V trenutku, ko zaprete ventil, lahko tlak v pnevmatikah niha. Kolesar vključi polni piflarski način, da vse razloži
Kadar koli v trgovini vidite bleščeče novo kolo, stavimo, da se ne morete upreti stiskanju pnevmatike, da preverite tlak. Antropologi vam bodo povedali, da je to povezava z našimi predniki, ki so kupovali konje, za katere bi lahko preverjanje stanja konjskih podkov pomenilo ali izničilo prodajo.
Za kolesarje je torej tlak v pnevmatikah ključnega pomena. Nekaj psi lahko tako ali tako vpliva na učinkovitost. Kakšen naj bo tlak v pnevmatikah? In ko vaš merilnik na hodniku kaže 100psi, kaj to pomeni zunaj na cesti?
'Tlak v pnevmatikah je ključnega pomena,' pravi glavni mehanik ekipe Sky, Gary Blem [intervju opravljen februarja 2014]. 'Upoštevati morate težo voznika, vrsto pnevmatike, vremenske razmere in dolžino dirke.
'Ian Stannard na deževni dirki Classics na pnevmatikah FMB se bo zelo razlikoval od Richieja Porteja [zdaj z BMC Racing] na sončni etapi Tour na Veloflexu.'
Najprej ob zadnji točki in na hitro obravnavajmo vprašanje vrste pnevmatike. Ko bodo profesionalni mehaniki, kot je Blem chat pnevmatike, govorili o cevastih pnevmatikah, ki imajo običajno zračnice iz lateksa.
Lateks je veliko bolj porozna snov, kot si lahko predstavljamo, in lahko v enem dnevu prepušča znatne količine zraka.
'Med treningom spremljamo tlak v pnevmatikah, da vidimo, koliko izgubijo, nato pa jih prilagodimo,' pravi Blem. »Recimo, da uporabljamo pnevmatike FMB v Classics.
'Ti lahko izgubijo do 0,7 bara [10psi] v nekaj urah. Potem upoštevajte, da ob 9. uri v hotelu načrpamo gume, dirka pa se začne ob 12. uri. Pogledati moramo, kako se bodo pnevmatike obnesle od 9.00 do 16.30, zato jih bomo pogosto prenapolnili, da bi nadomestili.«
Takšna izguba tlaka v butilnih zračnicah (tistih, ki so običajne v pnevmatikah clincher) je skoraj zanemarljiva, saj je butil manj porozen, dodaja.
Vendar to ne pomeni, da bo tlak v vaših pnevmatikah zjutraj enak tlaku ob koncu dneva.
Formula uspeha
'Pri polnjenju pnevmatik z zrakom se mora tlak v pnevmatikah zelo približati zakonu idealnega plina, PV=nRT,' pravi James Shingleton iz bf1systems, podjetja, odgovornega za senzorje tlaka v pnevmatikah na Bugatti Veyron.
'Predpostavimo, da sta n in R konstanti [n je količina stisnjenega zraka v pnevmatiko, merjena v molih, R pa idealna plinska konstanta] in da je prostornina pnevmatike [V] se ne spremeni [zato ni raztezanja ali deformacije pnevmatike].
'Zato se P [tlak] in T [temperatura] spremenita.'
Če vaše pnevmatike 110psi občutijo padec temperature z 22°C na 4°C, ko zapustite hišo, bodo pnevmatike dejansko delovale pri 102psi.
Sledite temu do naravnega zaključka in tlak je neposredno sorazmeren s spremembo temperature, tako da je P(končni)=P(začetni) x T(končni)/T(začetni), kjer je T merjen v kelvinih, tj. stopinj C + 273, P pa se meri v absolutnem tlaku v pnevmatiki, tj. psi + 14.7psi: zračni tlak na morski gladini.
Pomislimo, da bodo vaše pnevmatike 110psi doživele padec temperature z 22°C na 4°C, ko boste zapustili hišo.
