Тар немесе кең? Жоғары қысым немесе төмен қысым? Ванналар немесе клинчерлер? Шиналарды таңдауға қатысты қиындықтарды зерттейміз
Сынақтан кейін: Кеңірек шиналар шынымен жылдамырақ па? Шиналарды таңдаудың қиындықтарын зерттеуді жалғастыруды шештік.
Велосипед тебу технологиясындағы ең үлкен серпілістердің бірі екіталай дереккөзден болды: Джон Бойд Данлоп есімді шотландиялық ветеринарлық хирург. 1888 жылы күндізгі жұмысынан айтарлықтай қоштаса отырып, Данлоп өзінің ұлын Белфасттың ойлы-қырлы тастарында қатты дөңгелекті үш велосипедін мініп жүрген жігітті мазалайтын бас ауруы мен ыңғайсыздықтан арылту үшін бірінші пневматикалық шинаны жасады.
Бүгінгі күнге дейін жылдам алға жылжу және негізгі тұжырымдама өзгерген жоқ – герметикалық ауа камерасы шабандоз мен жол арасында жұмсақтық қабатын қамтамасыз етеді – бірақ бұл барлық шиналар бірдей дегенді білдірмейді. Кейбір шиналар басқаларға қарағанда жылдамырақ, бірақ сізге ең жақсысын табу үшін шина технологиясын біраз түсіну қажет.
Демалуға қарсылық
'Жүріп келе жатқанда велосипедші әртүрлі қарсылық түрлеріне тап болуы керек: ауа кедергісі, салмақ (жылдамдау немесе тежеу кезінде) және доңғалақтың айналу кедергісі, бұл шинаның алға жылжуына байланысты энергияның жоғалуы, ' - дейді Michelin компаниясының жол шиналарын жасаушысы Николас Крет. «Біз айналу кедергісін реттелетін қысым, тұрақты жылдамдық, жүктеме және температура сияқты бекітілген параметрлермен өлшейміз. Өлшеу құрылғысы әдетте барабаннан тұрады, ол тегіс жерді имитациялау үшін мүмкіндігінше үлкен болуы керек. Шина қыздыру сеансы кезінде берілген жылдамдықта/жүктемеде/қысымда айналады, содан кейін барабанның қуатын тоқтатып, шина айналу тоқтағанша қашықтықты өлшейміз. Қашықтық неғұрлым ұзағырақ болса, айналу кедергісі соғұрлым төмен болады.’
Негізгі сөзбен айтқанда, домалау кедергісі - бұл бетінде домаланып жатқан шинаның алға қозғалысына қарсы әрекет ететін күш. Практикалық тұрғыдан алғанда, ауа кедергісі сияқты факторлармен қатар, бұл резистивті күш сіз тегіс жерде еркін қозғалған кезде сіз ақырында тоқтайтыныңызды білдіреді. Бірақ энергияны құруға да, жоюға да болмайтындықтан, тек өзгеретіндіктен, бізді алға жетелейтін энергия қайда кетті?
«Шиналардың айналуға төзімділігі – шинаның деформациясын жеңу үшін тұтынылатын энергия», - дейді Мамандандырылған шина өнімдерінің менеджері Вольф ВормВальд. «Шина жүктеме астында болған кезде ол деформацияланады, ал материалды деформациялау үшін күш қажет. Доңғалақ айналдырылған кезде деформация жалғасады, өйткені доңғалақ айналу кезінде шинаның протекторы мен бүйір қабырғасы жанасу патчынан [шинаның жол бетімен түйісетін жерінен] өтеді. Тиісінше, шинаның контактілі патчқа кірген кезде кернеуі және деформациясы болады және жанасу патчынан шыққанда босаңсыды. Бірақ тамаша серіппеден айырмашылығы, шина деформацияланған кезде оған жұмсалған энергияны қайтармайды.’
