Phân tích 9 tư thế lái xe đạp, tư thế nào là giảm tối thiểu sức cản của gió?

Trong những năm gần đây, khái niệm về xe đạp thể thao khí lực hóa đã trở nên quá nóng đến nỗi hầu như tất cả các thương hiệu đều giới thiệu các mô hình có hiệu suất khí lực hóa hàng đầu. Như chúng ta đã biết, trong quá trình đạp xe đạp thể thao sức cản không khí chiếm hơn 80% tổng lực cản, và trong số đó, sức cản gió do cơ thể người lái là lớn nhất, vì vậy cải thiện hiệu suất khí lực hóa của phần cứng đồng thời làm thế nào để tối ưu hóa hơn nữa tư thế người lái? Việc giảm sức cản không khí đã trở thành một chủ đề được mọi người vô cùng quan tâm, không có gì đáng ngạc nhiên khi các tay đua tên tuổi khi tiến vào các đường hầm cũng phải tăng tốc độ để giảm sức cản gió.

Dưới đây là bài phân tích 9 tư thế lái xe đạp địa hình thể thao, tư thế nào là giảm tối thiểu sức cản của gió?

Tư thế đua xe đạp thể thao, VĐV đua xe đạp thể thao chuyên nghiệp

 

THAM KHẢO THÊM:

1.Tư thế lái xe và mục đích thử nghiệm

Tư thế đạp xe có ảnh hưởng trực tiếp sức cản của gió tạo ra.Có bốn loại tư thế đạp xe thường được mọi người quan tâm:

Tư thế đua xe đạp thể thao, VĐV đua xe đạp thể thao chuyên nghiệp 1

Tư thế đua xe đạp thể thao

Tay đặt ở vị trí cầm nắm: tay nắm vào vị trí cầm nắm

Chuyển vị trí tay:đây là tư thế lái xe đạp thể thao nhập khẩu phổ biến nhất, cả hai tay nắm vào đầu tay cầm ;

Hạ thấp vị trí tay:có nghĩa là cầm tay cầm ở chỗ uốn cong;

Tư thế TT: tức là cẳng tay khuỷu tay bị đóng và đặt trên tay lái.

Người ta thường tin rằng sức cản của gió đối với bốn loại tư thế lái xe xếp từ thấp đến cao là 4) <3) <2) <1), và các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tư thế TT có thể làm giảm sức cản gió tới 5-30%.

Nói đến các tư thế TT, sự khác biệt trong sức cản gió gây ra nhỏ nhất thể đạt 10%, do đó vẫn còn không gian để tối ưu hóa hơn nữa. Đối với các cuộc thi nhóm trên đường bộ, mặc dù hầu hết thời gian các tay đua trong đoàn nhóm những cũng có một số trường hợp cụ thể, hiệu suất khí động học rất quan trọng, chẳng hạn như chạy nước rút, đột phá và vân vân.

Kỹ thuật đua xe đạp thể thao 2

Kỹ thuật đua xe đạp thể thao

 

Kể từ giữa những năm 1990, Tổ chức ITU bắt đầu cho phép theo xe và các quy tắc cho phép sử dụng công cụ gác tay lên để nghỉ nhưng chiều dài không thể vượt quá chiều dài ghi đông,Tư thế TT này xuất hiện cả trong cuộc thi xe đạp trẻ em thể thao đường bộ chứ không riêng trong cuộc thi đường sắt của tổ chức ITU, đặc biệt là khi khi đi xe trong một khu vực hoặc đi ra ngoài

Mục đích của nghiên cứu này là để giúp vận động viên và huấn luyện viên sử dụng tối ưu hóa tư thế lái xe và cải thiện hiệu suất thể thao thông qua nghiên cứu sự khạc biệt giữa tư thế đi đường bộ và tư thế đi đường sắt khi vào đường hầm.

2 Phương pháp thử nghiệm và đối tượng thử nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành trong đường hầm gió của Đại học Monash, và tốc độ gió liên tục ở mức 45kph. Kết quả thử nghiệm được lấy từ trung bình của hai bài kiểm tra 30 giây dưới cùng tư thế đạp xe. Góc Yaw được chọn cho thí nghiệm là 0 độ, nghĩa là gió thổi từ phía trước của tài xế.

