Bicicletas modernas são projetadas para funcionar melhor em ângulos de vento específicos, mas como os fabricantes sabem de onde o vento virá?
Os quadros e rodas Aero são projetados para otimizar o deslizamento de sua bicicleta no ar. O problema é que o ar não sabe disso. Ele continua mudando de velocidade e direção em relação a você em sua bicicleta, o que significa que um fator significativo de aerodinâmica raramente é estável por muito tempo – o ângulo de guinada.
No entanto, os fabricantes dizem que otimizaram seus produtos para faixas específicas de ângulos de guinada, com alguns até afirmando ter criado formas de tubo e aro que agem como velas, impulsionando a bicicleta para frente quando o vento a atinge do ângulo correto. Mas com a velocidade e a direção do vento e do piloto sendo infinitamente variáveis, como pode haver um ângulo de guinada "ótimo" e, mais importante, o que é isso?
Primeiro, vamos entender a guinada. Imagine amarrar um fio de seda no espigão do selim e depois fazer um passeio virtual, para o norte. Supondo que seja um dia perfeitamente calmo e sem vento, o fio vai correr direto atrás de você, apontando para o sul, alinhado com sua roda traseira.
Mas imagine que o tempo muda de repente e um vento sopra do oeste. Essa nova força atuará sobre o fio de seda, empurrando-o para leste e abrindo um ângulo entre o fio e a linha voltada para o sul da roda traseira.
Este é o ângulo de guinada. É o resultado da força do vento natural combinada com a força do vento contrário que você está criando para si mesmo cavalgando para a frente.
Restringindo os ângulos
A partir disso você pode ver que mesmo que o vento esteja vindo em um ângulo reto, a ideia de vento cruzado puro é mero ar quente.
Seu movimento para frente sempre criará um calado e essa força, em maior ou menor grau, dependendo da velocidade que você está viajando, contraria a direção do vento, empurrando o fio e efetivamente fechando o ângulo de guinada do hipotético ângulo reto para algo significativamente menor.
É por isso que as equipes profissionais nunca precisam andar lado a lado para se protegerem quando os ventos laterais são fortes. Em vez disso, eles formam um escalão diagonal para abrigo.
Claro, o vento, sua velocidade e a direção relativa de um para o outro mudam constantemente ao longo de um passeio. Por exemplo, alguns quilômetros abaixo na estrada em seu passeio hipotético, o vento de oeste pode repentinamente soprar e empurrar ainda mais para leste para abrir mais o ângulo de guinada.
Mas isso não é tudo. Imagine que você começa uma descida íngreme, onde sua velocidade aumentada também aumenta o vento contrário efetivo que você está criando para si mesmo. Essa força agora mais forte empurra o fio para mais perto da linha sul da roda traseira e diminui o ângulo de guinada. Então a velocidade afeta o ângulo de guinada também: vá mais rápido e o ângulo de guinada fica menor.
Então agora nosso passeio fictício acabou, mas ainda deixa a questão da força do vendaval: já que a velocidade e a direção dos pilotos e os ventos que eles encontram são infinitamente variáveis, como os fabricantes podem dizer a varredura dos ângulos de guinada que eles escolhido para otimizar o formato aerodinâmico de seus quadros e rodas é o correto? É hora de conversar com os especialistas.
Trabalhando os ângulos
'Passamos muito tempo testando diferentes atletas - do ciclista casual ao profissional - em diferentes disciplinas e é interessante como a gama é diversificada ', diz Chris Yu, líder do grupo de Tecnologia Aplicada da Specialized.
‘Se você olhar para um velocista do WorldTour saindo de uma roda nos últimos 200m de uma corrida, a guinada efetiva é extraordinariamente baixa – perto de 0°. Isso porque eles estão indo muito rápido, mais de 60kmh, e as retas finais são normalmente bem protegidas por barreiras e multidões, que servem para bloquear qualquer vento cruzado.
'Por outro lado, se você for ao Kona Ironman World Championships, eles subirão a costa havaiana, com o vento soprando sobre a água, então para um grupo de idade em Kona os ângulos de guinada efetivos atingem até a faixa de 15° se houver rajadas. Os profissionais estarão um pouco mais rápidos, então eles verão ângulos de guinada de até 10° ou mais – talvez adolescentes baixos ', diz Yu.
Na estrada
Esses números não são apenas suposições, eles são o resultado de encaixar instrumentos em bicicletas reais e fazer com que ciclistas reais façam o que fazem de melhor – pedalar nas estradas.
Trek’s Mio Suzuki diz: ‘Montamos uma sonda de pressão em uma bicicleta, que se destaca muito para evitar qualquer ar “sujo” da bicicleta ou do ciclista. Amostramos o ar ao redor de nossa sede em Wisconsin e a equipe também foi para o Arizona e Kona para o Ironman.'
Esses esforços de coleta de dados permitem que os fabricantes calculem a probabilidade de um ciclista encontrar ângulos de guinada específicos, o que informa o processo de projeto por meio do uso de software computacional de dinâmica de fluidos e testes de túnel de vento.
‘Tentamos reduzi-lo através de experimentação e medição. Para este ângulo de guinada razoável, o alcance é entre 5° e 15°”, diz Leonard Wong, aerodinamicista da Giant.
Suzuki conta uma história semelhante: 'No mundo real, 2,5° a 12,5° são os ângulos de guinada mais comuns que os pilotos encontram.'
Yu da Specialized acrescenta: 'Para um ciclista médio, a menos que você esteja pedalando em condições extremamente ventosas, os ângulos típicos são inferiores a 10°.'
Essa pequena diferença nos resultados é o motivo pelo qual uma bicicleta aerodinâmica não parece idêntica a outra. A Specialized projetou o Venge ViAS com base em sua visão do alcance perfeito de guinada, enquanto a Trek projetou o Madone para se adequar a um alcance diferente.
Então parece que se você é Peter Sagan, dirigindo o pelotão a 50kmh, você quer uma bicicleta otimizada para lidar com ângulos de guinada de cerca de 3°-7°, enquanto o resto de nós quer uma bicicleta projetada para enfrentar guinadas de até 10°-12°.
Ganhos de desempenho
E essa ideia de que alguns projetos podem aproveitar os ventos laterais para gerar impulso para a frente, como um iate indo contra o vento? Jason Fowler, da Zipp Wheels, é categórico: 'Acreditamos que não', diz ele.
Xavier Disley, cuja consultoria AeroCoach mede a aerodinâmica da pista para as equipes e fabricantes do WorldTour, é igualmente desdenhoso: “Sempre que as pessoas encontraram impulso no passado, tendiam a ser através de componentes como rodas de disco. Mas como parte de todo o sistema de bicicleta e ciclista, qualquer efeito seria pequeno.'
Max Glaskin's Cycling Science já está disponível em brochura. Ele cobre todos os ângulos no Twitter como @cyclingscience1
