Produsen berusaha keras untuk membuat aero kit, tetapi apakah itu benar-benar akan membuat Anda lebih cepat? Pengendara sepeda mengetahuinya
Jika Anda mengendarai sepeda, Anda tahu semua tentang efek hambatan angin. Saat berkendara dengan kecepatan di jalan datar, hambatan aerodinamis berkontribusi hingga 90% dari keseluruhan ketahanan terhadap gerakan maju. Itu karena bentuk sepeda dan pengendara yang tumpul dan tidak beraturan pada dasarnya buruk dalam melewati udara dengan mulus, yang berarti bahwa setiap peningkatan aerodinamika dapat membuat perbedaan besar dalam menghemat energi yang berharga dan meningkatkan kecepatan.
Akibatnya, produsen menghabiskan banyak waktu dan uang untuk pengujian aerodinamis, mengklaim misalnya bahwa kit yang 10% lebih efisien, dapat menghemat 20 detik pada jarak tertentu atau memberi Anda keuntungan yang setara dengan lima watt. Pengendara sepeda ingin melihat apakah klaim ini dapat dibuktikan di dunia nyata, dan tidak hanya di terowongan angin.
Untuk melakukan penyelidikan sendiri, kami datang ke Sirkuit Sepeda Hillingdon di London Barat. Rencananya adalah James tester sepeda residen menyelesaikan lima sesi dari tiga putaran dengan upaya terukur dan konsisten 300 watt menggunakan bagian yang berbeda dari kit aerodinamis setiap kali.
Kami meluangkan waktu setiap sesi untuk menentukan efektivitas aerodinamis setiap item, dan kemudian menggabungkan semuanya untuk memastikan efek kumulatif.
Komponen yang kami tukarkan adalah roda, palang, helm, dan skinsuit – dengan kata lain, komponen yang paling mungkin diubah oleh pengendara jalan biasa untuk mencari aerodinamis yang lebih baik. Meskipun ada beberapa variabel yang berarti pengujian kami tidak sepenuhnya ilmiah, rencana kami tentu menarik bagi direktur teknologi dan inovasi Reynolds, Paul Lew.
'Pengujian semacam ini tidak cukup terjadi, ' katanya. 'Ini cara yang bagus untuk menguji aerodinamika – masalahnya adalah terlalu mahal untuk mengontrol variabel di dunia nyata sama seperti Anda dapat mengontrol jumlah variabel yang lebih terbatas di terowongan angin.
'Akan terlalu sulit untuk mencapai tingkat keandalan yang membuat sebagian besar insinyur merasa nyaman untuk menyebutkan nama mereka juga. Kalian bukan insinyur, jadi tidak perlu khawatir, dan saya melihat nilai dalam jenis pengujian ini.’
Jadi dengan validasi salah satu nama yang paling dihormati dalam aerodinamika bersepeda, kami mendapatkan retakan.
Roda
Tiga lap pertama James diselesaikan dengan velg Mavic R-Sys SLR, palang Giant Contact SL, jersey Pro Race Sportful dan bibshort Super Total Comfort dan helm Giro Aeon – semua kit tanpa pretensi aerodinamis.
Tiga putaran ini rata-rata 2m 33s, yang kami gunakan sebagai waktu kontrol untuk membandingkan putaran dengan penyesuaian aerodinamis kami.
Perubahan pertama adalah beralih ke roda bagian dalam Bontrager Aeolus 5 TLR. Roda bagian dalam memiliki jari-jari lebih pendek yang mengganggu aliran udara lebih sedikit daripada roda standar, ditambah pelek yang lebih dalam juga mendorong aliran udara laminar (halus) di atas permukaannya.
Lew menjelaskan bahwa pada sudut yaw tertentu, pelek aero yang baik dapat menggunakan angin seperti layar pada kapal, menciptakan dorongan ke depan yang melawan hambatan. Waktu rata-rata James untuk tiga putaran adalah 5 detik lebih cepat per putaran (2m 28 detik) daripada waktu kontrol – peningkatan 3,3%.
Ini sepertinya tidak sebesar yang kami harapkan, tapi Lew tidak terkejut.
'Efek layar dari pelek yang dalam bekerja paling baik dengan angin samping yang konsisten, misalnya pada jalur TT out-and-back. Pada sirkuit balap pendek, tikungan mengubah sudut angin terlalu banyak sehingga tidak memiliki efek dramatis.’
Aero bar
Langkah selanjutnya adalah menukar palang tradisional ke palang jalan aero Enve SES flat-top. Bentuk ekor Kamm pada bagian atas menghadirkan area frontal yang minimal terhadap angin, sehingga memiliki efek memisahkan udara dengan rapi untuk mengurangi perbedaan tekanan yang menyebabkan hambatan tekanan – faktor kunci dalam hambatan aerodinamis total.
Waktu putaran rata-rata dengan bilah Enve adalah 6 detik di bawah kontrol pada 2m 27 detik – penghematan 3,9%. Ini mengejutkan kami, karena kami tidak menyangka perbedaan kecil dalam bentuk batang memiliki efek seperti itu pada gaya hambat aero, tetapi peningkatan kecepatan tidak semuanya bergantung pada penampang aerodinamis batang.
Mereka sempit di sepanjang bagian atas dan melebar di bagian bawah, jadi meskipun lebar keseluruhannya sama, bagian atas menyajikan area depan yang lebih kecil. Ditambah bentuk tetesan air mendorong pengendara untuk mengadopsi posisi yang lebih sempit dan lebih aerodinamis.
Simon Smart, pendiri perusahaan aerodinamika Drag2zero, membantu mengembangkan standar. 'Mengubah dari posisi yang lebih tegak ke posisi yang lebih rendah memberikan pengurangan hambatan terbesar, ' katanya.