Шабандоздың салмағымен қозғалмайтын велосипед шиналарымен не болатынын бақылаңыз және VormWalde нені білдіретінін түсінесіз. Шабандоздың жүктемесі астындағы шинаның бүйір қабырғаларына шығып, протекторы оның астындағы бетінің пішініне сәйкес тегістеледі. Велосипед қозғалыста болғанда және шина айналып тұрғанда, бұл процесс шинаның жол төсемімен түйісетін жерінде қайта-қайта жүреді. Идеал әлемде доңғалақ жол бетінен ең алдымен оны жол бетіне басып шығаруға жұмсалған күшпен «қандай жақсы болса да береді», сондықтан алға қозғалысқа берілетін энергия сақталған. Өкінішке орай, шиналардағы резеңке қосылыстар «тұтқыр серпімді» болып табылады, яғни олар жүктеме астында деформацияланған кезде қосылыстың полимер тізбегіндегі молекулалар қайта реттеледі және осылайша әрқайсысына үйкеліседі. Бұл ішкі үйкеліс жылуды тудырады, бұл, өкінішке орай, сіздің велосипедіңізді алға жылжыту үшін пайдасыз қосымша өнім болып табылады. Турбо жаттықтырғышта бір сағаттан кейін артқы доңғалақыңызды сезінсеңіз болғаны, суретті жақын арада аласыз.
Дөңгелектің бұл деформациясы оның айналу кедергісінің және демек, оның «жылдамдығының» кілті болып табылады. Шинаның деформациялану жолына әсер етудің әртүрлі жолдары бар, олардың бірі оған айдалатын ауа қысымын өзгерту болып табылады.
Мінездің деформациясы
Дөңгелек неғұрлым көп деформацияланса, соғұрлым оның айналу кедергісі соғұрлым көп болса, сізге тек шинаны мүмкін болатын ең жоғары қысымға үрлеу керек, бұл оның деформациялануын мүмкін емес етеді, ал айналу кедергісі арқылы энергия жоғалады. азайтылады? Шындық – әдеттегідей – сәл күрделірек.
Christian Wurmbäck, Continental өнім менеджері: «Шинадағы қысымды жоғарылату айналу кедергісін төмендетеді, бірақ тек бір нүктеге дейін. Мысал ретінде, егер сіз 23 мм шинаны алсаңыз және қысымды 85psi-ден 115psi-ге дейін арттырсаңыз, айналу кедергісі аз болады. Бірақ бірдей шинаны алып, қысымды 115psi-ден 140psi-ге дейін арттырсаңыз, іс жүзінде ешқандай айырмашылық болмайды.’
Мамандандырылған VormWalde келіседі: «Мінсіз тегіс бетінде жоғары қысым әрқашан жылдамырақ болады. Бірақ бұл әсер нақты жолдарда әлсірейді, сондықтан біз 130psi жылдамдықта шинаны өлі күйге дейін айдайсыз [яғни, ол бұдан да пайдалырақ қатты бола алмайды] деп айтамыз. Есте сақтау маңызды нәрсе - шина мен жолдың арасындағы байланыс симбиотикалық және жолдар ешқашан мінсіз тегіс болмайды.
‘Сіз шинаның жолды айналып өткенде беттік жиіліктерді сіңіре алмайтындай қатты болғанын қаламайсыз. Бұл амплитудаларды велосипедке және шабандозға бергеннен гөрі, шинаның кедір-бұдыр мен соққыларды сіңіруі тиімдірек. Велосипед пен шабандозды жоғары көтеру әрқашан шинаны төмен түсіруден гөрі көбірек энергияны тұтынады. Бұл циклокросс пен тау велосипедшілерінің төмен қысыммен жүгіретінін көру себептерінің бірі, - деп қосты ол.
Оның сөзі бар. Тәжірибелі тау велошабандозы әсіресе бұдырлы бөлікке оны ауаға шығаруға мүмкіндік бермей, оның денесін тегіс жазықтықта ұстауға тырысады, қолдары мен аяқтары арқылы жердің барлық соққыларын сіңіреді. Қарапайым тілмен айтқанда, көлденең алға қарай жүргіңіз келсе, тігінен жоғары және төмен жүруге күш жұмсамайсыз.
Мұнда сіз жүріп келе жатқан жолға арналған доңғалақтың ең жақсы қысымын анықтау керек – бұл біраз сынақ пен қатені қажет етуі мүмкін. Содан кейін алдымен шиналар ені дұрыс па екен деп өзіңізден сұрауыңыз керек.
