Skip to content

Language

Currency

Lidwoord

Het onthullen van de wetenschap achter aerodynamisch velgontwerp: een diepe duik in velgvormen en technologieën

by shawn wick 18 Apr 2024 0 Comments

Aerodynamica is de afgelopen jaren de belangrijkste innovatie op het gebied van racefietsen geweest, van frame tot wielset. We zijn bekend met de pneumatiek van het frame, maar toch gebruiken we de framehoogte om de pneumatiek van het wielstel te beoordelen, wat in werkelijkheid niet het geval is. Aerodynamische wielen zijn in drie generaties geëvolueerd, van de originele V-vorm via de U-vorm naar de UV-vorm; de V-vorm is afgeschaft vanwege de lagere weerstand tegen frontale wind, en de U-vorm is de zogenaamde "fat rim", die stabieler is qua vaareffect en zijwindstabiliteit vergeleken met de V-vorm. Vergeleken met het V-vormige wiel is het U-vormige wiel een vooruitgang qua "zeileffect" en zijwindstabiliteit. Het streven naar aerodynamica is echter eindeloos, de wielvorm is geëvolueerd naar de UV-vorm. Natuurlijk is de UV-vorm slechts een metafoor, de dwarsdoorsnedevorm van de wielen van elk groot merk is niet helemaal hetzelfde en vertegenwoordigt verschillende ontwerpconcepten. Alle concepten zijn echter gebaseerd op uitgebreide CFD-berekeningen en worden gecontroleerd in windtunneltesten. De aerodynamische prestaties van de nieuwe UV-vormige wielen kunnen zelfs groter zijn dan die van de U-vormige wielen met een grotere framehoogte, waardoor het niet langer correct is om de aerodynamica te beoordelen op basis van de framehoogte.

ICAN AERO 52 WD-schijf

 

AERO 52 WD-schijf

De ICAN Aero Disc-serie is ICAN's meest kosteneffectieve en krachtige wielserie. Voortbouwend op het succes van de vorige Fast and Light-serie, maken de Aero-wielen gebruik van een geavanceerde koolstofvezellay-out en een aerodynamisch ontwerp om ongeëvenaarde prestaties te leveren. Met een buitenbreedte van 30 mm en een binnenbreedte van 21 mm zijn de velgen ontworpen voor minimale luchtweerstand. Hun tubeless-compatibiliteit van 25-40 mm ondersteunt zelfs de snelste banden.

 

Shimano Dura-Ace wielset

De nieuwste generatie Shimano wielstellen is geen kleine stap voorwaarts. Om voor elk model de velgvorm te vinden die de luchtweerstand minimaliseert en minder gevoelig is voor zijwind, gebruikt Shimano CFD voor analyse en AI voor velgontwerp. De AI zoekt naar wielvormen om op schaal te analyseren, inclusief vormen waar een menselijke ontwerper nooit aan zou denken. Dit doet ons denken aan de onlangs populaire ChatGPT: Zou het niet mogelijk zijn om een ​​super aerodynamische wielset te ontwerpen met behulp van deep learning en training?

De C36, C50 en C60 hebben allemaal dezelfde binnen- (21 mm) en buitenvelgbreedte (28 mm), dus dezelfde banden passen op dezelfde manier. De dwarsdoorsnede van de velgen lijkt op een normale "UV"-vorm, maar dit is bereikt door een AI-ondersteund ontwerp dat zowel aerodynamica als stabiliteit in aanmerking neemt.

Bontrager Aeolus RSL wielset

 

De nieuwe generatie Bontrager Aeolus RSL wielstellen is op een zeer hoog niveau ontwikkeld. Tot nu toe werd het optimalisatieproces bij Bontrager uitgevoerd in 2D-modus. De 3D CFD-methode die is gebruikt bij de ontwikkeling van de Aeolus RSL maakt een nauwkeurige berekening mogelijk van de subtiele trekkrachten die het wielstel genereert in verschillende richtingen, op verschillende niveaus en in verschillende delen van het wielstel. Met deze nieuwe aanpak kon Bontrager de omstandigheden in de echte wereld beter nabootsen, het ontwerp dienovereenkomstig aanpassen en de aerodynamica en rolweerstand optimaliseren. Het resultaat is de Aeolus RSL, de snelste wielset die Bontrager ooit heeft gebouwd.

