Cykling hurtigere uden ekstra watt? Lyder for godt til at være sandt, men det er muligt. I Airo 101 dykker vi ned i en verden af luftmodstand, hastighedsforbedringer og smarte cykelvalg. For hvis du forstår, hvordan aerodynamik fungerer, vil du cykle hurtigere uden nødvendigvis at skulle træde hårdere i pedalerne. I denne serie vil vi diskutere alle relevante faktorer, fra materialer og position til tøj og hjul. I denne første del vil vi lægge fundamentet: hvad er CdA, og hvorfor er det så vigtigt?
CdA forklaret: Aerodynamisk luftmodstandskoefficient
I cykelverdenen er CdA et velkendt udtryk, da det er nøglen til hurtigere cykling. Forkortelsen CdA står for coefficient of aerodynamic drag , eller den modstand, du oplever som cyklist, når du bevæger dig gennem luften. Begrebet består af to komponenter: Cd (luftmodstandskoefficienten) og A (det frontale areal af dig og din cykel). Cd angiver, hvor strømlinet du er med hensyn til form, position og materiale, mens A repræsenterer det frontale areal af din krop og cykel.
Cd- og A-værdierne bestemmer tilsammen den mængde luftmodstand, du skal overvinde som cyklist. En lav CdA-værdi betyder mindre luftmodstand. Og mindre modstand betyder, at du cykler hurtigere med samme effekt. Eller med andre ord, ved en konstant hastighed behøver du ikke at træde så hårdt i pedalerne. Over 30 km/t tegner luftmodstanden sig for over 90% af den samlede modstand, du skal overvinde (Kyle & Burke, 1984), så jo lavere CdA-værdien er, desto bedre.
Men selvom CdA spiller en betydelig rolle i, hvor hurtigt du kører, er det ikke den eneste faktor, der påvirker din hastighed. Rullemodstand , stigningsmodstand og tyngdekraft spiller også en rolle. Nogle aerodynamiske valg kan sænke CdA, men tilføje vægt eller tvinge dig ind i en mindre effektiv position, hvilket forhindrer dig i at opnå fart. Kort sagt skal det overordnede billede være korrekt.
Formen betyder noget
Selvom mange automatisk tænker på "mindre modstand" som "at være mindre", er historien meget mere nuanceret: CdA handler ikke kun om kompakthed, men endnu mere om form . Hvordan luften strømmer omkring dig, din cykel og dit tøj bestemmer, hvor meget energi du mister til at trække. Tag for eksempel runde bremsekabler, der løber udvendigt: de kan virke små og ubetydelige, men deres form skaber en masse turbulens. Vindtunneltest viser, at et simpelt 5 mm rundt gearkabel kan have lige så meget modstand som et 5 cm bredt, aerodynamisk formet kronrør, simpelthen på grund af forskellen i form (Lukes et al., 2004).
Denne forskel skyldes delvist trykmodstand : den luftmodstand, der skabes foran på en genstand, når den forstyrrer luftstrømmen. Men lige så vigtig er friktionsmodstanden : den modstand, der forårsages af friktionen fra luftpartikler, der bevæger sig langs overfladen. For genstande med en ugunstig form eller overflade divergerer luftstrømmene bagtil, hvilket skaber en zone med lavt tryk. Denne zone "suger" i bund og grund på din cykel og bremser den. Derfor er det værd at overveje ikke kun størrelsen på komponenterne, men også deres form og hvordan luften omkring dem opfører sig.
Disse indsigter forklarer også, hvorfor moderne cykler og tilbehør ser meget anderledes ud end for ti år siden. Ved første øjekast ser en aerodynamisk hjelm primært ud til at være et stort overfladeareal, men "halen" bagpå, som udfylder luftgabet mellem hoved og ryg, forhindrer luftstrømmen i at slippe ud for tidligt. Resultatet: op til 7 % mindre luftmodstand sammenlignet med ingen hjelm eller en standardmodel (Kyle & Burke, 1984).
Hvorfor materiale og overflade gør forskellen
Det er ikke kun formen, der betyder noget; materialet og overfladestrukturen spiller også en stor rolle. Glat er ikke nødvendigvis bedre. Nogle gange hjælper en tekstureret overflade faktisk med at kontrollere luftstrømmen og skabe færre turbulenser. Det er her, tøj, tilbehør og komponenter kommer i spil. Tænk på aerodynamiske sokker, specifikke ærmestoffer eller basislag, der kanaliserer luft i stedet for at blokere den, for eksempel gennem strategisk placerede sømme. I vindtunneltests reducerede en veldesignet aerosuit luftmodstanden med op til 6 % sammenlignet med en standarddragt (Kyle et al., 2004 & AeroPro, 2021).
Airoman.cc udvikler også sine produkter baseret på denne form for viden. Hvordan fungerer dette præcist, og hvilke faktorer tager vi i betragtning? Det vil vi dække i detaljer i del II af denne serie. Vi vil derefter undersøge, hvordan tøjdesign, stoffer og pasform kan gavne din CdA-værdi.
