La respuesta breve a su primera pregunta es "el ahorro de energía por el uso de rodamientos de cerámica en comparación con los buenos rodamientos de acero es casi nulo". La respuesta corta a su segunda pregunta es "sí, es posible medir la diferencia pero no es fácil". La respuesta más larga y el soporte para las respuestas más cortas se encuentran a continuación.
Primero, sin embargo, depende un poco de si se trata de cojinetes de rueda, cojinetes de pedalier o ambos. Si está interesado en medir la diferencia, la forma en que mide difiere para los dos. La resistencia del rodamiento BB se mostraría en diferencias en la eficiencia del tren de transmisión, mientras que los rodamientos del cubo se mostrarían como un componente de la resistencia a la rodadura. La diferencia, por supuesto, es que las pérdidas del tren motriz solo ocurren cuando pedaleas, no mientras estás en inercia, mientras que las pérdidas por rodadura ocurren mientras estás rodando, ya sea pedaleando o no.
Puede medir las diferencias en el arrastre del rodamiento del cubo sin carga manteniendo la rueda en el aire con una horquilla, utilizando un sensor de velocidad casero equipado con un interruptor de láminas conectado a una grabadora de voz digital. Gira la rueda hacia arriba, luego registra y calcula la diferencia en los "clics" de sincronización a medida que la rueda se desacelera. Intercambie los rodamientos, haga espuma, enjuague, repita.
Sin embargo, esto estaría en una configuración sin carga y podría pensar que las diferencias en la resistencia del rodamiento podrían amplificarse en situaciones de carga. Si es así, tendrías que probar de esa manera. Podrías hacerlo en el laboratorio, pero también es posible hacerlo tú mismo, en el campo, con el sensor de velocidad equipado con jurado.
Primero algunos antecedentes. El componente de rodadura del arrastre se mide típicamente por el coeficiente de resistencia al rodamiento, Crr (el coeficiente de resistencia aerodinámica es Cd, que generalmente se multiplica por el área de la superficie frontal, A, y se describe mediante el término combinado CdA). Crr puede tener un componente dependiente de la velocidad, pero a velocidades de ciclismo esto es insignificante, por lo que podemos suponer que Crr es constante. Si es así, la potencia requerida para mover una bicicleta y un ciclista a una velocidad determinada es bastante conocida y entendida: en lugar de pasar por todo esto aquí, señalaré un método (um, brillante) que le permite estimar CdA y Crr que se puede encontrar aquí .
Ahora, si hace todo esto, encontrará que para una bicicleta típica, el Crr total total de todas las fuentes (llantas, tubos, cojinetes de cubo y superficie de carretera típica "lisa") de alrededor de .005. El Crr para neumáticos realmente buenos en esa misma superficie podría ser .0045; para neumáticos realmente malos, el Crr podría ser .006; y para una superficie realmente rugosa, el Crr podría llegar a ser tan alto como 0.01. Y, un poco de contexto, si observa la ecuación de potencia vinculada anteriormente, verá que Crr se escala exactamente como un gradiente en su efecto sobre la potencia, por lo que cuando el Crr es .01, el efecto sobre la potencia es exactamente como subir una pendiente del 1%. Del mismo modo, un aumento en Crr de .001, debido a un neumático diferente o a supuestas diferencias de rodamientos, es como subir una pendiente 0.1% más pronunciada.
Aquí hay un hecho más, también derivable del enlace anterior: una regla general es que a 25 mph en una superficie plana y dura, un ciclista en buena posición aerodinámica necesita alrededor de 250 vatios (se puede lograr una posición aerodinámica excepcional con menos de 200 vatios). A 25 mph, una diferencia en Crr de aproximadamente .0005 es aproximadamente equivalente a una diferencia de potencia de 5 vatios. Es decir, una diferencia entre un buen neumático y un neumático muy bueno vale aproximadamente 5 vatios a 25 mph.
Si ha realizado alguna prueba de arrastre de bicicleta, se dará cuenta de que la diferencia de 5 vatios en la resistencia a la rodadura es bastante notable. Los pasajeros informan que la diferencia entre usar rodamientos de cubo de cerámica y acero no es notable.