Xin chào đọc giả, mình là 3sports.vn. Mình nghiên cứu về công nghệ Aero trên bánh xe đạp DT SWISS như thế nào nhé.

AERO+

Sự cộng hưởng của yếu tố lực cản, khả năng xử lý và mức độ hiệu quả

DT SWISS

NHỮNG THÔNG SỐ CỦA AERO+ TRÊN BÁNH XE ĐẠP DT SWISS

LỰC CẢN TỪ PHÍA TRƯỚC

LỰC QUAY CỦA BÁNH XE

GÓC QUAY CỦA DÀN ĐẦU

ROLLING RESSITANCE

LỰC CẢN TỪ PHÍA TRƯỚC

Lực cản chuyển động (drag) là lực khí động học theo chiều đi xe làm chậm người đạp xe. Nó phụ thuộc vào diện tích ngang của người đạp (75%), xe đạp đường trường và các bộ phận của nó (25%) và tốc độ. Để giảm thiểu lực cản chuyển động này, cần giảm thiểu diện tích bề mặt tổng thể trong khi cải thiện khí động học của toàn bộ xe đạp đường trường và người đạp càng nhiều càng tốt.

Nếu bạn muốn đi nhanh hơn, thì điều quan trọng là giảm lực cản khí động học của toàn bộ hệ thống xe đạp đường trường và người đạp vì lực này tăng theo bình phương của tốc độ. Từ 15 km/h trở lên, lực cản khí động học là lực cản lớn nhất mà người đi xe đạp phải vượt qua. Do bánh trước chiếm tới 8% tổng lực cản, nên hành vi của bánh xe đóng một vai trò quan trọng.

Hiệu ứng buồm – Lợi thế bất ngờ từ gió ngang

Trong điều kiện gió thổi chéo, lực gió tác động lên người và xe đạp đường trường sẽ ảnh hưởng đến cách vận hành. Khi phát triển bánh xe đạp, mục tiêu không chỉ là giảm thiểu lực gió ngang mà còn tận dụng tối đa “hiệu ứng buồm” – vừa đảm bảo sự ổn định khi đạp xe.

Hiệu ứng buồm của bánh xe tương tự như cách cánh buồm đón gió và đẩy thuyền về phía trước. Tương tự, vành xe đạp cũng có tác dụng tương tự, giúp đẩy toàn bộ hệ thống (xe và người) tiến lên phía trước. Do đó, trong điều kiện gió chéo vừa phải với góc nghiêng từ 0° đến 20°, thay vì bị lực cản chuyển động làm chậm lại, người đi xe đạp có thể tận dụng hiệu ứng này để giảm bớt lực cản khi gió càng nghiêng về bên.

Tùy thuộc vào chiều cao và hình dạng của vành xe, lực cản giảm có thể đạt tới mức âm watt, thậm chí tạo ra lực đẩy về phía trước. Hiệu ứng buồm lý tưởng với gió chéo xảy ra ở góc nghiêng lên tới 18°. Vượt quá góc này, hiện tượng “giật gió” (stall) sẽ xảy ra, khiến lực cản lại tăng lên.

Lực cản – Kẻ thù và đồng minh bất ngờ

Lấy ví dụ bánh trước, bộ phận nhạy cảm nhất với gió, ta có thể thấy các ảnh hưởng khác nhau trong các điều kiện gió khác nhau. Biểu đồ mô tả hành vi của bánh trước khi có gió. Trục X cho biết góc gió thổi vào bánh trước di chuyển (góc nghiêng), trục Y biểu diễn lực cản (watt).

Trong điều kiện gió ngược và gió chéo nhẹ, người đi xe đạp bị lực cản làm chậm lại. Giá trị watt dương (trên đường đỏ ở góc nghiêng +/- 14°) và lực cản được cảm nhận như sự mệt mỏi.

Tuy nhiên, gió chéo ngang kết hợp với vành xe bản cao lại hỗ trợ tích cực cho người đi xe đạp. Khi giá trị watt xuống vùng âm (bên dưới đường đỏ ở góc nghiêng 15-20°), người đi xe đạp được hưởng lợi từ hiệu ứng buồm của bánh xe, giúp đẩy về phía trước.

Lực cản quay – Kẻ thù thầm lặng truyền kiếp

Bên cạnh lực cản chuyển động do di chuyển với một tốc độ nhất định, các bộ phận quay của xe đạp như bánh xe cũng bị ảnh hưởng bởi lực cản quay. Lực cản quay có thể được mô tả như lực ma sát bổ sung xảy ra giữa bánh xe khi nó di chuyển qua không khí xung quanh với các thành phần quay.