Hvad kan du gøre som rytter nu?
Du behøver ikke at være professionel med adgang til en vindtunnel eller en specialbygget aerodynamisk dragt for at opnå en aerodynamisk fordel. Selv med en standard racercykel og dit nuværende udstyr kan du reducere luftmodstanden betydeligt og dermed cykle hurtigere uden at bruge ekstra kraft.
-
Holdning på cyklen. En lav, kompakt kropsholdning – tænk bøjede arme, albuer tæt sammen og et stille hoved – reducerer luftmodstanden med op til 28 % sammenlignet med en oprejst siddende stilling (Grappe et al., 1997 & Olds, Norton & Lowe, 2020). Selv uden vindtunneltestning kan du gøre en øjeblikkelig forskel med dette.
-
Stramt tøj. Løstsiddende skjorter eller flagrende ærmer øger dit frontale område (A) og forårsager unødvendig turbulens. Velsiddende tøj er derfor vigtigt. Airoman.cc-tøj adresserer dette på en intelligent måde: med tætsiddende snit, luftigt materiale og strategisk placerede sømme er hver detalje designet til at reducere CdA (Kyle et al., 2004).
-
Rengør cockpittet. Udragende kabler, løse styrtasker eller andet tilbehør skaber ekstra modstand. Hvis kabler ikke er pænt skjult, kan de bidrage med op til 10% af stellets samlede modstand (Zdravkovich et al., 1996). Et pænt styr er mere end bare æstetik; det er fri fart.
-
Ridning i en gruppe. Det enkleste aerodynamiske trick? Trækning. I læ af en gruppe falder luftmodstanden betydeligt, med op til 50 % ved ideel positionering (Blocken et al., 2018).
Kort sagt…
Alt dette demonstrerer, at aerodynamik ikke er et abstrakt teknisk anliggende for professionelle og cykelentusiaster. Det er noget, som enhver cykelrytter, på ethvert niveau, kan gøre en direkte forskel med. Ved at være opmærksom på, hvordan luften bevæger sig omkring dig og din cykel, kan du træffe smarte valg for at få mere fart fra den samme kraft. CdA er ikke et tal til vindtunnelrapporter: det er en genvej til bedre ydeevne. Og jo bedre du forstår dette tal, jo hurtigere kan du køre med den samme wattstyrke.
I næste afsnit af Airo 101 vil vi dykke dybere ned i aerodynamisk tøj og den forskel, som det rigtige stof, pasform og sømplacering kan gøre. Dette vil blive efterfulgt af afsnit om kropsholdning, materialevalg og andre faktorer, der påvirker CdA.
Bliv ved med at følge os på Instagram og hold øje med vores blog. På den måde hjælper vi dig med at blive hurtigere, tur efter tur.
Kilder:
- AeroPro. (2021). Test af vindtunneler eller AeroPro-løbedragter .
https://aeropro.uk/pages/wind-tunnel-testing - Blocken, B., Toparlar, Y., Andrianne, T., & van Druenen, T. (2018). Aerodynamisk modstand i cykeldelegoner: Nye indsigter ved hjælp af CFD og validering af vindtunneler . Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 181, 262–279.
- Grappe, F., Candau, R., Belli, A. & Rouillon, J. D. (1997). Aerodynamisk modstand i feltcykling med særlig henvisning til Obree-cyklens position. Ergonomics, 40(12), 1299–1311.
- Kyle, CR, Brownlie, LW, Harber, E., MacDonald, R. & Nordstrom, M. (2004) Nike Swift Spin cykelprojektet: Reduktion af den aerodynamiske modstand i cykelløbstøj ved hjælp af zoneinddelt stof. I: 5th International Conference on the Engineering of Sport, bind 1 (red., Hubbard, M., Mehta, RD & Pallis, JM) UC Davis, USA, s. 118–124.
- Kyle, CR & Burke, ER (1984) Forbedring af racercyklen. Mechanical Engineering, 106(9), 34–35.
- Lukes, RA, Hart, JH, Chin, SB & Haake, SJ (2004) Mountainbikes aerodynamik: Beregningsmæssig fluiddynamiks rolle. I: 5th International Conference on the Engineering of Sport, bind 1 (red., Hubbard, M., Mehta, RD & Pallis, JM) UC Davis, USA, s. 104–110.
- Olds, T., Norton, K., & Lowe, E. (2020). Reduktion af aerodynamisk modstand ved at indtage en ny sprintposition på landevejscykling . Journal of Science and Cycling, 9(1), 22–29.
- Zdravkovich, MM, Ashcroft, MW, Chisholm, SJ & Hicks, N. (1996) Effekt af cyklistens kropsholdning og en anden cyklists nærhed på aerodynamisk modstand. I: 1st International Conference on the Engineering of Sport (red. Haake, SJ) AA Balkema, Sheffield, UK, s. 21–28.