Tác giả thẳng thắn nói rằng gió chéo với một góc yaw là phổ biến hơn trong môi trường thực, nhưng trong môi trường giao thoa, có nhiều yếu tố như luồng gió bên cạnh, lực cản,lực cuốn…có thể gây ra sức cản gió cho người đi và xe đạp thể thao. Bởi vì các giới hạn đo lường của đường hầm gió chính nó được sử dụng trong thí nghiệm, để đảm bảo kết quả khách quan và đáng tin cậy, góc Yaw 0 độ được chọn.

Các xe đạp thể thao chất lượng hàng đầu được sử dụng và các trang bị đáp ứng các quy tắc của ITU,bộ bánh xe được sử dụng là bánh xe khung dưới 30mm, bánh sau của xe đạp đã được cố định, và bánh xe phía trước có thể di chuyển tự do. Trong thí nghiệm đường hầm gió, các đối tượng thử nghiểm duy trì trạng thái đạp xe đạp thể thao nhập khẩu như khi đạp xe ngoài trời.

Các thông số có liên quan của thí nghiệm, từ trên xuống dưới, là: trọng lượng người lái, trọng lượng xe, hệ số cản lăn, sức cản của gió tạo ra bởi cán bánh xe, hệ số hiệu suất truyền, mật độ không khí và tốc độ xe đạp thể thao nhập khẩu

3.Quá trình thử nghiệm

Tổng cộng có chín tư thế lái khác nhau đã được thử nghiệm trong thí nghiệm:

Di chuyển của tay (Tư thế này là điểm tham chiếu cho 8 tư thế còn lại);

Hạ thấp khuỷa tay

Hạ thấp khuỷa tay của bạn và giảm góc thân bằng khuỷu tay;

Hạ thấp khuỷa tay của bạn, uốn cong khuỷu tay của bạn,mắt nhìn xuống;

Chuyển  đôi tay, khuỷu tay, cẳng tay để nằm ngang;

Tư thế TT, sử dụng thời gian nghỉ ngắn theo quy tắc ITU;

Tư thế TT, giảm độ cao của đầu , vai hẹp lại;

Tư thế TT, cúi đầu và nhìn xuống;

Tư thế TT, vùi đầu vào giữa hai tay.

Phân tích 9 tư thế lái xe đạp, tư thế nào là giảm tối thiểu sức cản của gió 1

VĐV đua xe đạp thể thao chuyên nghiệp

 

Trong thí nghiệm, tổng cộng 9 tư thế lái xe cho xe đạp thể thao như thể hiện trong hình trên đã được thử nghiệm.

9 loại tư thế lái xe được kiểm tra, phía bên phải là khu vực hướng gió tương ứng với tư thế

Để kết hợp hiệu suất khí lực hóa tốt hơn với hiệu suất đi xe đạp thực tế, thí nghiệm này cũng tính toán công suất cần thiết để vượt qua các lực cản khác nhau.

Nói chung, sức cản mà các tay đua cần vượt qua để lái xe trong môi trường thực bao gồm lực cản gió (AT), lực cản lăn (RR), chịu lực bên trong bánh xe (WB), thay đổi năng lượng tiềm năng (PE, trèo) và thay đổi động năng ( KE có nghĩa là tăng tốc và giảm tốc. Cuối cùng mới xem xét đến hiệu quả truyền tải (EC) của hệ thống truyền tải.

Do đó,Lực cản mà người lái cần để vượt qua công suất đầu ra có thể được diễn tả như sau:

Trong thí nghiệm này, các yếu tố lực cản cần được xem xét là AT, RR, WB và EC.

Trong 9 tư thế lái xe khác nhau, sức mạnh cần thiết để vượt qua sức cản không khí được thể hiện trong bảng sau:

Lực delta phải là chênh lệch công suất dựa trên tư thế lái 1 lấy làm tham khảo

Tỷ lệ sức cản của gió và công suất của 8 tư thế còn lại tham chiếu với tư thế lái xe đạp thể thao nhập khẩu 1 (vị trí tay) được thể hiện trong hình dưới đây:

Dưới đây là tiết kiệm thời gian mà mọi người quan tâm nhất. 40KM, công suất đầu ra liên tục 300w, Tư thế lái xe 1(vị trí cầm tay) làm điểm tham chiếu cho tiết kiệm thời gian của 8 tư thế lái xe còn lại(giây)

Sau đó đưa tất cả mọi người để xem xét chín tư thế lái xe được thử nghiệm trong thử nghiệm:

4. Kết quả thử nghiệm

Kết quả là rất thú vị: (cẩn thận, dây an toàn!)

Trong cấu hình đường xe đạp thể thao tinh khiết (không sử dụng tay cầm nghỉ), chỉ nắm chặt tay cầm sẽ tiết kiệm được 3% hiệu suất so với vị trí thay đổi tay tiêu chuẩn.

Vị trí nhanh nhất trong cấu hình đường tinh khiết hóa ra không phải là nắm tay cầm mà là tư thế để xoay uốn cong khuỷu tay để làm cho cánh tay nằm ngang, vị trí này tiết kiệm gần 14% công suất so với tư thế thay đổi vị trí tay tiêu chuẩn.

Trong tư thế TT, có vẻ như tư thế lái xe 9 (vùi đầu giữa hai cánh tay) gần bằng với tư thế TT tiêu chuẩn (6). Điều tồi tệ hơn là tư thế TT cúi đầu nhìn xuống (nhìn vào tư thế 8) gần như giống như tư thế lái xe 5,hai tư thế này không sử dụng công cụ nghỉ tay,.

Nhanh nhất trong tư thế TT là tư thế 7, có nghĩa là thu hẹp vai và hạ thấp chiều cao của đầu. So với tư thế 1, tư thế này có thể tiết kiệm 17% công suất.

Quan điểm khơi nguồn

Một số người đam mê xe đạp kiên quyết cho “càng xe đạp thể thao nhập khẩu thì càng nhanh”,có người còn nhấn mạnh “Động cơ quan trọng nhất”,cũng có người cho rằng tính lực hóa được các lái xe chuyên nghiệp xem xét và mình đi xe chậm thì không có vấn đề gì.

Trên thực tế ,Lực cản của không khí luôn tồn tại,ngay cả ở tốc độ 20kph, sức cản không khí vẫn là rất lớn, và khi bạn đi chậm hơn, phải mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành một khoảng cách nhất định. Nói cách khác, thời gian bạn cần vượt sức cản không khí dài hơn, vì vậy khí lực hóa vẫn sẽ có tác động lớn đến chuyến đi của bạn.

Tôi đã luôn luôn tin rằng sức mạnh và khí lực hóa không phải là mâu thuẫn, hoàn toàn có thể “nắm bắt bằng cả hai tay và cả hai tay phải thật chắc chắn”

Một mặt, bạn có thể tập luyện chăm chỉ để nâng cao khả năng lái xe và đầu ra công suất của bản thân, mặt khác, thông qua việc tối ưu hóa thiết bị và tư thế lái, bạn có thể có được tốc độ “tự do”.

Bài viết này cung cấp một tài liệu tham khảo thực tế thực hành cho mọi người, Mọi người cũng có thể thử nghiệm,chỉ cần bạn có đồng hồ điện cơ bản thì có thể làm so sánh của riêng mình. Tất nhiên, sự an toàn luôn trên hết, và các dữ liệu trên cũng chứng minh rằng không nhìn thì sẽ đạp nhanh hơn và hành động này rất nguy hiểm (nhìn xuống, mắt nhìn xuống),vì vậy bạn vẫn phải nhìn đường trong khi lái xe đạp thể thao nhé!

Xe đạp Nghĩa Hải là nhà phân phối độc quyền các dòng xe đạp Nhật Bản với thương hiệu Maruishi nổi tiếng, có bề dày hoạt động hơn 130 năm. Hãng xe đạp Maruishi có nhiều dòng xe và đa dạng về kiểu dáng, mẫu mã như xe đạp cào cào, xe đạp mini, xe đạp địa hình, xe đạp thể thao,…

Admin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *