Pyöräilijän varustekilpailu – Mistä suurin hyöty ilmanvastukseen?

Anton Aro velodromilla

Teksti ja kuvat: Anton Aro. Juttu on julkaistu alunperin Triathlon-lehdessä 1/2018.

Ilmanvastuksen minimoiminen on jokaisen ajoonsa lisää nopeutta kaipaavan pyöräilijän kiinnostuksen kohteena. Tässä jutussa tutkitaan asennon liukkautta eri varusteiden näkökulmasta. Mistä syntyy suurin hyöty ilmanvastukseen?

Ajajan varusteet ovat pääasiallinen mahdollisuus parantaa asennon liukkautta eli Cd-arvoa. Hyvin istuvien ja ajajalle soveltuvien varusteiden vaikutus on suuri. Kokonaisuutena varusteilla voi saavuttaa jopa yli 30 watin edun. Se on erittäin suuri ero saavutettuna pelkillä varusteilla ja kun siihen vielä lisää optimoidun ajoasennon tuomat hyödyt, ei ennätysten syntymiseltä voi välttyä.

Kypärät

Kypärä ja sen sopivuus ajajan asentoon on erittäin tärkeässä roolissa ilmanvastusta vähentäessä. Oikean kypärän valintaan vaikuttavat urheilijan ajoasento ja ajotapa. Nyrkkisääntönä voi pitää, että pitkähäntäinen kypärä sopii stabiilille asennolle ja urheilijalle, joka ei liikuta päätään ajoasennossa. Lyhyet aika-ajokypärät eivät usein ole yhtä nopeita vakaassa asennossa, mutta pään liikkuessa enemmän tilanne on toinen. Pyöräilijän kannattaa opetella ajamaan pää paikallaan, koska se on yksinkertaisesti nopeampaa.

Pitkähäntäistä kypärää valitessa tulee kiinnittää huomiota siihen, miten kypärän häntä istuu selän ja hartiaseudun muotoon ajoasennossa. Kypärää valitessa kannattaa huomioida myös kypärän istuvuus päähän. Oman kokemukseni mukaan huonosti istuva kypärä voi vaikuttaa myös ajajan pinta-alaan, joka lisää suurentuessaan ilmanvastusta. Pinta-ala voi pienentyä paremmin istuvien varusteiden vaikutuksesta, mikäli ne eivät ole alun alkaen olleet tiukat ja tyköistuvat.

Lyhyt vai pitkä, ja kuinka pitkä? Absoluuttista vastausta parhaasta kypärästä ei ole, vaan se täytyy testata henkilökohtaisesti. Seuraavassa taulukossa on esitelty omia testituloksiani yleisistä kypäristä esimerkkinä kypärävalinnan merkityksestä:

Kypärä CdA-ero Tehovertailu (40 km/h)
Aeromaantiekypärä 0,008 +6 W
Pitkä 1 0,009 +7 W
Pitkä 2 0,000
Pitkä 3 0,004 +3 W
Lyhyt 0,005 +4 W

Subjektiivinen CdA, vertailukelpoisilla toistoilla sisävelodromilla antoi yllättäviäkin eroja kypärien välille. Kiinnostavaa oli etenkin ”Pitkä 1” heikkous, jota sitten tarkastelin lähemmin kuvista ja syy selvisi nopeasti: kypärä ei istunut päähäni ja jäi korkealle päälaelle aiheuttaen siten lisää pinta-alaa ja vastusta.

Visiirillä vai ilman? Visiirin hyödyllisyys riippuu kypärästä. Jotkut kypärät toimivat miltei yhtä lailla visiirillä tai ilman, siinä missä toiset toimivat huomattavasti heikommin ilman visiiriä. Tulee muistaa, että visiiri heikentää tuuletusta ja voi aiheuttaa ylikuumentumista pitkässä suorituksessa. Näin ollen se heikentää tehontuottoa ja voi tuhota aerodynamiikan kautta saavutetun etulyöntiaseman.

Ajajan asu

Entäpä asu? Olen testannut sekä triathlon- että pyöräilyasuja kontrolloiduissa olosuhteissa, ja tarkoitukseni on havainnollistaa eroja, joita pelkällä ajoasun valinnalla voidaan saavuttaa. Seuraavassa esimerkissä on kaksi saman laatuista ja hintaista asua, jotka muuten eroavat toisistaan merkittävästi:

Asu CdA-ero Tehovertailu (40 km/h)
Haalari 1 0,000
Haalari 2 0,014 +11 W

Ero on erittäin merkittävä, vaikka molemmat tuotteet ovat laadukkaita. Sopivan asun valinta saattaa tehdä suuria eroja lopputulokseen. Erot johtuvat pitkälti ajoasun suunnittelussa tehdyistä materiaalivalinnoista ja saumojen sijoittelusta. Täytyy muistaa, että asut käyttäytyvät eri nopeuksissa eri tavoin, johtuen yllä mainituista seikoista. Vielä suurempiakin eroja voi olla saavutettavissa käyttämällä täysin räätälöityjä asuja. Täydellinen asu olisi täsmällisesti omiin mittoihin räätälöity leikkaus, omien muotojen mukaan strategisesti sijoitetut saumat ja ajonopeutta varten valitut materiaalit.

Asuvalintaa tehdessä ja erilaisia testaustaulukoita luettaessa kannattaa kuitenkin olla tarkkana, sillä testeissä käytetyt nopeudet ovat usein suuria eikä asuja testata tarpeeksi eri nopeuksilla. Eri asujen optimaalinen nopeusalue vaihtelee, ja monesti asuja suunnitellaan ammattilaisten nopeuksiin. Tällöin asun toimivuudesta ei ole välttämättömiä takeita harrastajan omissa nopeuksissa. Esimerkiksi minulla on ollut testissä erinomaisia asuja, jotka toimivat moitteettomasti kunhan vauhti nousee yli 50 kilometriä tunnissa luokkaan.

Muita aerodynamiikkaan vaikuttavia varusteita ovat esimerkiksi kengänsuojat (joissa on suuria eroja), erilaiset ajohanskat ja muut pienet lisävarusteet. Itselläni ei näistä testidataa ole, mutta hanskan ja paljaan käden ero on watin tai pari. Kengänsuojissa on havaittu tuulitunnelitesteissä 4-7 W suuruisia säästöjä verrattuna pelkkään kenkään.

Pyörä ja kiekot

Pyörän runko on myös omalta osaltaan merkittävä tekijä ilmanvastuksen muodostumisessa, mutta verrattuna optimoituun asentoon sekä kypärään ja ajajan varusteisiin, sen merkitys on pieni. Täysin integroitu runko on nopea, mutta melko lähelle pääsee kaapeloimalla tavallisen pyörän siististi ja pitämällä huolta viimeistelystä. Nyrkkisääntönä voidaan todeta, että mitä siistimmältä pyörä näyttää ulospäin sen nopeampi se todennäköisesti on.

Hienosäätöä voi tehdä jarruilla, rattailla, polkimilla ja muilla aerodynaamisesti optimoiduilla lisävarusteilla, mutta niiden vaikutus kokonaisuuteen on pieni. Suuremman edun saa pohtimalla tarkkaan ravinnon ja nesteiden sijainnin pyörässä niin, että asennon säilyttäminen syömisen ja juomisen aikana on mahdollisimman luonnollista ja toisaalta niin, ettei asento häiriinny ravinnesysteemien asettelusta.

Kiekot sen sijaan ovat merkittävässä roolissa ilmanvastuksen suhteen. Levykiekko takana on yleensä nopein valinta, mutta korkealla profiililla varustettu takakiekko on sekin oiva vaihtoehto. Eritoten etukiekkoa valitessa kannattaa pelkän nopeuden lisäksi kiinnittää huomiota kiekon käyttäytymiseen mahdollisessa sivutuulessa. Modernit U-muotoiset vanteet käyttäytyvät systemaattisesti paremmin perinteisiä V-mallisia kiekkoja vastaan. Tyypillisesti mitä korkeampi vanteen profiili on sen aerodynaamisempi se on, mutta samalla kiekosta tulee herkempi tuulelle.

Kiekon valinnan jälkeen kannattaa kiinnittää huomiota oikeanlaisen renkaan valintaan, jotta kumi istuu mahdollisimman saumattomasti vanteelle parantaen sen aerodynaamisia ominaisuuksia. Kiekot ovat mittava investointi siinä missä pyörän runkokin. Esimerkiksi Robert Barrett on testannut premium- ja budjettitason kiekkoja ja vertaillut niitä keskenään. Ero on olemassa (3-4 W) yli 40 km/h nopeuksissa, mutta erolle syntyy myös hintaa noin 200 € per saavutettu watti.

Anton Aro
MSc Performance Psychology
BSc Sport Coaching and Development
Anton Aron For your speed only -blogi

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.