軽量化でどれくらいタイムが短縮するのか？実験

Madone SLR平坦は速いのですが、坂道はちょっと重い(気がする)

峠だけなら、前に使ってた20万のチャリ GIANT TCR SLR2015とたいして速さ変わらないんじゃないかなぁと思うほど。まだ本格的な峠にいってないのでわからないですが。

(そもそも今年ほとんど峠行ってないｗ)

Madoneは同価格帯のチャリに比べて重量が重め。

購入する前は500gぐらい重くても大丈夫だろうと思っていたのですが、買ってからはその500gぐらいの差が異常に気になるように。。。せめてあと300g軽ければ。。。

じゃあ軽ければ峠速くなるのか？と言われると正直わからないので、数百グラムの軽量化でどれくらい速くなるのか？(そもそも軽量化は効果あるのか)を簡単に実験してみましたので、まとめます。

(※トレーニングの合間で取得したデータを使っているので、データの信頼性とかはいろいろと目をつぶってくださいｗ）

実験方法

実験内容はシンプル

• 500gの重り有り・無しで峠(坂道)を同じパワーで走ってどれくらいタイムに差があるのかを調べる

ツールボックスがほぼ500gだったので、それを重りとして使用

485gの重り

実験場所は、普段トレーニングに使っているよみうりランドV通り

距離 : 0.74km

平均勾配：8%

獲得標高：63m

距離がかなり短いけど、何度も繰り返せるのでそこで誤差を減らせると思う

ホントは3~5kmの峠があれば最高だけど

測定は

よみうりランドV通りを平均320wで走り、タイムを計測

ツールボックス有り・無しでそれぞれ6本ずつ走る。そのタイムの比較

1日でこの検証を行い、次の3パターンで行います。

• 検証1(1日目). 前後ホイール Bontrager Aeolus comp 5 TLR DIsc + ツールボックス有無パターン　
• 検証2(2日目). フロント:Roval CLX32 +リア:Bontrager Aeolus comp 5 TLR DIsc + ツールボックス有無パターン
• 検証3(3日目). 前後ホイール Roval CLX32 + ツールボックス有無パターン

(たまたまホイールを新しく変えようとしていた時期だったので、ホイールで全体重量が変わってもツールボックスの影響が有るか無いかを調査してみました。)

それなので、3日間の検証で合計36回よみうりランドを走りました。

3日間連日で走ったので、体重に関しては一定としました。(72kg)　走った時間帯も全て夜9時と同じなので。

使用自転車はMADONE SLR7 

パワーメーターはパイオニアペダリングセンサー(左側計測)

走行前に毎回キャリブレーション実行

サイコンもパイオニア

結果

始めに言ってしまいますが、そこまで面白い結果になりませんでした。。。

検証1. 前後ホイール Bontrager Aeolus comp 5 TLR DIsc + ツールボックス有無パターン

(測定時はドリンクなしで走ってます)

この状態だと、

• ツールボックス有りで、9.33kg
• ツールボックス無しで、8.84kg

お、重い。。。9という数字を見ただけで坂道走りたくないｗ

当日はほぼ無風

これでよみうりランドV通りを走ってかかった時間を測定してみると。。。

横軸はツールボックス有・無、縦軸はタイム

プロットが測定データ12点。縦軸がタイムなのでグラフ下にあるほど速い

結果があまりにキレイで驚き

• ツールボックス有りの場合は、2分52秒~53秒の間に収まっており、
• ツールボックス無しの場合は、2分47秒~49秒の間に収まってる

500g軽量化すると、平均で5秒の短縮

やはり500gの重りは速さに影響があるみたい。0.74kmで5秒の差があるとすると、10km 平均勾配8%だと、67秒も差が出ることに。

ただ、人間が走っているのでどうしてもパワーにばらつきがあるのが事実

320wを目標に走っていましたが、正直ばらつきました

2~3wぐらいの差なら結果にそこまで影響しないと思いますが、一応パワーも考慮に入れて見てみると

横軸がパワー、縦軸がタイム

320wを下回らないように走ってました。320を若干オーバー気味

赤点がツールボックス有り、青点がツールボックス無

パワーはすこしばらついてますが、3分ぐらいの距離であれば5wの差でもタイムへの影響はそこまでなさそうです。

500g軽量化した時の感覚としては、確かに速く(軽く)なった感覚がある。普段ここは14km/hなのに、14.5km/hで走れてる！みたいな感覚

ただ、ホント気持ち程度の感覚なのでタイムにここまで差がでたことには驚きました。 

う～ん、やっぱり軽量化は峠のタイムアップに影響ありそうだ。ここから更にホイールで600g軽量化したら、さらにタイム短縮しちゃうんじゃないかｗと淡い期待

ほぉほぉこれは面白い記事が書けそうだと思い、次の日も検証

検証2. フロント:Roval CLX32 +リア:Bontrager Aeolus comp 5 TLR DIsc + ツールボックス有無パターン

検証2日目。フロントホイールを Aeolus comp 5からRoval CLX32に変更しました。

Bontrager Aeolus comp 5 TLR Disc フロントが 884g (実測)

