2026年5月8日 星期五

談談鐵人三項新潮流:三鐵車的水壺設定,到底該放那?放幾支?放越多越低風阻?

雖然本文是談三鐵車的水壺設定,但我卻想分享我的新公路車Scott Addict RC PRO,與DT SWISS新開發的爬坡專用輪組ARC 1100 Spline;以及我的鎖骨痊癒了,可以爬上山了,謝謝大家的關心🙏

大概在2020年疫情之後,三鐵車市場有兩個最大的轉變,一個是你不再看到過往每2-3年就有一款新車上市,而是轉為只改塗裝不改設計;取而代之的是出現了大量的水壺架3D列印公司,從前置水壺到坐墊後水壺架,並且一個比一個設計更有質感、更前衛(也更貴😆),一個比一個更標榜低風阻、省瓦數、增速度?

真的嗎?

來聊聊這話題。

這是我上週有在IG上發的限動,話說當天我騎到塔塔加正要拍照時,突然來了一大群旅行團,先是一位姐姐!?說我車好漂亮,可不可以一起拍張照,我當然說可以啊,於是接著就是整群人都排隊輪流跟我的車拍照,還有專屬攝影師在指揮(來~下一個~來~笑一個~水啦~),我等了約莫30-40人拍完後以為可以閃人了,後面再來一台遊覽車,急得我脫口而出:「各位美女姐姐們,我要回家了,再三張就好喔..........(美女姐姐😂.....)」

額外分享:胸前水壺有效嗎?

在2024年時,有一篇研究(CFD analysis of chest fairings in time trial cycling)分析了七種不同的胸前水壺放置法,當時我正要寫這研究時,UCI及IRONMAN等三鐵賽事很快的就禁止了胸前水壺這事,我那篇文章就胎死腹中了,但也額外誕生了許多3D列印水壺架的公司。

圖片來源

但我還是先很快的摘要當時的這篇研究,當時這篇研究在風洞實驗室裡,測試了7種不同水壺大小與放法,其中下圖CF0是基準組,不放水壺;CF1至CF3是水滴型水壺,靠胸處寬大,靠肚子處變小;CF4至CF7是柱狀型水壺,差別在大小與寬度。





結果呢?CF1-CF3以及CF7,阻力降低非常小,甚至還增加,其中CF7是較為特別的狀況,這是前窄後寬的水壺設計,會覆蓋全部胸部,像放一個正方形在胸前,但這反而增加了阻力(風撞擊到胸部的水壺後,反而將阻力轉化到身體其他部位去了)!

CF4-CF6是較為明顯的降低了風阻,CF4是最好的(從上圖來看,有點像一個三角形的樣子),可降低3.4%風阻,這3.4%看起來很威風,但是實際上降低了多少呢?

用具體例子來告訴你,在降低風阻最多的CF4例子裡,他們所設計的實驗設計是拉到最高達每秒15公尺的速度下,時間可縮減每公里0.78秒,這是該研究的最大貢獻

你肯定沒有概念這樣是降了多少!

讓我幫你用數學換算一下,這等於是在時速54km/h情況下,每公里可快0.78秒,以一場25公里計時賽來講,可省19秒時間,若是40公里,整體可快31秒

但是我就問!我看起來像是可以騎時速54km/h的人嗎?

不過我調閱資料,2024年在南非出意外的那當下,我人的時速是51km/h啦,不過不是腳踩出來的,是被車撞飛出去的,以後不會有了,因為現在有「太平安」的祝福。

而可想而知,當速度降至40km/h、35km/h、甚至30km/h以內,速度越慢,阻力越不明顯,故這樣的胸前水壺潮流,我相信就算官方沒禁止,肯定也流行不久,因為效益太低,而你胸前還要帶東西。

有興趣可再看下方七張圖與風阻壓力示意圖,其他不贅述了。

CF0是基準組(沒放胸前水壺)、CF1-CF3是胸前水壺,前窄後寬,差別在大小與寬度。CF1與CF2略降風阻,而CF3讓整體阻力反而增加了。

CF4-6是柱狀水壺,CF4能降最多風阻,CF7反而增加風阻。


在胸前水壺被禁後:到底水壺該放那?

