Arderea cauciucului: Ce fel de anvelope ar trebui să folosiți?

Cuprins:

Arderea cauciucului: Ce fel de anvelope ar trebui să folosiți?
Arderea cauciucului: Ce fel de anvelope ar trebui să folosiți?

Video: Arderea cauciucului: Ce fel de anvelope ar trebui să folosiți?

Video: Arderea cauciucului: Ce fel de anvelope ar trebui să folosiți?
Video: Nu știai asta despre JANTE 2024, Martie
Anonim

Îngust sau lat? Presiune în altă sau presiune scăzută? Căzi sau clincher? Investigăm complicațiile legate de alegerea anvelopelor

În urma testului nostru: Sunt anvelopele mai largi cu adevărat mai rapide? Am decis să continuăm investigația asupra complicațiilor ale alegerii anvelopelor.

Unul dintre cele mai mari progrese înregistrate vreodată în tehnologia ciclismului a venit dintr-o sursă improbabilă: un medic veterinar scoțian pe nume John Boyd Dunlop. În 1888, într-o abatere semnificativă de la slujba de zi cu zi, Dunlop a creat prima anvelopă pneumatică în încercarea de a-și scăpa fiul de durerile de cap și disconfortul care îl tulburaseră pe flăcău în timp ce se plimba cu tricicleta cu anvelope solide în jurul pietruișului accidentat din Belfast.

Avansați rapid până astăzi și conceptul de bază nu s-a schimbat – o cameră de aer etanșă oferă un strat de amortizare între pilot și drum – dar asta nu înseamnă că toate anvelopele sunt egale. Unele anvelope sunt mai rapide decât altele, dar este nevoie de puțină înțelegere a tehnologiei anvelopelor înainte de a o găsi pe cea mai bună pentru tine.

Rezistarea unei odihne

„În timpul călăririi, un biciclist trebuie să facă față diferitelor tipuri de rezistență: rezistența aerului, greutatea (dacă accelerează sau frânează) și rezistența la rulare a anvelopei, care este pierderea de energie din cauza rulării anvelopei înainte. spune dezvoltatorul de anvelope rutiere de la Michelin, Nicolas Cret. „Măsurăm rezistența la rulare cu parametri fix, cum ar fi presiunea reglată, viteza constantă, sarcina și temperatura. Mașina de măsurat este de obicei compusă dintr-un tambur, care trebuie să fie cât mai mare posibil pentru a simula un teren plat. Anvelopa este rotită la o anumită viteză/sarcină/presiune în timpul unei sesiuni de încălzire, iar apoi vom opri puterea tamburului și vom măsura distanța până când anvelopa nu mai rulează. Cu cât distanța este mai mare, cu atât rezistența la rulare este mai mică.”

În termeni de bază, atunci, rezistența la rulare este forța care acționează împotriva mișcării înainte a unei anvelope care rulează pe o suprafață. În termeni practici, împreună cu factori precum rezistența aerului, această forță rezistivă înseamnă că atunci când rulați liber pe o suprafață plană, vă veți opri în cele din urmă. Dar din moment ce energia nu poate fi nici creată, nici distrusă, ci doar schimbată, unde s-a dus energia care ne propulsa înainte?

Imagine
Imagine

„Rezistența la rulare a anvelopelor este energia consumată pentru a depăși deformarea anvelopelor”, spune Wolf VormWalde, manager de produs pentru anvelope la Specialized. „Când o anvelopă este sub sarcină, se deformează, iar pentru deformarea unui material este nevoie de forță. Când anvelopa rulează, deformarea continuă, pe măsură ce banda de rulare și lateralul anvelopei trec prin zona de contact [unde anvelopa se întâlnește cu suprafața drumului] pe măsură ce roata se rotește. Prin urmare, anvelopa este tensionată și deformată intrând în zona de contact și se relaxează la ieșirea din zona de contact. Dar, spre deosebire de un arc perfect, anvelopa nu redă energia pusă în ea atunci când se deformează.’

Observați ce se întâmplă cu anvelopele unei biciclete staționare sub greutatea unui călăreț și veți înțelege ce înseamnă VormWalde. O anvelopă sub sarcina unui călăreț se va umfla pe pereții laterali, iar banda de rulare se va aplatiza pentru a se conforma formei suprafeței de sub ea. Atunci când bicicleta este în mișcare și anvelopa se rotește, acest proces are loc iar și iar în punctul în care anvelopa se întâlnește cu suprafața drumului. Într-o lume ideală, anvelopa ar „da la fel de bine cum a primit”, returând de pe suprafața drumului cu atâta forță cât a intrat pentru a o strivi pe suprafața drumului în primul rând și, prin urmare, energia pusă în mișcare înainte ar fi conservat. Din păcate, compușii de cauciuc din anvelope sunt „vâscoelastici”, ceea ce înseamnă că, pe măsură ce se deformează sub sarcină, moleculele din lanțurile polimerice ale compusului se rearanjează și, în acest fel, se frecă de fiecare. Această frecare internă creează căldură, care, din păcate, este un produs secundar inutil în încercarea de a vă propulsa bicicleta înainte. Simțiți-vă cauciucul din spate după o oră pe turbo trainer și veți obține în curând imaginea.

Această deformare a anvelopei este cheia rezistenței sale la rulare și, prin urmare, a „vitezei”. Există diferite moduri prin care puteți afecta modul în care o anvelopă se deformează, una dintre acestea fiind să variați presiunea aerului pe care îl pompați în ea.

Deformarea caracterului

Dacă cu cât o anvelopă se deformează mai mult, cu atât are mai multă rezistență la rulare, cu siguranță tot ce trebuie să faceți este să umflați o anvelopă la cea mai mare presiune posibilă, făcând-o aproape imposibil de deformat, iar pierderea de energie din cauza rezistenței la rulare va fi minimizat? Adevărul – ca întotdeauna – este puțin mai complicat.

Christian Wurmbäck, manager de produs la Continental, spune: „Creșterea presiunii într-o anvelopă va scădea rezistența la rulare, dar numai până la un punct. De exemplu, dacă luați o anvelopă de 23 mm și creșteți presiunea de la 85 psi la 115 psi, veți avea mai puțină rezistență la rulare. Dar dacă luați aceeași anvelopă și creșteți presiunea de la 115 psi la 140 psi, practic nu există nicio diferență.’

Imagine
Imagine

VormWalde de la Specialized este de acord: „Pe o suprafață perfect netedă, presiunea mai mare este întotdeauna mai rapidă. Dar acest efect se diminuează pe drumurile reale, așa că spunem că la 130 psi pompezi anvelopa până la moarte [adică, nu poate deveni mai util]. Important de reținut este că relația dintre anvelopă și drum este simbiotică și că drumurile nu sunt niciodată perfect netede.

‘Nu doriți ca anvelopa să fie atât de tare încât, atunci când vă întoarceți peste drum, să nu poată absorbi frecvențele de suprafață. Este mai eficient ca anvelopa să absoarbă rugozitatea și denivelările decât să transmită aceste amplitudini bicicletei și conducătorului. Ridicarea bicicletei și a conducătorului în sus va consuma întotdeauna mai multă energie decât strângerea unei anvelope. Acesta este unul dintre motivele pentru care vezi cicliști de ciclocross și biciclete montane care rulează presiuni atât de scăzute”, adaugă el.

Are rost. Căci, în loc să permită unei secțiuni deosebit de accidentate să-l lanseze în aer, ciclistul de munte experimentat va încerca să-și mențină corpul pe un plan plat, folosindu-și brațele și picioarele pentru a absorbi toate denivelările pe care le servește terenul. În termeni simpli, dacă vrei să mergi orizontal înainte, nu-ți irosești energia mergând vertical în sus și în jos.

Trucul este să determinați cea mai bună presiune în anvelope pentru drumul pe care mergeți – ceva care poate necesita un pic de încercare și eroare. Și apoi trebuie să vă întrebați dacă sunteți pe anvelopele cu lățimea potrivită în primul rând.

Mica chestiune a dimensiunii

În vremurile bune, concurenții credeau că anvelopele mai subțiri erau mai bune, majoritatea roților profesionale fiind încălțate cu orice, de la o anvelopă de 21 mm lățime până la o anvelopă minusculă de 18 mm. De-a lungul timpului, cicliștii au plasat probabil mai mult stoc în confort și mai puțin în viteză de amorțeală, astfel încât anvelopele de 23 mm au devenit un standard pentru bicicletele de șosea.

Cu toate acestea, managerul de produs Schwalbe, Marcus Hachmeyer, spune că studiile privind comportamentul anvelopelor au descoperit câteva lucruri destul de surprinzătoare: „Dacă comparați anvelope cu lățimi diferite, dar cu specificații identice – același compus, același profil rotunjit, aceeași presiune de umflare – se poate spune în ceea ce privește rezistența la rulare: cu cât mai lat, cu atât mai rapid!'

