Goreča guma: Kakšne pnevmatike bi morali uporabljati?

Kazalo:

Goreča guma: Kakšne pnevmatike bi morali uporabljati?
Goreča guma: Kakšne pnevmatike bi morali uporabljati?

Video: Goreča guma: Kakšne pnevmatike bi morali uporabljati?

Video: Goreča guma: Kakšne pnevmatike bi morali uporabljati?
Video: Sana Juicer by Omega EUJ808 2024, Marec
Anonim

Ozko ali široko? Visok pritisk ali nizek pritisk? Kadi ali klinči? Raziskujemo zaplete pri izbiri pnevmatik

Nadaljevanje našega testa: Ali so širše pnevmatike res hitrejše? Odločili smo se, da bomo nadaljevali z raziskovanjem zapletov pri izbiri pnevmatik.

Eden največjih preskokov v tehnologiji kolesarjenja je prišel iz malo verjetnega vira: škotskega veterinarja po imenu John Boyd Dunlop. Leta 1888 je Dunlop ob pomembnem odstopu od svoje dnevne službe ustvaril prvo pnevmatiko, da bi svojega sina rešil glavobolov in nelagodja, ki sta mučila fanta, ko se je vozil s svojim triciklom s trdnimi pnevmatikami po neravnih tlakovcih Belfasta.

Hitro naprej do danes in osnovni koncept se ni spremenil – zaprta zračna komora zagotavlja plast blaženja med voznikom in cesto – vendar to ne pomeni, da so vse pnevmatike enake. Nekatere pnevmatike so hitrejše od drugih, vendar je potrebno malo razumeti tehnologijo pnevmatik, preden lahko poiščete najboljšo za vas.

Upiranje počitku

'Med vožnjo se mora kolesar soočiti z različnimi vrstami upora: zračnim uporom, težo (pri pospeševanju ali zaviranju) in kotalnim uporom pnevmatike, ki je izguba energije zaradi kotaljenja pnevmatike naprej,' pravi Michelinov razvijalec cestnih pnevmatik Nicolas Cret. „Kotalni upor merimo s fiksnimi parametri, kot so reguliran tlak, konstantna hitrost, obremenitev in temperatura. Merilni stroj je običajno sestavljen iz bobna, ki mora biti čim večji, da simulira ravno podlago. Pnevmatika se med sejo ogrevanja vrti z določeno hitrostjo/obremenitvijo/tlakom, nato pa bomo zaustavili moč bobna in izmerili razdaljo, dokler se pnevmatika ne preneha kotaliti. Daljša kot je razdalja, manjši je kotalni upor.’

V osnovnih besedah je torej kotalni upor sila, ki deluje proti gibanju naprej pnevmatike, ki se kotali po površini. V praksi, skupaj z dejavniki, kot je zračni upor, ta uporna sila pomeni, da se boste pri prostem teku na ravni površini sčasoma ustavili. Toda ker energije ni mogoče niti ustvariti niti uničiti, ampak samo spremeniti, kam je izginila energija, ki nas je gnala naprej?

Slika
Slika

»Kotalni upor v pnevmatikah je energija, ki se porabi za premagovanje deformacije pnevmatike,« pravi Wolf VormWalde, produktni vodja pnevmatik pri Specializedu. „Ko je pnevmatika obremenjena, se deformira, za deformacijo materiala pa je potrebna sila. Ko se pnevmatika kotali, se deformacija nadaljuje, ko tekalna plast in bočnica pnevmatike gresta skozi kontaktno ploskev [kjer se pnevmatika sreča s površino cestišča], ko se kolo vrti. Pnevmatika je zato obremenjena in deformirana, ko vstopi v kontaktno površino, in popusti, ko izstopi iz kontaktne površine. Toda za razliko od popolne vzmeti, pnevmatika ne vrne energije, ki je vložena vanjo, ko se deformira.’