De Aeolus RSL 51, 62 en 75 hebben dezelfde binnen (23 mm) en buiten (31 mm) velgbreedte, waarbij de grotere binnenbreedte een meer afgeronde uitzetting van de band mogelijk maakt, wat een betere aerodynamische verbinding met de band en meer comfort oplevert. Aeolus RSL 37 heeft een verschillende binnen- (21 mm) en buiten- (28 mm) velgbreedte, geoptimaliseerd voor een lagere framehoogte. De Aeolus RSL-wielen hebben een "puntiger" ogende dwarsdoorsnede, wat te danken is aan de grotere externe breedte.

Zipp Hookless tubeless wielset

 

In tegenstelling tot andere merken vertrouwt Zipp op TSE (Total System Efficiency), dat niet alleen rekening houdt met de windweerstand, maar ook met de zwaartekracht, rolweerstand en trillingsverliezen. Daarom vertrouwt Zipp op lagedrukbanden, hookless tubeless banden en een bredere binnenvelgbreedte. Zipp heeft ook een "unieke" technologie, de Bionic Wave velg, die de aerodynamica van een hoogframe wielset combineert met de stabiliteit van een laag frame wielset (de 454 NSW met de Wave velg bespaart ongeveer 6 watt aan vermogen). De gaten in de golfbal creëren een aerodynamisch randeffect door het afstoten van wervels van het randoppervlak te vertragen.

De 454 NSW en 404 Firecrest velgen zijn 23 mm breed aan de binnenkant en 28 mm aan de buitenkant (exclusief liphaken), dus ze zijn aanzienlijk smaller dan de Bontrager Aeolus RSL velgen met dezelfde interne breedte, dus de 454 NSW en 404 Firecrest velgen zijn in dwarsdoorsnede zien er niet zo "puntig" uit. De dwarsdoorsnede van de 454 NSW- en 404 Firecrest-wielen ziet er minder "puntig" uit.

ENVE 4e generatie SES-wielset

ENVE vertrouwt ook op haakloze tubeless banden. Het kenmerk van ENVE is de Smart ENVE System (SES)-serie, gebaseerd op de ENVE-filosofie van praktisch, snel ontwerp. De luchtstroom aan de voorkant van de fiets is anders dan de luchtstroom aan de achterkant van de fiets, en alle wielstellen uit de SES-serie hebben framehoogtes en -vormen die specifiek zijn ontworpen voor het stromingsveld waarin ze rijden. De hoogte van het voorframe is kleiner dan de achterkant en heeft een afgerond profiel om de zijwindstabiliteit en controle te maximaliseren, terwijl de hoogte van het achterframe groter en gestroomlijnder is om de krachtoverdracht te maximaliseren en de weerstand te minimaliseren. De SES-wielstellen zijn ontworpen en getest voor snelheden van respectievelijk 48 km/u en 32 km/u, wat resulteert in velgvormen die de beste prestaties in hun klasse bieden bij beide reële snelheden.

Neem de SES 4.5 als voorbeeld: hoewel de framehoogtes van de voor- en achterwielen verschillend zijn, hebben ze dezelfde binnenbreedte (25 mm) en buitenbreedte (32 mm), dus er kan worden gezegd dat de binnenbreedte zeer agressief is en kan alleen worden gebruikt met banden van meer dan 28c, die uiteraard gemakkelijk de maximale bandenspanning van 73 psi kunnen bereiken voor haakloze tubeless banden. De velgen van ENVE hebben dikkere zijwanden die stabieler zijn en beter bestand tegen slangenbeten, zodat de buitenbreedte 32 mm kan bereiken. zonder dat de bandlip vast komt te zitten. De ENVE-velgen zijn dikker aan de zijwanden, sterker en beter bestand tegen slangenbeten, zodat de externe breedte nog steeds 32 mm kan bereiken zonder de bandliphaken, waardoor de voorwielen er dikker uitzien en de achterwielen er dunner uitzien.

