¿Por qué las ruedas traseras de las bicicletas de contrarreloj tienen forma de disco en lugar de radios?

¿Tener ruedas en forma de disco no causará más resistencia al viento con vientos cruzados? ¿Cuáles son los beneficios de tener este tipo de ruedas?

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Es una contrarreloj, bastante corta y generalmente en un recorrido razonablemente protegido del viento. Si el viento lateral fuera un problema ese día, probablemente cambiarían las ruedas por unas abiertas, pero si el viento no es un problema, las ruedas permiten una velocidad máxima más alta (menos resistencia al aire, aunque a expensas de más peso). No ves los frentes de los discos no solo por las reglas sino porque hace que la bicicleta sea muy difícil de manejar. En viajes más largos, no solo el viento es un problema mayor, sino que con velocidades promedio más bajas y más peso de escalada es una preocupación mayor.

Respuestas (4)

Las ruedas de disco tienen menor arrastre que las ruedas de radios. Consulte Datos aerodinámicos de Wheelbuilder y Aerodinámica de ruedas de bicicleta de carreras de alto rendimiento . (Un enlace muestra datos simulados, el otro medido).

La mayoría de estas pruebas se ejecutan hasta ángulos de guiñada de 30 grados. El argumento suele ser que en ángulos de guiñada más altos (más cerca de los vientos laterales), el ciclista elegiría una rueda de radios en lugar de un disco.

Las ruedas de disco generalmente se prefieren para cursos y días en los que no hay mucho viento cruzado, no por la resistencia, sino porque presentan una gran área para que el viento empuje y pueden conducir a un rendimiento impredecible con vientos cruzados fuertes. Esta es una de las razones por las que no suele ver ruedas delanteras de disco en un entorno que no sea un velódromo.

También hay algunos órganos rectores nacionales que no permiten las ruedas de disco delanteras. UCI lo permite, pero NGB a menudo no lo hace.
+1. También tenga en cuenta que no necesita discos para experimentar el efecto de "volar por la carretera". Mis ruedas "predeterminadas" tienen llantas de 6 cm, por lo que aún son relativamente pequeñas en comparación con los discos, pero cuando hace viento, cambio la rueda delantera por una llanta más pequeña, ¡solo para poder conducir en línea recta!
Reparará enlaces, pero otro interesante similar swissside.com/blogs/news/…

Encontré un enlace aquí: http://www.wing-light.de/CFD/wheels.htm pero también puede obtener gráficos similares del fabricante. Muestra diferente cantidad de arrastre en diferentes ángulos de viento.

Los vientos cruzados no necesariamente dan una gran resistencia, obviamente deberían dar una menor resistencia que los vientos en contra. Incluso cuando sopla directamente desde los lados, dependiendo de la velocidad de la bicicleta y el viento, el ángulo resultante no es de 90 grados.

Ahora, aquí está la parte interesante, si revisa el gráfico, en un ángulo de alrededor de 20 grados, ¡el disco en realidad tiene un arrastre negativo! Creo que para obtener ese tipo de ángulo, necesitas un ángulo de mayor grado (más como vientos cruzados) cuando te mueves rápido.

No estoy seguro de entender. ¿Es ese arrastre negativo a 20 grados de un viento en contra? ¿Estamos hablando de viento verdadero o aparente aquí? No puedo ver cómo se puede obtener una resistencia negativa sin viento de cola. Vale la pena una nueva pregunta?
@JamesBradbury: la nueva pregunta sería "¿cómo vuela un avión?" o "¿cómo puede un velero navegar contra el viento?"
@DanielRHicks, eso implica que la rueda no es simétrica cuando se ve desde arriba. ¿Es ese el caso? No puedo ver que funcione muy bien, excepto en un túnel de viento.
@JamesBradbury: no implica necesariamente eso, solo que se puede lograr un efecto aerodinámico. El aire hace cosas misteriosas a veces.
@JamesBradbury sí, eso es 20 grados del viento en contra. En el túnel de viento, debido a que la rueda está estacionaria, eso es 20 grados de viento real. En la carretera sería el ángulo del viento aparente. Si esto plantea una nueva pregunta, creo que iría a la física solo para obtener una comprensión más profunda de los resultados de las pruebas en el túnel de viento. Como mencionó DanielRHicks, lo llaman efecto vela. Otro punto interesante, si crees que no vale la pena porque no eres un profesional, ¡el documento también muestra que los ciclistas más lentos obtienen mayores ganancias de tiempo!

La ventaja de una rueda de disco es que puedes conducir más rápido que con una rueda de radios, en carreteras planas y onduladas ya velocidades constantes. Una vez que las colinas (gravedad y velocidades más bajas) o los cambios de ritmo entran en la mezcla, el caso de las ruedas con radios se vuelve más fuerte.

Aprendí en la clase de física que las ruedas sólidas tienen un momento de inercia más bajo porque el centro de masa del material está ubicado más cerca del cubo (piense en un patinador que sostiene sus brazos y gira). Técnicamente, esto debería hacer que la rueda sea más fácil de acelerar y reducir la resistencia al girar la rueda. Pesan más, entonces, ¿es esto una ventaja y una razón para tenerlos?

Eso solo es cierto para dos ruedas con la misma masa, distribuidas de manera diferente. Pero las ruedas de bicicleta sólidas suelen ser más pesadas que las de radios.
¿Por qué las ruedas traseras de las bicicletas de contrarreloj tienen forma de disco en lugar de radios?
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