Siauras ar platus? Aukštas ar žemas slėgis? Kubilai ar klinčeriai? Tiriame padangų pasirinkimo komplikacijas
Tęsdami mūsų testą: ar platesnės padangos tikrai greitesnės? Nusprendėme tęsti tyrimą dėl padangų pasirinkimo komplikacijų.
Vienas didžiausių visų laikų dviračių technologijų šuolių atsirado iš mažai tikėtino š altinio: Škotijos veterinarijos chirurgo, vardu Johnas Boydas Dunlopas. 1888 m., reikšmingai nukrypdamas nuo savo kasdieninio darbo, Dunlopas sukūrė pirmąją pneumatinę padangą, siekdamas atsikratyti jo sūnaus galvos skausmo ir diskomforto, kurie vargino vaikiną, važinėjant triratuku su kieta padanga aplink nelygiais Belfasto akmenimis.
Pasukite pirmyn į šiandieną ir pagrindinė koncepcija nepasikeitė – sandari oro kamera sudaro amortizatorių tarp vairuotojo ir kelio, tačiau tai nereiškia, kad visos padangos yra vienodos. Kai kurios padangos yra greitesnės nei kitos, tačiau reikia šiek tiek suprasti padangų technologiją, kad galėtumėte surasti sau geriausią.
Atsispirimas poilsiui
'Važiuodamas dviratininkas turi susidurti su įvairiais pasipriešinimo tipais: oro pasipriešinimu, svoriu (jei greitėja ar stabdo) ir padangos pasipriešinimą riedėjimui, tai yra energijos nuostoliai dėl padangos riedėjimo į priekį. sako Michelin kelių padangų kūrėjas Nicolas Cret. „Mes matuojame pasipriešinimą riedėjimui naudodami fiksuotus parametrus, tokius kaip reguliuojamas slėgis, pastovus greitis, apkrova ir temperatūra. Matavimo aparatas paprastai yra sudarytas iš būgno, kuris turi būti kuo didesnis, kad imituotų plokščią žemę. Apšilimo seanso metu padanga sukasi tam tikru greičiu/apkrova/slėgiu, tada sustabdysime būgno galią ir matuosime atstumą, kol padanga nustos riedėti. Kuo ilgesnis atstumas, tuo mažesnis pasipriešinimas riedėjimui.’
Paprastai kalbant, pasipriešinimas riedėjimui yra jėga, kuri veikia prieš paviršiumi riedančios padangos judėjimą į priekį. Praktiškai, kartu su tokiais veiksniais kaip oro pasipriešinimas, ši pasipriešinimo jėga reiškia, kad laisvai važiuodami lygiu paviršiumi galiausiai sustosite. Bet kadangi energijos negalima nei sukurti, nei sunaikinti, tik pakeisti, kur dingo energija, kuri varė mus į priekį?
„Padangų pasipriešinimas riedėjimui – tai energija, sunaudojama padangos deformacijai įveikti“, – sako Wolfas VormWalde, „Specialized“padangų produktų vadovas. „Kai padanga veikiama apkrova, ji deformuojasi, o medžiagai deformuoti reikia jėgos. Kai padanga rieda, deformacija vyksta, kai padangos protektorius ir šoninė sienelė eina per kontaktinį plotą [kur padanga susilieja su kelio paviršiumi], kai ratas sukasi. Todėl padanga yra įtempta ir deformuojama, patekusi į kontaktinį plotą, o išeinant iš kontaktinio ploto, ji atsipalaiduoja. Tačiau skirtingai nei tobula spyruoklė, padanga deformuojantis negrįžta į ją įdėtos energijos.’
Stebėkite, kas atsitinka su nejudančio dviračio padangomis pagal motociklininko svorį ir suprasite, ką reiškia VormWalde. Padanga, veikiama vairuotojo apkrovos, išsiskleis prie šonų, o protektorius išsilygins, kad atitiktų po ja esančio paviršiaus formą. Kai dviratis juda ir padanga sukasi, šis procesas kartojasi toje vietoje, kur padanga susilieja su kelio danga. Idealiame pasaulyje padanga „duotų tiek, kiek turi“, atsimušdama nuo kelio dangos su tokia jėga, kiek sudrebino jas ant kelio paviršiaus, taigi energija, skirta judėjimui į priekį, būtų konservuoti. Deja, padangose esantys gumos mišiniai yra „klampūs“, o tai reiškia, kad deformuojantis, veikiant apkrovai, junginio polimerų grandinėse esančios molekulės persitvarko ir taip trinasi į kiekvieną. Ši vidinė trintis sukuria šilumą, kuri, deja, yra nenaudingas šalutinis produktas, norint pastumti dviratį į priekį. Tiesiog pajuskite galinę padangą po valandos ant turbo treniruoklio ir netrukus pamatysite vaizdą.