'Watt ekstra yang dihemat dari aerodinamika yang baik dengan mudah lebih besar daripada keuntungan yang Anda dapatkan dari pelatihan musim dingin terbaik yang dapat Anda lakukan.'
Helm
Karena kepala pengendara adalah salah satu area yang paling terpapar aliran udara, pabrikan memproduksi helm aero-road yang dirancang untuk mengarahkan aliran udara secara efisien guna meminimalkan turbulensi sambil tetap memiliki beberapa ventilasi pendingin.
Hal ini telah menyebabkan klaim baru-baru ini tentang peningkatan aero yang mengesankan, dengan Giro mengklaim bahwa Serangan Udaranya 17 detik lebih cepat lebih dari 40km daripada helm Aeon-nya. Dengan Specialized's Evade di kepalanya, James mencatat putaran rata-rata 2m 31s – perbedaan 2s dengan waktu kontrol kami. Saat diekstrapolasi, ini dapat menghemat sekitar 26 detik selama perjalanan 40 km.
Lew menjelaskan tingkat penghematan waktu yang mengesankan ini kemungkinan karena kecepatan James yang relatif tinggi. Untuk mempertahankan output 300 watt, ia melaju dengan kecepatan sekitar 38kmh, dan manfaat dari peningkatan aerodinamika meningkat secara eksponensial dengan kecepatan.
'Jika Anda menggambar grafik dengan gaya hambat pada sumbu vertikal dan kecepatan pada sumbu horizontal, Anda tidak akan melihat garis lurus – Anda akan melihat kurva eksponensial ke atas, ' kata Lew. ‘Drag mulai meningkat secara signifikan di atas 30kmh, jadi di atas kecepatan itu peningkatan aerodinamis benar-benar terlihat.’
Skinsuit
Aero kit terakhir kami adalah skinsuit Santini Speed Shell. Lew dan Smart setuju bahwa karena benda adalah massa tunggal terbesar, ia memberikan kontribusi terbesar dari gaya hambat.
Setelan kulit menghilangkan riak permukaan yang disebabkan oleh jahitan dan pakaian yang tumpang tindih, jadi kami mengharapkan efek yang cukup besar pada aerodinamika. Namun kami hanya menemukan penghematan waktu 0,8%, dengan James mengatur putaran rata-rata 2m 32s.
Meskipun masih merupakan penghematan yang layak ketika diekstrapolasi ke jarak yang lebih jauh, itu kurang bermanfaat daripada item lain dalam tes ini. Hal ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa jersey dan bibshort standar James memiliki potongan yang cukup bersemangat dengan sedikit kelebihan kain.
Manfaat lain dari skinsuits, seperti kompresi yang diberikannya pada otot, telah terbukti mengurangi kelelahan tetapi hanya setelah menempuh jarak yang lebih jauh daripada yang kita lakukan di sini.
Hal terakhir yang perlu disebutkan adalah bahwa berbeda dengan komponen lain yang dapat dibentuk ulang untuk meminimalkan hambatan, skinsuit hanya dapat berfungsi untuk mengurangi apa yang dikenal sebagai 'gesekan langsung' dan tidak mengubah bentuk tubuh pengendara. Gesekan langsung merupakan komponen sekunder dari gaya hambat aerodinamis dan tidak terlalu signifikan dibandingkan dengan bidang dan profil frontal.
Aero penuh
James menyelesaikan tiga putaran terakhirnya dengan semua perlengkapan aero. Bersama-sama mereka memungkinkan dia untuk memotong 10 detik dari rata-rata putaran kontrolnya pada output daya yang sama, rata-rata 2m 23 detik.
Total penghematan 6,5% ini akan bernilai signifikan selama 2m 27 detik selama 40km. Bisa ditebak, hasil ini sedikit lebih kecil dari jumlah keuntungan individu karena peningkatan eksponensial drag dengan kecepatan, ditambah cara kompleks di mana beberapa elemen aerodinamis berinteraksi.
Seluruh pengendara dan sepeda bekerja sebagai suatu sistem dan ini bukan hanya kasus menambahkan satu elemen ke elemen berikutnya dan mengharapkan mereka semua berperilaku seolah-olah dalam isolasi. Banyak ahli di lapangan mengatakan integrasi komponen adalah tempat keuntungan besar di masa depan.
Meskipun pengujian kami tidak dikontrol secara ketat seperti eksperimen laboratorium, ini mengungkapkan tren konsisten yang mendukung kemanjuran kit aerodinamis dalam pengaturan dunia nyata, dan menunjukkan bahwa obsesi terhadap keuntungan aerodinamis cukup beralasan. Smart setuju: 'Setelah Anda melatih tubuh Anda ke tingkat yang baik, sulit untuk menemukan lebih banyak lagi, tetapi aero kit adalah cara yang layak untuk menjadi lebih cepat.'
Meskipun Smart dan Lew memperingatkan bahwa kurangnya pengulangan dengan pengujian kami harus membuat kami berhati-hati untuk sampai pada kesimpulan konkret tentang manfaat komparatif dari berbagai peralatan aero, keduanya setuju bahwa kit tersebut akan bermanfaat.
'Apakah pengujian Anda mengontrol variabel yang cukup atau memiliki kumpulan data yang cukup besar untuk membuat keputusan pembelian berdasarkan hasil adalah keputusan bagi pembaca Anda, tetapi saya memperkirakan bahwa keseluruhan tren yang ditampilkan akan sedikit berubah jika kumpulan data meningkat.' Sebuah terowongan angin katamu? Siapa yang butuh salah satunya?
