martes, 25 de mayo de 2021

Aeromotor Ultraligero. El modelo de utilidad más eficiente.

 

CICLISMO  POR GABRIEL SAITUA ITURRIAGA EL HOY @ 10:20

Subida Umbe. Aeromotor Ultraligero  

La prueba realizada con el aeromotor bipala ultraligero de 134gr., y bajo perfil de corte los bordes de las palas (2´5mm.), en un tramo de cronoescalada de 5Km., se obtuvieron resultados superiores al resto de configuraciones de ruedas exploradas:

 

1º Rueda Mavic Krysium, gama media, con aeromotor Ultraligero 134gr.

 Rueda  Mavic Krysium, gama media, con aeromotor en carbono 200gr.

3.- Rueda Mavic Aksium gama media, con aeromotor plástico 150gr.

4º.- Rueda convencional de aluminio gama alta, Campagnolo Eurus sin adaptaciones.

 

Condiciones de las pruebas comparadas

Año 2021

Recorrido de 5Km. Subida Monte Umbe desde el cruce de Urduliz. Pendiente media 2´5%.

Precalentamiento 20´, 10Km.

Viento neutro a leve.

Las pruebas se realizaron en la primera parte de la mañana por el mismo ciclista. Bicicleta Cannondale Synapse; desarrollo fijo de 34/14. Registro de datos mediante Ciclo Computador Garmin Fenix5, Potenciómetro Vector 3S y conexión a Garmin Connect.

Prueba con Aeromotor Ultraligero

Objetivo: disminuir la energía necesaria para el rodamiento en bajas velocidades, permitiendo facilitando una mayor cadencia y mayor velocidad con el mismo gasto energético. Peso 134gr. con un bisel de las palas de 2´5mm.

Día amanece parcialmente nublado 15ºC.

Suelo levemente mojado. Viento suave. Grado 2 en la escala de Beaufort. 

Distancia

4,95 km

Distancia

Calorías

149 C

Calorías

Frecuencia cardiaca

125 ppm

Frecuencia cardiaca media

142 ppm

Frecuencia cardiaca máxima

Tiempo

10:55

Tiempo

10:55

Tiempo en movimiento

10:55

Tiempo transcurrido

27,2 km/h

Velocidad media

27,2 km/h

Velocidad media en movimiento

37,3 km/h

Velocidad máxima

87 rpm

Cadencia media de pedaleo

116 rpm

Cadencia de pedaleo máxima

Potencia

227 W

Potencia media

470 W

Potencia máxima

230 W

Normalized Power® (NP®)


3,11 W/kg

Potencia media

6,44 W/kg

Potencia máxima

1,148

Intensity Factor® (IF®)

22,9

Training Stress Score®

200 W

Configuración de la potencia de umbral funcional (FTP)

149 kJ

Trabajo

Altura

102 m

Ganancia de altura

 

Resultados de la prueba con distintos tipos de aeromotores adaptados a la rueda:

Los datos obtenidos indican que el aeromotor bipala es un elemento de utilidad para el ciclista, siendo el modelo ultraligero el que obtiene los mejores resultados >24km/h. en comparación con el resto de las opciones estudiadas:

                                        Mavic AeroPlástico                    Mavic AeroCarbono             Mavic AeroUltraligero

Peso, gr.                                        150                                              200                                             134        
Velocidad, Km/h.                       24´7                                             25´2                                            27´2
Potencia, normalizada              230                                               216                                             230
Trabajo, kJ                                   149                                                163                                            149

 

El peso de la adaptación penaliza cuando rodamos en velocidades <24Km/h., dado que el gasto energético principal se utiliza para realizar la rotación y el arrastre de la bicicleta y el ciclista, a baja velocidad y en flujo aéreo laminar.

La aplicación aerodinámica comienza a partir de 25Km/h., cuando comienza la transición entre el flujo aéreo laminar, lineal, y el flujo irregular o turbulento; más tarde  la resistencia aerodinámica se elevará con el cuadrado de la velocidad.


Aeromotor bipala ultraligero sobre una rueda Mavic Aksium

Durante las pruebas, recogimos la información mediante un ciclo computador Garmin Fenix5, Potenciómetro Garmin Vector S3 y Garmin Connect; los registros mostraron que con el mismo gasto energético (149KkJ) por parte del ciclista, el aeromotor ultraligero resultó ser el modelo más eficiente, alcanzando una velocidad media de 27´2Km/h.

Con un peso de tan sólo 134gr, el modelo ultraligero se caracteriza por tener un menor perfil de ataque a viento, de 2´5mm., completando su configuración con una capa de tipo alveolar en sus superficies externas.

De ésta forma consigue superar la barrera crítica de 25km/h., alcanzando una velocidad media de 27´2Km/h., lo que supone una ganancia de 2´5Km/h. respecto a otros rotores explorados. 

La mejora aerodinámica nos permite mejorar los resultados utilizando la misma potencia.