Ši padangos deformacija lemia jos pasipriešinimą riedėjimui, taigi ir jos „greitį“. Yra įvairių būdų, kaip paveikti padangos deformaciją, vienas iš jų – keisti oro, kurį pumpuojate į ją, slėgį.
Personalo deformacija
Jei kuo labiau padanga deformuojasi, tuo didesnis jos pasipriešinimas riedėjimui, be abejo, tereikia pripūsti padangą iki didžiausio įmanomo slėgio, todėl deformuotis bus visiškai neįmanoma, o dėl pasipriešinimo riedėjimui bus prarasta energija. būti sumažintas? Tiesa, kaip visada, yra šiek tiek sudėtingesnė.
Christian Wurmbäck, „Continental“produktų vadovas, sako: „Padidinus slėgį padangoje sumažės pasipriešinimas riedėjimui, bet tik iki tam tikro taško. Pavyzdžiui, jei paimsite 23 mm padangą ir padidinsite slėgį nuo 85 psi iki 115 psi, turėsite mažesnį pasipriešinimą riedėjimui. Bet jei paimsite tą pačią padangą ir padidinsite slėgį nuo 115 psi iki 140 psi, praktiškai nėra jokio skirtumo.’
VormWalde iš Specialized sutinka: „Ant idealiai lygaus paviršiaus didesnis slėgis visada yra greitesnis. Tačiau tikruose keliuose šis efektas susilpnėja, todėl sakome, kad esant 130 psi padangai pumpuojate iki galo [ty ji negali tapti naudingiau standesnė]. Svarbu atsiminti, kad ryšys tarp padangos ir kelio yra simbiozinis ir kad keliai niekada nėra idealiai lygūs.
‘Nenorite, kad padanga būtų tokia kieta, kad apsivertus keliu ji nesugertų paviršiaus dažnių. Padanga efektyviau sugeria nelygumus ir nelygumus, nei perduoda šias amplitudes dviračiui ir motociklininkui. Dviračio ir motociklininko pakėlimas visada sunaudos daugiau energijos nei padangos nuspaudimas. Tai viena iš priežasčių, kodėl matote ciklokroso ir kalnų dviračių motociklininkus, važiuojančius tokiu žemu slėgiu“, – priduria jis.
Jis turi mintį. Užuot leidęs ypač nelygiai atkarpai pakelti jį į orą, patyręs kalnų dviračių lenktynininkas stengsis išlaikyti savo kūną lygioje plokštumoje, rankomis ir kojomis sugerti visus nelygumus, kuriuos patiria reljefas. Paprastai tariant, jei norite eiti horizontaliai į priekį, nešvaistysite energijos vertikaliai aukštyn ir žemyn.
Apgaulė yra nustatyti geriausią padangų slėgį keliui, kuriuo važiuojate – tam gali prireikti šiek tiek bandymų ir klaidų. Ir tada jūs turite savęs paklausti, ar pirmiausia naudojate tinkamo pločio padangas.
Smulkus dydis
Senais gerais laikais lenktynininkai manė, kad plonesnės padangos buvo geresnės, o dauguma profesionalių ratų buvo apauti bet kuo – nuo 21 mm pločio iki 18 mm. Bėgant laikui motociklininkai galbūt padidino komfortą ir sumažino greitį, todėl 23 mm padangos tapo plento dviračių standartu.
Tačiau „Schwalbe“produktų vadovas Marcusas Hachmeyeris sako, kad padangų elgsenos tyrimai atskleidė keletą gana netikėtų dalykų: „Jei palyginsite skirtingo pločio, bet identiškų specifikacijų padangas – tas pats mišinys, tas pats suapvalintas profilis, toks pat pripūtimo slėgis – galima sakyti. kalbant apie pasipriešinimą riedėjimui: kuo platesnis, tuo greičiau!'
Tai skamba priešingai – juk plento dviračiai yra daug greitesni už turistinius ar kalnų dviračius, tačiau padangos kontaktinio ploto analizė padėjo dizaineriams, tokiems kaip Hachmeyeris, nepastebėti populiaraus įsitikinimo, kad „siauresnis yra greitesnis“.
