aero+

La simbiosis de mínima resistencia, maniobrabilidad y eficiencia.

LOS PARÁMETROS DE AERO+

Cuando afinamos una rueda siguiendo los principios de AERO+, la optimización de todos los parámetros persigue un único objetivo: ¡más velocidad!

RESISTENCIA TRASLACIONAL

La resistencia traslacional es la fuerza aerodinámica en el sentido de la marcha que frena al ciclista. Se compone del área frontal del ciclista (75 %), de la bicicleta de carretera y de sus componentes (25 %), además de la velocidad. Para minimizar esta resistencia traslacional, necesitamos minimizar la superficie de todo el sistema a la vez que estilizamos en lo posible toda la bicicleta de carretera y al propio ciclista.
Si quieres ganar velocidad, la clave está en reducir la resistencia aerodinámica de todo el sistema formado por la bicicleta de carretera y el ciclista, dado que la fuerza aumenta exponencialmente. A 15 km/h o más, la resistencia aerodinámica es la máxima resistencia que el ciclista tiene que superar. Dado que la rueda supone el 8 % de la resistencia total, el comportamiento de la rueda tiene un papel considerable.

EFECTO VELA

En condiciones de viento cruzado, el ciclista y la bicicleta de carretera se ven expuestos a fuerzas laterales que influyen en el comportamiento de la marcha. A la hora de desarrollar ruedas para bicicletas de carretera, el objetivo es minimizar estas fuerzas laterales y maximizar el efecto vela, combinado con las mejores propiedades de marcha.

El efecto vela de las ruedas se puede comparar con lo que le ocurre a un velero cuando el viento hincha las velas e impulsa la nave. En la bicicleta, la llanta tiene el mismo efecto y puede impulsar todo el sistema hacia delante. Así, en condiciones de viento cruzado, con el aire entrando en un ángulo de guiñada de 0°-20°, el ciclista ya no se ve frenado por la resistencia traslacional, sino que se beneficia de la reducción de la resistencia a medida que aumenta el ángulo de incidencia.

En función de la altura y la forma de la llanta, esta reducción de la resistencia puede alcanzar potencias negativas que pueden crear incluso una propulsión hacia delante. Se consiguen efectos vela excelentes con vientos cruzados con ángulos de guiñada de hasta 18°. Más allá de ese ángulo, se produce una entrada en pérdida que hace que la resistencia aumente de nuevo.

LA QUINTAESENCIA DE LA RESISTENCIA: AMIGA Y ENEMIGA

Si hablamos de la rueda delantera, la más expuesta al viento, se observan distintos efectos con distintas condiciones de viento. La ilustración muestra una curva de modelo que representa el comportamiento de la rueda delantera ante el viento. Mientras que el eje X indica el ángulo de incidencia del aire en la rueda delantera en movimiento (el ángulo de guiñada), el eje Y representa los valores de resistencia aerodinámica (en vatios).

Con viento de cara y viento cruzado leve, el ciclista se ve frenado por la resistencia aerodinámica. Los valores de vatios son positivos (por encima de la línea roja con un ángulo de guiñada de +/-14°) y la resistencia aerodinámica se antoja agotadora.

Sin embargo, el viento cruzado lateral combinado con perfiles de llanta altos apoyan positivamente al ciclista. Cuando la potencia llega al intervalo negativo (por debajo de la línea roja con un ángulo de guiñada de 15-20°), el ciclista se beneficia de la potencia que aporta el efecto vela de la rueda.

RESISTENCIA ROTACIONAL

Además de moverse a cierta velocidad en sentido contrario al arrastre traslacional, las piezas giratorias de la bicicleta, como las ruedas, también se ven afectadas por la resistencia rotacional.
Esta resistencia rotacional podría describirse como la fricción adicional que se produce entre la rueda que atraviesa el aire circundante y los componentes giratorios.

La resistencia rotacional supone hasta un 25 % de la resistencia total, frente al 75 % de la resistencia traslacional. Dado que los radios forman la unión entre la llanta y el buje, tienen una importancia capital y que no se debe subestimar en la lucha contra el viento.

Un hecho importante: cuanto menor es la altura de la llanta, menor es la influencia del efecto vela. Por tanto, el uso de radios más largos con perfiles de llanta más bajos provoca una mayor resistencia rotacional.

1) Resistencia rotacional        2) Rotación de la rueda

MOMENTO DE DIRECCIÓN

Existen fuerzas laterales que entran en contacto con la rueda y pueden influir en las propiedades de marcha.
Es por ello que se requiere una maniobrabilidad segura y predecible independientemente de las condiciones meteorológicas externas, tales como el viento cruzado y el viento de cara cambiantes e intensos. Para disfrutar de una velocidad controlada, la llanta AERO+ se ha perfeccionado en este ámbito con un momento de dirección más bajo. Los ciclistas se benefician de un comportamiento de dirección más predecible y más controlado que resulta en mayores periodos en una posición aerodinámicamente óptima y mayores velocidades.

¿POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE EL MOMENTO DE DIRECCIÓN?

Durante la marcha, cualquier ciclista siente las fuerzas laterales causadas por las rachas de viento cruzado y por el paso de vehículos de distintos tamaños y a distintas velocidades. Todos ellos pueden tener un impacto considerable en la rueda y son tan impredecibles como peligrosos en la práctica del ciclismo. Cuanto mayor es el ángulo del flujo de aire (el ángulo de guiñada) y cuanto mayor es la fuerza del viento, más debe adaptarse continuamente el ciclista a la fuerza en contra para mantener una trazada recta en la dirección deseada.

LA EXPLICACIÓN FÍSICA DEL MOMENTO DE DIRECCIÓN

El momento de dirección se debe a una distribución asimétrica de las fuerzas laterales que actúan sobre la rueda.

¿QUÉ SIGNIFICA EN DETALLE?

La distribución de las fuerzas laterales ejercidas contra la llanta de la bicicleta es asimétrica en presencia de viento cruzado. Esta asimetría genera un momento (el momento de dirección) alrededor del eje de dirección, que es el eje de giro de la rueda y la horquilla al cambiar de dirección. Un objetivo al desarrollar la nueva forma de la llanta AERO+ fue minimizar esta asimetría, buscando una distribución uniforme de las fuerzas laterales con respecto al eje de dirección. Lo logramos aplicando la mecánica de fluidos computacional (CFD) y ensayos en túnel de viento.

1 distribución de las fuerzas laterales (representada por
la escala de colores)
2 ángulo de dirección (representado por la línea blanca)

RESISTENCIA A LA RODADURA

La resistencia a la rodadura va más allá de las fuerzas que se aplican para rodar sobre distintas superficies o superar obstáculos. Las mayores anchuras interiores de la llanta y el uso de neumáticos más anchos apoyan la eficiencia, además de características de marcha como la tracción y el confort.

Los neumáticos más anchos tienden a tener influencias positivas en la resistencia a la rodadura. Gracias a su mayor volumen, presentan una zona de contacto más ancha y se pueden usar con una presión de aire más baja y sin riesgo de pinchazo por pellizco. Comparada con el área de contacto más fina de los neumáticos estrechos, la zona de contacto de los neumáticos anchos es «más corta». Por tanto, el neumático se deforma más fácilmente y se reduce la resistencia a la rodadura.

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¡Las nuevas ruedas de ARC!

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