Rivelare la scienza dietro la progettazione aerodinamica delle ruote: un'immersione profonda nelle forme e nelle tecnologie dei cerchi
Dai telai ai set di ruote, l'aerodinamica è stata lo sviluppo più importante nelle bici da corsa ultimamente. Sebbene conosciamo la pneumatica del telaio, valutiamo comunque la pneumatica del set di ruote utilizzando l'altezza del telaio, una pratica non seguita nella realtà. Dalla forma a V originale alla forma a U alla forma a UV, le ruote aerodinamiche si sono sviluppate nel corso di tre generazioni; la forma a V è stata gradualmente eliminata a causa della sua minore resistenza ai venti frontali e la forma a U è il cosiddetto "cerchio grasso", che è più stabile in termini di effetto vela e stabilità al vento trasversale rispetto alla forma a V. La ruota a forma di U avanza in termini di "effetto vela" e stabilità al vento trasversale rispetto alla ruota a V. Sebbene la ricerca dell'aerodinamica non finisca mai, ovviamente la forma UV è solo una metafora; la forma della sezione trasversale di ogni grande marchio non è esattamente la stessa, riflettendo quindi diverse idee di design. Tutte, nel frattempo, si basano fortemente su calcoli CFD e sono convalidate da esperimenti in galleria del vento. È quindi impreciso valutare l'aerodinamica in base all'altezza del telaio, poiché le nuove ruote a forma di UV possono addirittura superare quelle delle ruote a forma di U con telaio più alto.
ICAN AERO 52WD Disco

Le ruote ad alte prestazioni e dal prezzo più ragionevole disponibili da ICAN sono le loro serie Aero Disc. Ispirate dalla popolarità della loro passata serie Fast and Light, le ruote Aero offrono prestazioni senza pari con una sofisticata disposizione in fibra di carbonio e un design aerodinamico. I cerchi sono progettati per la minima resistenza aerodinamica con una larghezza esterna di 30 mm e una larghezza interna di 21 mm. La loro vestibilità tubeless da 25 a 40 mm si adatta anche agli pneumatici più veloci.

Set di ruote Shimano Dura-Ace

La più recente generazione di set di ruote Shimano non segna un piccolo progresso. Shimano utilizza l'intelligenza artificiale per la progettazione del cerchio e la CFD per l'analisi per identificare la forma del cerchio che riduce la resistenza aerodinamica ed è meno sensibile ai venti laterali per ogni modello. Per consentire analisi su larga scala, comprese forme che un progettista umano non sarebbe mai in grado di creare, l'intelligenza artificiale cerca le forme delle ruote. Ciò ci ricorda il ChatGPT di recente popolarità; sarebbe fattibile creare un set di ruote estremamente aerodinamico con apprendimento e formazione approfonditi?
Le larghezze del cerchio interno (21 mm) ed esterno (28 mm) di C36, C50 e C60 si adattano l'una all'altra in modo che gli stessi pneumatici si adattino l'uno all'altro. Sebbene la sezione trasversale dei cerchi assomigli a una forma "UV" convenzionale, ciò è stato ottenuto con un design assistito dall'intelligenza artificiale, considerando stabilità e aerodinamica.
Set di ruote Bontrager Aeolus RSL

I nuovi set di ruote Bontrager Aeolus RSL sono realizzati con una qualità davvero elevata. Il processo di ottimizzazione di Bontrager era precedentemente condotto in modalità 2D, ma la tecnica CFD 3D applicata nella progettazione di Aeolus RSL consente il calcolo esatto delle sottili forze di trazione generate dal set di ruote in molte direzioni, a diversi livelli e in diverse parti del set di ruote. Bontrager è stata in grado di riprodurre meglio le condizioni del mondo reale, modificare il design e massimizzare l'aerodinamica e la resistenza al rotolamento utilizzando questo nuovo metodo. Il set di ruote più veloce che Bontrager abbia mai sviluppato, il risultato è Aeolus RSL.
Con le larghezze interne più grandi che consentono agli pneumatici di diventare più rotondi, migliorando quindi il collegamento aerodinamico con lo pneumatico e il comfort migliorato, le Aeolus RSL 51, 62 e 75 hanno le stesse larghezze del cerchio interno (23 mm) ed esterno (31 mm). Progettate per un'altezza del telaio inferiore, le Aeolus RSL 37 hanno una larghezza del cerchio interno (21 mm) ed esterno (28 mm). La sezione trasversale più "appuntita" delle ruote Aeolus RSL è correlata alla dimensione esterna più ampia.

