Madone aero yol bisikleti, başından beri hıza adandı. Fakat hem bisikletlerin hem de bisiklet yarışlarının hızlarının artmasıyla daha da iyi bir teknoloji geliştirmek gerekti.

2003’te, ilk Madone’un piyasaya sürülmesinden bu yana Profesyonel yarışçıların Bahar Klasikleri’ndeki ortalaması 1.5km/s arttı. Bu, yirmi yıl önceki bir sürücünün bisikletinin teknolojisinin onu daha hızlı hale getirmek için yapılmadığını varsayarsak, günümüzün hızlarında yarışmak için gücünü 35 watt'tan fazla artırması gerektiği anlamına gelir. Bu hızlarda, direnç kuvettin neredeyse %90'ından aerodinamik sürtünme sorumludur, bu nedenle aerodinamiği geliştirmek, kazanmak ve daha hızlı gitmek isteyen herkes için en önemli şeydir.

Yepyeni Madone, bir yol bisikletinin ne seviyelere gelebileceğinin en iyi örneklerinden biridir. Şimdiye kadarki en hızlı yol/yarış bisikletimizin arkasındaki aerodinamiği öğrenmek için okumaya devam edin.

Tasarım sürecinin bu noktasında genellikle matara kafesleri ve jant telleri gibi daha küçük bileşenleri modellemekte o kadar da endişe duymuyoruz. Bunun yerine, daha fazla tasarımı yinelemek için simülasyon hızını artırmaya odaklandık. Sonuç, toplu hava akımı hareketini nispeten doğru bir şekilde modelleyen ve süper bilgisayarlarımızı kullanarak günler yerine birkaç saat içinde çözülebilen bir simülasyondur. Asla ihmal etmediğimiz tek şey, dinamik olarak pedal çevirerek veya pedal döngüsü boyunca bir dizi bacak pozisyonunu modelleyerek HAD’a dahil ettiğimiz sürücüdür. Rüzgar tüneli veya sürüş testi ile mümkün olandan daha fazla tasarımı hızla incelemek için HAD’da binlerce koşul ve prototipi test ediyoruz.

Aşağıda, bir IsoFlow konsept bisikletine kıyasla önceki nesil Madone'daki erken aşama HAD'ın bir gösterimi bulunmaktadır. Burada, yüksek sürtünme alanlarını "bulutlar" olarak resmettik; kırmızının yoğun olduğu bölge, üretilen en fazla sürtünmeyi temsil eder. Bu durumda, hava akışının kadroda yaptığı etkiyi daha iyi görmemizi sağlamak için sürücü görselde yok. Bu çizim, yeni IsoFlow'un eklenmesiyle sürtünme noktalarının nasıl temizlendiğini açıkça göstermektedir.

Kırmızı bulutlar sürtünmeyi temsil ederken, gerçekte temsil ettikleri şey "toplam baskı”dır. Aerodinamik kavramlara çok fazla dalmadan, toplam basıncı akıştaki bir enerji ölçüsü olarak düşünebilirsiniz. Sürtünmeye neden oldukları için düşük toplam basınç (veya düşük enerji) alanlarından kaçınmak istiyoruz.

Madone SLR'nin yeni tasarımında IsoFlow, hava akışı için net bir yol sağlayarak sele altı bağlantısı etrafındaki ve içindeki akışın enerjisini artırabilir. Bu, havanın sele bölgesi tüpü ve arka mile giden sele kolları etrafında sıkışması gereken geleneksel tasarımı geliştirerek, hareketli bacaklarınız ile etkileşime girmesine ve dolayısıyla sürtünmeyi artırmasına neden olur.

IsoFlow ve sürücü sürtünmesi IsoFlow, kadro üzerindeki sürtünmeyi azaltmaktan fazlasını yapar. IsoFlow'dan geçen hızlı hareket eden hava, sürücünün arkasında ve altında en fazla sürtünmenin oluştuğu alana enerji eklenmesine yardımcı olur. Siz pedal çevirirken, hava, sırtınızda ve bacaklarınızda dolaşmak için ihtiyaç duyduğu tüm kıvrımları ve dönüşleri aşmaya çalışırken, ters yönde dönen girdaplar oluşur. Bu etki bazı saygın üniversite çalışmalarında university studies belgelenmiştir ve bunu HAD'da da görebiliriz. , Aşağıdaki animasyonda, ters dönen girdaplar, ikisini ayırt etmek için dönüşlerinin büyüklüğü ve yönüne göre renklendirilir

Bisiklet-sürücü sistemindeki sürtünmenin çoğu sürücüden gelir ve çoğu da bu etkiden kaynaklanır. IsoFlow, havanın bu düşük basınçlı alana yönlendirilmesine yardımcı olur ve sürücünün yarattığı sürtünmeyi azaltır. Etki küçüktür, ancak bir sürücünün oluşturduğu büyük miktardaki sürtünmedeki herhangi bir küçük değişiklik, genellikle kadro sürtünmesindeki azalmalardan daha etkili olabilir. Aşağıdaki animasyon, sürücü girdaplarını göstermektedir, ancak bu sefer toplam basınçla renklendirilir ve binici uyanmasına enerji eklemek için yukarı hareket eden IsoFlow aracılığıyla akış çizgilerini vurgular.

