Bici da strada: aero contro superleggera. La verità sta nei numeri

[zupperman]

Ciao,
ho provato a ricercare nel forum se fosse già stata aperta una discussione di questo tipo ma non ho trovato nulla. Se mi fosse sfuggita chiedo venia.
Ho ricevuto da Endu questo articolo e, a parte qualche inevitabile spunto di tipo commerciale, l'ho trovato interessante.

https://channel.endu.net/bici-da-st...tter&utm_medium=email&utm_campaign=editoriale

Prodotti bici scontati

 

[EliaCozzi]

L'articolo dice cose vecchie!
Su questo forum già da mesi, se non da anni, si afferma che 1kg (non 100g) di peso in meno su una salita di un'ora fa risparmiare meno di un minuto.
Quindi cambiare ruote per averle più leggere, cambiare telaio per averlo più leggero è del tutto inutile.
Le leggi della fisica parlano chiaro.

Interessante invece è la parte relativa all'aspetto aerodinamico, ma a livello pratico quell'articolo non dice nulla. Avrebbero potuto dirci cosa incide maggiormente nell'aerodinamica, oltre alla posizione del ciclista:
- il casco?
- le ruote a medio/alto profilo?
- i cavi totalmente nascosti?

Queste sono le cose che vorremmo sapere, perché magari mettere un casco "pieno" porta più vantaggio che avere ruote da 60mm, e con una spesa decisamente inferiore.
Di questi dati misurati avremmo bisogno, tutto il resto è scoperta dell'acqua calda.

 

[Kylo_ren]

L'articolo dice cose vecchie!
Su questo forum già da mesi, se non da anni, si afferma che 1kg (non 100g) di peso in meno su una salita di un'ora fa risparmiare meno di un minuto.
Quindi cambiare ruote per averle più leggere, cambiare telaio per averlo più leggero è del tutto inutile.
Le leggi della fisica parlano chiaro.

Interessante invece è la parte relativa all'aspetto aerodinamico, ma a livello pratico quell'articolo non dice nulla. Avrebbero potuto dirci cosa incide maggiormente nell'aerodinamica, oltre alla posizione del ciclista:
- il casco?
- le ruote a medio/alto profilo?
- i cavi totalmente nascosti?

Queste sono le cose che vorremmo sapere, perché magari mettere un casco "pieno" porta più vantaggio che avere ruote da 60mm, e con una spesa decisamente inferiore.
Di questi dati misurati avremmo bisogno, tutto il resto è scoperta dell'acqua calda.

In salita dubito fortemente che l'aerodinamica incida più di tanto visto la velocità non certo elevata, parlando di salite serie. Cioè il modello si Swiss Side si riferisce ad una velocità di 30kph se non sbaglio. Nel modello si simula 1200D+ ma non si parla di come viene sviluppato questo dislivello: 10m al km su una distanza di 120km o con una pendenza di 10% in un tratto preciso? mancano un sacco di elementi. Non riesco a capire a cosa si riferiscano quando riportano il gradiente 1%? è la pendenza? Non mi è chiaro. Se il caso è di una pendenza di 10% direi che è impossibile farla a 30kph e quindi l'aerodinamica è ininfluente. E' quindi probabile che sia il peso ad incidere maggiormente. Quello che non ho mai visto, per lo meno mai trovato, come modello matematico è il peso in salita riferito all'accelerazione verticale ossia la forza di gravità che penso sia il parametro più impattante in materia di peso. Io almeno non ho ancora trovato una tesi su questo modello. A mio parere la cosa non è quindi risolta.

 

[EliaCozzi]

In salita dubito fortemente che l'aerodinamica incida più di tanto visto la velocità non certo elevata, parlando di salite serie. Cioè il modello si Swiss Side si riferisce ad una velocità di 30kph se non sbaglio. Nel modello si simula 1200D+ ma non si parla di come viene sviluppato questo dislivello: 10m al km su una distanza di 120km o con una pendenza di 10% in un tratto preciso? mancano un sacco di elementi. Non riesco a capire a cosa si riferiscano quando riportano il gradiente 1%? è la pendenza? Non mi è chiaro. Se il caso è di una pendenza di 10% direi che è impossibile farla a 30kph e quindi l'aerodinamica è ininfluente. E' quindi probabile che sia il peso ad incidere maggiormente. Quello che non ho mai visto, per lo meno mai trovato, come modello matematico è il peso in salita riferito all'accelerazione verticale ossia la forza di gravità che penso sia il parametro più impattante in materia di peso. Io almeno non ho ancora trovato una tesi su questo modello. A mio parere la cosa non è quindi risolta.

