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2018年12月13日

【TEST】レポート:福田昌弘「レースでどちらを使うか決めるためのテスト」

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概要

自転車を前に進めるためには、あらゆる抵抗と戦うことになります。
中でも重要となってくるのが、タイヤの転がり抵抗、重力の抵抗、それと空気抵抗です。
より速く走るためには、これらの抵抗を減らしていくことが重要です。
そして、それぞれの抵抗の正体というのも、年を追うごとに明確になってきています。タイヤの幅が広くなってきたのも、チューブレスタイヤが脚光をあびはじめたのは転がり抵抗を減らすため、空気抵抗をへらすための工夫も色々と行われるようになり、ロードバイクですらエアロロードが主流になりつつあります。

なので、本来であれば各項目の絶対値を取れるのが一番よいのですが、そう簡単には事は運びません。
例えば、ホイールだけを取り出してタイヤの転がり抵抗を測るということは、よく行われてきました。こういった環境では、基本的に空気圧を上げるほどにタイヤの変形量が減って、タイヤの転がり抵抗が小さくなるというデータが出てきます。
しかし、実際に人間を乗せて走ると、一定以上の空気圧で、むしろ転がり抵抗が増えてしまうということが分かってきたのです。
空気抵抗に関しても、風洞実験などでよいデータであっても、思ったほどの効果がないというものが多々あります。風洞ではホイールを回していなかったけど、実際に回している環境では、また異なる結果となったというようなこともまた分かってきています。

準備・計画

と、前置きはこれくらいにして。
伊豆大島で開催された全日本マスターズTTを前にして、できる限り、最良の機材で望みたいと考えていました。

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ひとつはHEDのOEM、Bontragerブランドの80mmディープなチューブラーホイール、タイヤはBontragerブランドの23mm幅のモノです。おそらく7年近く使っています。
TTでしか使わない機材なので、思ったよりもタイヤがキレイなため、毎年張り替えて使い続けています。
もうひとつはSacraの50mmディープホイールKyle5に、HutchinsonのFusion5 Glactik 25mm、11stormコンパウンドを使ったチューブレスタイヤです。Glactikは最軽量で変形量自体も減るために低い転がり抵抗が期待されます。

今回は、この2つの組み合わせのうち、レースでどちらを使うか決めるためにテストを行いました。
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バンクを使った空気抵抗の計測では、Garminが買収したAlphamantisが有名です。あまり詳しくはキャッチアップできていないのですが250mバンクなど、遠心力の影響を大きく受けるような環境でも、安定した結果を求めるためのノウハウがあるようです。

平塚競輪場は400mバンクのため、250mに比べたらその影響はかなり小さくなります。懸念されるのは屋外であることから風の影響です。時間帯によっては大きく影響を受けることがありますが、周回であることから風の影響が平均化されるであろうこと、そして交互にテストを行うことで、比較としては十分に評価できるだろうと考えています。
空気抵抗に関しては、大気圧も大きく関係してきます。最近のサイクルコンピューターには高度補正のために大気圧計が備えられており、こちらを使って確認しました。

また、こういった風や大気圧の影響を受けたとしても、結果に大きく影響をあたえないためのテスト方法も重要となってきます。
重力による抵抗ですが、バンクの下側を走っている限りは平坦路となるため、無視することが出来ます。

結果

テストは400mのバンクを3周、事前に2周かけて40km/hまで達した後、ギアとケイデンス、フォームを一定で走り、可能な限り40km/hから外れないように走りました。実際にやってみると分かりますが、テストライダーの技量が求められるテストです。

 

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気温はテスト開始時が19℃、終了時で18℃、ほぼ一定であったと考えられます。
大気圧も1022hPaで安定していました。

考察

結果は、3回のテストにおいて、すべてBontragerの組み合わせが より低いパワーで40km/h巡航できるということになりました。

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ホイールのリムハイトも異なるため、この結果が少ない空気抵抗か転がり抵抗の、双方からもたらせたものかは現時点では分かりません。
実は、この組み合わせの他にもう一組テストしています。ここに載せなかったのは1回しかテストしていなからですが、エアロ効果が高いと言われるバトンホイールでした。テストは3回目の後に行っていますが、その組み合わせでは230Wとなりました。
ホイール自体の空力性能は申し分ないと思われるので、テスト結果が悪かった原因として考えられるのはタイヤの転がり抵抗の影響が大きそうです。
おそらく両者のテストでもタイヤの違いによる影響が大きかったのではないかと思われます。

そして、これは私の体感的な感想ですが、Bontragerのホイールは扱いづらいのです。簡単に述べると真っ直ぐに走らせるためには、かなりの注意が必要となるという点です。
乗っていて安定しているSacraのほうは安心感があるのですが、結果のパワーのバラツキが少ないのは、このあたりも影響していると思います。これはワイドリムと25mm幅のタイヤの恩恵を受けていそうです。

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今回は単純に利用する機材を決めるためにテストを行いましたが、今後は基準となるデータを取って、実走における各機材毎のデータなども計測していきたいと思います。

おまけ
流石に7年程度使っているタイヤが好成績だったのには驚きましたが、個人TTという種目の特性もあり、多少の扱いづらさはあっても全日本マスターズTTではBontragerのホイールを使うことにしました。
その結果は、強豪の2選手についで3位表彰台!
レース後に、まわりの選手とも話をしましたが、私の平均出力は261W、明らかに他の選手よりも少ないパワーでレースを走れたようです。

 

取材協力:平塚競輪場
写真:山本健一
文:福田昌弘 http://hamsterspin.com/


関連URL:小山浩之さん(アヘッドスポーツエンジニアリング)のレポート
http://funride.jp/report/test_to_test_aero_ahead-sports-engineering/

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