest (atuais) em relação às convencionais (até 2011/12) é bem diferente.