April 05, 2017

FLO Cycling – A2 Wind Tunnelにおけるタイヤ調査 パート2


本シリーズのパート1では、Front FLO 60 Carbon Clincherホイールに装着した様々なタイヤによって生み出される空気抵抗を調べました。 多くの方がご存知のように、最速のタイヤを探す際、空気抵抗はその公式の半分に過ぎません。 タイヤの回転にどのくらいの出力が必要かを知るには、タイヤの転がり抵抗も考慮しなければなりません。 空気抵抗と転がり抵抗の両方を克服するのに必要なワット数を組み合わせる際にのみ、どのタイヤが最速かを判断することができます。 



各タイヤによって生み出される転がり抵抗を算出するため、1箱分のタイヤをBlather ’bout Bikesのトム·アンハルト氏に送りました。 トムさんはとても尊敬されているエンジニアであり、サイクリングのあらゆることに関する豊富な知識があります。 トムさんは転がり抵抗のテストのための機材を自分で持っており、それは私たちの用途にぴったりでした。 トムさんは各タイヤの転がり抵抗の算出を終えた後、各タイヤが消費した合計ワット数を算出しました。 

その数値を見てみましょう!

ステップ1: 転がり抵抗を算出する

下記の転がり抵抗値を算出するため、以下のテスト手順を用いました。

  • • * 自転車の速度は35km/h (21.75mph)。
  • • * ホイール荷重は45kg (99.21ポンド)。
  • • * 転がり抵抗の数値はMavic Open Proホイール (120 psi) で測定。

* トムさんが気付いたこと: 「120psiでMavic Open Proホイールに装着したタイヤの (平坦な) ローラーの転がり抵抗係数は、100psiで内部幅21mmのホイールに装着した場合の転がり抵抗係数とほぼ等しいことが分かりました」

各タイヤの転がり抵抗値と、転がり抵抗を克服するための出力は以下の通りです。 最も速いものから最も遅いものまでの順番で一覧にしています。

ステップ2: 空気抵抗と転がり抵抗を組み合わせる

グラフ上に示されたそれぞれの値について、タイヤの空気抵抗値と転がり抵抗値はワットに変換し、合計しました。 この組み合わせた値は、タイヤを動かすのに必要な合計ワット数を表しています。

注意: 本シリーズのパート1における空気抵抗値と転がり抵抗値を組み合わせる際、データのベータ補正はトムさんによって行われたものであることを留意することが重要です。 トムさんのベータ補正計算は周囲の風を進行方向に対して90度 (純粋な横風) と仮定し、任意の自転車の速度におけるヨー角の結果を導き出しています。

1つの図に非常に多くのタイヤがあるため、このデータを相関図で表示するのが最善と考えました。  



ステップ3: 当社のNet Drag Reduction Value (純抵抗低減値) の公式を適用する

それではこのデータは全て何を意味するのでしょうか?  どのタイヤが本当の意味で最速なのでしょうか?  FLOで私たちは、自転車走者がホイールが実地でどのくらいの時間を短縮するか現実的な概算を得られるNet Drag Reduction Value (NDRV、純抵抗低減値) の公式を開発しました。 この公式は、当社の5段階の設計プロセスで収集した110,000個の実地のデータポイントを利用して開発されたものです。 自転車走者が各ヨー角度で平均でどのくらいの時間がかかるかは分かっているため、当社のNDRVの公式は全てのヨー角度における出力値の加重平均を算出することができます。 下の表は、当社のNDRVの公式によって生成される数値に基づいて最も速いタイヤから最も遅いタイヤまでを一覧にしたものです。 出力値が低いほどタイヤが速くなることをご留意下さい。 ワット数は単独のタイヤのものです。


今回の記事を楽しんで頂けたなら幸いです。 下でご意見やご質問をお願いします。 転がり抵抗係数データについて手助けして頂いた全てのことに関して、トムさんに特別な感謝の意を表したいと思います。

それではお元気で。

クリス
Written by FLO Cycling