Acest lucru sună contraintuitiv – la urma urmei, bicicletele de șosea sunt mult mai rapide decât bicicletele de turism sau bicicletele de munte – dar analiza piesei de contact a anvelopei i-a ajutat pe designeri precum Hachmeyer să depășească credința populară că „mai îngust este mai rapid”.

„Anvelopele mai late sunt mai rapide”, repetă Wurmbäck la Continental. „O anvelopă de 24 mm rulează mai repede decât o anvelopă de 23 mm, dar o anvelopă de 25 mm rulează și mai repede decât atât. De fapt, anvelopa noastră GP4000s este cu aproximativ 7% mai rapidă într-o versiune de 25 mm decât într-o versiune de 23 mm.’

Motivul se întoarce la această problemă a deformării. Deși la aceeași presiune, atât anvelopele late, cât și cele înguste au aceeași zonă de contact, forma precisă a fiecărei zone de contact va diferi. Într-o anvelopă mai îngustă, acest petic va fi mai subțire, dar mai lung, formând o formă ovală subțire de-a lungul lungimii bazei anvelopei, în timp ce pentru o anvelopă mai lată, forma peticei de contact va fi mai circulară, deoarece anvelopa este aplatizată mai mult pe lățimea sa.. Rezultatul este că zona de contact mai subțire și mai lungă a anvelopei mai subțire încurajează o deformare mai mare a anvelopei - în special peretele lateral - decât omologul său mai lat. Și așa cum am auzit deja, cu cât o anvelopă se deformează mai mult, cu atât se consumă mai multă energie prin deformarea acesteia. Dar dacă acesta este cazul, nu ar trebui să mergem cu toții pe 28 mm?

Imagine
Imagine

Caz împotriva

‘Deși o anvelopă de 28 mm va fi mai rapidă decât versiunea sa de 23 mm în ceea ce privește rezistența la rulare, greutatea anvelopei de 28 mm va fi mai mare decât cea de 23 mm, deoarece o dimensiune mai mare înseamnă mai mult material. Este probabil să creeze o diferență vizibilă în ceea ce privește inerția și va avea un efect în fazele de accelerare sau decelerare”, explică Nicolas Cret de la Michelin.„Proprietățile aerodinamice se vor schimba, de asemenea, de la o anvelopă de 23 mm la una de 28 mm.”

Dacă ar fi împins, ce ar alege experții? „Am descoperit că 24 mm este compromisul ideal în ceea ce privește rezistența la rulare, aerodinamică și greutate”, spune VormWalde de la Specialized. Cu toate acestea, Ken Avery de la vechea gardă italiană Vittoria nu este de acord: „Mai mult [lățime] nu este întotdeauna mai bun. Moderația este cheia. Odată ce treceți peste 26 mm, câștigurile subtile în rezistența la rulare încep să se disipeze. Formula este aruncată, ca să spunem așa. De asemenea, acest lucru presupune că toate anvelopele au un profil consistent, ceea ce nu au. Adesea, grosimea benzii de rulare [în secțiune transversală] face anvelopa mai ascuțită decât rotundă, astfel încât o anvelopă de 24 mm de la un producător poate fi mai rapidă sau mai lentă într-un anumit scenariu decât o anvelopă de 23 sau 25 mm.”

Pentru a complica lucrurile și mai mult, pe lângă opțiunile privind presiunea și lățimea anvelopei vin considerații cu privire la suplețea unei anvelope.

Ce se află dedesubt

Dacă deformarea cauzează pierderi de energie din cauza căldurii, atunci o anvelopă care este mai flexibilă va avea nevoie de mai puțină energie pentru a se deforma într-un anumit mod decât o anvelopă a cărei carcasă este mai rigidă. Sub compusul de cauciuc al benzii de rulare a anvelopei se află mii de fibre țesute strâns. În funcție de anvelopă, această carcasă de straturi poate conține până la 320 de fire per inch (tpi), toate un bumbac foarte fin, sau poate chiar și 60, realizate dintr-un nailon decis mai gros. Rezultatul, spun producători precum Vittoria și Challenge, este că, cu cât numărul de fire este mai mare, cu atât anvelopa este mai flexibilă și, prin urmare, se deformează mai ușor și, prin urmare, cu atât va avea rezistența la rulare mai mică.

