ヒルクライムITT 機材の影響(転がり抵抗と重量篇)

俗に自転車は機材1割・人間9割などと言われるが本当か．もし1割しか影響がないとしても，競い合う人間の力が同程度ならばその影響は甚大である．これを定量的に検証してみたい．

Fig.1 はあるコース(マウンテンサイクリングin乗鞍)でITTを行った場合を想定し，80～60分のタイムでゴールするために必要な平均パワーを http://www.analyticcycling.com/ForcesTires_Page.html の計算式により求め，機材条件毎にプロットしたものである．尚，本調査ではホイールの空気抵抗の大きさの違いが考慮されていない点は予めご了解頂きたい．

■記号の意味は以下の通り．
- W: Weight of Rider and Bike [kg]
バイク，人体，ウェア，シューズ，ヘルメット等を含めた走行体の全備重量．
- TType: Tire Type
タ イヤ．PremiumTubularとはVittoria Corsa CX, Veloflex Recordといったレース用のチューブラーを指すものと思えばよい．同様にPremiumClincherとはDeda Tre Giro d'ilalia, Vittoria Open Corsa CX, Michelin ProRace2といったレース用のクリンチャータイヤを指す．また，RoadGlueとは一般的なリムセメントを，TrackGlueとはトラックレー シング用の高硬度なリムセメントを意味する．


■コースの条件は以下の通り．
- Slope (平均勾配) = 6.3%
- Elevation (上昇高) = 1260m
- Distance (距離) = 20.0km

■またその他の計算条件としては以下を用いた．
- Air Density (空気密度) = 0.950
- Nominal Crr (転がり抵抗係数基準値) = 0.004
上 記パラメータは，筆者が2005年に上記レースに参加した際の，PowerTapによる実測平均パワーとタイムが，http: //www.analyticcycling.com/ForcesTires_Page.htmlのモデルによる計算結果と合致するように決定したもの である．尚，タイヤ空気圧は全て115psi(8気圧)にて計算した．上記モデルによれば115psi以上の範囲ではどのTTypeでも大差がなかったた めである．

Fig. 1 (クリックで拡大)

■Fig.1より，本調査の範囲内では，タイム(Estimated Time)に関わらず以下のことが言える．
(1) TTypeの違い：
最 も転がり抵抗に優れるPremiumClincherと，もっとも劣るPremiumTubular+RoadGlueとの比較から，同じWなら PremiumClincherを使うことで約2.6%のパワーを削減できると言える．同じパワーならば約113～75秒のタイム短縮を図れ，その短縮量 はタイムが遅いほど大きい．

(2) Wの違い:
同じPremiumClincherで比較した場合，W=68kgとW=69kgでは必要なパワーは1.4%程度増加する．1kgの重量減は65～39秒程度のタイム短縮に繋がり，その短縮量はタイムが遅いほど大きい．

■まとめ
どうしてもチューブラーを使う必要ばあるのでなければ，レースではクリンチャーを使うべきである．大抵の場合，クリンチャーホイール+タイヤ+チューブはチューブラーホイール+タイヤより200～300g程度重量増となるが，これは20秒程度のデメリットにしかならない．
未 検証だがタイムが60分に近づくとカーボンディープリムのような，空力の大幅に優れたホイールの有効性が高まってくることが予想される．カーボンディー プリムの殆どはチューブラー仕様であるため判断に迷うところだが，もしチューブラーを使う場合でもTrackGlueにより損失を最小限に留めることがで きる．

尚，タイムを80分から75分に短縮するには僅か14W出力を向上すればよいが，65分から60分に短縮するためには24Wもの出力向上が必要である．上にいくほど「壁」は厚くなり，わずかなタイム短縮が困難になっていくのだ．
し かしチューブラーによる転がり抵抗の増加は，タイムが80分でも60分でも公平に約2.6%である．もし上位入賞を狙っていて，今チューブラーを使って いる選手は，クリンチャーまたはTrackGlueの導入を検討することが，軽量化よりも表彰台への近道になるかもしれない．