Opazujte, kaj se zgodi s pnevmatikami sobnega kolesa pod težo kolesarja in razumeli boste, kaj pomeni VormWalde. Pnevmatika pod obremenitvijo kolesarja se bo izbočila na stranskih stenah in tekalna plast se bo sploščila, da bo ustrezala obliki površine pod njo. Ko se kolo premika in se pnevmatika vrti, se ta proces vedno znova dogaja na točki, kjer se pnevmatika sreča s površino ceste. V idealnem svetu bi pnevmatika 'dala vse od sebe', odbila bi se od cestišča z toliko sile, kot je bilo potrebno, da bi jo najprej stisnila na površino ceste, zato bi bila energija, vložena v gibanje naprej, ohranjena. Na žalost so gumene zmesi v pnevmatikah "viskoelastične", kar pomeni, da se molekule v polimernih verigah zmesi, ko se pod obremenitvijo deformirajo, prerazporedijo in pri tem drgnejo ob vsako. To notranje trenje ustvarja toploto, ki je na žalost neuporaben stranski produkt pri iskanju poganjanja vašega kolesa naprej. Po eni uri na turbo trenažerju samo otipajte svojo zadnjo pnevmatiko in kmalu boste dobili sliko.

Prav ta deformacija pnevmatike je ključna za njen kotalni upor in s tem njeno "hitrost". Na deformacijo pnevmatike lahko vplivate na različne načine, eden od njih je spreminjanje tlaka zraka, ki ga napolnite vanjo.

Deformacija značaja

Če bolj kot se pnevmatika deformira, večji kotalni upor ima, zagotovo je vse, kar morate storiti, to, da pnevmatiko napolnite do najvišjega možnega tlaka, zaradi česar se skoraj nemogoče deformirati in izguba energije zaradi kotalnega upora bo zmanjšati na minimum? Resnica je – kot vedno – nekoliko bolj zapletena.

Christian Wurmbäck, produktni vodja pri Continentalu, pravi: »Povečanje tlaka v pnevmatiki bo zmanjšalo kotalni upor, vendar le do določene točke. Na primer, če vzamete 23 mm pnevmatiko in povečate tlak z 85 psi na 115 psi, boste imeli manjši kotalni upor. Toda če vzamete isto pnevmatiko in povečate tlak s 115psi na 140psi, skoraj ni razlike.'

Slika
Slika

VormWalde iz Specialized se strinja: 'Na popolnoma gladki površini je večji pritisk vedno hitrejši. Toda ta učinek se zmanjša na resničnih cestah, tako da rečemo, da pri 130psi pnevmatiko napolnite do mrtve [tj. ne more postati bolj uporabno toga]. Pomembno si je zapomniti, da je razmerje med pnevmatiko in cesto simbiotično in da ceste nikoli niso popolnoma gladke.

‘Nočete, da je pnevmatika tako trda, da ko se prevrnete čez cesto, ne more absorbirati površinskih frekvenc. Učinkoviteje je, da pnevmatika absorbira hrapavost in neravnine, kot pa da te amplitude prenese na kolo in kolesarja. Dvigovanje kolesa in kolesarja bo vedno porabilo več energije kot zmečkanje pnevmatike. To je eden od razlogov, zakaj vidite voznike ciklokrosa in gorskih koles, ki vozijo tako nizke pritiske, « dodaja.

Prav ima. Kajti namesto da bi dovolil, da ga dvigne v zrak posebej neravni odsek, bo izkušeni gorsko kolesarski dirkač poskušal obdržati svoje telo na ravni ravnini, z rokami in nogami pa absorbirati vse neravnine, ki jih ponuja teren. Laično povedano, če želite iti vodoravno naprej, ne izgubljate energije z navpično vožnjo gor in dol.

Trik je v tem, da določite najboljši tlak v pnevmatikah za cesto, po kateri se vozite – nekaj, kar bo morda zahtevalo nekaj poskusov in napak. In potem se morate vprašati, ali sploh imate pnevmatike prave širine.

Majhna stvar velikosti

V dobrih starih časih so dirkači menili, da so tanjše pnevmatike boljše, saj je bila večina profesionalnih platišč obuta v kar koli, od 21 mm široke pnevmatike do pičlih 18 mm. Sčasoma so kolesarji morda več pozornosti namenili udobju in manj hitrosti, ki omrtviči zadnjico, tako da so 23 mm pnevmatike postale standard cestnih koles.

Vendar produktni vodja Schwalbe Marcus Hachmeyer pravi, da so študije o obnašanju pnevmatik odkrile nekaj precej presenetljivih stvari: 'Če primerjate pnevmatike z različnimi širinami, vendar enakimi specifikacijami – ista zmes, enak zaobljen profil, enak polnilni tlak – lahko rečemo kar zadeva kotalni upor: čim širši, tem hitreje!'

To se sliši nelogično – navsezadnje so cestna kolesa veliko hitrejša od potovalnih koles ali gorskih koles – vendar je analiza naležne površine pnevmatike oblikovalcem, kot je Hachmeyer, pomagala preseči splošno prepričanje, da 'ožje pomeni hitreje'.

»Širše pnevmatike so hitrejše,« odmeva Wurmbäck pri Continentalu. „24 mm se kotali hitreje kot 23 mm, 25 mm pa še hitreje. Pravzaprav je naša pnevmatika GP4000s približno 7 % hitrejša v 25 mm kot v 23 mm različici.’

Razlog sega v to vprašanje deformacije. Čeprav imata široka in ozka pnevmatika pri enakem tlaku enako površino naležne površine, bo natančna oblika vsake naležne zaplate drugačna. Pri ožji pnevmatiki bo ta zaplata tanjša, a daljša in tvori ozko ovalno obliko vzdolž dolžine dna pnevmatike, medtem ko bo pri širši pnevmatiki oblika kontaktne zaplate bolj krožna, saj je pnevmatika bolj sploščena po širini. Posledica tega je, da tanjša in daljša naležna površina tanjše pnevmatike spodbuja večjo deformacijo pnevmatike – zlasti bočnice – kot širša pnevmatika. In kot smo že slišali, bolj ko se pnevmatika deformira, več energije se porabi za deformacijo. Toda če je temu tako, ali se ne bi morali vsi voziti na 28 mm?

Slika
Slika

Zadeva proti

‘Čeprav bo 28 mm pnevmatika hitrejša od svoje 23 mm različice v smislu kotalnega upora, bo teža 28 mm večja od 23 mm, saj večja velikost pomeni več materiala. To bo verjetno ustvarilo opazno razliko v smislu vztrajnosti in bo imelo učinek med fazami pospeševanja ali zaviranja, « pojasnjuje Nicolas Cret iz Michelina.'Aerodinamične lastnosti se bodo prav tako spremenile s 23 mm pnevmatike na 28 mm.'

Kaj bi izbrali strokovnjaki, če bi bili prisiljeni? "Ugotovili smo, da je 24 mm idealen kompromis pri kotalnem uporu, aerodinamiki in teži," pravi VormWalde iz Specializeda. Vendar se Ken Avery iz italijanske stare garde Vittoria ne strinja: 'Več [širine] ni vedno boljše. Zmernost je ključna. Ko presežete 26 mm, začnejo subtilne izboljšave kotalnega upora izginjati. Formula je tako rekoč zavržena. To tudi predpostavlja, da imajo vse pnevmatike enak profil, kar pa ni. Debelina tekalne plasti [v prečnem prerezu] pogosto povzroči, da je pnevmatika bolj koničasta kot okrogla, tako da je lahko 24 mm pnevmatika enega proizvajalca v danem scenariju hitrejša ali počasnejša od 23 ali 25 mm.’

Da se zadeve še bolj zapletejo, poleg izbire glede tlaka in širine pnevmatike pridejo še premisleki o prožnosti pnevmatike.

Kaj se skriva spodaj

Če deformacija povzroči izgubo energije zaradi toplote, potem bo guma, ki je bolj prožna, potrebovala manj energije za deformacijo na določen način kot pnevmatika, katere karkasa je bolj toga. Pod gumijasto zmesjo tekalne plasti pnevmatike leži na tisoče tesno prepletenih vlaken. Odvisno od pnevmatike lahko ta vložna karkasa vsebuje do 320 niti na palec (tpi), vse so zelo fin bombaž, ali morda samo 60 niti, izdelanih iz bistveno debelejšega najlona. Rezultat, pravijo proizvajalci, kot sta Vittoria in Challenge, je, da večje kot je število niti, bolj prožna je pnevmatika in se zato lažje deformira, s tem pa bo imel manjši kotalni upor.

»Več kot je število tpi, bolj prožna je pnevmatika,« pravi Simona Brauns-Nicol iz Challenge. „Sčasoma so dobavitelji dobavili nitke vse višje kakovosti, ki so proizvajalcem pnevmatik omogočile prehod z največjega tkanja 280/300 tpi na 320 tpi. Bolj ko je ohišje prožno in prožno, več je udobja in predvsem več oprijema cestišča, s čimer se doseže največja hitrost.« Vendar v svetu pnevmatik nič ni preprosto, zato več niti ne pomeni samodejno hitrejša pnevmatika.

Slika
Slika

VormWalde pri Specialized pravi: »Pnevmatika 60 tpi z dobro zmesjo karoserije je lahko tako hitra kot pnevmatika 100 tpi. Pomemben je tudi material – nekatera policotton ovitka so hitra, vendar to ni zaradi števila niti, temveč zaradi impregnacije iz lateksa, ki jo naredi zelo elastično. Veliko število niti ne pomeni nujno hitrejše pnevmatike.'

Če bolj prožne pnevmatike pomenijo boljši kotalni upor, potem velja enako za zračnice. "Še bolj prožno in na predrtje odporno vožnjo je mogoče doseči z uporabo zračnice iz lateksa namesto zračnice iz butila," pravi Simona Brauns-Nicol pri Challenge. »Našega je mogoče napihniti na približno 300-kratno prvotno prostornino. Lateks je hkrati močan in elastičen ter se ne predre tako zlahka, saj elastičnost pomeni, da se cev iz lateksa nagiba k tujkom.’

Poleg tega, da je lateks sam po sebi prožnejši material, je tudi lažji – zato bo boljši od butilnih cevi v smislu kotalnega upora. Vendar ima ta prožnost svojo ceno: lateks je bolj porozen kot butil, kar pomeni, da bo zrak čez nekaj dni opazno uhajal.

Ti, kot sta Specialized in Challenge, bi se verjetno lahko še dneve prepirali o cevkah iz lateksa, številu navojev in ohišjih (ni presenetljivo, da se Challenge ponaša s proizvodnjo pnevmatik s številom navojev do 320 tpi, medtem ko se Specialized zdi zadovoljen z največ 220 tpi), vendar njuna nasprotna stališča poudarjajo bistvo tega vprašanja o 'hitrih pnevmatikah': dokončnih odgovorov ni. Seveda obstajajo osnovni parametri – velikost, pritisk, prožnost – vendar so te stvari tako neločljivo povezane med seboj in z vprašanji kotalnega upora, aerodinamike in vztrajnosti, da se je nesmiselno osredotočati le na en vidik na račun drugih.

Kot pravi Cret pri Michelinu, je treba na oblikovanje pnevmatike gledati kot na poskus izboljšanja številnih nasprotujočih si področij zmogljivosti hkrati. Pnevmatika je vedno kompromis zmogljivosti. Kaj je hitra pnevmatika? No, to je odvisno od tega, kaj mislite s hitro.'

In končno … kopanje ali ne kopanje?

Že leta so tubularne pnevmatike oglaševane kot najboljše pnevmatike, ki jih lahko dobi resen kolesar, pri čemer podporniki trdijo, da je edini razlog, da jih ne vozijo vsakodnevno, nevšečnosti in stroški predrtja. Vendar obstaja nekaj podjetij, ki so pripravljena vznemiriti ta poseben applecart.

'Klinčerji so hitrejši od cevastih,' izjavlja Wolf VormWalde iz Specializeda. „To je zato, ker je polovica efektivne zračne komore rob. Stranice platišča se med kotaljenjem ne deformirajo in tako ne porabljajo energije. Mislili ste, da smo Tonyja Martina prisilili k uporabi klinčev iz komercialnih razlogov, kajne? ne! Enostavno so hitrejši.'

To nasprotovanje običajni modrosti ne izvira samo od enega človeka (čeprav enega v središču precej velike kolesarske korporacije), temveč je to mnenje, ki ga delijo tudi velikani pnevmatik, kot sta Schwalbe in Continental. Ampak, če je temu tako, zakaj profesionalci ne jezdijo na koncu? No, pravi Continentalov Christian Wurmbäck, to ni pametno.

‘Cevasta kolesna dvojica je lahka, vendar, kar je pomembno za profesionalne kolesarje, omogoča vožnjo na ravnih kolesih. V primeru hitrega ravnanja ostane tubular na platišču zaradi lepila, za razliko od klinčerja, ki rad pade, kar povzroči zelo neprijetno nesrečo.’

Priporočena: