Jantlar giderek şişmanlıyor, bu da onları daha hızlı yapmak için mantıksız görünüyor, peki neler oluyor?
Logic, bir şeyin havayı hızla delip geçmesini istiyorsanız, onu Concorde gibi ince ve keskin yapmanızı önerir. Diğer yolcu uçakları şişkinken dart şeklindeydi ve sonuç olarak Atlantik'i üç saatten kısa sürede geçebiliyordu. Derin kesitli aero tekerleklerin ilk nesillerinde de hemen hemen aynı düşünce vardı: ince, derin V-kesitleri keskin bir kenara doğru sivrilmişti, bu da havada maksimum verimlilikle dilimleme izlenimi veriyordu. Sezgisel bir anlam ifade etti, ancak zaman değişti.
Tekerlek tasarımının en son noktası artık, daha az kesme ve daha keskin. Kenarlar yumuşatıldı ve jantlar, artık bize kalın, yuvarlak kenar profillerinin çok yönlü performans için en iyi rüzgar aldatıcı şekil olduğu söylenecek kadar genişletildi. Ne oldu?
Rüzgar estirdi
Geniş jant şeklinin orijinal savunucusu, kurucusu merhum Steve Hed ile 1980'lerde düşüncenin çoğunu yönlendiren Hed Wheels idi. Hed, 2000'li yılların ortalarında tombul, geniş profilli alüminyum alaşımlı Ardennes tekerlek setini piyasaya sürerek, her yerde bulunan 23 mm yerine 25 mm lastiklerle kullanılmasını önerdiğinde, çoğu kişi bunun daha hızlı bir kurulum olabileceğine inanmadığını dile getirdi. O zaman, teknik detaylar kabataslaktı. Hed, engebeli arazide sıkışma olasılığını az altmakla birlikte daha fazla viraj kontrolü için daha iyi lastik stabilitesi arıyormuş gibi görünüyordu, ancak 80'lerdeki ilk araştırma, daha geniş jantların aerodinamik olarak daha hızlı olabileceğini de göstermişti. Ardından, 2009'da Hed patenti çıktığında, bir yenilik dalgasının kapısı açıldı.
Tekerlek üreticisi Zipp'in gelişmiş geliştirme direktörü Michael Hall, 'Sektör yıllarca, bu bileşenlerin alt zeminde ne kadar iyi performans gösterdiğine bakmadan genel sürtünme verimliliğini [rüzgar tüneli testlerinde en hızlı sonuçları] takip etti. optimal, gerçek dünya günleri. Gerçek dünyada, biniciler çevrelerinin onlara attığı her şeyle uğraşmak zorundadır. 2010 yılında piyasaya sürülen Firecrest tekerleklerimiz için odağımızı değiştirdik ve ortaya çıkan ürünler, önceki nesillerimize göre herhangi bir rüzgar yönünde daha kararlı ve öngörülebilir olmaya çalıştı.'
Knight Composites mühendislik direktörü Kevin Quan daha fazla ayrıntıya giriyor: "Tasarım şeklimiz arka kenardan, yani tekerleğin arka yarısından." Ama Quan diyor ki, 'Araştırmamız gösteriyor ki, rüzgar bir yalpalama açısıyla [düz dışında herhangi bir açıyla] bir lastiğe çarptığında, lastik kopacak [jant üzerindeki yumuşak akışını kaybedecek], bu yüzden jantın önündeki aerodinamik şekil pek bir şey yapmıyor – neredeyse her zaman duruyor.' Başka bir deyişle, ön kısımda aerodinamik bir şekle öncelik vermenin bir anlamı yok.
Aero faydaları
Daha geniş bir jantın sürtünmeyi artırmak yerine aerodinamiği nasıl iyileştirebileceğini anlamak için, içinde bulunduğumuz havanın tutarlı bir şekilde davranmadığı gerçeğini göz önünde bulundurmalıyız. Sakin bir günde bile hava dönen, karmaşık bir karmaşadır. Aerodinamik biliminin farkına vardığı şey, optimal akışkanlar dinamiğinin (havanın temas ettiği şekiller ve yüzey dokuları ile etkileşim şeklinin) sürtünmeyi az altmak için kaynadığıdır.
Hava akışı söz konusu olduğunda, üç geniş kategori vardır. İlk kategori 'laminer' hava akımıdır. Bu, düşük sürtünme kayıpları için en çok istenen durumdur ve pürüzsüz, düz veya kıvrımlı hatlarda hareket eden havayı ifade eder. Hareket eden bir nesneyle karşılaştığında, laminer hava akımı ayrılır, nesnenin etrafında kayar ve ardından minimum yaygarayla diğer taraftaki akışına devam eder.
