Como a rigidez nos quadros de carbono aumenta a velocidade?

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Eu tenho um Roubaix Especializado com uma estrutura de carbono 7r; o Tarmac tem 11r. Vou notar uma mudança de velocidade se andar "exatamente" nas mesmas condições? O 4r adicional = mais velocidade? Estou pensando em atualizar, mas não quero fazer o investimento sem um bom feedback.

frames carbon Ed Raygada
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É preciso observar que o maior "amortecedor" da bicicleta é o ciclista. O corpo vibrando para cima e para baixo absorve mais energia do que o quadro jamais poderia. Minimizar a vibração do corpo (além de minimizar as perdas de pneus e quaisquer componentes da suspensão) é o caminho para evitar a energia "perdida".
Daniel R Hicks
Os pilotos da GT ultra box ll recusaram-se a competir nas Olimpíadas de 2008 porque disseram que não sairia tão rápido. Os preferidos eram as bicicletas de alumínio relativamente rígidas. Supondo que eles saibam do que estavam falando, temos alguma pista de que a rigidez ofereça um benefício limitado. Você também encontra pessoas dizendo que a fibra de carbono absorve muito melhor a energia, então alguém precisa fazer a pergunta. É possível que os pilotos do GT tenham assumido que a rigidez era o problema quando, na verdade, o ultra box ll estava simplesmente absorvendo muita energia?

Respostas:

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Como regra geral, um quadro mais rígido absorve menos energia de entrada e transfere mais energia - portanto, mais energia das pernas significa mais energia para o volante.

Mas....

As motos têm designs diferentes, portanto a aerodinâmica das motos e o piloto nelas serão diferentes, o que resultará em velocidades diferentes.

E depois...

Uma estrutura rígida transmitirá as imperfeições da estrada para o ciclista, causando fadiga e gastando mais energia porque a bicicleta / ciclista está sendo levantada por imperfeições na estrada, onde a bicicleta mais flexível as absorve, o que significa que a maior parte da massa está se movendo para a frente.

Uma bicicleta ideal é rígida onde precisa transmitir força de pedestres, mas possui qualidades de absorção de choques para absorver solavancos e imperfeições da estrada enquanto é aerodinâmica para a bicicleta e o ciclista.

adam f
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As duas coisas um tanto opostas (rigidez versus conforto) são parcialmente o motivo pelo qual o carbono pode ser realmente bom em uma bicicleta; com as tramas certas nas direções certas nos lugares certos (e difícil de conseguir tudo isso da maneira certa), você pode ter rigidez em uma direção e conforto em outra. Para ver uma combinação realmente boa de ambos, tente uma bicicleta de bambu como a Boo.
Ken Hiatt
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Deve-se notar que, para ser perfeitamente preciso, uma estrutura mais rígida não "absorve menos energia". A energia é absorvida pelo amortecimento, não pela flexibilidade. Uma estrutura mais rígida pode (ou não) ajudar a "direcionar" melhor a energia do ciclista - depende de uma grande combinação de fatores.
Daniel R Hicks
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"Regra geral, uma estrutura mais rígida absorve menos energia de entrada ..." Não, e esse é o maior mito em relação às bicicletas. Como observado por Daniel, o amortecimento causa perda de energia, não rigidez ou falta dela. Segundo, rigidez adicional (no plano vertical) pode afetar adversamente o conforto. Terceiro, bicicletas ultra-rígidas podem não agradar a todos. Um estudo muito pequeno mostrou que a rigidez adicional do quadro resultou em menor potência. Foi atribuído ao fato de que o quadro realmente age como uma mola e aumenta as batidas dos pedais.
Dissidente
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Além disso, fibra de carbono mais rígida geralmente significa mais carbono quebradiço. Finalmente, embora o Tarmac 11r possa usar carbono mais rígido, quase definitivamente não está usando exclusivamente carbono mais rígido. Provavelmente há algumas camadas aqui e ali, pois o uso exclusivo de carbono mais rígido provavelmente resultaria em um quadro propenso a falhas e muito frágil. Conclusão: 11r vs 7r, 8r, 9r, etc. é principalmente marketing. A rigidez adicional pode ajudá-lo, embora ninguém tenha realmente mostrado que isso é verdade. Isso pode machucá-lo, e um pequeno estudo mostrou que isso é verdade. Pode não fazer nada também.
Dissidente
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janheine.wordpress.com/2011/10/03/… (sim, é um blog, mas é um resumo de um artigo publicado). Além disso, preciso revisar minha primeira declaração bem acima - a tensão de energia é uma das maneiras pelas quais a flex pode reduzir a potência ( fairwheelbikes.com/c/reviews-and-testing/… ). A energia de tensão é retornada, já que o quadro da bicicleta é como molas. Se essa energia retornada é produtiva ou não é outra questão.
Dissidente
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Quanto mais rígida é a estrutura, mais ela resiste à flexão sob carga.

Para fins de demonstração, digamos que você tenha uma estrutura de carbono que, sob uma carga de 400 watts de potência de pedalada, tenha 2 "de flexão. A potência real das rodas é de 400 - Custo para flexionar.

Agora você pega uma estrutura que flexiona apenas 1 ". Menos força é aplicada na flexão da estrutura, para que mais energia seja traduzida para as rodas, o que resulta em uma bicicleta mais rápida.

Quanto mais rígida é a estrutura, mais dura é a condução em geral, por isso pode não ser tão confortável.

Se você conhece bem os carros, é o mesmo conceito por trás da potência na manivela, contra a potência nas rodas.

JohnP
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O mesmo que eu disse acima - flexionar o quadro, por si só, não absorve energia.
Daniel R Hicks
Notado. Eu estava tentando manter as coisas simples. : p
JohnP
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A noção de que rigidez é igual a maior desempenho é mais verdadeira no laboratório do que na estrada. Sean Kelly venceu centenas de corridas - muitas vezes em corridas - ao longo dos anos 80 e venceu a maioria delas em uma bicicleta de alumínio Vitus 979 que provavelmente era a bicicleta mais flexível usada em corridas profissionais nos últimos 50 anos.

É muito improvável que você note muita diferença entre os dois quadros. Lembre-se também de que, para que a comparação seja precisa, todas as outras partes da bicicleta devem ser idênticas. Barras, hastes, rodas, manivelas contribuem para a rigidez.

ChrisL
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Em termos reais, a menos que você seja um ciclista de nível superior, fará pouca diferença. O mundo do ciclismo de estrada é bastante focado na bicicleta, quando, na realidade, é a pessoa que faz a diferença na rapidez com que você é. Monte o que você está mais confortável.

Tim Rutter
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Assim como no automobilismo, você pode usar suportes de motor mais rígidos para ajudar a transferir mais potência do motor para as rodas. No entanto, me disseram que isso pode causar uma qualidade de condução horrível no veículo. Agora imagine isso em uma bicicleta de estrada ultra rígida. Excelente no asfalto sedoso, suave e novo - mas no mundo real, estremecer a cada pequena lombada na estrada afetará negativamente sua velocidade. Sei que paro de pedalar e estremeço enquanto passo por trechos irregulares da estrada. Você mente, ótimo para alimentar as colinas que eu espero.

10p
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Gostaria de questionar se montagens de motor mais rígidas são eficazes em veículos a motor, ainda mais do que questionar uma estrutura de bicicleta rígida. Assim como as bicicletas, elas podem estar "na moda" para pessoas com problemas de insegurança, o que seria a atração.
Daniel R Hicks