Set di ruote per pneumatici Tubeless Zipp Hookless

A differenza di altre aziende, il metodo di accelerazione di Zipp non considera solo la resistenza al vento, ma anche la gravità, la resistenza al rotolamento e le perdite di vibrazioni, quindi tenendo conto non solo di questo, Zipp ha adottato pneumatici tubeless a bassa pressione e senza ganci e una larghezza interna del cerchio più ampia, e una tecnologia "unica nel suo genere", il cerchio Bionic Wave, che combina l'aerodinamica di un set di ruote a telaio alto con la stabilità di un set di ruote a telaio basso (il 454 NSW con il cerchio Wave risparmia circa 6 watt di potenza rispetto al 404 Firecrest). Le buche delle palline da golf ritardano la fuoriuscita di vortici dalla superficie del cerchio, producendo quindi un effetto bordo aerodinamico.
I cerchi 454 NSW e 404 Firecrest non sembrano così "appuntiti" nella sezione trasversale rispetto ai Bontrager Aeolus RSL, anche se la loro larghezza interna è di 23 mm e quella esterna è di 28 mm senza i ganci per le labbra. La sezione trasversale dei cerchi 454 NSW e 404 Firecrest sembra meno "appuntita".
Set di ruote SES ENVE di quarta generazione

Costruita sulla filosofia di progettazione rapida e pratica di ENVE, la serie Smart ENVE System (SES) è il set di ruote distintivo per gli pneumatici tubeless hookless di ENVE. Tutti i set di ruote della serie SES hanno altezze e forme del telaio appositamente pensate per il campo di flusso in cui corrono; il flusso d'aria nella parte anteriore della bici è diverso da quello nella parte posteriore. Mentre l'altezza del telaio posteriore è più alta e più aerodinamica per migliorare la trasmissione di potenza e ridurre al minimo la resistenza, l'altezza del telaio anteriore è inferiore a quella posteriore e ha un profilo più arrotondato per massimizzare la stabilità e il controllo del vento trasversale. Progettati e testati per velocità rispettivamente di 48 km/h e 32 km/h, i set di ruote SES hanno prodotto design del cerchio che hanno avuto le migliori prestazioni della categoria a entrambe le velocità reali.
Utilizzando SES 4.5 come esempio, si può dire che la larghezza interna è piuttosto aggressiva e può essere utilizzata solo con pneumatici superiori a 28c, che ovviamente possono facilmente raggiungere la pressione massima di 73 psi per pneumatici tubeless hookless, anche se le altezze del telaio della ruota anteriore e posteriore sono diverse. La larghezza esterna di ENVE può raggiungere i 32 mm senza ganci per il bordo del pneumatico poiché i suoi cerchi hanno fianchi più grandi, che sono più forti e resistenti ai morsi di serpente. Senza ganci per il bordo del pneumatico, le ruote ENVE sono più spesse sui fianchi, più forti e più resistenti ai morsi di serpente, quindi la larghezza esterna può comunque raggiungere i 32 mm e le ruote anteriori sembrano più grasse mentre le ruote posteriori sembrano più sottili.