Roval CLX32 Disc フロントが　597g (実測)

タイヤとチューブは同じものを使用しているので、検証1から884-597 → 287g軽量化

この状態だと

• ツールボックス有りで、9.04kg
• ツールボックス無しで、8.55kg

2日目もほぼ無風

昨日ほどキレイな結果はでないけど、確かにツールボックス無しの状態だと、タイムが縮まってるように見える。 

平均値を計算すると、

• ツールボックス有り：2分53秒
• ツールボックス無し：2分51秒

500g軽量化すると、平均で2秒短縮

検証1ほどではないですが、これも軽量化によってタイム短縮に繋がりました。

パワーとの関係性を見てみると、

これもギリギリ軽量化の効果を読み取れるグラフｗ

パワーのばらつきが大きいのはご了承くださいｗ

検証3. 前後ホイール Roval CLX32 + ツールボックス有無パターン

検証3日目。今度はフロントとリアをRoval CLX32に変更しました。

Bontrager Aeolus comp 5 TLR Disc フロント+リアが 884+1100 = 1984g (実測)

Roval CLX32 Disc フロントが　597+754 = 1351g (実測)

こちらもタイヤ、チューブは同じものを使用しています。

検証1から633g軽量化、検証2から346g軽量化

迫力に欠けるが、(Madoneにしては)軽い

この状態で、

• ツールボックス有りで、8.70kg
• ツールボックス無しで、8.20kg

3日目は微風。

限りなく微妙な結果ですが、ツールボックス無しの状態だとちょっとタイムが縮まってる？

平均値を計算すると、

• ツールボックス有り：2分53秒
• ツールボックス無し：2分51秒

検証3でもツールボックス無しの方が速いという結果になりましたが、誤差とも読み取れなくない

次にパワーとタイムの関係 

 う～ん、このグラフを見ると差があると言いにくい

検証結果まとめ

検証1は500g軽量化の効果がはっきりとタイムに表れましたが、検証2,3(車体が軽くなるにつれて）軽量化の効果があまり見られない結果となりました。

ただし、軽量化で峠のタイムが縮まるというのは間違いないかと思います。(非常に当たり前ですが)

因みに、それぞれの平均値をおさらいしてみると

ツールボックス有無：検証1、検証2、検証3

ツールボックス有り：2分53秒、2分53秒、2分53秒　→　av 2分53秒
ツールボックス無し：2分48秒、2分51秒、2分51秒　→　av 2分50秒

 差が微妙なラインですが、軽くするに越したこと無い (軽くしてタイムが遅くなることはない)と言えそうですｗ

距離0.74、獲得標高64mのコースだと、約500g軽量化で3秒前後速くなる(らしいです)

例えば重さ9kgのチャリの人が、500g軽量化してヤビツ峠(11.7km,659m) に再挑戦すると、30秒速くなります。 (獲得標高で計算)

富士ヒルだと約1分ぐらいかな

機材で500g軽量化するのは並大抵のことじゃないので、もう少しタイムに反映されても良い気がしますが、実際はこんなものなんでしょう。

ホイール軽量化による効果は?

検証1から3で633g軽量化しているのに、タイム差がほとんど無い

むしろホイール軽くしたらちょっと遅くなっているｗ

この原因は詳しく分かっていないのですが、考えられるのがラップ位置とGPSの誤差

毎回同じところでラップを押しているのですが、20km/hぐらいで走行中に押すので日によってはラップ位置が数mずれちゃってる可能性があります。それによって同じ日の中で比較はできるのですが、数秒単位まで検証するとなると、日をまたぐデータの検証は慎重になる必要がありそうです。毎回同じところでオートラップとれるよう設定したいんですが、どうしたら良いんですかね。。。課題

(シクロスフィアのセグメント作成を試みましたが、なぜか失敗。Stravaのセグメントも良いけど、実走中はどこがセグメント区間かわかりにくいのでやめました。）要改善

もう一つの原因がGPSの誤差

パイオニアのサイコンを使って計測しているのですが、GPSは1~2秒ぐらいの誤差がありそうです。サイコンを見ながら走行して、今2分48秒で走りきったよね?と思ってラップタイムみると何故か2分50秒だったり 。何故だー

GPSの誤差によるものなのかなって思ってます。

この2つの影響を気にし始めると、そもそも今回の検証結果すら怪しくなってくるので、まぁ日をまたぐデータの比較なしで見ていきましょうｗ

(それか、ホイール軽量化による効果はほとんど無いかｗ、もしくは体重?かな？)

学んだこと

正直、軽量化による効果はもっとあると思っていました。期待していたより、結果表れなかったのは残念。ただMADONEは若干重いので、軽量化はそこまでこだわらなくても良いんだと前向きに結果を受け止めますｗ

数キロぐらいの峠なら、500g軽くしてそこまで大きな影響にならないかと思います。ただ10kmを超えるような峠だと、500gといった重さでも30秒 ~ 1,2分という大きな差につながってきそうですね。

峠をしっかりと登るのは富士ヒルくらいなので、 そこまでにはもう少し軽量化しておきたいです。MADONE SLRでも頑張れば7kg中盤いくんじゃないかな。結構お金かかりそうだけど

こういった検証はまた機会があればやってみたいです。

(あくまで個人の実験なので、500g軽量化してタイムが縮まる保証はできかねますｗ）

一応使用データ置いておきます。

日付	本目	ラップ名	走行時間	距離 [km]	NP™ [W]	TSS™	ツール有無	ホイール	チャリ重量
2018/10/24	1	Lap 2	0:02:53	0.76	327.7	6.4	有	両重	9.33
2018/10/24	2	Lap 4	0:02:53	0.76	323.2	6.2	有	両重	9.33
2018/10/24	3	Lap 6	0:02:53	0.75	320.8	6.1	有	両重	9.33
2018/10/24	4	Lap 8	0:02:53	0.75	323	6.2	有	両重	9.33
2018/10/24	5	Lap 10	0:02:53	0.75	317.9	6	有	両重	9.33
2018/10/24	6	Lap 12	0:02:52	0.76	321.7	6.1	有	両重	9.33
2018/10/24	1	Lap 14	0:02:49	0.75	321.5	6	無	両重	8.84
2018/10/24	2	Lap 16	0:02:48	0.76	320.7	5.9	無	両重	8.84
2018/10/24	3	Lap 18	0:02:47	0.75	324	6	無	両重	8.84
2018/10/24	4	Lap 20	0:02:48	0.75	323.3	6	無	両重	8.84
2018/10/24	5	Lap 22	0:02:47	0.75	321.5	5.9	無	両重	8.84
2018/10/24	6	Lap 24	0:02:47	0.76	322.4	6	無	両重	8.84
2018/10/25	1	Lap 2	0:02:53	0.75	328.7	6.4	有	前軽	9.04
2018/10/25	2	Lap 4	0:02:52	0.75	322.2	6.1	有	前軽	9.04
2018/10/25	3	Lap 6	0:02:53	0.75	322.4	6.2	有	前軽	9.04
2018/10/25	4	Lap 8	0:02:54	0.76	320.9	6.2	有	前軽	9.04
2018/10/25	5	Lap 10	0:02:52	0.75	319.3	6	有	前軽	9.04
2018/10/25	6	Lap 12	0:02:53	0.76	320.2	6.1	有	前軽	9.04
2018/10/25	1	Lap 14	0:02:50	0.75	321.4	6	無	前軽	8.55
2018/10/25	2	Lap 16	0:02:50	0.75	321.1	6	無	前軽	8.55
2018/10/25	3	Lap 18	0:02:52	0.76	321.8	6.1	無	前軽	8.55
2018/10/25	4	Lap 20	0:02:55	0.76	324.3	6.3	無	前軽	8.55
2018/10/25	5	Lap 22	0:02:50	0.76	321.6	6	無	前軽	8.55
2018/10/25	6	Lap 24	0:02:48	0.75	327.4	6.2	無	前軽	8.55
2018/10/26	1	Lap 2	0:02:52	0.74	329	6.4	有	両軽	8.7
2018/10/26	2	Lap 4	0:02:51	0.76	322.9	6.1	有	両軽	8.7
2018/10/26	3	Lap 6	0:02:52	0.77	321.7	6.1	有	両軽	8.7
2018/10/26	4	Lap 8	0:02:55	0.76	321.8	6.2	有	両軽	8.7
2018/10/26	5	Lap 10	0:02:53	0.77	326	6.3	有	両軽	8.7
2018/10/26	6	Lap 12	0:02:53	0.76	322.1	6.2	有	両軽	8.7
2018/10/26	1	Lap 14	0:02:51	0.76	321	6.1	無	両軽	8.2
2018/10/26	2	Lap 16	0:02:51	0.76	320.9	6.1	無	両軽	8.2
2018/10/26	3	Lap 18	0:02:52	0.77	323.2	6.2	無	両軽	8.2
2018/10/26	4	Lap 20	0:02:49	0.75	321.2	6	無	両軽	8.2
2018/10/26	5	Lap 22	0:02:52	0.76	325.2	6.3	無	両軽	8.2
2018/10/26	6	Lap 24	0:02:51	0.77	326.6	6.3	無	両軽	8.2