Кішкентай өлшем
Ескі күндерде жүгірушілер жұқа шиналар жақсы деп ойлаған, кәсіби доңғалақтардың көпшілігі ені 21 мм шинаға дейін минус 18 мм болатын кез келген нәрсемен киінген. Уақыт өте келе, шабандоздар ыңғайлылыққа көбірек қор жинап, 23 мм шиналар жол велосипедінің стандартына айналды.
Алайда, Schwalbe өнім менеджері Маркус Хачмайер шиналардың мінез-құлқын зерттеу өте таңқаларлық нәрселерді анықтағанын айтады: «Ені әртүрлі, бірақ сипаттамалары бірдей шиналарды салыстырсаңыз - бірдей құрамдас, бірдей дөңгелек профиль, бірдей инфляция қысымы - деп айтуға болады. айналу кедергісі бойынша: неғұрлым кең болса, соғұрлым тезірек болады!'
Бұл түсініксіз болып көрінеді – сайып келгенде, жол велосипедтері гастрольдік велосипедтерге немесе тау велосипедтеріне қарағанда әлдеқайда жылдамырақ – бірақ доңғалақтардың жанасу патчын талдау Хачмейер сияқты дизайнерлерге «тарырақ болса, тезірек болады» деген танымал нанымнан арылуға көмектесті.
«Кеңірек шиналар жылдамырақ», - дейді Вурмбэк Континенталда. «24 мм 23 мм шинадан жылдамырақ айналады, бірақ 25 мм шина одан да жылдамырақ айналады. Шын мәнінде, біздің GP4000s шинасы 23 мм нұсқасына қарағанда 25 мм-де шамамен 7%-ға жылдамырақ.’
Себебі осы деформация мәселесіне байланысты. Бірдей қысымда кең және тар шиналар бірдей жанасу патч аймағына ие болса да, әрбір контактілі патчтың нақты пішіні әртүрлі болады. Тар шинада бұл патч жіңішке, бірақ ұзағырақ болады, шинаның түбінің ұзындығы бойынша жұқа сопақ пішінді құрайды, ал кеңірек шиналар үшін контакт патч пішіні дөңгелек болады, өйткені шина ені бойынша көбірек тегістеледі.. Нәтиже - жұқа шиналардың жіңішке, ұзағырақ контактілі патч кеңірек аналогына қарағанда шинаның, әсіресе бүйір қабырғасының деформациялануын ынталандырады. Біз естігеніміздей, шина неғұрлым көп деформацияланса, оны деформациялау арқылы соғұрлым көп энергия жұмсалады. Егер солай болса, бәріміз 28 мм-де жүруіміз керек емес пе?
Қарсы іс
‘28 мм шинаның айналу кедергісі 23 мм нұсқасынан жылдамырақ болғанымен, 28 мм салмағы 23 мм-ден жоғары болады, себебі үлкенірек өлшем көбірек материалды білдіреді. Бұл инерция тұрғысынан айтарлықтай айырмашылықты тудыруы мүмкін және ол жеделдету немесе баяулау фазаларында әсер етеді », - деп түсіндіреді Мишелиннен Николас Крет.‘Аэродинамикалық қасиеттер де 23 мм шиналардан 28 мм шинаға дейін өзгереді.’
Итерсе, сарапшылар нені таңдар еді? «Біз 24 мм айналуға төзімділік, аэродинамика және салмақ бойынша тамаша ымыра екенін таптық», - дейді маманданған ВормВальд. Алайда итальяндық ескі қорғаушы Витториядан Кен Авери келіспейді: «Көбірек [ені] әрқашан жақсы емес. Модерация - бұл кілт. Сіз 26 мм-ден асатын болсаңыз, айналу кедергісінің нәзік пайдалары жойыла бастайды. Формула былайша айтқанда тасталды. Сондай-ақ, бұл барлық шиналардың тұрақты профилі бар деп болжайды, оларда жоқ. Көбінесе протектор қалыңдығы [көлденең қимадағы] шинаны дөңгелектен гөрі сүйір етеді, сондықтан бір өндірушінің 24 мм шинасы берілген сценарийде 23 немесе 25 мм-ге қарағанда жылдамырақ немесе баяуырақ болуы мүмкін.’
