Probamos las diferencias en resistencia a la rodadura y prestaciones aerodinámicas entre el Continental GP5000 S TR y el Continental Aero 111
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En la Gran Salida del Tour de Francia 2024, mientras paseaba por el Piazzale Michelangelo, que acogió la presentación de los equipos antes de la etapa 1 en Florencia, descubrí un neumático inusual.
Era de marca Continental, pero con lo que sólo puede describirse como 'divets' cortados a intervalos regulares a lo largo de cada hombro, en lugar del diseño habitual de entalladuras Continental.
las pruebas
Prueba de resistencia a la rodadura
Para la parte de resistencia a la rodadura de nuestra prueba, utilizamos el Pedaling Efficiency Rig de Silverstone Sports Engineering Hub.
Se trata de un sistema que monta una bicicleta a través de la horquilla en un tambor grande, que tiene impresas tres superficies de carretera. Para esta prueba, utilizamos la opción “carretera suave”, que se forma a partir de un escaneo 3D de la carretera utilizada en la contrarreloj de los Juegos Olímpicos de París 2024.
Mide la “potencia de entrada” en los pedales y la “potencia de salida” en el tambor. No hay ningún componente aerodinámico que medir, ya que la bicicleta está fija en su posición y, por lo tanto, es capaz de medir la pérdida total del sistema, que generalmente proviene de la fricción de la transmisión, la flexión del cuadro y la resistencia a la rodadura de los neumáticos, con una precisión increíble.
Luego, cambiando de un neumático a otro, manteniendo todas las demás variables (como la bicicleta, el ciclista, la presión y la temperatura de los neumáticos) iguales y luego midiendo la pérdida total del sistema nuevamente, es capaz de calcular la diferencia entre dos neumáticos.
Probamos a dos velocidades, nueve y once metros por segundo (es más fácil para el ciclista centrarse en números redondos), que equivalen a 32,4 y 39,6 km/h.
Probamos cada neumático en un tamaño de 28 mm, o el equivalente más cercano, que en el caso del Aero 111, era el de 29 mm.
Prueba de aerodinámica
Para la parte aerodinámica de esta prueba, utilizamos el túnel de viento de baja velocidad específico para ciclismo, también en Silverstone Sports Engineering Hub, que permite probar la resistencia aerodinámica en varios ángulos de guiñada (la dirección del viento en relación con la bicicleta, donde 0° es un viento en contra perfecto) a una velocidad del viento elegida.
Probamos a 40 km/h, replicando nuestras habituales pruebas comparativas de bicicletas aerodinámicas. Tenemos entendido que los ciclistas interesados en el Aero 111 probablemente estén compitiendo en carreras en ruta o contrarreloj, donde las velocidades promedio a menudo rondan este punto.
El documento técnico de DT Swiss mencionado anteriormente sugiere que los neumáticos también ofrecen un rendimiento mejorado a velocidades más lentas, pero con el tiempo limitado disponible en el túnel de viento, optamos por probar solo a la velocidad que consideramos más relevante para estos lectores centrados en las carreras en el ciclismonoticias audiencia. Sin embargo, se pueden realizar más pruebas, así que si quieres verlo, háznoslo saber.
Probamos en siete ángulos de guiñada diferentes: -15, -10, -5, 0, 5, 10 y 15°, replicando nuevamente nuestras pruebas aerodinámicas en bicicletas, porque esto refleja los ángulos del viento que la mayoría de los corredores de carretera y contrarreloj experimentarán en el mundo real. Según el artículo de investigación que utilizamos para calcular nuestros promedios ponderados de guiñada, la probabilidad de experimentar una guiñada de +20° o -20° a 40 km/h es sólo de alrededor del uno por ciento, por lo que elegimos detenernos en 15°.
Probamos solo con la bicicleta para garantizar la máxima precisión, dadas las pequeñas diferencias esperadas entre cada configuración.
Los resultados
En nuestra prueba de resistencia a la rodadura, encontramos una diferencia de 2,5 vatios a 9 m/s y 3,7 vatios a 11 m/s entre los neumáticos GP5000 S TR y Aero 111.
No tenemos un número exacto para el coeficiente de resistencia a la rodadura, pero sí sabemos que Potencia = Masa x Gravedad x Velocidad (m/s) x CRR, por lo que podemos estar seguros de que el crecimiento será lineal a medida que aumenta la velocidad.
Por lo tanto, podemos utilizar el gráfico anterior para extrapolar las mismas configuraciones a diferentes velocidades.
Esto nos muestra que la diferencia a 20 km/h es de aproximadamente 0,4 vatios, y a 70 km/h, es poco menos de 9 vatios.
Antes de entrar en los datos aerodinámicos, nos desviaremos rápidamente hacia los anchos medidos de cada neumático probado en el túnel de viento, donde, curiosamente, ambos neumáticos Aero 111 en realidad midieron más angostos que su contraparte GP5000 nominalmente más angosto.
Medimos cada neumático tres veces en varios puntos de la rueda y calculamos el promedio.
Ahora los datos aerodinámicos. Aunque solo tenemos una comparación de la resistencia a la rodadura del GP5000 de 28 mm frente al Aero 111 de 29 mm, también decidimos probar aerodinámicamente el GP5000 de 25 mm y el Aero 111 de 26 mm. Sin embargo, nos centraremos más en la prueba 28 contra 29.
Si a 40 km/h el Aero 111 es más de 3,7 vatios más rápido que el respectivo GP5000 S TR, es una elección obvia.
Comenzaré con la respuesta y trabajaré hacia atrás, y espero que las razones para hacerlo queden más claras a continuación.
Cuando aplicamos las mismas ponderaciones utilizadas en nuestras pruebas de bicicletas, vemos que la GP5000 de 25 mm necesita 66,29 vatios para superar la resistencia aerodinámica. El Aero 111 de 26 mm es ligeramente más aerodinámico. El GP5000 de 28 mm es el más lento de todos con 67,28, mientras que, curiosamente, el Aero 111 de 29 mm es el más rápido de todos.
Probablemente esto se deba a que utilizamos el juego de ruedas Hunt 54_58 Aerodynamicist de Hunt, que están diseñados y optimizados para su uso con neumáticos más anchos, con una llanta delantera con un ancho externo de 31,7 mm, un interno de 22 mm y un talón en forma de gancho.
Las diferencias, por tanto, son las siguientes:
Esto nos dice que, cuando utilizamos un protocolo diseñado para reflejar la probabilidad real de ver cada ángulo de guiñada a 40 km/h, el ahorro medio de potencia es de sólo 1,23 vatios para el neumático más ancho y 0,29 vatios para el neumático más estrecho.
Con la diferencia de resistencia a la rodadura de 3,7 vatios agregada nuevamente, es una pérdida neta de 2,47 vatios para el neumático de 29 mm. Por lo tanto, basándonos únicamente en estos datos, si estás buscando actualizar tu GP5000 S TR a una Aero 111 para circular o competir a alrededor de 40 km/h, no lo hagas.
A continuación, dada la potencia (vatios) necesaria para superar los aumentos de resistencia aerodinámica con el cubo de la velocidad, ¿qué pasa si tomamos nuestra resistencia aerodinámica y calculamos velocidades más altas?
Cuando comparamos estos ahorros con los datos extrapolados de resistencia a la rodadura anteriores, podemos ver que incluso a 70 km/h, el ahorro aerodinámico de 6,62 vatios no es lo suficientemente grande como para superar la pérdida aproximada de casi nueve vatios.
Habría un punto de inflexión, pero a velocidades muy superiores a los promedios que experimentarán los ciclistas, y donde las ponderaciones del ángulo de guiñada aplicadas se vuelven menos aplicables.
Vale la pena señalar que este no es un enfoque científicamente perfecto, y probar a cada velocidad, en lugar de extrapolar, habría sido la forma óptima de obtener estos datos, pero las limitaciones de tiempo antes mencionadas significaron que estábamos limitados con nuestro enfoque.
Entonces, ¿qué pasa?
Para intentar comprender lo que está sucediendo aquí, retrocedamos un paso y observemos los datos sin procesar para cada ángulo de guiñada.
Es interesante ver aquí que la resistencia de cada sistema rueda-neumático es muy similar en una guiñada más baja (que se experimenta con más frecuencia a velocidades más altas), mientras que en el ángulo de guiñada más alto de 15°, los dos neumáticos Aero 111 funcionan bien, mientras que los dos neumáticos GP5000 S TR se quedan atrás.
Esto muestra que, en esos ángulos de guiñada más altos, el neumático Aero 111 ayuda a la rueda a navegar, esencialmente aprovechando el viento para crear “sustancia” como el ala de un avión o la vela de un barco, como afirman DT Swiss y Continental, creando efectivamente empuje hacia adelante y, a su vez, reduciendo la resistencia aerodinámica.
Es impresionante ver que un neumático es capaz de tener este efecto, pero ahora cuantifiquemos lo que eso significa en términos de vatios ahorrados en el mundo real.
Dada la simetría relativa, he promediado más y menos 5°, 10° y 15° para mostrar que a medida que el ángulo del viento se amplía, el rendimiento del neumático Aero 111 mejora.
Una vez más muestra que los cuatro neumáticos se desplazan razonablemente cerca uno del otro hasta una guiñada de +/-10°, y luego, en la guiñada de 15°, los dos neumáticos Aero 111 cobran fuerza.
Al calcular las diferencias entre el Aero 111 y su homólogo GP5000 de tamaño similar, podemos ver que los ahorros son esencialmente inexistentes en una guiñada más baja, pero crecen hasta un ahorro de 8,68 vatios a 15° para el de 29 mm.
Recuerde, esto todavía está sujeto a la penalización de resistencia a la rodadura de 3,7 W, lo que equivale a un ahorro neto de 4,98 W con este ángulo de viento.
El problema aquí, sin embargo, es que la razón por la que nosotros (y los expertos aerodinámicos) elegimos aplicar ponderaciones del ángulo de guiñada es porque la probabilidad de viajar con un viento de 15° es increíblemente baja y, por lo tanto, la probabilidad de ver el beneficio de 4,98w durante un período prolongado de tiempo también es baja. El resto de su tiempo en bicicleta lo pasará en déficit.
Una vez más, según los datos que tenemos aquí, es difícil recomendar el Aero 111 como una actualización que valga la pena. En circunstancias muy específicas podría funcionar. Por ejemplo, si tu carrera es decisiva con un fuerte viento cruzado, podría tener sentido aceptar la penalización a favor del beneficio de guiñada alta. Pero de manera más realista, para un rendimiento general, el GP5000 S TR es el neumático más rápido.
Se necesitan más pruebas
Como siempre, las pruebas generan más preguntas, y si las afirmaciones de Continental y DT-Swiss sobre la capacidad del neumático para ayudar a que una rueda navegue a velocidades más lentas son ciertas y (como se muestra en nuestras pruebas), también pueden ayudar a que la rueda navegue en ángulos de guiñada más bajos, podríamos ver mayores ahorros aerodinámicos a esas velocidades más lentas en comparación con los datos extrapolados que tenemos aquí de nuestra prueba a 40 km/h.
Esas velocidades más lentas también aumentarían la probabilidad de experimentar esos ángulos de viento de guiñada más altos, por lo que se trata de un doble beneficio.
Es más, “más lento” en este sentido se refiere a la velocidad del viento, más que a la velocidad terrestre. Un ciclista protegido por un pelotón puede estar circulando a 50 km/h, pero, como resultado del refugio que recibe de los ciclistas que lo rodean, el viento en contra creado por su propio movimiento se reduce significativamente, aumentando una vez más la posibilidad de pasar tiempo con una mayor guiñada.
Otra de las afirmaciones de DT Swiss y Continental es un momento de dirección más lineal, lo que posiblemente pueda equivaler a una mayor estabilidad en condiciones de más viento, infundiendo confianza y, a su vez, significando que el piloto puede permanecer en una posición más aerodinámica durante más tiempo. Eso es más difícil de cuantificar, pero de todos modos vale la pena incluir una consideración.
Sin embargo, todas estas son nuevas hipótesis que debemos analizar… una misión para 2026, tal vez.
