ロードバイクで快適に速く長時間走るためのホイール(その5):Open ProとALX430の比較
21-July-'08 07:32
Age: 2 yrs



Category: Bicycle, Research





A-ClassのALX430からMavicのOpen Proの手組み(右の写真)に替えて1週間が経ちました。その間に3回ほど30~40kmの平坦路中心のコースを走ってみました(但し、安全のために表通りは走りませんので高速巡航できる区間は限られています)。

主な結果:Open Proの手組みに乗ると、、、

平均速度が0.5km/h位速くなった(殆んどプラセボ効果)
30km/h以上の高速走行が楽しく感じられる
20~30km/h程度の中速域では同じような走行感
0~20km/h程度の低速域では加速がやや重く感じる
ホイールの剛性が高いように感じる(気分的なものか?)


このような平坦路中心のコースでは回転慣性モーメントの小さいA-ClassのALX430に替えても時間短縮効果は余りないことが分かりました。理由は、Open Proの方が直線の巡航速度が1~3km/h程度速くなることです;やはり、平坦路中心では距離が長くなると巡航速度が重要なファクターになるのでしょうか?

下にOpen ProとALX430その他のホイールの比較を表にまとめてみました。この比較表を見ると、幾つかの面白い点に気付きます。リアホイールの重さは余り変わりません。完組ホイールのフロントが軽いのはスポーク数が少なくラジアル組みにしていることがかなり貢献していると言えそうです。

そこで、スポーク数と回転慣性モーメントの関係を考えてみます。重量Mrimのリムの慣性モーメントはほぼ理論通りに、

I = Mrim x R2

となります。これに対して合計重量Mspokesのスポークの慣性モーメントは、

I = (1/3)x Mspokes x R2

となり、重さが同じならスポークの慣性モーメントはリムの1/3であることが分かります。スポークのハブ付近部は慣性モーメントには余り寄与しないためです。Open Proの構成では32本のスポークの合計重量が195グラムであり、これらの式に当てはめると、リムはMrim = 435、スポークはMspokes/3 = 195/3 = 65 となることが分かります。比率を取ってみると

65/(435+65) = 0.13

となり、ホイール慣性モーメントへのスポークの寄与は13%程度であることが分かります。

剛性を確保するにはスポーク数が重要であると言われています。従来はスポーク数36Hが標準であったようです(シェルドン・ブラウンのサイト)。充分な剛性を確保するには32Hでも足りないと書いてあります。上の慣性モーメントの考察から、スポーク数を36Hにしても慣性モーメントの増加は僅かですし、逆に、完組の前輪のようにスポークを20Hにしても慣性モーメントの減少は僅かです。

今回の結果は2つのホイールの回転慣性モーメントの違いによるものでしょうか?それとも剛性の違いによるものでしょうか?ハブの回転精度の差やタイヤの違いの可能性もあります(ミシュランのPro3RaceとコンチネンタルのGP4000)。

今回の暫定的な結論:青い鳥は意外と近くにいる。結局は、ベンチマークになるような手組のホイールを越える性能の完組は少ない、あっても価格が非常に高い、ということではないでしょうか?(下の付記で補足)

 

 (ホイールのスペック比較表)

Open Pro/Dura-Ace

ALX430

ALX440SL

ALX298R

F重量(g)

795

705

658

694

Fスポーク数

32H 2クロス

20H ラジアル

20H ラジアル

20H ラジアル

R重量(g)

935

850

912

916

Rスポーク数

32H 2クロス

28H ラジアル/3クロス

24H 2クロス

24H 2クロス

リム重量(g)

435

350

?

?

リム幅(mm)

19.6

19.0

19.6

18.1

 

付記:(2009年5月31日)自転車ホイールのバランスと高速走行の謎がほぼ10ヶ月後に偶然に解明されることとなります(多分)。 Open ProとALX430の高速走行の違いもこのバランスの差によること大のようです。自転車のホイールも自動車同様にタイヤを装着した状態で回転バランスを調整することが非常に重要な気がします。








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