ロードバイクに最適な空気圧を計算する

概要

「今の自分の体重において、自分の前タイヤ、後タイヤの適正空気圧って知っていますか？」

2ヶ月前に新しいホイールとタイヤを導入しました。そもそも最適な空気圧ってどうやって導出するのかがわからなかったので調査しました。

そうしたら、空気圧の理論値の導出には様々な要因があるので簡単に計算出来ないことがわかりました。しかし、基準値はあるのでそれを紹介します。

つるつるの路面において、空気圧が高ければ高いほど転がり抵抗（Crr）が低くなります。これは、タイヤやチューブのケーシングの伸縮に寄る抵抗が減るためです。

その反面、道路は凸凹なので、空気圧を高くればするほど路面の凹凸に対して跳ねたり、凸凹にシビアに反応しやすくなるので抵抗が増えていきます。

赤い線が、滑り止め加工されたアスファルト、黄色がちょっと古いアスファルト、緑が舗装された直後のアスファルトです。

では、実世界ではどの様になるかと言うと、上記の2つのグラフを足したグラフになります。

ある一定のところまでは空気圧を入れれば入れるほど転がり抵抗は減りますが、そこからは逆に抵抗が増えます。

また、空気圧を高くすればするほど乗り心地が悪くなるのでトレードオフの面もあります。

ここで、理論がわかったところで実際にはどのくらいの空気圧を入れるのが良いかを計算します。

最適な空気圧を算出するためには、いろいろな要因があります。それを入力すると最適な値を出してくれる計算機をSRAMが提供しています。

例えば、Fulcrum racing zero niteを、25cのタイヤで、ロード、私の体重では

フロント:5.46気圧

リア: 5.81気圧

が空気圧の最適値のようです。（あくまでも基準なので各自で調整してねという注意書きが書いてあります。）

フロントとリアで別々の空気圧を設定したことなかったので新鮮です。

ちなみに、Roval CLX 40ではこちらです。フロント4.75気圧、リア5.06気圧。思ったより低いです。いつも前後6気圧で入れていたので。。。

前後で違う空気圧が出力されるのは、荷重の違いによるものかと思うので、どのようなフォームで乗る時に最適化するかによって調整する必要がありそうです。

エアロポジションだと前にかかる荷重も多いのでフロントを基準より高めて、リアを基準より下げるといった調整が良さそうです。

前半で紹介したグラフでは、舗装が綺麗なところでは結構高めの空気圧を入れないと路面抵抗が上がらないので快適性を犠牲にして空気圧を高めにして転がり抵抗を減らすのもアリかと思います。

次から、この値を基準にして路面状況やライドの目的によって調整しようと思います。

例えば、ヒルクライムの大会なら空気圧を高めにするとか、荒れた路面を走るから空気圧を下げる、ウェット路面なら下げるといった感じで。

特に夏は、路面温度の上昇や直射日光によるタイヤ自体への熱の吸収を考慮したりして初期空気圧の調整と、ライド中にも少し気にして調整する必要がありそうです。

現状では、空気入れをぶっ刺さないと空気圧がわからない状態なのでエアゲージがあると楽だと思います。