Če ne upoštevamo kopičenja toplote zaradi zaviranja ali trenja s ceste, bodo pnevmatike, ko so aklimatizirane, dejansko delovale pri 102 psi. Ni nepomembna razlika.
Ampak ali bi morali to upoštevati? Kevin Drake, Specializedov inženir za razvoj in testiranje pnevmatik, ni povsem prepričan.
‘Nihče noče delati izračunov, zato po opazovanju dejanskih razmer uporabljamo pravilo, da dvig temperature za 5 °C dvigne tlak za 1 psi. Za večino kolesarjev sprememba temperature torej ne bo problem.«
Tehtna zadeva
Naslednja stvar, ki jo je treba upoštevati, je teža ali zlasti učinek obremenitve na pnevmatiko.
'Poglejmo še enkrat PV=nRT,' pravi Drake. 'Če nRT ostane konstanten, se P lahko spremeni samo, če se V spremeni.'
To razmerje med prostornino pnevmatike in tlakom pojasnjuje Boylov zakon, kjer je P(začetno) x V(začetno)=P(končno) x V(končno).
Predpostavimo, da je temperatura konstantna in je prostornina pnevmatike kolesa približno 1,2 l (temelji na ideji, da je pnevmatika popoln torus, prostornina oblike torusa pa je V=2π 2Rr2, kjer je r=polmer preseka pnevmatike in R=polmer od sredine kolesa do sredine pnevmatike).
Če bi lahko natančno določili spremembo prostornine za, recimo, 0,1 l, kaj bi to pomenilo za našo pnevmatiko 110psi? Preuredite Boylov zakon in dobite naslednje: P(končno)=P(začetno) x V(začetno)/V(končno).
Torej za našo pnevmatiko je P2=110 x 1,2/1,1, kar je enako 120psi. To je velika sprememba v pritisku. Vendar temelji na velikem "ampak" – ideji, da sedenje na kolesu stisne pnevmatiko do te mere, da se spremeni njena prostornina, v tem primeru za 10 %.
'V primeru najbolj pravilno napolnjenih pnevmatik je sprememba prostornine pod obremenitvijo zanemarljiva,' pravi Drake. Morda boste opazili izboklino na stranski steni, vendar to ne pomeni spremembe prostornine, ampak spremembe oblike.
'Torej lahko napolnite svoje pnevmatike, medtem ko sedite na kolesu.'
Ampak če je temu tako, zakaj bi 60-kilogramski kolesar običajno imel manjše pritiske kot 90-kilogramski kolesar? In nazaj k prvotnim vprašanjem, kakšni pritiski bi morali biti vsi?
'Nižji tlaki zagotavljajo večjo kontaktno ploskev, saj se pnevmatika pod obremenitvijo deformira, kar zagotavlja boljši oprijem,' pravi Blem. »Ampak če je premehak, lahko poveča kotalni upor in tvegate udarce pred udarci [priščipnite ploščate].
'Vendar, če prenapolnite pnevmatike, sta oprijem in udobje pogosto sestavljena.'
To v praksi pomeni, da bo težji kolesar bolj deformiral pnevmatiko z določenim tlakom kot lažji kolesar, zato ima večji voznik večji pritisk.
Najprimernejša točka je točka, kjer je oprijem dober, vendar deformacija pnevmatike ne povzroča počasnega upravljanja, in na neravnih cestah priščipnjene ploskve niso težava, kljub temu pa vaše pnevmatike še vedno nudijo dovolj pnevmatskega blaženja za udobje.
Kaj je torej ta številka? Nekdanji mehanik Vacansoleil-DCM Klas Douglas ima pravilo …
‘Približno 10 % skupne teže kolesarja in njegovega kolesa v kilogramih vzamem – to je dobro merilo, na podlagi katerega lahko natančno nastavim.
'Za 70-kilogramskega kolesarja na 7-kilogramskem kolesu bi ocenil približno 7,7 bara [112 psi], pri čemer bi bil sprednji del nekoliko manjši od zadnjega, da bi nadomestil porazdelitev teže kolesarja. Toda potem je vse odvisno od izkušenj.'
