ディスクとリムどちらが速いのか?空力と重量の面から徹底比較!!2021.12.28近年、急速にディスクブレーキが普及しており、各メーカーの上位モデルにリムブレーキモデルが無いことも珍しくありません。2021年のツールドフランスでもほとんどの選手がディスクブレーキを使用していました。france今回は空力と重量の面から果たしてリムブレーキとディスクブレーキどちらが速いのかを検証していきます。今回紹介するのはスペシャライズドが2014年と2018年に行った実験、GCN、AeroCoachの行った計4つの実験です。Tunnel(ウィントンネル)を用いています。2014年に行われた実験を紹介します。人が乗車した状態でフレームやポジションは全く同じにして、ブレーキのみを変更して、それぞれ比較します。正面からの風に対しては差は無いという結果になりました。40km走行時に斜め10度の横風に対してはリムブレーキの方が8秒速いという結果になりました。これはヨー角0度では空気抵抗に差は無く、ヨー角が10度の場合はディスクブレーキの方が8秒遅いということです。ヨー角とは?ヨー角とは正面(進行方向)からくる風との角度の差(ズレ)をヨー角と呼びます。よって、真正面から吹いている青色の風はヨー角0度、赤色の風はヨー角10度となります。Specialized(2018年)スペシャライズドが2018年にリムブレーキとディスクブレーキ、どちらの空力性能が優れているのか再実験を行っています。前回同様、ブレーキ以外の条件は全て同じです。実験結果40km走行時に正面の風に対してはディスクブレーキの方が8秒速いという結果になりました。横風においてもディスクブレーキの方が4秒速いという結果になりました。頭に?が浮かんでいると思います。2014年に実験を行った際はリムブレーキの方が速く、2018年に実験を行った際はディスクブレーキの方が速いという不思議な結果になっているのです。考察は後ほどしますが、ひとまず残りの実験を紹介していきます。GCN実験条件PINARELLOのF12を使用しています。先程同様、ブレーキ以外の条件は全て同じです。人が乗車しているパターンと乗車していないパターンで実験します。先に乗車時の結果から紹介します。(参考動画はこちら)※GCNの実験結果をスペシャライズドに合わせて距離40kmを時速40kmで走行した際の短縮時間に変換して表記しています。実験結果40km走行時に正面からの風に対してリムブレーキの方が51秒速いという結果になりました。(GCNの実験結果である45km/hの時に16w削減から算出)参考動画はこちら斜め10度の横風に対してリムブレーキの方が45秒速いという結果になりました。(GCNの実験結果である40km/hの時に10w削減から算出)人が乗車しておらず、バイクのみでは正面からの風に対してリムブレーキの方が23秒速いという結果になりました。(GCNの実験結果である45km/h時に7w削減から算出)AeroCoachこちらの実験はGCNの動画内で述べていたことです。空力学のスペシャリスト「AeroCoach(エアロコーチ)」の代表であるザビエル・ディスリーさんにどちらが空力に優れているかを確認したところ、SCOTTのFOILを用いてベロドロームで実験した結果はリム・ディスク共にほとんど変わらない、実験誤差の範囲に収まるという結果になったそうです。考察これらの4つの実験を整理しましょう。実験によって結果が異なっています。これの結果から導き出せるのは「どちらが空力に優れているのかはフレームの形状によってかなり違う」ということになると思われます。それぞれの実験結果からリムとディスクによる空力的な差はどちらもあまり無いと思われます。これらは通常のリムブレーキでのテストですのでTREKのマドンやGIANTのプロペルのようなエアロ形状のリムブレーキの場合、ディスクブレーキより速い可能性は高いと思われます。速さというのは空力だけで決まるものでは無く、重量によっても異なります。一般にディスクブレーキのほうが200~400gほど重いです。1(リムブレーキモデルが7.1kg、ディスクブレーキモデルは7.4kg)を使用し、ディスクブレーキはリムブレーキに比べて300g重いとして検証します。平坦において300gの重さが速さにどれだけ影響するのを見ていきましょう。非常に小さな数字になりました。これは時速40kmの出力で1時間走っても0.8秒しか差がつかないということです。平坦において速度差はほぼ無いと言っていいでしょう。続いてはヒルクライムにおいてどこまで差が出るか検証していきます。大きな差は無いと言っていいでしょう。勾配が10%でも時速0.07kmほどしか低下せず、300gというのはそれほど大きな差では無いということが分かります。ヤビツ峠(距離11.8km、平均勾配5.5%)を281wで登った際のタイムはリムブレーキが35分17秒、ディスクブレーキは35分24秒になり、7秒短縮することが出来ます。神奈川県(中部)秦野市。ヤビツ峠は平均勾配5.5%です。ヒルクライマーの聖地ともいわれている、日本の中でも有名なヒルクライムコースです。旧コンビニ地点からスタートする信号の無いコースもありますが、今回は最も一般的な名古木交差点からのコースを紹介します。Stravaやネット上にも多くのデ...まとめリムブレーキとディスクブレーキに空力的な差はあまり無いことが分かりました。ディスクブレーキによって生じる重さを300gと仮定した場合大きな差は生れません。長距離・急勾配のヒルクライムでは多少変わりますが、周回コースなどのアップダウンではほとんど影響が無いと言ってもいいでしょう。参考動画はこちらからSpecialized(2014)、(2018)、GCN、AeroCoach2021.06.06【自転車科学】パワーメーターの原理とは?一昔前は、あこがれの的だったパワーメーター。現在では「私のFTP〇〇W」という話を聞くぐらいには、ホビーレーサーにも普及してきました。今回は、そんなパワーメーターがどんな原理でパワーを測っているのか解説していきます。分解2020年2月、pioneerから衝撃的な発表がされました。なんと、サイクルスポーツ事業資産の一部をシマノに譲渡し、2020年3月末をもってペダリングモニター、サイクルコンピューターなどの販売を終了するというのです。Viasなどの完全なケーブル内装式を採用したロードバイクが発売されて以来、エアロロードを代表して続々とケーブル内装式が増えています。今回はケーブル内装式のメリット・デメリット、「どれだけのエアロ効果があるのか」を紹介していきます。!すね毛など体毛によるエアロ効果とは?今回はすね毛や腕毛などの体毛を剃ることによってどれだけ速くなるのかを紹介していきます。Tunnel)で行っている実験を紹介していきます。体に身に着ける各種装備の驚愕なエアロ効果!今回はサイクルジャージやヘルメット、サングラスなど体に身に着けるもののエアロ効果を紹介していきます。今回紹介するもの全て導入した場合、時速40kmと同じ出力で時速42km巡行出来る計算になります。Tunnel)で行っているもの...2022.01.04【弱虫ペダル】鳴子章吉がサドルを投げ捨てた効果とは!!(自転車科学)今回は息抜き自転車科学です。GENERATION第6話「鳴子vs御堂筋」にてなにわのスプリンターこと鳴子章吉はゴールスプリント直前にボトルとシートポスト・サドルを投げ捨てています。鳴子章吉のプロフィールやこ...2022.01.06【全26社から厳選!!】最速のエアロシューズカバーはどれだ?ベスト3を紹介!(自転車科学)シューズカバーの費用対効果が良いというのは、よく聞く話だと思います。シューズカバーには様々な種類があります。シューズカバーの効果には防水・防寒などもありますが、今回は速さに絞って最速のシューズカバーを見つけ...2022.01.12【1%の積み重ね】サイコン・ボトル・予備チューブの位置によるエアロ効果!(自転車科学)今回はマージナルゲインを追い求めたい方のための少しマニアックな記事になっています。この実験ではサイクルコンピュータを取り付ける際...2022.01.23【自転車科学】1番速いポジションはどれだ?それぞれのエアロ効果を解説!UCIが2021年からスーパータックや腕をハンドルに置くポジションを禁止にしましたね。ポジションを変えると速さにどのくらい影響するのかを解説していきます。数値に若干のずれが生じることがあります。※CdA:0.277[m^2]は、ドロップハンドルを握っている体勢における値です。