Pedal çevirmenin ve "kirli havanın” etkileri, hesaplamalı akışkanlar dinamiğinden en umut verici konseptlerimiz ortaya çıktıktan sonra prototiplerimizi getirdiğimiz rüzgar tünelinde daha fazla incelenebilir. Kullandığımız rüzgar tünelleri, sürtünme kuvvetindeki küçük değişiklikleri ölçme ve yüksek kaliteli hava akışı sağlama yetenekleri nedeniyle tasarımları ve araştırmaları için önde gelen havacılık şirketleri tarafından güvenilmektedir.

Tıpkı HAD’da olduğu gibi, aerodinamiği her zaman sürücülü bir bisikletle test ederiz ve sürücü, bir kadronun aerodinamik nitelikleri üzerinde muazzam bir etkiye sahiptir. Ancak sürücü katılımı bir sorun teşkil ediyor. Tasarımlar arasında genellikle yüzeyleri yalnızca milimetre olarak değiştiriyoruz, bu nedenle rüzgar tünelindeki sonuçlarımız, modelden modele sürtünme farklılıklarını tespit etmek için çok tekrarlanabilir olmalıdır. En deneyimli profesyonel bisikletçiler bile, tek bir küçük tasarım değişikliğinden ince bir etkiyi izole etmemiz için hareketlerini yeterince doğru bir şekilde tekrarlayamazlar. Peki ne yapıyoruz?

Manken Manny burada devreye giriyor.

Manny, bir sürücü ile test yapmanın faydalarını (gerçekçi aerodinamik ve vücut tarafından ve pedal çevirerek oluşturulan türbülansın etkilerini inceleme yeteneği dahil) birleştirirken, mükemmel pozisyonu koruyamayan bir insanın dezavantajlarından kaçınır. ). Manny ile, 45 km/s'de yaklaşık ±1 Watt'lık bir tekrarlanabilirlik ile tasarım değişikliklerini inceleyebiliriz. Sonuçlarımızı doğrulamak ve ekipmanın belirli Trek-Segafredo yarışçıları üzerindeki etkisini incelemek için hala canlı sürücülerle rüzgar tüneli testleri yapıyoruz, ancak Manny sihrin başladığı yer.

Bu veriler, HAD’da tahmin edilen sürtünme iyileştirmelerinin rüzgar tünelinde doğrulandığını göstermektedir. Önceki nesilden, yeni yedinci nesil Madone'a yapılan bir bisiklet değişikliğiyle, sürücü en küçük yan rüzgar koşullarına bile girerken sürtünme çarpıcı biçimde düşer. Bu senaryoda, sürücü önceki nesli yeni bisikletle karşılaştırırken tamamen aynı konumdadır.

Bununla birlikte, sürücü yeni Madone gidon/gidon boğazı kullanırsa ve önceki nesillerdeki gidon boyutunu korursa, vites kolları 3 cm içeri doğru hareket ettirilir. Ortaya çıkan aerodinamik konum, özellikle düşük yan rüzgar koşulları olmak üzere neredeyse tüm yalpalama açılarında ek bir sürtünme azalmasına sahiptir.

Sürücü daha dar bir kol pozisyonundan vazgeçmek isterse, yeni Madone gidon/gidon boğazı büyütebilir veya başka bir gidon çözümü kullanabilir. Yine de bisikletteki gelişmeleri görecekler, ancak konum değişikliğini göremeyecekler.

Bu durum bisiklet sürücüleri için ne anlama geliyor? Her bisiklet için bir sürtünme ölçüsü elde etmek için tüm yalpalama açıları boyunca sürtünmenin ortalamasını alarak bisikletleri karşılaştırabiliriz. Bununla birlikte, net bir ortalama, gerçek bir senaryoyu temsil etmez, çünkü her sapma açısıyla eşit bir süre boyunca karşılaşmazsınız. Bunun yerine, her bir açıyı veya yan rüzgar durumunu ne sıklıkta gördüğünüzü açıklayan ağırlıklı bir ortalama uygulamamız gerekir.

Bunu yapmak için, dünyadaki normal rüzgar koşullarına yaklaşan Rayleigh rüzgar dağılımını kullanarak bir sürücünün birçok sürüş ve rüzgar koşulunda her yalpalama açısında harcayacağı teorik zamanın yüzdesini hesapladık. Daha sonra bu hesaplamaları, bisiklette bir rüzgar sensörü ile gerçek dünya sürüşleri sırasında topladığımız verilerle doğruladık. En yaygın koşullar, düşük yan rüzgar veya düşük sapma açısı koşullarıdır (0° en yaygın olanıdır). Hiçbir sürüş bu sapma dağılımına tam olarak uymaz, ancak ne kadar uzun sürerseniz, zamanla ona o kadar yaklaşırsınız.

Son olarak, verileri daha anlamlı hale getirmek için, sapma ağırlıklı sürtünme, yeni bisikletten güç tasarrufuna ve zaman tasarrufuna dönüştürülür. Örneğin, bisiklet ve konum değişikliği, önceki nesil Madone'a göre aynı çabayı gösteren bir sürücü için bir saat içinde 60 saniyelik bir zaman tasarrufu sağlıyor.