İkinci durum 'çalkantılı'. Adından da anlaşılacağı gibi, içinde hem "laminer" hem de "durmuş" hava unsurlarına sahip olabilmesine rağmen, düzgün akıştan uzak olan karışık havayı ifade eder. Türbülansın nedenleri çok olabilir: belki rüzgarlı bir gün, ya da başka bir sürücüyü yakından takip ediyorsun ya da geçen arabalar ve kamyonlar var. Bu optimal olmayan koşullara bazen "kirli" hava denir ve bu, içinde bulunduğumuz en yaygın durumdur.
Üçüncü koşul "durdu". Bu, havanın artık akmadığı, aynı anda farklı yönlerde girdap oluşturduğu zamandır. Bu durum en fazla sürtünmeye neden olur ve bu nedenle bir sürücüyü yavaşlatmada en büyük etkiye sahiptir.
Bütün bunların anlamı, rüzgar tünelinde kafa kafaya giderken laminer akışta iyi çalışan bir tekerlek ve lastik kombinasyonuna sahip olmak harika olsa da, gerçek dünya senaryolarında neyin daha fazla yararı olduğudur. türbülanslı havada iyi çalışan tekerlekler ve lastiklerdir. En başarılı modern tasarımlar aslında çalkantılı havayı almayı ve sürtünmesini az altmayı, yani kirli havayı temizlemeyi amaçlar. Bu, ince, keskin jantların daha geniş, daha yuvarlak jantlarla değiştirilmesinin nedenlerinden biridir - yeni tasarımlar, sürücülerin gerçek dünyadaki çoğu sürüşte karşılaştığı dağınık havayı kesmede daha hızlıdır. Ancak jantların genişlemesinin bir başka önemli nedeni de yuvarlanma direncidir.
İletişim sporu
Daha geniş jantlara geçiş, kısmen daha geniş lastiklere doğru eşzamanlı hareketin sonucudur. Eskiden 23 mm lastiklerin norm olduğu yerde, daha fazla sürücü ve üretici bunun yerine 25 mm'yi ve bazen daha da geniş olanı tercih ediyor.
'Continental'in araştırması, 25c lastiğin 23c lastiğine göre %10-15 daha az yuvarlanma direncine sahip olduğunu gösteriyor, diyor Quan. 'Continental, daha büyük bir lastiğiniz varsa, temas alanının uzamak yerine kısaldığını ancak genişlediğini, bu nedenle yoldaki gerçek yüzey alanının aynı basınçlarda aynı kaldığını gösterdi.'
Bu, lastik üreticisi Schwalbe'nin bulgularıyla destekleniyor. Ürün müdürü Marcus Hachmeyer, Farklı genişliklere ancak aynı özelliklere (aynı bileşim, profil ve şişirme basıncı) sahip lastikleri yuvarlanma direnci açısından karşılaştırırsanız, daha geniş olur. Bisikletinizin ve sürücünüzün bir cam levha üzerine park ettiğini ve lastiğin camla birleştiği yere aşağıdan baktığınızı hayal ederseniz, iki farklı şekil görürsünüz. Dar bir lastikte şekil uzun ve ince, oval olurdu. Daha geniş bir lastikte, temas yaması daha kısa ve daha kalın, daha çok bir daire olur ve bu şekilde herhangi bir anda yan duvarı oluşturan ve yuvarlanma direnci oluşturmaya yardımcı olan daha az diş kullanılır ve sürtünme daha azdır.'
Hepsi çok iyi ama neden dar jantlara daha geniş lastikler takmıyorsunuz? Jant dar olduğunda, lastik profilden bakıldığında bir "ampul" şekli oluşturur - janta kancalandığı yerde sıkıştırılır ve janttan dışarı doğru bombeli. Daha geniş bir iç jantla, lastik, yolla daha yuvarlak bir temas alanı oluşturmaya ve dolayısıyla daha az yuvarlanma direnci oluşturmaya yardımcı olan daha çok ters bir "U" şekli oluşturur.
Yol tekerlek jantlarının iç genişliği – lastik damağının oturduğu iki kancalı flanş arasındaki mesafe – yakın zamana kadar yaklaşık 14 mm idi. Daha geniş jantların ilk mahsulünde, bu alan 16 mm'ye kadar büyüdü ve şimdi üreticiler onları tekrar genişletiyor. Bontrager'ın bu yılın başlarında piyasaya sürülen en son Aeolus TLR D3 serisi, bu genişliği önceki D3'ten 17'ye genişletti.5 mm'den 19,5 mm'ye, yüzde cinsinden önemli bir artış. Yine de jant üreticisi Mavic'ten Michel Lethenet'ten bir uyarı geliyor. Sistemi geliştirmek için her iki öğenin de [lastik ve jant] ideal olarak mükemmel bir şekilde eşleşecek şekilde tasarlanması gerekir. Aksi takdirde, sadece daha geniş bir lastik kullanmak için artan atalet, dönen ağırlık ve aero sürtünme ile hiçbir anlam ifade etmez. Ayrıca, tam tersi senaryoyu düşünürseniz düşünmeniz gereken bir güvenlik yönü de var – aşırı geniş bir jant üzerinde kullanılan dar bir lastik. Bu, lastiğin doğru şekilde oturmaması ve potansiyel olarak patlama riski yüksek olabilir.'
Lastikler kadar hayati bir şeyde güvenlik çok önemlidir ve Quan ekliyor, "Şu anda 17-18 mm [iç jant yatağı genişliği] iyi görünüyor, ancak daha geniş, diyelim 20 mm'ye kadar ve Keşfedilmemiş bölge. Şu anda herhangi bir olumsuz etki görmedik, ancak henüz ana akımda gerçekten görülmedi.'
Handle's Messiah
Tekerleklerin belki de mühendislerin çözmesi gereken en karmaşık problemler olduğunu kanıtlamak için, tasarım özetinde başka bir önemli husus daha var: kullanım.
Smart Aero Technology'nin teknik direktörü ve Enve Composites' aero tekerlek sisteminin (Enve SES) tasarımcısı Simon Smart, 'Bu çok önemli bir faktör' diyor. 'Yedi yıl geriye gidersek, sporcular rüzgar tüneline gelir ve onlar için en hızlı tekerlek setini belirleriz. Ancak gerçek dünyada çoğu zaman tekerleklerin daha yavaş olduğunu gördük. Bunun nedeni rüzgar tünelinin yanlış olması değildi, sadece sürücülerin yarış sırasında düz bir çizgiyi koruyamamalarından kaynaklanıyordu çünkü tekerlekler dengeden yoksundu.'
Hızlı gitmenin bir kısmı kontrolü koruyabilmektir, bu nedenle bir tekerlek yan rüzgarlarda veya türbülanslı havada dengeden yoksunsa, sonuç hızlı gitmek için güven kaybı olur ve performans kaçınılmaz olarak düşer. "Benim için sürüş dengesi, tekerlek performansında eksik olan en büyük şeydi ve daha dengeli bir ön tekerlek geliştirebilirsek, rüzgar tünelinde biraz daha yavaş olsa bile gerçek dünyada daha hızlı olacağını biliyordum." ' diyor Akıllı.'İşte bu yüzden Enve ile bir numaralı önceliği ele alarak geliştirme programına başladım.'
Bütün bunlar, yalnızca aerodinamikte değil, aynı zamanda hız, öngörülebilir yol tutuşu ve daha düşük yuvarlanma direncinde de optimal bir çözüm için tekerlek ve lastiğin eksiksiz bir paket olarak birlikte çalışması gerektiğine işaret ediyor. Bunun ışığında, gelecekte tekerlek üreticilerinin lastik üreticileriyle daha yakın çalıştığını görecek miyiz?
Bontrager örneğinde, onlar zaten bir ve aynı. Bontrager'ın jant ürün müdürü Ray Hanstein, "Tekerlek ve lastik mühendislerimiz aynı kabul ediliyor. Tekerlekler ve lastikler o kadar iç içedir ki, diğerini derinlemesine anlamadan birinin potansiyelini geliştiremezsiniz. Bu adamlar aynı odada çalışıyorlar, birlikte biniyorlar, birlikte öğle yemeği yiyorlar.” Mavic ve Zipp'te benzer bir hikaye, tekerleklerin yanı sıra kendi lastiklerini de üretiyor ve tam olarak eşleştirilmiş ürünler yaratabiliyor. Cevaplanması gereken büyük soru şudur: Zirveye ulaştık mı? Smart, "Jant tasarlamak oldukça zor ama heyecan verici" diyor. Son beş yılda çerçeve tasarımları oldukça değişti ve bize daha geniş jantları keşfetme özgürlüğü veren daha geniş lastiklere izin vermek gibi şeyler. Çoğu şeyde olduğu gibi, azalan bir getiri noktası var, ancak henüz zirveye ulaştığımızı düşünmüyorum.'
Sonuçta, daha geniş lastikler ve buna bağlı olarak geniş tekerlek profilleri, endüstrinin gidişatını oluşturuyor ve her gün deneyimlediğimiz koşullarda maksimum kazanç elde etmek istiyorsanız sürücüler için doğru seçim, önyükleme için öngörülebilir yol tutuşu. Bilim bunu destekliyor, bu yüzden dar görüşü reddetmenin ve genişletmenin zamanı gelmiş olabilir.