自2024年之後,我就再也沒看到水壺置放位置的研究出現了(可能也怕做完研究後,前置水壺的規定又加嚴了吧😆),但我有找到一個英國公司名為AEROCOACH,專注在研發與設計低風阻產品,他們也有做一個實驗設計,這是我想分享的重點。

他們找了一位專攻在計時賽的女子選手:Jessica Rhodes-Jones,騎Canyon Speedmax CF SLX計時車,在室內自行車場進行各種不同水壺安裝的實驗,並紀錄其CdA數值。

但在此之前,我必須要你先記得一件事:『只要你裝了東西,就是會帶來風阻,且速度越快,風阻就會越高,所以我們在決定安裝水壺這事上,能不裝水壺架肯定是最優解,但不可能全程不喝水嘛,所以要裝,就是裝在能帶來最小風阻的位置。

接著來看他們的實驗結果。


1. 上圖X軸是損失的瓦數,當數值越高,表示該水壺型態或安裝方式增加了風阻,導致你必須多踩幾瓦來彌補這樣的損失(故寫成Penalty,這字有懲罰、罰款之意),而Y軸是各種不同水壺,並且都會測試在時速40km/h(黑色線)與30km/h(灰色線)時,所導致的瓦數損失。

2. 讓我從Y軸最上方至下,並輔以照片來加以說明。前兩個Downtube水壺分別是500ml與900ml兩種水壺(下圖是500ml水壺,900ml是大型水壺,不另放圖),很明顯發現,若是時速30km/h時,水壺從500ml換成900ml,只會從損失2.1w提高到3.3w,1.2w的微小差距;但是當時速達到40km/h時,500ml水壺會需要你多踩5.0w才能維持40km/h,而900ml則要提高8.2w才能維持40km/h,需提升幅度提高到3.2w。但是若下管換成空力水壺,則30km/h與40km/h時,只會需要你多耗0.5w與1.1w。

下管水壺

下管空力水壺

3. Y軸上再來的3-4項,是立管(Seat Tube)上的水壺,這邊的風阻比下管略低,在時速30km/h時,裝了500ml的水壺,需要多花1.6w才能維持30km/h,而900ml水壺,則是需多付出2.4w的努力;但到了40km/h時,這兩個水壺大小則變成了3.6w與5.7w,整體還是比下管水壺略低一些。

4. 再來可以說是最棒的水壺置放位置了:坐墊後方!若在時速30km/h下,只需多花0.3w就能維持30km/h,就算放900ml大水壺,也只需多1.1w;到了時速40k/h時,分別也只需多付出0.7w(500ml水壺)與2.5w(900ml水壺)的代價。

坐墊後水壺

5. 最後是兩種前置水壺,第一種是「雙手間水壺(Between arms, 500ml)」,在時速30km/h與40km/h狀態下,分別要多踩0.5w與1.2w才能彌補水壺帶來的風阻;而第二種,英文是寫成「Between arms 750ml drink system」,這種現在稍微較少見的空力水壺,其實效果也還算不錯,只需在30km/h時多犧牲0.8w,而40km/h時,多踩1.8w而已。




6. 小結來講,若在時速30km/h時,優先可考慮擺放水壺的位置是「坐墊後方500ml水壺(多0.5w)」,其次是「下管的空力水壺(多0.5w)」或「雙手間的水壺(多0.5w)」可二選一或兩邊都放最不考慮的是下管水壺,水壺越大越糟糕

若是在時速達40km/h,或是速度越快的狀況下,第一優先位置還是「坐墊後方500ml水壺」、其次是「下管的空力水壺」,而「雙手間的水壺」也有不錯的效果。一樣最不該考慮的仍然是下管的水壺

7. 若換算成180km的距離,且是約略在5時30分騎完的狀況,我們可從下圖換算得知,能達到最小時間損失的是「坐墊後方水壺(500ml)」,裝了只會多20秒;其次是「下管空力水壺」與「雙手間的水壺(多0.5w)」,兩者裝了,都只會多30秒。而最糟的,是下管的水壺,不管裝500ml或900ml,都得損失2-3半鐘。

當然這是在5時30分騎完的狀況下,說真的,我不認為這差異有多大,就算將時速拉到36km/h以上,也就是5時內騎完180km,所要損失的時間只會往上走,但就算是一支下管水壺,頂多差到3-5分內就很多了,當然這前提是180km是全程Aero Pose,第一秒鐘到最後一秒鐘都維持最空力的姿勢,身體也沒有因為疲勞而過度扭動喔。




結論與訓練建議:

引述一篇風洞實驗的嚴謹研究,以及一篇專精在低風阻產品開發的公司所做的室內場地賽試驗(沒那麼嚴謹,但具參考價值),我有幾個想與您分享的點。

1. 首先,如何降低風阻,確實是所有騎TT車與三鐵族群們一直以來都在追求的事情。但是,從第一個研究結果來看,真的並不是你在身上或車上裝越多東西,風阻就絕對越來越低的

只要裝了任何東西,就物理意義來看,你的迎風面積就增加了,阻力也自然而然增加,速度越快,風阻就越大,那些有可能降低風阻的成因,都是在極高速的情況下,也許透過更為密合的設計,或透過縮小迎風面積的方式,降低擾流影響。白話來說,先追求的優先順序是如何提高速度(或Power),而不是一直裝東西

2. 再從第二個實驗來看,不裝水壺時,反而風阻最低!

