Vylepšenie pneumatík môže byť najlacnejší spôsob, ako zlepšiť svoju jazdu, no vyberáte si? Rozoberáme, ako sa vyrábajú a fungujú
Znie to ako sci-fi, ale zavedenie materiálov z kozmického veku do pneumatík pre cestné bicykle by im mohlo poskytnúť formu virtuálnej inteligencie. Keď jazdíte po rovnej, hladkej ceste, guma v pneumatikách automaticky stvrdne, aby sa znížil valivý odpor, ale keď brzdíte, zrýchľujete alebo idete do zákruty, zmäkne, aby sa vytvorila väčšia priľnavosť.
Kúzlo prichádza vo forme grafénu – zázračnej látky, ktorá rozbúcha srdcia v oblasti materiálovej vedy. Grafén je vrstva uhlíka s hrúbkou jedného atómu, ktorá je neuveriteľne ľahká, pevná a pružná. Mohlo by to viesť k skladacím mobilným telefónom, výrazne ľahším lietadlám a, ehm, najtenším a najviac nepreniknuteľným kondómom (Nadácia Billa a Melindy Gatesových darovala 100 000 dolárov na investíciu do grafénu na vytvorenie bezpečnejšej antikoncepcie s lepším pocitom).
Je tiež nastavený na transformáciu sveta cyklistiky vrátane cestných pneumatík a nebudete musieť čakať desaťročia, aby ste otestovali jej účinky. Talianska spoločnosť Vittoria práve uviedla na trh verziu svojej obľúbenej pneumatiky Corsa s pridaným grafénom v zmesi behúňa a tvrdí, že výsledkom je o 19 % zníženie valivého odporu v porovnaní s jej predchodcom, ako aj väčšia odolnosť proti prepichnutiu a veľké celkové zlepšenie. dlhovekosť.
Aj keď je ešte príliš skoro na to, aby si Cyclist overil tieto tvrdenia, je to určite dôkaz, že pneumatiky, napriek tomu, že patria medzi najmenej očarujúce komponenty, ktoré na bicykli nájdete, sú v popredí vedeckého vývoja a majú oveľa väčší vplyv na kvalitu jazdy a výkon, než za ktoré sa im často pripisuje uznanie. Pneumatiky dobrej kvality sú možno najlacnejším a najjednoduchším vylepšením svojho bicykla, takže stojí za to trochu porozumieť tomu, čo sa skrýva v týchto gumených obručách.
Kruh kompromisu
Minimalizácia valivého odporu, maximalizácia priľnavosti, tlmenie jazdy, a to všetko pri odrazení neustálej hrozby skla, kamienkov a tŕňov – pneumatiky sú pôsobivým technickým počinom. Výrobcovia musia pri vývoji nových pneumatík vyvážiť tieto konkurenčné požiadavky a nie je to ľahká úloha, ako vysvetľuje Benjamin Blaurock, produktový manažér pre cestné pneumatiky Continental. „Ak zvýšite jeden z týchto parametrov, ovplyvní to aspoň jeden z ostatných,“hovorí. „Napríklad veľmi tvrdá zmes by znížila valivý odpor, ale znížila by priľnavosť a navyše by sa na nej jazdilo veľmi drevené. Ak chcete vysokú odolnosť proti prepichnutiu, môžete pridať hrubú vrstvu proti prepichnutiu, ktorá však zvyšuje hmotnosť a zvyšuje valivý odpor.‘
Takéto nevyhnutné kompromisy vysvetľujú široké spektrum dostupných cestných pneumatík. Na jednom konci sú tuhé, ťažké, odolné a vysoko chránené pneumatiky, ktoré sa najlepšie hodia na turistiku a dochádzanie do práce, kde má odolnosť proti prepichnutiu vyššiu prioritu ako úplná rýchlosť a výkon. Na druhom konci sú superľahké, priľnavé a poddajné pneumatiky určené pre pretekárov, ktorí sú pripravení akceptovať zvýšené riziko defektu pneumatiky a zníženú životnosť pre dodatočné zvýšenie výkonu, ktoré im môže zabezpečiť víťazstvo alebo nový PB v deň pretekov.
