Die breite Einführung von Scheibenbremsen in allen Bereichen des modernen Rennsports hat die Möglichkeit eröffnet, die Entwicklung von Felgenprofilen neu zu denken. Ohne die dimensionalen Einschränkungen von Felgenbremsen können nun breitere, aerodynamisch optimierte Felgenformen realisiert werden. Neben den aerodynamischen Vorteilen profitieren Fahrer auch von breiteren Reifen und niedrigerem Reifendruck, die bekanntermaßen den Rollwiderstand und die Vibrationen der Straße verringern und gleichzeitig die Haftung verbessern. Zeitfahren, Triathlon und Kriterien sind spezielle Disziplinen, in denen hohe Durchschnittsgeschwindigkeiten und meist flache Strecken ideale Bedingungen schaffen, um mit hohen Felgen deutliche aerodynamische Vorteile herauszuholen. Die hohen Geschwindigkeiten und die häufig auftretenden Seitenwinde erfordern jedoch, dass die Reifen stabil und berechenbar sind, damit der Fahrer unabhängig von den Bedingungen eine niedrige, aerodynamische Position auf dem Fahrrad beibehalten kann. Diese Anforderungen (schnell und stabil) werden durch breitere Profile erfüllt.

CFD- STRÖMUNGSSIMULATION PROZESS

In den letzten Jahren hat HUNT in den Ausbau seiner Forschungs- und Entwicklungskapazitäten investiert, um seinen Fahrern wissenschaftlich und technisch fundierte Hochleistungsräder anbieten zu können. Der Schwerpunkt leg hier besonders auf dem Aufbau von internem Fachwissen zum Einsatz von CFD-Modelling (Computational Fluid Dynamics) bei der aerodynamischen Gestaltung von Hochleistungs-Fahrradrädern.

CFD bezeichnet die Analyse der Strömung von Flüssigkeiten oder Gasen um ein Objekt mithilfe numerischer Methoden und eines Computermodells, um gewünschte Bedingungen – etwa ein Fahrradrad im Windkanal – zu simulieren und die aerodynamische Performance zu bewerten. Es ist ein Entwicklungstool, das den Engineering-Prozess beschleunigt und es uns ermöglicht, neue Ideen und Iterationen in hohem Tempo zu erproben. Es ersetzt jedoch keine Windkanaltests, die – kombiniert mit Tests mit Fahrern unter realen Bedingungen – die finale Validierung der Produktperformance liefern. Traditionell wurde die Entwicklung aerodynamischer Profile im Windkanal durchgeführt, was die Herstellung mehrerer Prototypen zur Prüfung von Theorien und Profilen umfasst. Dies bedeutet oft, dass ein Windkanal-Test ohne klare Vorhersage der Ergebnisse durchgeführt wird, was dann den zeit- und investitionsaufwendigen Prozess wiederholter Prototypenerstellung und Tests erforderlich machen kann, um die optimale Lösung zu finden.

PROFILENTWICKLUNGEN

Das HUNT-Ingenieurteam wählte eine Felgenhöhe von 73 mm für das flachste Felgen , um die Auswirkungen von Seitenwinden zu minimieren und gleichzeitig die aerodynamische Effizienz auf gerader Strecke zu maximieren. Die validierte Windkanalleistung des 60 Limitless Aero Disc diente als Maßstab und Ausgangspunkt für das 73-mm-Profil. Das Feedback von HUNT-unterstützten WorldTour-Fahrern (2021 Team Qhubeka Assos) deutete darauf hin, dass das extra breite Felgenprofil des 60 Limitless Aero Disc zu einem ultra-schnellen Laufradsatz führte, der Seitenwinde und Querkräfte wie eine deutlich flachere Felge meisterte – eine Eigenschaft, die in einem noch höheren Felgenprofil äußerst wertvoll wäre.

Das ursprüngliche Designkonzept für die Felgenprofil von 83-mm war hinsichtlich Breite und Form eher traditionell. Der CFD- Strömungssimulation und Windkanal-gestützte Entwicklungsprozess zeigte jedoch schnell, dass eine breitere Form die Leistung verbessern könnte, selbst bei einer Profilhöhe von 83 mm. Ein breiteres Profil wurde mithilfe von CFD- Strömungssimulation modelliert und anschließend als Prototyp für weitere Tests gefertigt.

WARUM WIR SPEZIELLE FELGENFORMEN FÜR VORDER- UND HINTERRAD ENTWICKELT HABEN:

Aufgrund der allgemein laminar (ständig angehefteten) Natur des Luftstroms wird ein Objekt, das direkt hinter einem anderen Objekt positioniert ist, ungeordnetem Luftstrom mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Richtungen ausgesetzt. Daher muss es so gestaltet sein, dass der Luftwiderstand unter diesen ungeordneten Luftstrombedingungen verringert wird. Überträgt man dies auf den Radsport und insbesondere auf die Räder, so sind Vorder- und Hinterräder unterschiedlichen Luftströmungsbedingungen ausgesetzt und spielen daher im System jeweils eine einzigartige aerodynamische Rolle. Das HUNT-Ingenieurteam haben die Vorder- und Hinterrad-Felgen dieses Systems gezielt für ihre jeweilige Aufgabe konstruiert und so eine optimale Kombination aus Luftwiderstandsreduzierung, Seitenwindstabilität und geringem Gewicht geschaffen.

DIE ERGEBNISSE

Wie aus den Diagrammen hervorgeht, weist der HUNT 7387 Aerodynamicist im Vergleich zu zahlreichen führenden Wettbewerbern mit 25-mm- und 28-mm-Reifen außergewöhnlich niedrige Luftwiderstandswerte auf (siehe White Paper für die vollständigen Testergebnisse). Der DT Swiss Dicut 80F/80R hatte den niedrigsten Luftwiderstand der getesteten Mitbewerber und wurde zum Benchmark-Konkurrenten für weitere Tests.

Die 8387 Aerodynamicist Carbon Disc bietet bei hohen Geschwindigkeiten einen Vorteil gegenüber den meisten Mitbewerbern. In Kombination mit einem 25-mm-Reifen liegt der HUNT 8387 Aerodynamicist Carbon Disc Laufradsatz laut Mavic Std WAD (Wind Averaged Drag - durchschnittliche Windwiderstandsleistung) um 0,17 W hinter dem führenden DT Swiss Dicut 80mm Laufradsatz (1.777 g) bei gleichzeitig stabilem Lenkmomentprofil für ein vorhersehbares Handling. Wenn man bei der Simulation der Performance jedoch die ungleichmäßigen Windverhältnisse in Kona (Triathlon-Weltmeisterschaft) berücksichtigt, ist der HUNT 8387 Aerodynamicist der Spitzenreiter in der getesteten Laufradklasse. Nach ausgiebigen Tests erwies sich ein 25 mm breiter Reifen als das aerodynamisch überlegene Setup. In Kombination mit dem 28-mm-Reifen ist der 8387 Aerodynamicist immer noch ein sehr wettbewerbsfähiger Laufradsatz, mit einer Differenz von maximal 0,34 Watt gegenüber einem 25-mm-Reifen.