但人又不能不喝水(除非賽事距離極短的ITT賽,你就能看到很多車手連水壺就不裝了),而真要裝水壺時,從上述兩個實驗結果證據來講,優先考量的是可放一支500ml在坐墊後方,其次可選下管的低風阻水壺,或是兩手間的水壺(Between The Arms;BTA)。

但是下管的低風阻水壺,在90km距離長的賽事還能用,若是180km的226km鐵人賽,我就不會很建議了,因為你沒辦法拿補給站的水壺插入那低風阻水壺架裡,水壺要丟掉也心疼。

最不考慮的位置是下管水壺,故這就解釋了為何越來越多的三鐵選手,基本上都是在車架上保持靜空的樣態,甚至你越來越少看到有職業選手在下管裝水壺的設置了(例如下面兩張照片)。

圖片來源

圖片來源

3. 但是!職業選手這麼做,我就要學嗎?

我也不認為如此!因為從上方我引用的第一個研究結果來看,胸前水壺如此服貼與降低了胸、腹到大腿這一區的擾流,最佳情況下,也只是在時速54km/h情況下,能讓每公里快0.78秒;而第二個實驗,就算裝了最會帶來風阻的下管水壺,且是900ml大水壺,也不過就讓你原本5時30分騎完180km的程度,再多加個3分20秒而已。

但別忘了,這一個是風洞實驗室裡做出來的,另一個是在室內自行車場地做出來的,他們所受的干擾、側風影響、地形甚至選手本身影響都不考慮,但實際上路在外騎車,來自四面八方的風力、時上時下的地形、還有根本沒有人能全程趴完180km的狀態下,這個多出來的風阻,不會到3分多鐘那麼多的。

4. 再來,讓我們打開天窗說亮話,請自己捫心自問:「到底有多少人能在180km或一半的90km比賽裡,趴完全程的?或起碼趴個8成呢?」

答案可能有一半的人,也許連一半的距離都趴不了吧。但是一台三鐵車所接觸的風阻,其實有大半都是來自於選手本身,當你趴不下去時,你才是最大的風阻!那這時還加裝很多有的沒的東西,本身帶來不了低風阻效果,只是讓阻力加乘上去而已。

「趴」這件事情,絕對是需要練習的,甚至就算你去Fitting了,找到個再舒服不過的姿勢設定,你不練習趴、不讓「趴姿」的肌群去適應長時間的作動,你是不可能長時間趴在三鐵車上的,練習、練習、再練習,沒有截徑。

5. 最後,也透過這篇文章分享,來打破一個我經常聽到的迷思!

老是聽人講:「用了OO就能省幾瓦、裝了XX就快幾秒之類的用語」。真的沒那麼簡單的!所謂能省幾瓦、幾%、快幾秒,都是風洞實驗室裡在排除所有風、地形、甚至將人的干擾降到最小的情況下,並在高速情形下,例如時速40km/h、45km/h、甚至本文分享的第一個研究:時速54km/h下,能快0.78秒/公里.....。

請相信我,當你有能力騎到時速45km/h以上時(54km/h太誇張),你在煩惱的根本不會是差那零點幾秒或2-3w的。

但回到一般人大多騎在均速30km/h正負5km/h來講,偏低的人,你根本不需在意水壺裝在那?要買多高級的水壺架?你想下管裝隻1L大水壺都沒關係,因為您的優先功課是請好好訓練,並能長時間趴在三鐵車上,且能穩定的輸出為優先;而速度快一點的人,有閒錢是可以考慮購入些有低風阻效果的產品,但那筆錢也不會是您最優先要花下去的,因為到了較高的層次,您的所有裝備開銷(衣、褲、鞋等)都比一般人更貴了,倒不如好好投資自己,讓自己的恢復變好、營養攝取充足、肌肉放鬆與按摩工作要勤、以及重視睡眠等等,我保證這幫助會比那更大的。

美女姐姐~本日妳最美,祝福您母親節快樂,下次見~


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