No, aspetta, indipendentemente dalla pendenza, per alzare un kg di 1000m ci vuole un certo lavoro, se questo lavoro viene fatto in un certo tempo so esattamente quanta potenza ci vuole. Fine della storia.
Per una salita dove consideriamo la potenza usata principalmente per superare il dislivello, il calcolo è semplice: ciclista 60kg, bici 8kg, con vestiti e accessori peso complessivo 70kg. Un kg su 70kg è l'1.42%, su una salita di 60 minuti 1kg in meno fa risparmiare 1.42% del tempo, cioè 51.4 secondi.

 

[Kylo_ren]

No, aspetta, indipendentemente dalla pendenza, per alzare un kg di 1000m ci vuole un certo lavoro, se questo lavoro viene fatto in un certo tempo so esattamente quanta potenza ci vuole. Fine della storia.
Per una salita dove consideriamo la potenza usata principalmente per superare il dislivello, il calcolo è semplice: ciclista 60kg, bici 8kg, con vestiti e accessori peso complessivo 70kg. Un kg su 70kg è l'1.42%, su una salita di 60 minuti 1kg in meno fa risparmiare 1.42% del tempo, cioè 51.4 secondi.

certo in teoria si posso intuirlo. Ma poi in pratica mi sfuggono tante cose: possono incidere per esempio anche altri fattori fisici che sono inerenti a fattori di dispersione di energia che variano fortemente a seconda del profilo di salita, applicare watt ad un modello matematico non risolve lo scenario realistico. Insomma credo che ci sia una bella differenza tra affrontare un dislivello di 1200m in 1 km piuttosto che in 10 (?) . Cioè è chiaro che 1kg in più o in meno incida e non poco. E molto più che la componente aerodinamica che in salita è pressoché "negligible", per via della velocità ridotta.

 

[EliaCozzi]

certo in teoria si posso intuirlo. Ma poi in pratica mi sfuggono tante cose: possono incidere per esempio anche altri fattori fisici che sono inerenti a fattori di dispersione di energia che variano fortemente a seconda del profilo di salita, applicare watt ad un modello matematico non risolve lo scenario realistico. Insomma credo che ci sia una bella differenza tra affrontare un dislivello di 1200m in 1 km piuttosto che in 10 (?) . Cioè è chiaro che 1kg in più o in meno incida e non poco. E molto più che la componente aerodinamica che in salita è pressoché "negligible", per via della velocità ridotta.

No, aspetta, io sto dicendo che 1kg in più o in meno non incide un bel niente: stiamo parlando di meno di 1 minuto su un'ora, cioè 1 parte su 70.
Facciamo il calcolo a livello di VAM: se con una bici da 8kg la mia VAM è 1000 m/h, con una bici da 7kg diventa di 1014 m/h. Se la salita è del 10% significa che sarò 140m più avanti su 10km di strada, se è del 5% sarò 70m più avanti su 20km di strada, capisci che risparmiare 1kg di peso per essere avanti di 70m dopo 20km di salita è quanto mai insignificante

 

[Kylo_ren]

No, aspetta, io sto dicendo che 1kg in più o in meno non incide un bel niente: stiamo parlando di meno di 1 minuto su un'ora, cioè 1 parte su 70.
Facciamo il calcolo a livello di VAM: se con una bici da 8kg la mia VAM è 1000 m/h, con una bici da 7kg diventa di 1014 m/h. Se la salita è del 10% significa che sarò 140m più avanti su 10km di strada, se è del 5% sarò 70m più avanti su 20km di strada, capisci che risparmiare 1kg di peso per essere avanti di 70m dopo 20km di salita è quanto mai insignificante

ok ,non avevo capito. Scusa. Per me ( ma mia opinione personale quindi vale dallo 0 all'ingiù) la cosa è diversa: per me incide eccome il peso.
Comunque capisco il tuo punto di vista. La prendo per buona.

