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Ruedas aerodinámicas o ruedas ligeras?

Ruedas aerodinámicas o ruedas ligeras?

Cuando se habla de ruedas de bicicleta, su peso suele recibir mucha atención. Esto es así por un par de razones: en primer lugar, obviamente el peso de cualquier tipo de pieza en la bicicleta recibe mucha atención, sobre todo para las rutas con importantes tramos de subida, y en segundo lugar, la mayoría de la gente recuerda sus clases de Física en secundaria, lo de que la rotación de masas también se traduce en la inercia rotacional, o la resistencia a girar, etc.
El pensamiento común es que el peso de la rueda, una vez que está girando, no penaliza "doblemente" en comparación con la no-rotación de la masa.

Hay una pizca de verdad en esta creencia común, pero no cuenta la historia completa. De hecho, en la mayoría de los casos, la masa y la inercia rotacional de la rueda tienden a ser muy poco determinantes respecto del rendimiento de una rueda en particular, mucho menos que los efectos de la aerodinámica de la rueda, o resistencia a la rodadura de un neumático en particular.

 

Si se leen opiniones sobre ruedas, casi siempre hay una referencia al peso de la rueda, y en algunos casos los ingenieros han invertido mucho tiempo y dinero en construir dispositivos para comparar las inercias de las ruedas y lo hemos utilizado como una propiedad principal para clasificar a las ruedas entre ellas.

En el ejemplo que mostramos a continuación, esperamos mostrar por qué este tipo de rankings de inercia se concentran realmente en una propiedad de la rueda que tiene sólo un efecto menor sobre el rendimiento de la rueda en el contexto general de la bicicleta+ciclista.

Aquí está el ejemplo: Tomando una aceleración en un lapso de 5 segundos donde que se pasa de 25.5 km/h a 30,4 km/h con un promedio de 766W invertidos en los 5 sg. Aunque eso es un esfuerzo de aceleración bastante significativo, sería el peor escenario para una rueda de inercia.

Así se toman las fuerzas en el pedal, debido a los diferentes "cargas", es decir,  la aceleración de la masa superando el incremento en la resistencia aerodinámica, así como la superación del aumento en la resistencia de rodadura con la velocidad. Después, lo que la diferencia en masa de 400 g significaría en dicha situación.
Como se puede ver, el aumento de la fuerza máxima en el pedal (básicamente, lo que se puede "sentir") está superado por el total de las otras fuerzas, no se van a sentir mas que el aumento en la masa una aceleración. Incluso mirando lo que significaría que todo ese aumento de 400 g en las llantas y sus efectos en la inercia de rotación y la fuerza adicional necesaria para "girar" la masa adicional.

Como se puede observar en el gráfico, la mayoría del aumento de la fuerza máxima en el pedal se debió a la aceleración lineal de la  masa del ciclista y la bicicleta. Además, los aumentos en la resistencia aerodinámica y la resistencia a la rodadura representaron aproximadamente 1/3 de la del aumento total en la fuerza pico en el pedal.

El efecto de aumentar la masa de la llanta de las ruedas con 400 g genero un aumento de la fuerza máxima promedio sobre el pedal en la aceleración de sólo un 1%.

En otras palabras, una cantidad insignificante en los pedales. Está bastante claro que las áreas de actuación donde las ruedas pueden tener un mayor beneficio y mejora son: la aerodinámica de las ruedas y la resistencia a la rodadura de los neumáticos.