„Platesnės padangos yra greitesnės“, – kartoja Wurmbäck iš „Continental“. „24 mm padanga rieda greičiau nei 23 mm, bet 25 mm padanga rieda dar greičiau. Tiesą sakant, mūsų GP4000s padanga yra maždaug 7 % greitesnė 25 mm nei 23 mm versija.'
Priežastis yra ši deformacijos problema. Nors esant tokiam pačiam slėgiui plačios ir siauros padangos turi tą patį kontaktinio ploto plotą, tiksli kiekvieno kontaktinio ploto forma skirsis. Siauresnėje padangoje šis lopas bus plonesnis, bet ilgesnis, sudarydamas ploną ovalo formą išilgai padangos apačios, o platesnės padangos kontaktinio lopinio forma bus labiau apskrita, nes padanga yra labiau suplota per jos plotį.. Dėl to plonesnės padangos plonesnis, ilgesnis kontaktinis plotas skatina labiau deformuotis padangą – ypač šoną – nei platesnė padanga. Ir kaip jau girdėjome, kuo labiau padanga deformuojasi, tuo daugiau energijos sunaudojama ją deformuojant. Bet jei taip yra, ar neturėtume visi važiuoti 28 mm?
Byla prieš
„Nors 28 mm padanga bus greitesnė nei 23 mm versija, kalbant apie pasipriešinimą riedėjimui, 28 mm padangos svoris bus didesnis nei 23 mm, nes didesnis dydis reiškia daugiau medžiagos. Tikėtina, kad tai sukurs pastebimą inercijos skirtumą ir turės įtakos pagreičio arba lėtėjimo fazėse“, – aiškina Nicolas Cret iš Michelin.„Aerodinaminės savybės taip pat pasikeis nuo 23 mm padangos iki 28 mm.“
Jei būtų stumiamas, ką pasirinktų ekspertai? „Mes nustatėme, kad 24 mm yra idealus kompromisas dėl pasipriešinimo riedėjimui, aerodinamikos ir svorio“, – sako „Specialized“VormWalde. Tačiau Kenas Avery iš Italijos senosios gvardijos Vittoria nesutinka: „Daugiau [pločio] ne visada yra geriau. Saikingumas yra raktas. Kai viršijate 26 mm, nedidelis pasipriešinimo riedėjimui padidėjimas pradeda sklaidytis. Formulė, galima sakyti, išmesta. Taip pat daroma prielaida, kad visos padangos turi vienodą profilį, o tai nėra. Dažnai dėl protektoriaus storio [skerspjūvio] padanga tampa smailesnė nei apvali, todėl vieno gamintojo 24 mm padanga tam tikru atveju gali būti greitesnė arba lėtesnė nei 23 ar 25 mm.’
Norint dar labiau apsunkinti reikalus, be padangų slėgio ir pločio pasirinkimo, atsižvelgiama į padangos lankstumą.
Kas slypi po
Jei dėl deformacijos prarandama energija dėl šilumos, tada lankstesnė padanga tam tikru būdu deformuojasi mažiau energijos nei padanga, kurios karkasas yra standesnis. Po padangos protektoriaus gumos mišiniu slypi tūkstančiai tvirtai susipynusių pluoštų. Priklausomai nuo padangos, šiame sluoksnio karkase gali būti net 320 siūlų colyje (tpi), visi jie yra labai plonos medvilnės, o gal net 60, pagamintų iš akivaizdžiai storesnio nailono. Pasak gamintojų, tokių kaip Vittoria ir Challenge, rezultatas yra toks, kad kuo didesnis sriegių skaičius, tuo padanga lankstesnė, todėl lengviau deformuojasi, taigi ir mažesnis pasipriešinimas riedėjimui.
„Kuo didesnis tpi skaičius, tuo padanga lankstesnė“, – sako Simona Brauns-Nicol iš Challenge. „Laikui bėgant tiekėjai tiekė vis aukštesnės kokybės siūlus, kurie leido padangų gamintojams pereiti nuo maksimalaus pynimo 280/300 tpi iki 320 tpi. Kuo lankstesnis ir lankstesnis korpusas, tuo didesnis komfortas ir, svarbiausia, didesnis sukibimas su keliu, todėl pasiekiamas didžiausias greitis.“Tačiau padangų pasaulyje nieko nėra paprasta, todėl daugiau siūlų automatiškai nereiškia greitesnė padanga.