 


Un cordial saludo

Gabriel Saitua, 2021

sábado, 22 de mayo de 2021

Mecanismos de funcionamiento del aeromotor adaptado a la rueda de una bicicleta

 

Sobre la derivación del viento por el impacto sobre la palas

Gabriel Saitua 2021

El Impacto del viento sobre las amplias palas del aeromotor bipala adaptado a la rueda de la bicicleta presentan, a medida que aumentamos la velocidad de giro; indicamos algunos aspectos que modifican la cinética rotacional, facilitando nuestra marcha.



  1. El impacto del flujo aéreo, cuando la velocidad aparente igual o superior a 24Km/h. es recibido por la cara externa de la primera pala, causando un cambio en la dirección del viento, con derivación posterior, al mismo tiempo que aporta una carga de flujo, con transferencia hacia la segunda pala (Imagen: flechas verdes).
  2. La segunda pala recoge el flujo acelerado por atravesar la estrechez central de la rueda. La morfología helicoidal de las palas permiten generar un movimiento de flujo helicoidal de alta velocidad, mediante una recirculación anterior, completando el giro con la primera pala; el impulso eólico recibido tiene una dirección antero inferior, siendo recibida por el ciclista transcurridos entre 15 a 20 segundos, después de una aceleración, circunstancia que aumenta nuestra velocidad (Imagen: flechas rojas).
  3. La apertura central del aeromotor permite que el flujo aéreo atraviese las palas manteniendo nuestra estabilidad y la seguridad, incluso en condiciones de vientos de direcciones variables (Imagen: apertura central en “S”).




Rueda helicoidal. Aeromotor bipala ultraligero, 134gr.

 

Gabriel Saitua, Getxo, 2021

lunes, 17 de mayo de 2021

Resultados del aeromotor bipala en un tramo de crono escalada, con brisa

 

CICLISMO  POR GABRIEL SAITUA ITURRIAGA HOY 17/5/202. 09:58

 Subida Monte Umbe.

Tramo de Cronoescalada

 Viento leve/moderado dirección noreste con incidencia anterior izquierda en las salidas de curvas

 

Viento fuerza 2, brisa o flojito, en la escala de Beaufort (entre 6 y 11Km/h.). Temperatura 15ºC.

 

Bicicleta Cannondale Synapse con Aeromotor bipala de Polipropileno. Desarrollo 34/14 

5,02 km

Distancia

11:31

Tiempo

26,1 km/h

Velocidad media

102 m

Ganancia de altura

212 W

Potencia media

Calorías

146 C

Calorías

Training Effect

3,1 Impacto

Aeróbica

Frecuencia cardiaca

159 ppm

Frecuencia cardiaca media

168 ppm

Frecuencia cardiaca máxima

Tiempo

11:31

Tiempo en movimiento

26,1 km/h

Velocidad media en movimiento

34,7 km/h

Velocidad máxima

Potencia

212 W

Potencia media

313 W

Potencia máxima

216 W

Normalized Power® (NP®)

1,079

Intensity Factor® (IF®)

21,5

Training Stress Score®

200 W

Configuración de la potencia de umbral funcional (FTP)

147 kJ

Trabajo

Altura

102 m

Ganancia de altura 

Consideraciones 

La incidencia de viento lateral izquierdo, con un ángulo entre 22º y 45º durante la prueba, facilita el rendimiento eólico del aeromotor, superando a la rueda convencional y a la rueda con aeromotor bipala, cuando ésta trabaja en condiciones de viento neutro y una velocidad >24Km/h.

Los resultados medios obtenidos con la misma bicicleta, el mismo desarrollo, temperatura y precalentamiento del ciclista, sobre la misma distancia fueron:

        1.- Rueda convencional sin adaptaciones: 24´4km/h.

         2.-  Rueda con aeromotor bipala de polipropileno, 145gr., con viento neutro: 24´7Km/h.

         3.- Rueda con aeromotor bipala de polipropileno, 145gr., con vientogardon2 Escala Beaufort con ángulo de incidencia anterior izquierdo entre 22 y 45º : 26´1Km/h.



Conclusiones

 Aunque los resultados obtenidos resultan aparentemente escasos a favor del uso del aeromotor bipala, (+0´3Km/h. sin viento y +1´4Km/h. con viento grado 2 Beaufort, sobre una distancia de 5Km., cuando los extrapolamos sobre un trazado de 40km., las diferencias resultan significativas, alcanzando la meta 6 minutos antes utilizando el aeromotor bipala.

 

Gabriel Saitua

Mayo, 2021

El viento, la resistencia aerodinámica en el ciclismo y el ciclo rotor eólico

Aspectos aerodinámicos del ciclismo en ruta. A propósito de la rueda helicoidal

  Aspectos aerodinámicos del ciclismo en ruta Gabriel Saitua.2021 Salida en grupo Analizamos algunos detalles de una salida de entrena...