Set di ruote DT Swiss ARC 1100 DICUT

Il set di ruote aerodinamiche top di gamma di DT Swiss con il massimo livello tecnologico è l'ARC 1100 DICUT. Aerodynamic, Race, Carbon e 1100 stanno per 180 mozzi DICUT, cuscinetti ceramici SINC e meccanismo a cricchetto Ratchet EXP. Pensato per le corse su strada e la guida in pista, il DICUT è il sistema mozzo e raggi più leggero, rigido e aerodinamico offerto da DT Swiss. Le corse su strada e la guida in pista, in cui la velocità è il loro obiettivo principale, e le teste dei raggi personalizzate aiutano a sostenere una tensione estremamente elevata.
Dal 2016, DT realizza ruote aerodinamiche con Swiss Side avvalendosi della collaborazione di esperti in aerodinamica; queste ruote eccellono sia in termini di aerodinamica che di stabilità. Con una larghezza interna di 20 mm e larghezze esterne rispettivamente di 32 mm, 27 mm e 26.5 mm, i cerchi delle ARC 1100 DICUT DB 80, 62 e 50 sono realizzati in modo molto diverso, ed è per questo che le ARC 1100 Con una larghezza interna di 20 mm ma una larghezza esterna rispettivamente di 32 mm, 27 mm e 26.5 mm, le ARC 1100 DICUT DB 80, 62 e 50 presentano vari design dei cerchi.
Set di ruote Roval Rapide CLX
Diversamente da altri tipi di ruote, la Roval Rapide CLX utilizza un design out-of-the-box pensato per garantire stabilità e velocità in una ruota aerodinamica con telaio alto. Ingegneri Lightning Con un profilo chiaramente troncato (e smussato) e una stabilità al vento trasversale migliore del 25% rispetto alla ruota più stabile sul mercato con un'altezza del telaio superiore a 50 mm, la Rapide CLX vanta una "straordinaria" larghezza della ruota anteriore esterna di 35 mm e un'altezza del telaio di 51 mm. Con un profilo sostanzialmente più corto (e smussato), che è più stabile del 25% nei venti trasversali rispetto alla CLX50, la "straordinaria" ruota anteriore Rapide CLX larga 35 mm e alta 51 mm è la ruota più stabile sul mercato con un'altezza del telaio superiore a 50 mm. Progettata per resistere al vento, la ruota posteriore è più alta di 60 mm e ha un design più "appuntito". Il modo migliore per comprendere l'idea aerodinamica è la Rapide CLX, che fa anche tutto il possibile per massimizzare il design. È scavato per essere leggero; la ruota anteriore è larga 35 mm e i fianchi del cerchio sono più spessi. Per garantire l'affidabilità, la generazione iniziale di Rapide CLX sconsigliava di usare pneumatici tubeless. Sebbene il peso sia leggermente cambiato, a 1500 grammi, Rapide CLX II è ancora piuttosto leggero. La sua costruzione in fibra di carbonio aumenta notevolmente i requisiti del test.
Sebbene le ruote Roval Rapide CLX siano larghe solo 21 mm all'interno, il che si adatta a pneumatici da 25 o 26 mm, la loro larghezza complessiva è piuttosto ampia. La ruota anteriore è chiaramente più grande, ma se la si ridimensiona, l'altezza del telaio è di circa 37.5 mm se la larghezza esterna è di 28 mm. Stai prendendo in considerazione la Bontrager Aeolus RSL 37? Forse la loro stabilità al vento trasversale è simile. BX Jun ha trascorso molto tempo in sella alla Roval Rapide CLX; verrà utilizzata anche in una giornata tempestosa e ha una stabilità davvero eccezionale.
Ora lo sappiamo tutti meglio: il cerchio è il componente più tecnologico del set di ruote; ogni grande produttore spende un sacco di soldi e sforzi in ricerca e sviluppo e ha priorità diverse. Cento grammi in meno sono difficilmente paragonabili a un'esperienza più aerodinamica e stabile; quindi, è tempo di cambiare l'enfasi del set di ruote dal peso all'aerodinamica.