VormWalde iš Specialized sako: „60 tpi padanga su geru apvalkalo mišiniu gali būti tokia pat greita kaip 100 tpi padanga. Medžiaga taip pat svarbi – kai kurie polimedvilniniai apvalkalai yra greiti, bet tai ne dėl siūlų skaičiaus, o dėl latekso impregnavimo, dėl kurio jie yra labai elastingi. Didelis siūlų skaičius nebūtinai reiškia greitesnę padangą.’
Jei lankstesnės padangos reiškia didesnį pasipriešinimą riedėjimui, tą patį reikėtų pasakyti ir apie kameras. „Dar lankstesnį ir atsparesnį pradūrimui važiavimą galima pasiekti naudojant latekso vamzdelį, o ne butilo vidinį vamzdelį“, – sako Simona Brauns-Nicol iš Challenge. „Mūsiškiai gali būti pripūsti iki maždaug 300 kartų didesnio nei pradinio tūrio. Lateksas yra stiprus ir elastingas tuo pačiu metu ir ne taip lengvai praduriamas, nes dėl elastingumo latekso vamzdelis linkęs apeiti pašalinius daiktus.’
Lateksas yra ne tik lankstesnė medžiaga, bet ir lengvesnis, todėl jis lenkia butilo vamzdžius pagal pasipriešinimą riedėjimui. Tačiau šis lankstumas kainuoja: lateksas yra poringesnis nei butilas, tai reiškia, kad per dienas oras pastebimai ištekės.
Tokie kaip Specialized ir Challenge tikriausiai galėtų ginčytis dėl latekso vamzdžių, siūlų skaičiaus ir korpusų kelias dienas (nenuostabu, kad Challenge didžiuojasi gamindama padangas, kurių siūlų skaičius siekia 320 tpi, o Specialized atrodo patenkintas gaminant didžiausią 220 tpi), tačiau jų priešingi požiūriai išryškina pačią šios „greitos padangos“problemos esmę: nėra galutinių atsakymų. Žinoma, yra pagrindiniai parametrai – dydis, slėgis, lankstumas – bet tokie dalykai yra taip neatsiejamai susiję tiek tarpusavyje, tiek su pasipriešinimo riedėjimui, aerodinamikos ir inercijos klausimais, kad beprasmiška sutelkti dėmesį tik į vieną aspektą kitų sąskaita.
Kaip teigia Cret iš Michelin: „Padangų kūrimas turėtų būti vertinamas kaip bandymas pagerinti daugelį prieštaringų veikimo sričių tuo pačiu metu. Padanga visada yra našumo kompromisas. Kas yra greita padanga? Na, tai priklauso nuo to, ką reiškia greitas.’
Ir galiausiai… kubile ar ne?
Jau daugelį metų vamzdinės padangos buvo reklamuojamos kaip geriausia padanga, kurią gali įsigyti rimtas motociklininkas, o rėmėjai teigia, kad vienintelė priežastis, kodėl jomis nevažinėti kasdien, yra nepatogumai ir pradūrimo išlaidos. Tačiau yra keletas įmonių, norinčių nuliūdinti šią konkrečią programėlę.
„Klinčeriai yra greitesni už vamzdinius“, – skelbia Specialized's Wolf VormWalde. „Taip yra todėl, kad pusė efektyvios oro kameros yra ratlankis. Ratlankio šoninės sienelės riedant nesideformuoja, todėl nenaudoja energijos. Jūs manėte, kad mes paskatinome Tony Martin naudoti klinerius komerciniais sumetimais, ar ne? Ne! Jie tiesiog greitesni.’
Šis skrydis įprastos išminties akivaizdoje kyla ne tik iš vieno žmogaus (nors ir gana didelės dviračių korporacijos centre), bet ir padangų milžinų Schwalbe bei Continental jausmų. Bet jei taip yra, kodėl profesionalai nevairuoja klinčerių? Na, sako „Continental“atstovas Christianas Wurmbäckas, kad tai nieko gero.
‘Vamzdinis aširatis yra lengvas, bet profesionaliems vairuotojams svarbu, kad jis gali važiuoti lygiai. Didelio greičio plokštumos atveju vamzdelis lieka ant ratlankio dėl klijų, skirtingai nei klinerio, kuris linkęs nukristi, todėl įvyksta labai nemaloni avarija.’