 

[Kylo_ren]

No, aspetta, io sto dicendo che 1kg in più o in meno non incide un bel niente: stiamo parlando di meno di 1 minuto su un'ora, cioè 1 parte su 70.
Facciamo il calcolo a livello di VAM: se con una bici da 8kg la mia VAM è 1000 m/h, con una bici da 7kg diventa di 1014 m/h. Se la salita è del 10% significa che sarò 140m più avanti su 10km di strada, se è del 5% sarò 70m più avanti su 20km di strada, capisci che risparmiare 1kg di peso per essere avanti di 70m dopo 20km di salita è quanto mai insignificante

scusa un attimo, ho letto giusto? dici un meno di minuto su un'ora. Beh se quello che dici è vero allora per me la cosa cambia eccome se è anche solo poco meno di un minuto su un ora, perchè su 6 ore sono 5 min per esempio e questo è tanta roba.
Per me invece è significantissimo se parli di una competizione. Ovvio se parli di gente come me la cosa è trascurabile come dici tu.

 

[bradipus]

scusa un attimo, ho letto giusto? dici un meno di minuto su un'ora. Beh se quello che dici è vero allora per me la cosa cambia eccome se è anche solo poco meno di un minuto su un ora, perchè su 6 ore sono 5 min per esempio e questo è tanta roba.
Per me invece è significantissimo se parli di una competizione. Ovvio se parli di gente come me la cosa è trascurabile come dici tu.

Beh, sei ore di salita (dato che il peso conta solo in quella condizione) non so in che tipo di gara le facciano, sicuramente non quelle che siamo abituati a vedere in tv.
Poi, ovvio che per uno che si gioca una gara importante perdere cento (ma anche venti) metri può fare la differenza tra rimanere agganciato al gruppo dei più forti o venire staccato, e quindi anche i cento grammi diventano importanti; però stiamo parlando di pro o comunque di pedalatori ad altissimo livello.
Per un amatore normale, come dici anche tu, la cosa è assolutamente trascurabile.

 

[Kylo_ren]

Beh, sei ore di salita (dato che il peso conta solo in quella condizione) non so in che tipo di gara le facciano, sicuramente non quelle che siamo abituati a vedere in tv.
Poi, ovvio che per uno che si gioca una gara importante perdere cento (ma anche venti) metri può fare la differenza tra rimanere agganciato al gruppo dei più forti o venire staccato, e quindi anche i cento grammi diventano importanti; però stiamo parlando di pro o comunque di pedalatori ad altissimo livello.
Per un amatore normale, come dici anche tu, la cosa è assolutamente trascurabile.

Certamente non parlavo di 6 ore di salita ma di competizione, e certamente come ho scritto chiaramente mi riferivo a pro e non certo a gente come me. Il fatto è che a mio parere, non condivisibile certo, il peso incide eccome in salita. Più dell'aerodinamica.

 

[bradipus]

Certamente non parlavo di 6 ore di salita ma di competizione, e certamente come ho scritto chiaramente mi riferivo a pro e non certo a gente come me. Il fatto è che a mio parere, non condivisibile certo, il peso incide eccome in salita. Più dell'aerodinamica.

Si, ma il peso incide solo in salita; in pianura è estremamente marginale se non inesistente, e in discesa diventa invece un vantaggio (per il motivo opposto a quello per cui è uno svantaggio in salita).
Quindi non è metodologicamente corretto moltiplicare il maggior tempo impiegato nella sola salita per tutta la durata della gara, dato che lo svantaggio dovuto al peso lo accusi solo quando la strada sale.

 

[straker]

No, aspetta, indipendentemente dalla pendenza, per alzare un kg di 1000m ci vuole un certo lavoro, se questo lavoro viene fatto in un certo tempo so esattamente quanta potenza ci vuole. Fine della storia.
Per una salita dove consideriamo la potenza usata principalmente per superare il dislivello, il calcolo è semplice: ciclista 60kg, bici 8kg, con vestiti e accessori peso complessivo 70kg. Un kg su 70kg è l'1.42%, su una salita di 60 minuti 1kg in meno fa risparmiare 1.42% del tempo, cioè 51.4 secondi.

Domanda:
il decadimento di potenza di un'atleta, con un kg in più, si può calcolare ad esempio per una GF da 4000mt di dislivello?
Cerco di non essere frainteso nella domanda, penso che se un ciclista pedala con un kg di peso in più in una GF di 4000mt impieghi più energia con ovvio decadimento di potenza nel tempo, quindi penso che esista una differenza rispetto all'altro atleta, ma non penso si possa risolvere con 1,42% alla fine della GF.
Un esempio di cosa intendo ovviamente riferito a decadimento energia impiegata/peso:

Esagerando e forzando la domanda, se mettiamo un surplus di 500gr. ad ogni ruota non penso che impieghi solo 1,42%.
Ma da come leggo sul forum il peso in più è sul telaio così non flette, non perde la potenza applicata, ecc...
Poi capisco che è da anni che sul forum dicono che non c'è differenza, ma dal mio punto di vista è dura dimostrare con certezza le due teorie cioè peso in più e peso in meno. Ad ognuno il suo pensiero e convinzioni

 

[EliaCozzi]

Domanda:
il decadimento di potenza di un'atleta, con un kg in più, si può calcolare ad esempio per una GF da 4000mt di dislivello?

Come ho detto se il ciclista ha 1000 di VAM, 1kg in più gli farà perdere 140m di strada ogni 1000m di dislivello, quindi in una GF con 4000m di dislivello, quando il suo "clone" con la bici leggera taglierà il traguardo, il nostro ciclista con la bici di 1kg più pesante, sarà a 4x140=560m dal traguardo. Questo ipotizzando che il kg in più non lo abbia avvantaggiato in discesa.

Non si tratta di decadimento di potenza, ma di potenza in più necessaria per avere la stessa VAM. In un esempio pratico, per portare 1.4% di peso in più, nello stesso tempo, in salita ci vogliono l'1.4% di potenza in più, quindi se il "leggero" ha 300W, il "pesante" ne dovrà avere 304.2W per avere a stessa VAM

Cerco di non essere frainteso nella domanda, penso che se un ciclista pedala con un kg di peso in più in una GF di 4000mt impieghi più energia con ovvio decadimento di potenza nel tempo, quindi penso che esista una differenza rispetto all'altro atleta, ma non penso si possa risolvere con 1,42% alla fine della GF.

Come detto impiega più energia solo per le salite, ma parliamo sempre di differenze di peso in relazione al peso complessivo ciclista+bici, quindi la % è quella.

Esagerando e forzando la domanda, se mettiamo un surplus di 500gr. ad ogni ruota non penso che impieghi solo 1,42%.

Il peso è sempre peso. Non è che 1kg di piombo pesa più di 1kg di piume!
L'unica differenza nelle ruote, ammesso che il peso in più sia tutto distribuito sul cerchio e non sul mozzo/disco, è in fase di accelerazione, perché oltre all'energia cinetica traslazionale le ruote immagazinano energia cinetica rotazionale, che facendo i calcoli è come se il peso nelle ruote incidesse il doppio di quello nel telaio, ma SOLO in fase di accelerazione. A velocità costante, in salita o in pianura, il peso delle ruote non conta nulla. E ben inteso. l'energia cinetica rotazionale che abbiamo fornito per portare le ruote da velocità 0 a velocita X, ci viene restituita quando smettiamo di pedalare trascinando in avanti la bici fino a che quell'energia cinetica rotazionale si è trasformata in lavoro per portare avanti la bici vincendo i vari attriti o salite.

Ma da come leggo sul forum il peso in più è sul telaio così non flette, non perde la potenza applicata, ecc...
Poi capisco che è da anni che sul forum dicono che non c'è differenza, ma dal mio punto di vista è dura dimostrare con certezza le due teorie cioè peso in più e peso in meno. Ad ognuno il suo pensiero e convinzioni

Però non si tratta di convinzioni, non è un'ideologia politica o religiosa, si tratta di fisica. Forza = massa per accelerazione, Lavoro = Forza per spostamento, Potenza = lavoro diviso tempo.

 

[scoccy]

Su questo forum già da mesi, se non da anni, si afferma che 1kg (non 100g) di peso in meno su una salita di un'ora fa risparmiare meno di un minuto.
Quindi cambiare ruote per averle più leggere, cambiare telaio per averlo più leggero è del tutto inutile.

mica tanto. io che peso 52, avere una bici più leggera di 1 kg è tanta roba. diversamente per uno che è 75/80 kg

 

[EliaCozzi]

mica tanto. io che peso 52, avere una bici più leggera di 1 kg è tanta roba. diversamente per uno che è 75/80 kg

come giustamente dici, più è leggero il peso complessivo, più una variazione della bici incide proporzionalmente. Ma se complessivamente il tuo sistema pesa 59 o 60 kg, ancorché 1kg incida maggiormente che su un sistema di 80kg, stiamo sempre parlando dell'1.7%.
A questo dato bisogna ovviamente dare il giusto "peso" nel caso di intervento migliorativo sulla bici: cioè fino a che limite, a questo punto direi economico, è logico spingersi nella spesa per ridurre il peso.
In fase di scelta iniziale, come mi sembra sia il cuore di questa discussione, si dovrebbe valutare quanto migliora la prestazione di un telaio aero, generalmente più pesante, rispetto a un telaio leggero ma meno performante aerodinamicamente.

Questo purtroppo l'articolo oggetto di questa discussione non lo dice: per il peso siamo in grado di calcolare, con ottima approsimazione, quanto incide 1kg, non è altrettanto facile (direi per me totalmente oscuro) dire ad esempio che un telaio con i cavi nascosti, con le ruote altoprofilo, con i tubi aero, ecc, a 30 o a 40 km/h, richiede X% di potenza in meno.
Faccio un esempio, se l'aerodinamica incidesse l'1.66%, andando a bilanciare la perdita avuta in salita per il peso in più, per scegliere la bici giusta basterebbe considerare la distribuzione chilometrica dei percorsi fatti, tra salita e pianura.

 

[dave_and_roll]

Questo purtroppo l'articolo oggetto di questa discussione non lo dice: per il peso siamo in grado di calcolare, con ottima approsimazione, quanto incide 1kg, non è altrettanto facile (direi per me totalmente oscuro) dire ad esempio che un telaio con i cavi nascosti, con le ruote altoprofilo, con i tubi aero, ecc, a 30 o a 40 km/h, richiede X% di potenza in meno.

secondo me non esiste una risposta perchè non è interesse delle case dare un tipo di informazione scientifica. Mi spiego. Per un test sulle ruote si potrebbe fare un protocollo tipo:
galleria del vento: solo ruota, poi ruota + ciclista + bici
velodromo: stesso ciclista, stessa bici, stesse gomme a potenza costante calcolare un un'unità di tempo X quanta strada si percorre
autodromo (qui da noi c'e Monza) oppure circuito extraurbano oppure salita, dipende dallo scopo del test nel mondo reale: stessa cosa di cui sopra
E si vedono i risultati. E così per tutti i componenti. e si scopre che telaio più areodinamico del 12,3%, ruote più rotolose del 11.5% etc etc sono probabilmente situazioni mooooooooooolto ridimensionate nel mondo reale
Bisognerebbe trovare un sistema poi di calcolo per vedere la risposta della ruota all'accelerazione, tipo uno 0-1500w in quanto tempo lo si raggiunge, ma non so se il test potrebbe dare risultati apprezzabili, di difficile attuazione nel mondo reale.
Dico i modi ci sono, certo poi non si farebbe più marketing...

 

[gabbia]

tutta roba vecchia

What are the best aero upgrades to save watts for less?

We've been to the National Windtunnel Facility in Glasgow to find out which items of cycling kit offer the best value aero advantage

www.cyclingweekly.com

 

[EliaCozzi]

secondo me non esiste una risposta perchè non è interesse delle case dare un tipo di informazione scientifica. Mi spiego. Per un test sulle ruote si potrebbe fare un protocollo tipo:
galleria del vento: solo ruota, poi ruota + ciclista + bici
velodromo: stesso ciclista, stessa bici, stesse gomme a potenza costante calcolare un un'unità di tempo X quanta strada si percorre
autodromo (qui da noi c'e Monza) oppure circuito extraurbano oppure salita, dipende dallo scopo del test nel mondo reale: stessa cosa di cui sopra
E si vedono i risultati. E così per tutti i componenti. e si scopre che telaio più areodinamico del 12,3%, ruote più rotolose del 11.5% etc etc sono probabilmente situazioni mooooooooooolto ridimensionate nel mondo reale
Bisognerebbe trovare un sistema poi di calcolo per vedere la risposta della ruota all'accelerazione, tipo uno 0-1500w in quanto tempo lo si raggiunge, ma non so se il test potrebbe dare risultati apprezzabili, di difficile attuazione nel mondo reale.
Dico i modi ci sono, certo poi non si farebbe più marketing...

Molto probabilmente hai ragione e dando dei numeri reali forse si venderebbero solo telai aero.
Una prova che potrebbe fare ognuno di noi dotato di powermeter è quella di pedalare a potenza costante su un tratto e andare a vedere poi la velocità. Ovviamente si dovrebbero fare più prove sia nella stessa giornata sia in giorni diversi in modo che eventuali fattori esterni vengano annullati. Ovviamente questo con la speranza che la differenza di potenza necessaria tra un telaio e l'altro sia maggiore della precisione del powermeter.

Sarebbe utilissimo anche per verifiche su abbigliamento, casco, posizione in sella. ecc.

Il vantaggio di questa verifica rispetto alla galleria del vento, sebben più "artigianale" è quello di essere alla "portata" di noi amatori. Che Ganna a 60 all'ora sia più aerodinamico con le mani "a mantide" piuttosto che orizzontali a noi ce ne può fregar di meno se non arriviamo nemmeno a 40 all'ora.

 

[Zac36100]

secondo me meglio qualche etto di meno che cadere nel tranello delle bici aero, visto che l'impatto maggiore con l'aria è dato dalla sagoma del ciclista.

L'impatto dell'aerodinamica della bici sul complesso bici/ciclista è del 5%, l'impatto sul peso è almeno il 10% (7kg di bici su 70+7kg di bici+ciclista)

Mentre sul peso il ciclista può dimagrire, esso non può diminuire la propria sagoma (escludo le amputazioni per benefici aerodinamici...)

Inoltre, pare che ste bici aero pesino di più...quasi 8,5kg per la Madone!!

 

[dave_and_roll]

secondo me meglio qualche etto di meno che cadere nel tranello delle bici aero, visto che l'impatto maggiore con l'aria è dato dalla sagoma del ciclista.

L'impatto dell'aerodinamica della bici sul complesso bici/ciclista è del 5%, l'impatto sul peso è almeno il 10% (7kg di bici su 70+7kg di bici+ciclista)

Mentre sul peso il ciclista può dimagrire, esso non può diminuire la propria sagoma (escludo le amputazioni per benefici aerodinamici...)

Inoltre, pare che ste bici aero pesino di più...quasi 8,5kg per la Madone!!

guarda anche qui dipende con chi parli, se si ragiona a sentimento, senza numeri, vale tutto. Ti faccio un esempio di 2 venditori che conosco personalmente (di bici e componenti intendo): prima tutti fissati sul peso, quindi 1 etto fa una differenza della madonna, senti la bici che scappa sotto al culo, poi di punto in bianco il peso non conta più nulla perchè quello che conta è la rigidezza e la trasmissione della potenza, il voler limare il peso ha come effetto solo il produrre roba che flette. Ovviamente questo era dettato non da un'analisi scientifica ma dal fatto che semplicemente avessero cambiato i marchi che vendevano, passando da roba leggera a roba rigida (senza uno straccio di numero). Che poi in linea teorica ci può anche stare, ma di cosa stiamo parlando? quantificare. E poi di chi? Di VDP o di Oronzo Canà che prende in mano la bici 2 volte al mese?
Alla fine questi concetti trattati in maniera più o meno vaga fanno comodo a tutti perchè si possono rigirare all'occorrenza