Mono Aerobar vs. Dual Extension
在近年的三鐵賽場上, 愈來愈多職業三鐵選手都會選用 Mono Aerobar (一體式/ 封閉式休息把),
而最新推出的 Canyon Speedmax 車把也採用了相似設計。不過這是否代表 Mono Aerobar 一定比較快？
相比傳統的分體式休息把 (Dual Extensions) 在空氣力學表現上差異是多少？
這裡就分享一下最近由 Speeco 測試的文章內容。
原文：https://www.speeco.tech/monobars-just-a-hype-or-are-the-aerodynamic-benefits-real/
Speeco 團隊使用客製化版本 AiRo.app 軟體進行 CFD (計算流體力學) 模擬分析,
以及於比利時自行車研發中心 BikeValley 進行的風洞測試, 而測試對象包括職業三鐵選手Michele Bortolamedi。
研究主要是比較傳統 Dual Extensions 與 Mono Aerobar 在不同肘寬和角度的騎乘姿勢下的空氣力學表現,
找出兩者在實際使用時的差異, 以及是否能帶來可量化的空力優勢。
測試方式
騎乘姿勢設定
Speeco 團隊分析過往建立的 TriX Bike Fit 資料庫後, 將騎士依照手肘間距（Elbow Width）區分為四種設定,
分別為 Super narrow（105 mm）、Narrow（135 mm）、Neutral（160 mm）及 Wide（195 mm）。
除了手肘寬度外, 研究亦針對兩種不同的前臂角度進行測試, 分別為 20° Low Hands 以及 30° High Hands。
測試車把
作為研究的基準組, Speeco 採用了先前已透過 CFD 模擬與風洞測試優化的客製化 TriX 休息把 (Dual Extensions)；
而 Mono Aerobar 則是團隊透過 Airo 風洞與模擬環境中開發 20 多種不同版本, 自行開發的最佳的款式。
CFD (計算流體力學) 與 風洞測試
CFD (計算流體力學) 使用客製化版本 AiRo.app 軟體進行模擬。由於目前模擬軟體尚未支援偏航角 (Yaw Angle) 效算,
也受到模擬速度限制, 因此只能測試 0° 正面風條件下的空氣力學數據, 以及採用 40 km/h 騎行速度進行分析。
風洞測試則針對 0°、5° 與 10° 偏航角進行比較, 並採用更具職業賽事代表性的 45 km/h 騎行速度作為測試條件。
至於 15° 偏航角, 雖然對一般市民組選手具有一定參考價值, 但考量風洞測試時間與成本效益後並未納入該測試。
由於風洞測試時間有限, 無法重複驗證所有 CFD 模擬中的騎姿, 只測試了針對 Michele Bortolamedi 的騎勢。
測試結果
CFD (計算流體力學) 結果
在 0° 正面風條件下, 並以 40 km/h 騎行速度進行分析時, 採用 wide (195mm) 肘寬的 Mono Aerobar ,
在兩種騎姿下皆增加了空氣阻力。而 20° low hand 騎姿下, Super narrow (105 mm)、Narrow (135 mm) 與
Neutral (160 mm) 肘寬配置皆能降低阻力並節省功率, 整體效益較 30° High Hand 姿勢更為明顯。
相反地 30° High hand 姿勢只有在 Super narrow (105 mm)、Narrow (135 mm) 才有節省瓦數的效果。
風洞測試結果
風洞測試則針對 0°、5° 與 10° (圖2) 偏航角進行比較, 並採用更具職業賽事代表性的 45 km/h 騎行速度作為測試條件,
為了精準反應真實賽道的風況, 團隊採用了職業選手 Michele Bortolamedi 的偏航角時間加權模型進行數據計算。
但受限於風洞測試時間, 團隊並未模擬所有可能姿勢 (包括了使用 Neutral (160mm) 肘寬的 High Hand 姿勢)
而是聚焦測試與 Michele Bortolamedi 個人最相關、具實戰效益的騎乘位置。
結果顯示只有在Super narrow (105 mm) 的肘寬下, Mono aerobar 才展現出顯著的正面迎風優勢。
但隨著偏航角增大, 相對 Dual Extensions 的省瓦優勢便會逐漸縮減甚至轉為劣勢, 特別在 10° 的偏航角度。
他們指出 Dual Extensions 比 Mono aerobar 在這偏航角度更能受益於風帆效應 (Sailing Effect)。
跟 CFD 模擬結果不同的是, 其他肘寬設定 (包括 Narrow 與 Neutral ) 不論在 High Hand 或 Low Hand 姿勢,
在 0° 正面迎風都只有不到 1 瓦 的改善。
總括來說, CFD 模擬顯示只有在Super narrow 的肘寬設定下, Mono Aerobar 才能發揮比 Dual Extensions 更低的風阻,
當肘寬逐漸拉開時, 無論High Hand 或 Low Hand 姿勢, Mono aeobar 的氣動優勢都會逐漸消失,
Dual Extensions 的表現反而會超越 Mono Aerobar。
風洞測試的結果證實只有在Super narrow (105 mm) 的肘寬下, Mono aerobar 才展現出顯著的正面迎風優勢。
但是到了 5° 與 10° 偏航角則大幅增加阻力, Dual Extensions 的優勢便會越來越明顯。
市民組選手合適嗎？
需要注意的是他們用的 "Dual Extensions" 不是傳統圓形管材的休息把, 而是採用了符合空力效益的幾何造型。
所以空力效果上應該比圓管已有所改善。至於 Mono Aerobar 適合我們市民組 (Age-groupers) 使用嗎？
我覺得仍有待進一步驗證與觀察。
這項測試只有在 40 km/h (CFD 模擬) 及 45 km/h (風洞測試) , 即是職業選手的速度下進行,
未涵蓋市民組較常見的 30 至 35 km/h 騎乘速度。由於空氣力學表現會受到騎乘速度影響,
無法確定 Mono Aerobar 在較低速度下是否仍能維持相同優勢, 所以仍有待更多的測試進一步驗證。
另外他們也沒有詳細公佈 Mono Aerobar 產品的詳細形狀或細節, 如果造型像是 Winow 的鏟型,
測試結果又有沒有差異？
從測試數據來看, Mono Aerobar 僅在 Super Narrow (105 mm肘寬) 配置下才展現較明顯的空力優勢。
而過窄的肘寬設定未必適合所有選手, 這樣的設定可能會因此產生壓迫感, 使胸腔活動空間受到限制。
與一體式公路車把一樣, Mono Aerobar 最大的缺點之一便是可調性不足。如果選擇了不適合自己的規格,
可能就需要再次更換或購買新的產品。
當然 Mono Aerobar 的實際效果亦受到每個人的體型、速度、騎姿、裝備配置、身體柔軟度、適應程度、
騎乘場地、當天風向等多項因素影響, 所以也不能一概而論...希望將來有更多測試可以看到。
🔗 相關文章
【公路車資訊】空力腿套真的可以節省瓦數嗎?
三鐵車後水壺擺放位置能改善空力嗎? Ez Gain Hydro 空力測試
0 留言