DT Swiss ARC 1100 DICUT wielset

De ARC 1100 DICUT is de aerodynamische topwielset van DT Swiss op het hoogste technologische niveau. ARC staat voor Aerodynamic, Race, Carbon en 1100 voor het gebruik van 180 DICUT-naven, SINC keramische lagers en het Ratchet EXP ratelsysteem. De DICUT is het lichtste, stijfste en meest aerodynamische naaf- en spaaksysteem van DT Swiss en is bedoeld voor weg- en baanrijders. Weg- en baanraces waarbij snelheid voorop staat en zeer hoge spanningen kunnen worden gehandhaafd met behulp van speciale spaakkoppen.

Sinds 2016 ontwikkelt DT samen met de aerodynamicaspecialist Swiss Side wielstellen die zich kenmerken door zowel hun aerodynamica als hun stabiliteit. De velgen van de ARC 1100 DICUT DB 80, 62 en 50 zijn heel anders ontworpen, met een interne breedte van 20 mm. , maar externe breedtes van 32 mm, 27 mm en 26. De velgen van de ARC 1100 DICUT DB 80, 62 en 50 zijn heel anders ontworpen, met een interne breedte van 20 mm, maar een externe breedte van 32 mm, 27 mm en 26,5 mm.

Roval Rapide CLX-wielset 

De Roval Rapide CLX is een wielset met een verschil. De ingenieurs van Blitz hebben een out-of-the-box ontwerp gebruikt met als doel stabiliteit en snelheid te garanderen in een aerodynamische wielset met hoog frame. De Rapide CLX heeft een "verbazingwekkende" buitenbreedte van het voorwiel van 35 mm en een framehoogte van 51 mm, met een aanzienlijk korter (en stomper) profiel en 25% meer stabiliteit bij zijwind dan de CLX50, de meest stabiele wielset op de markt van meer dan 50 mm Framehoogte. Het Rapide CLX-voorwiel is maar liefst 35 mm breed en 51 mm hoog, met een aanzienlijk korter (en botter) profiel dat 25% stabieler is bij zijwind dan de CLX50, en is de meest stabiele wielset op de markt met een framehoogte van meer dan Het achterwiel is 60 mm hoger en heeft een "pointer"-profiel dat is geoptimaliseerd voor windweerstand. De Rapide CLX is de beste interpretatie van het aerodynamische concept en doet er alles aan om het ontwerp te optimaliseren, de zijwanden van de velg zijn dikker en zijn uitgehold. De eerste generatie van de Rapide CLX raadde het gebruik van tubeless banden niet aan om de betrouwbaarheid te garanderen. De Rapide CLX II is ontworpen met een opnieuw ontworpen stapelontwerp dat de testnormen dramatisch verbetert, en hoewel het gewicht dat wel heeft gedaan iets toegenomen, hij is met 1500 gram nog steeds erg licht.

Ondanks de grote externe breedte zijn de Roval Rapide CLX-wielen intern slechts 21 mm breed, waardoor banden van 25 of 26 mm passen. Het voorwiel is duidelijk dikker, maar als je het verkleint, is de framehoogte ongeveer 37,5 mm, als de externe breedte 28 mm is, denk aan de Bontrager Aeolus RSL 37, misschien is de zijwindstabiliteit vergelijkbaar met de Roval Rapide CLX wordt al heel lang gebruikt en er wordt zelfs op een winderige dag mee gereden, en de stabiliteit is echt indrukwekkend.

Tegenwoordig weten we allemaal beter dat het meest technische onderdeel van een wielset de velg is, en de grote merken investeren veel middelen en tijd in onderzoek en ontwikkeling, en elk heeft zijn eigen focus. Het is tijd om de focus van de wielset te verleggen van gewicht naar aerodynamica, want honderd gram minder is lang niet zo goed als een meer aerodynamische en stabiele ervaring.

Prev Post
Next Post

Leave a comment

Please note, comments need to be approved before they are published.

Thanks for subscribing!

This email has been registered!

Shop the look

Choose Options

Recently Viewed

Edit Option
Terug op voorraad melding
this is just a warning
Login
Shopping Cart
0 items