Lực cản quay chiếm tới 25% tổng lực cản so với 75% của lực cản chuyển động. Do nan hoa là thành phần kết nối vành với moay ơ, chúng đóng vai trò quan trọng không thể đánh giá thấp trong cuộc chiến chống lại gió.

Điều quan trọng cần biết: vành càng thấp như 3cm thì hiệu ứng buồm càng ít ảnh hưởng. Do đó, cây căm dài hơn trong vành thấp sẽ dẫn đến lực cản quay lớn hơn.

Chú thích hình:

  1. Lực cản quay
  2. Sự quay của bánh xe

Khả Năng Giữ Ghi Đông- Giữ vững tay lái trong mọi điều kiện

Lực gió ngang tác động lên bánh xe có thể ảnh hưởng đến khả năng điều khiển xe. Do đó, việc xử lý xe đạp cần phải an toàn và dự đoán được, bất kể điều kiện thời tiết bên ngoài như gió chéo mạnh và thay đổi hoặc gió ngược. Để đạt được tốc độ được kiểm soát, vành AERO+ của hãng xe DT SWISS được tinh chỉnh thêm về mặt này với mô-men lái thấp hơn. Người đi xe đạp được hưởng lợi từ hành vi lái có thể dự đoán trước hơn, do đó được kiểm soát tốt hơn, dẫn đến việc duy trì tư thế khí động học tối ưu trong thời gian dài hơn và đạt tốc độ cao hơn.

Tại sao khả năng cầm lái – giữ chắc ghi đông lại quan trọng?

Trong khi đạp xe, người đi xe đạp sẽ cảm nhận các lực gió ngang do gió chéo giật mạnh và các phương tiện giao thông đi ngang qua với kích thước và tốc độ khác nhau. Những tác động này có thể ảnh hưởng mạnh đến bánh xe, đồng thời khó dự đoán và nguy hiểm cho người đi xe đạp. Góc gió càng lớn (góc nghiêng) và gió càng mạnh thì người đi xe đạp càng phải liên tục điều chỉnh lực chống lại cần thiết để đi thẳng theo hướng mong muốn.

  1. Phân bố lực bên (được thể hiện bằng thang màu)
  2. Trục lái (được thể hiện bằng đường màu trắng)

Giải thích Vật lý về Mô-men Lái

Mô-men lái được tạo ra bởi sự phân bố lực bên không đối xứng tác động lên bánh xe.

Điều này có nghĩa chi tiết như thế nào?

Sự phân bố lực bên trên vành xe đạp không đối xứng trong điều kiện gió chéo. Sự bất đối xứng này tạo ra một mô-men (mô-men lái) quanh trục lái, tức là trục mà bánh xe và phuộc quay khi bẻ lái. Một mục tiêu trong việc phát triển hình dạng vành AERO+ mới là giảm thiểu sự bất đối xứng này bằng cách hướng tới phân bố lực bên đều liên quan đến trục lái. Điều này đạt được nhờ sử dụng Động lực học chất lưu tính toán (CFD) và thử nghiệm trong hầm gió.

  1. hình bên trái đi bánh 23c
  2. hình bên phải đi bánh 25-28c

ROLLING RESISTANCE

Rolling resistance không chỉ đơn thuần là lực cần thiết để lăn bánh trên các địa hình khác nhau hay vượt chướng ngại vật. Bề rộng bên trong của vành và lốp rộng hơn hỗ trợ hiệu quả vận hành và các đặc tính lái như lực kéo và độ thoải mái.

Lốp rộng thường có ảnh hưởng tích cực đến Rolling resistance . Nhờ vào thể tích lớn hơn, chúng có bề mặt tiếp xúc rộng hơn và có thể bơm hơi ít hơn mà không có nguy cơ bị thủng ruột. So với diện tích tiếp xúc hẹp của lốp hẹp, diện tích tiếp xúc của lốp rộng “ngắn” hơn. Do đó, lốp dễ biến dạng hơn và lực cản lăn giảm xuống.

Kết Luận

Việc hãng bánh xe đạp hàng đầu thế giới là DT SWISS nghiên cứu sử dụng bằng chứng khoa học trong hầm gió và máy phát hiện nhiệt đã cho chúng ta thấy được rằng bánh xe đạp là một trong những yếu tố hàng đầu để có thể giúp cho những người đạp xe có thể nhanh hơn chỉ bằng việc nâng cấp bánh xe đạp.


Nhất là bánh xe đap được mua tại 3sports.vn. Sản phẩm chính hãng đến từ Thụy Sỹ. Made in Taiwan 😀