Ako zdôrazňuje Blaurock: „Je dôležité mať skvelý pocit z pneumatík, ktoré môžu ovplyvniť úroveň výkonu
veľmi významným spôsobom.“Pripomína nám tiež, že niektorí ľudia sú ochotní zaplatiť až 2 000 £ za špičkové karbónové kolesá, zatiaľ čo rozdiel v cene medzi strednou a prémiovou -kvalitná pneumatika stojí sotva 50 libier. Pneumatiky predstavujú relatívne lacný upgrade.
S tak malým kontaktom s povrchom vozovky – menej ako odtlačkom palca – ako môže pneumatika ovplyvniť pocit z jazdy? Na rozdiel od pneumatík pre horské bicykle, kde je vzor behúňa rozhodujúci pre priľnavosť, cestné pneumatiky sa viac spoliehajú na kombináciu zmesi gumy a poddajnosti kostry. Za mokra cestná pneumatika prereže vodný film (a nie aquaplane na jeho vrchu), a preto aj úplne hladká pneumatika môže poskytnúť dostatočnú priľnavosť, aby vás udržala vo vzpriamenej polohe. Dokonca aj výrobcovia pneumatík priznávajú, že mať akýkoľvek druh dezénu na cestnej pneumatike je skôr pre psychologický prospech jazdca ako akýkoľvek príspevok k priľnavosti. To dokazuje, aká dôležitá je konštrukcia cestnej pneumatiky pre každý aspekt jej výkonu, takže poďme odlúpnuť vrstvy.
Roll-up, roll-up
Pneumatiky sú zvyčajne zostavou štyroch prvkov. Kvalita materiálov použitých pre každý z nich je dôležitá, ale výkon skutočne určuje ich vzájomné pôsobenie. Postupom od vonkajšej vrstvy smerom dovnútra najskôr prichádza behúň alebo gumová zmes, ktorá je v kontakte s vozovkou. Ďalej je zvyčajne nejaký druh ochrannej vrstvy proti prepichnutiu a nakoniec prichádza kostra, ktorá dáva pneumatike jej štruktúru. Štvrtým prvkom je duša, ktorá je buď úplne uzavretá v kostre, ako pri duších pneumatikách, alebo je namontovaná ako samostatný komponent, podľa klincov.
Bezdušové pneumatiky, ktoré nemecký výrobca pneumatík Schwalbe opísal ako „technológiu budúcnosti“, eliminujú potrebu duše, a preto znižujú valivý odpor odstránením trecích strát vytvorených medzi dušou a pneumatikou. pneumatika sa odvaľuje a ohýba. Schwalbe tvrdí, že jeho bezdušová pneumatika Pro One má o 25 % nižší valivý odpor ako porovnateľná pneumatika Clincher s vnútornou dušou, čo zdôrazňuje vplyv samotnej duše na systém pneumatiky.
V deň pretekov používajú profesionáli v rôznych disciplínach vrátane trate, časovky, cesty a cyklokrosu rúrkové pneumatiky, kde sú behúň, plášť a duša zošité do jednej konštrukcie. Napriek nepríjemnému faktoru nutnosti lepiť tieto pneumatiky na ráfiky (nezaberajú cez hákovú pätku ako pri klinčoch), profíci uprednostňujú plynulejšiu jazdu trubiek, preukázaný nižší valivý odpor a istotu, že aj pri defekte, pneumatika zostane na ráfiku.
'Fyzika tohto dokonale okrúhleho tvaru prierezu, ktorý jemne objíma (zvyčajne) latexovú dušu, je optimálna pre mäkký, pružný systém, pretože sa dokonale deformuje v každom smere,' hovorí Morgan Nicol, hlavný technický riaditeľ spoločnosti Challenge Tyres, spoločnosť špecializujúca sa na ručne vyrábané rúrky. Typická pneumatika Clincher je konštruovaná s výrazným tvarom U a nebude sa deformovať tak rovnomerne.
Prečo na tom záleží? Aby sa znížil valivý odpor, pneumatika musí byť dostatočne pružná, aby sa zdeformovala a absorbovala akékoľvek nedokonalosti povrchu vozovky, čo umožní hybnosti jazdca a bicykla pokračovať bez prekážok.
Alternatívou, hovorí Nicol, je, že zakaždým, keď pneumatika narazí na kameň alebo nerovný povrch, odrazí sa späť o malý zlomok (čo sa stáva mnohokrát za otáčku kolesa), čím sa bráni pohybu vpred. Ak ste pri zväčšení orezali aj super hladký povrch vozovky, jeho profil nie je ani zďaleka rovný. Na mikroskopickej úrovni zažívajú pneumatiky pri každej jazde niečo podobné poskakovaniu po dláždených dláždičkách Paríž-Roubaix a strácajú energiu, keď sa koleso opakovane vznáša vo vzduchu. To je dôvod, prečo sa tenké, vysokotlakové pneumatiky postupne vyraďujú v prospech širších pneumatík s nižším tlakom, pretože sa ukázalo, že širšie pneumatiky s nižším tlakom vytvárajú menší valivý odpor, pretože sa ľahšie deformujú, a teda menej odrážajú.
Eric Gertner, hlavný konštruktér pneumatík Bontrager, hovorí: „Každý jazdil na pneumatikách so šírkou 19 mm napumpovaných na 120 psi a myslel si, že to bolo rýchlejšie. Ale teraz vieme, že to tak nie je. Z toho, čo sme videli pri testovaní, pneumatika s vyšším tlakom vás odrazí viac a to poskakovanie je v skutočnosti energia, ktorá sa vypúšťa do vesmíru. Na leštenom velodróme môže byť 19 mm pneumatika najrýchlejšia, ale na ceste je optimum určite väčšie na odstránenie hluku z vozovky a nižší tlak v rozumnej miere je pre veľa ľudí dobrý krok.'
Zdá sa, že pružnosť je najväčšou prednosťou pneumatiky, a to ešte viac v zákrutách, najmä na mokrom alebo drsnom povrchu. Nicol hovorí: „Keď prichádzate do zákrut, kde povrch cesty nie je dokonalý, akékoľvek poskakovanie cez nerovnosti bude mať tendenciu odľahčiť pneumatiku.“Ak sa k situácii pridá voda, pôsobí ako mazivo a je pravdepodobné, že sa pošmyknete vaša zadná časť, pokiaľ pružnosť vašej pneumatiky nedokáže udržať kontakt s vozovkou.
„Poddajnosť čiastočne závisí od hrúbky a flexibility behúňa, ale v skutočnosti je to plášť, ktorý hrá dominantnú úlohu vo výkone pneumatiky,“hovorí Nicol. Toto puzdro pozostáva z vrstiev tkaných a viazaných nití. Čím vyšší je počet závitov na palec (TPI), tým tenší je každý závit a tým bude pneumatika pružnejšia. Pneumatiky závodnej kvality môžu mať až 320 TPI, zatiaľ čo zimné tréningové pneumatiky môžu mať iba 60 TPI. Buďte však opatrní pri výbere pneumatík, pretože výrobcovia často uvádzajú sadzby TPI založené na viacerých vrstvách kostry. Napríklad kostra 180 TPI môže mať tri vrstvy 60 TPI.
Na materiáloch záleží aj tu, pričom špičkový hodváb (používaný na pásové rúrky) je mäkší a pružnejší ako bavlnené nite, ktoré zase prekonávajú nylon. Ako však na začiatku zdôraznil Blaurock z Continentalu, nemôžete mať všetko. Vysoký počet nití, bavlnené kostry a mäkšie gumové behúne s tvrdosťou môžu byť najpružnejšie, ale chýba im trvanlivosť a odolnosť voči prerezaniu pevnejším nylonom a tvrdšími gumovými zmesami.
Zatiaľ nič nedokázalo vzdorovať týmto kompromisom a vytvoriť dokonalú zmes poddajnosti a odolnosti. Ale kto vie, čo sa môže stať, keď sa presadí grafénová revolúcia?
