7款空氣力學輪組風洞狂飆
隨著各家的空氣力學超跑陸續亮相,輪組品牌同步推出空氣力學相關產品,究竟誰會在市場上吹起一陣旋風呢?
測試行前準備說明
為了讓低風阻表現更加全面,周邊零件也開始投入研發設計,其中影響最鉅的零件就屬輪組,為了讓讀者們了解各個品牌的輪組性能,單車誌與CHC再度攜手合作針對空氣力學輪組進行風洞測試與「理性」的實驗室測試,總計徵集海內外知名品牌7款商品,規格限定:具備空氣力學設計、Clincher款式、輪框高度在58mm(含)以下,輪框必須為全碳纖維材質,煞車表面、輻條和花鼓材質則不限制。除此之外,單車誌同步呈現各個品牌所提供的商品特性與重點規格表,方便車友們一手掌握商品資訊。
風洞實驗室測試方法
測試團隊將自行車或輪組裝載於CHC自行量身打造的專用治具,用以驗證比對軟體模擬(CFD)與實際騎乘產生之風阻表現,除了設有感應風阻係數的特殊裝置,還有設計轉動平台,藉此量測各種角度的風阻係數,測試風速設定為時速30mph(48km/hr),量測數值代表往前單一方向行進的阻力,單位為克(g),數值越大代表風阻越大。
由於前輪位於「迎風面」的位置,所以本次測試僅以前輪為範本,設定統一胎壓為100psi,並且在無載重的條件下透過地面輪模擬轉動,由於前輪為左右對稱之型態,以坐在自行車上為例,量測範圍僅從中心點向左0-20度,每5度量測一個數據,總計呈現5個數值。
CHC實驗室測試內容
A.乾式煞車制動力
首先在測試前進行煞車塊與輪圈煞車面的磨合步驟,讓煞車性能達到穩定,測試的環境條件:統一胎壓為115psi,自行車配重為100kg,以時速12.5km進行轉動,再以EN規範煞車測試架設方法,固定握把施力50N,以煞車3秒、釋放10秒的方式,測量輪組與煞車塊搭配產生之制動力;本測試總共進行9次,每3次設定為一個區間並平均計算,取平均值最高者做為測試結果,數據單位為N(牛頓)。
B.溼式煞車制動力
測試條件與乾式煞車制動力的測試方式相同,但是將握把力改為40N,以灑水方式模擬雨天騎乘狀態,測試溼式煞車制動力,數據單位為N(牛頓)。
C.乾式煞車最高溫
測試條件與乾式煞車制動力的測試方式相同,以煞車3秒,釋放10秒,反覆測試30次,透過「非接觸紅外線溫度量測系統」記錄其最高溫度。
D.前煞車塊磨耗率
藉由精確度0.01g的電子秤,分別測量前煞車塊在進行乾式煞車制動力測試的前後重量,將測試後的重量/測試前的重量,呈現煞車塊的磨耗率。
E.偏擺狀況
分別測量前輪和後輪於水平(橫向)和垂直(縱向)的偏擺程度,若數值越大代表偏擺程度越明顯,數據單位為mm。
F.側向剛性
使用材料試驗機,將受測輪組固定於測量剛性的治具,針對輪框處施以20kg的力量,記錄該輪框的變形量,呈現的數值代表移動每1mm水平距離所需要的變形量。簡單說數值越大代表剛性越好,數據單位為N/mm。
G.後輪扭轉剛性
利用治具模擬後飛輪相對於鏈條產生的力量,在治具末端懸吊等量重物,使得後輪軸心產生扭矩,量測治具與輪框產生的位移量,進而了解後輪在驅動過程的剛性表現,單位為Nm/mm,Nm為扭矩單位(牛頓-米),意思為位移1mm需要多少Nm,數值越大代表剛性越強。
H.實際重量
放置在精確度1g的電子秤上,藉此分別獲得前後輪(未含快拆)的實際重量。
參與本次測試報導的品牌與款式如下,完整測試結果數據請見單車誌第82期P63。
SHIMANO WH-RS81-C50-CL
ACLASS ALX846C
COLE DSA2 C40 LITE
GIANT P-SLR 0 AERO
Vision Metron 40 Clincher
FFWD F4R CARBON CLINCHER-DT240
ZIPP 404 Firecres