„Cu cât numărul tpi este mai mare, cu atât anvelopa este mai flexibilă”, spune Simona Brauns-Nicol de la Challenge. „De-a lungul timpului, furnizorii au livrat fire de calitate din ce în ce mai mare, care au făcut posibil ca producătorii de anvelope să treacă de la o țesătură maximă de 280/300 tpi la 320 tpi. Cu cât carcasa este mai sulă și mai flexibilă, cu atât mai mult confort și, mai ales, cu atât mai multă aderență la șosea, obținând, prin urmare, cea mai mare viteză.” Cu toate acestea, în lumea anvelopelor nimic nu este simplu, așa că mai multe fire nu înseamnă automat o anvelopă mai rapidă.

Imagine
Imagine

VormWalde de la Specialized spune: „O anvelopă de 60 tpi cu un compus bun pentru carcasă poate fi la fel de rapidă ca o anvelopă de 100 tpi. Materialul este de asemenea important – unele carcase din polibuton sunt rapide, dar asta nu din cauza numărului de fire, ci din cauza impregnării cu latex care o face foarte elastică. Un număr mare de fire nu înseamnă neapărat o anvelopă mai rapidă.”

Dacă anvelopele mai suple înseamnă o rezistență mai bună la rulare, atunci același lucru ar trebui spus și pentru camerele de aer. „O plimbare și mai flexibilă și mai rezistentă la perforare poate fi obținută prin utilizarea unui tub de latex în locul unei camere de butil”, spune Simona Brauns-Nicol la Challenge. „Ale noastre pot fi umflate la aproximativ 300 de ori volumul lor inițial. Latexul este puternic și elastic în același timp și nu se perforează la fel de ușor, deoarece elasticitatea înseamnă că un tub de latex tinde să înconjoare obiectele străine.’

Pe lângă faptul că este un material în mod inerent mai suplu, latexul este și mai ușor – așa că va depăși tuburile de butil în ceea ce privește rezistența la rulare. Cu toate acestea, această suplețe are un cost: latexul este mai poros decât butilul, ceea ce înseamnă că aerul se va scurge perceptibil de-a lungul zilelor.

Ce ca Specialized și Challenge ar putea continua să se certe zile întregi despre tuburile din latex, numărul de fire și carcasele (nu este surprinzător că Challenge se mândrește cu producerea de anvelope cu un număr de fire de până la 320 tpi, în timp ce Specialized pare mulțumit). cu o producție maximă de 220 tpi), dar punctele lor de vedere opuse evidențiază esenul problemei „anvelopelor rapide”: nu există răspunsuri definitive. Sigur, există parametri de bază – mărime, presiune, suplețe – dar astfel de lucruri sunt atât de indisolubil legate între ele, cât și problemele legate de rezistența la rulare, aerodinamică și inerție, încât nu are rost să te concentrezi doar pe un aspect în detrimentul celorlalți.

După cum spune Cret de la Michelin, „Proiectarea unei anvelope ar trebui văzută ca încercarea de a îmbunătăți multe domenii de performanță conflictuale în același timp. O anvelopă este întotdeauna un compromis de performanță. Ce este o anvelopă rapidă? Ei bine, asta depinde de ce vrei să spui prin rapid.”

Și în cele din urmă… la cudă sau nu la cada?

De ani de zile, tubularele au fost prezentate ca fiind cea mai bună anvelopă pe care o poate obține un călăreț serios, susținătorii susținând că singurul motiv pentru a nu le folosi zilnic este cauzat de inconvenientul și costul perforației. Cu toate acestea, există câteva companii care doresc să deranjeze acest carucior cu mere.

‘Clincherele sunt mai rapide decât tubulare’, declară Wolf VormWalde de la Specialized. „Aceasta se datorează faptului că jumătate din camera de aer efectivă este janta. Pereții laterali ai jantei nu se deformează la rulare și astfel nu consumă energie. Ai crezut că l-am împins pe Tony Martin să folosească clincherele din motive comerciale, nu-i așa? Nu! Sunt pur și simplu mai rapide.”

Acest zbor în fața înțelepciunii convenționale nu este doar de la un singur om (deși unul în centrul unei corporații destul de mari de biciclete), ci mai degrabă este un sentiment împărtășit și de giganții de anvelope Schwalbe și Continental. Dar dacă acesta este cazul, de ce nu sunt profesioniștii călăriți? Ei bine, spune Christian Wurmbäck de la Continental, este o idee deloc.

‘Un set de roți tubular este ușor, dar, important pentru călăreții profesioniști, oferă o capacitate de alergare la plat. În cazul unui plat cu viteză mare, un tubular rămâne pe jantă din cauza lipiciului, spre deosebire de un clincher, care are tendința de a se desprinde, ceea ce provoacă un accident foarte urât.’

Recomandat: