Watengenezaji hujitahidi sana kutengeneza vifaa vya aero, lakini je, vitakufanya uwe na kasi zaidi? Mwendesha baiskeli atagundua
Ukiendesha baiskeli unajua yote kuhusu athari za kuhimili upepo. Wakati wa kupanda kwa kasi kwenye gorofa, kuvuta kwa aerodynamic huchangia hadi 90% ya upinzani wa jumla wa kusonga mbele. Hiyo ni kwa sababu umbo butu na usio wa kawaida wa baiskeli na mpanda farasi asili yake ni mbaya katika kupita vizuri hewani, kumaanisha kwamba uboreshaji wowote wa angani unaweza kuleta mabadiliko makubwa katika kuokoa nishati ya thamani na kasi inayoongezeka.
Kutokana na hilo, watengenezaji hutumia muda na pesa nyingi kufanya majaribio ya angani, wakidai kwa mfano kuwa kifurushi ambacho kina ufanisi zaidi wa 10%, kinaweza kukuokoa sekunde 20 kwa umbali fulani au kukupa faida sawa na tano. wati. Mwendesha baiskeli alitaka kuona kama madai haya yanaweza kuthibitishwa katika ulimwengu wa kweli, na si tu katika handaki la upepo.
Ili kufanya uchunguzi wetu wenyewe tumefika kwenye Mzunguko wa Baiskeli wa Hillingdon huko London Magharibi. Mpango huu ni kwa anayejaribu baiskeli mkazi, James kukamilisha vipindi vitano vya mizunguko mitatu kwa kutumia mita na juhudi thabiti ya wati 300 kwa kutumia kifaa tofauti cha aerodynamic kila wakati.
Tunachukua muda wa kila kipindi kubainisha ufanisi wa aerodynamic wa kila kipengee, na kisha kuviweka vyote pamoja ili kubaini athari limbikizi.
Vipengee tunavyobadilisha ni magurudumu, pau, kofia na suti za ngozi - kwa maneno mengine ndivyo ambavyo vina uwezekano mkubwa wa kubadilishwa na waendeshaji wastani wa barabara ili kutafuta mwelekeo bora wa aerodynamic. Ingawa kuna baadhi ya vipengele vinavyomaanisha kwamba majaribio yetu si ya kisayansi kabisa, mpango wetu hakika unamvutia mkurugenzi wa teknolojia na uvumbuzi wa Reynolds, Paul Lew.
‘Jaribio la aina hii halifanyiki vya kutosha,’ asema. 'Ni njia nzuri ya kujaribu aerodynamics - tatizo ni kwamba ni ghali sana kudhibiti vigeu katika ulimwengu halisi kwa kiwango sawa na ambacho unaweza kudhibiti idadi ndogo zaidi ya vigeu katika handaki la upepo.
'Itakuwa changamoto sana kufikia kiwango cha kutegemewa ambacho wahandisi wengi wangefurahi kuweka majina yao pia. Nyinyi si wahandisi ingawa kwa hivyo msiwe na wasiwasi, na ninaona thamani ya aina hii ya majaribio.’
Kwa hivyo kwa uthibitishaji wa mojawapo ya majina yanayoheshimika sana katika uelekezi wa anga, tunapata shida.
Magurudumu
Mizunguko mitatu ya kwanza ya James inakamilishwa kwa kutumia magurudumu ya Mavic R-Sys SLR, baa za Giant Contact SL, jezi ya Sportful's Pro Race na bibshorts za Super Total Comfort na kofia ya chuma ya Giro Aeon - seti zote zisizo na miigo ya aerodynamic..
Mizunguko hii mitatu ni wastani wa 2m 33, ambayo sisi hutumia kama muda wa kudhibiti ili kulinganisha mizunguko na marekebisho yetu ya aerodynamic.
Mabadiliko ya kwanza ni kubadili magurudumu ya sehemu ya kina ya Bontrager Aeolus 5 TLR. Magurudumu ya kina kirefu yana spika fupi zinazosumbua mtiririko wa hewa chini ya magurudumu ya kawaida, pamoja na rimu za kina pia huhimiza mtiririko wa hewa wa laminar (laini) juu ya uso wao.
Lew anaeleza kuwa katika pembe fulani za miayo, rimu nzuri za anga zinaweza kutumia upepo kama matanga kwenye mashua, na hivyo kutengeneza msukumo wa mbele unaopinga kukokota. Muda wa wastani wa James kwa mizunguko mitatu ni haraka zaidi ya sekunde 5 kwa kila mzunguko (sekunde 2 kwa sekunde) kuliko muda wa udhibiti - uboreshaji wa 3.3%.
Hii haionekani kuwa kubwa kama tulivyotarajia, lakini Lew hashangazwi.
‘Athari ya tanga ya rimu za kina hufanya kazi vyema ikiwa na upepo wa upande thabiti, kwa mfano kwenye kozi ya nje na nyuma ya TT. Kwenye mzunguko mfupi wa mbio pembe hubadilisha pembe ya upepo sana ili ziwe na athari kubwa kama hiyo.’
Paa aero
Hatua inayofuata ni kubadilisha baa za kitamaduni hadi baa za juu kabisa za Enve SES aero road. Umbo la Kamm-tail la sehemu za juu huwasilisha eneo la mbele kidogo kwa upepo, kwa hivyo ina athari ya kutenganisha hewa kwa ustadi ili kupunguza tofauti ya shinikizo ambayo husababisha kuvuta kwa shinikizo - jambo kuu katika buruta jumla ya aerodynamic.
Wastani wa muda wa kutembea ukiwa na pau za Enve ni sekunde 6 chini kwenye kidhibiti kwa 2m 27s - uokoaji wa 3.9%. Hili linatushangaza, kwa kuwa hatukutarajia tofauti ndogo ya umbo la pau kuwa na athari kama hiyo kwenye uvutaji wa aero, lakini uboreshaji wa kasi haukutokana na sehemu ya msalaba ya aerodynamic ya baa.
Ni nyembamba kando ya sehemu za juu na zinawaka kwenye matone, kwa hivyo ingawa upana wa jumla ni sawa, sehemu za juu zinaonyesha eneo dogo la mbele. Pamoja na umbo la matone humhimiza mpanda farasi kuchukua nafasi finyu na ya aerodynamic.
Simon Smart, mwanzilishi wa kampuni ya aerodynamics Drag2zero, alisaidia kuunda baa. 'Kubadilika kutoka nafasi iliyo wima hadi nafasi ya chini kunatoa punguzo kubwa zaidi la kuvutana,' asema.
‘Wati za ziada zinazohifadhiwa kutokana na uelekezi mzuri wa anga ni kubwa zaidi kwa urahisi kuliko manufaa ambayo ungepata kutokana na mafunzo bora zaidi ya majira ya baridi unayoweza kufanya.’
Kofia
Kwa vile kichwa cha mpanda farasi ni mojawapo ya maeneo yanayoathiriwa zaidi na mtiririko wa hewa, watengenezaji hutengeneza kofia za chuma za barabarani zilizoundwa ili kuelekeza mtiririko wa hewa kwa ufanisi ili kupunguza msukosuko huku zikiwa na matundu machache ya kupoeza.
Hii imesababisha madai ya hivi majuzi ya mafanikio ya ajabu ya aero, huku Giro akidai Air Attack yake ina kasi ya sekunde 17 zaidi ya kilomita 40 kuliko kofia yake ya Aeon. Akiwa na Ukwepaji wa Kitaalamu kichwani mwake, James huweka mizunguko ya wastani ya 2m 31s - tofauti ya sekunde 2 kwa wakati wetu wa kudhibiti. Inapoongezwa, hii inaweza kusababisha uokoaji wa takriban sekunde 26 kwa safari ya kilomita 40.
Lew anaeleza kuwa huenda kiwango hiki cha kuvutia cha kuokoa muda kutokana na kasi ya juu ya James. Ili kudumisha pato la wati 300 alikuwa akisafiri kwa takriban 38kmh, na manufaa ya uboreshaji wa aerodynamics huongezeka sana kwa kasi.
‘Iwapo ungepanga grafu kwa kuburuta kwenye mhimili wima na kasi kwenye mhimili mlalo, hungeona mstari ulionyooka - utaona mkunjo wa kielelezo kwenda juu,’ anasema Lew. ‘Kuburuta kunaanza kuongezeka zaidi ya 30kmh, kwa hivyo juu ya kasi hiyo mafanikio ya aerodynamic yanaonekana.’
Suti ya ngozi
Kipande chetu cha mwisho cha seti ya anga ni vazi la Santini Speed Shell. Lew na Smart wanakubali kwamba kwa sababu mwili ndio uzito mkubwa zaidi wa umoja huchangia sehemu kubwa zaidi ya buruta.
Vazi la ngozi huondoa michirizi ya uso inayosababishwa na mishono na mwingiliano wa nguo, kwa hivyo tunatarajia athari kubwa kabisa kwenye aerodynamics. Bado tunapata uokoaji wa muda wa 0.8% pekee, huku James akiweka mizunguko ya wastani ya 2m 32s.
Inga bado ni uhifadhi mzuri unapowekwa kwa umbali mrefu, haina manufaa kidogo kuliko bidhaa zingine kwenye jaribio hili. Hii inaweza kuwa inatokana na ukweli kwamba jezi ya kawaida ya James na bibshorts zilikuwa na mkato mbaya na kitambaa cha ziada.
Faida zingine za suti za ngozi, kama vile kubana kwao kwenye misuli, zimeonyeshwa kupunguza uchovu lakini baada ya umbali mrefu kuliko tulivyokuwa tumepanda hapa.
Jambo la mwisho linalostahili kutajwa ni kwamba tofauti na vipengele vingine vinavyoweza kutengenezwa upya ili kupunguza kuvuta, vazi la ngozi linaweza tu kufanya kazi ili kupunguza kile kinachojulikana kama 'msuguano wa moja kwa moja' na haibadilishi umbo la mwili wa mpanda farasi.. Msuguano wa moja kwa moja ni sehemu ya pili ya buruta ya aerodynamic na sio muhimu sana kuliko eneo la mbele na wasifu.
Aero kamili
James anakamilisha mizunguko yake mitatu ya mwisho akiwa amevalia gia zote za aero. Kwa pamoja zinamruhusu kutenganisha sekunde 10 kutoka kwa wastani wa mzunguko wake wa umeme kwa pato lile lile la nguvu, akizunguka kwa wastani wa 2m 23s.
Uokoaji huu wa jumla wa 6.5% ungekuwa na thamani kubwa ya 2m 27s zaidi ya 40km. Inakisiwa kuwa matokeo haya ni chini kidogo ya jumla ya faida binafsi kutokana na ongezeko kubwa la buruta kwa kasi, pamoja na njia changamano ambayo vipengele vingi vya aerodynamic huingiliana.
Mendesha baiskeli nzima na baiskeli hufanya kazi kama mfumo na si kisa tu cha kuongeza kipengele kimoja hadi kingine na kutarajia vyote vifanye kana kwamba vimejitenga. Wataalamu wengi katika uwanja huo wanasema ujumuishaji wa vipengele ndipo mafanikio makubwa ya baadaye yalipo.
Ingawa jaribio letu halikudhibitiwa kwa uthabiti kama jaribio la kimaabara, lilifichua mienendo thabiti inayounga mkono utendakazi wa vifaa vya aerodynamic katika mazingira halisi, na ilionyesha kuwa kuhangaikia mafanikio ya angani kuna msingi mzuri. Smart anakubali: ‘Ukishauzoeza mwili wako kwa kiwango kizuri ni vigumu kupata kiasi hicho zaidi, lakini vifaa vya aero ni njia nzuri ya kufanya kazi haraka.’
Ingawa Smart na Lew wanaonya kwamba ukosefu wa kurudiwa kwa jaribio letu unapaswa kutufanya tuwe waangalifu kuhusu kufikia hitimisho thabiti kuhusu ulinganifu wa vipande mbalimbali vya vifaa vya aero, wote wanakubali kwamba seti hiyo itakuwa ya manufaa.
'Iwapo jaribio lako lilidhibiti vigezo vya kutosha au lilikuwa na data kubwa ya kutosha kufanya uamuzi wa kununua kulingana na matokeo ni uamuzi kwa wasomaji wako, lakini ninatabiri kwamba mitindo ya jumla inayoonyeshwa ingebadilika kidogo ikiwa data itawekwa. iliongezeka.' Unasema njia ya upepo? Nani anahitaji mojawapo kati ya hizo?