Мәселелерді одан әрі қиындату үшін шинаның қысымы мен ені туралы таңдаудың үстіне шинаның икемділігі туралы да ескеру қажет.
Астарында не жатыр
Егер деформация жылудан энергияның жоғалуына әкелсе, қаңқасы қаттырақ шинаға қарағанда серпімді шинаның белгілі бір жолмен деформациялану үшін энергиясы азырақ болады. Шина протекторының резеңке қоспасының астында тығыз тоқылған мыңдаған талшықтар жатыр. Шинаға байланысты бұл қабат қаңқасында бір дюймге (tpi) 320 жіп болуы мүмкін, олардың барлығы өте жұқа мақта немесе біршама қалың нейлоннан жасалған 60-қа дейін болуы мүмкін. Vittoria және Challenge сияқты өндірушілердің айтуынша, жіп саны неғұрлым жоғары болса, шина соғұрлым икемді болады және соғұрлым оның деформациялануы оңай болады, осылайша оның айналу кедергісі төмен болады.
«Tpi саны неғұрлым көп болса, доңғалақ соғұрлым икемді болады», - дейді Challenge қызметкері Симона Браунс-Николь. «Уақыт өте келе жеткізушілер шиналарды өндірушілерге 280/300 tpi максималды тоқудан 320 tpi дейін өтуге мүмкіндік беретін жоғарырақ және жоғары сапалы жіптерді жеткізді. Корпус неғұрлым серпімді және икемді болса, соғұрлым жайлылық және, ең бастысы, жолды ұстану, демек, ең жоғары жылдамдыққа қол жеткізу.' Дегенмен, шиналар әлемінде ештеңе қарапайым емес, сондықтан көп жіптер автоматты түрде білдірмейді. жылдамырақ шина.
Мамандандырылған VormWalde былай дейді: «Жақсы қаптама қоспасы бар 60 тпи шина 100 тпи шина сияқты жылдам болуы мүмкін. Материал да маңызды - кейбір полимақта қаптамалары жылдам, бірақ бұл жіптердің санына байланысты емес, бұл оны өте серпімді ететін латексті сіңдіруге байланысты. Жоғары жіп саны шинаның жылдамырақ болуы міндетті емес.’
Егер шинаның серпімділігі жақсырақ айналу кедергісін білдірсе, ішкі түтіктер үшін де солай айту керек. Симона Браунс-Никол Челленджде: «Бүтил ішкі түтіктің орнына латекс түтігін пайдалану арқылы одан да серпімді және тесуге төзімді жүруге болады», - дейді. «Біздің көлемін бастапқы көлемінен шамамен 300 есе арттыруға болады. Латекс бір мезгілде күшті және серпімді және оңай тесіп кетпейді, өйткені икемділік латекс түтігі бөгде заттарды айналып өтуге бейім екенін білдіреді.’
Латекс икемді материал болғанымен қатар, жеңілірек, сондықтан ол домалауға төзімділігі жағынан бутил түтіктерінен асып түседі. Дегенмен, бұл икемділіктің құны бар: латекс бутилге қарағанда кеуектірек, яғни ауа бірнеше күн ішінде ағып кетеді.
Specialized және Challenge сияқтылар латекс түтіктері, жіптер саны және қаптамалар туралы бірнеше күн бойы дауласуы мүмкін (Challenge 320 тпи жоғары жіп саны бар шиналарды шығарумен мақтана алатыны таңқаларлық емес, ал Specialized мазмұнға ұқсайды. максимум 220 тпи өндірумен), бірақ олардың қарама-қарсы көзқарастары осы «жылдам шина» мәселесінің ең түйінін көрсетеді: нақты жауаптар жоқ. Әрине, негізгі параметрлер бар – өлшем, қысым, икемділік – бірақ мұндай нәрселер бір-бірімен де, айналу кедергісі, аэродинамика және инерция сұрақтарымен де тығыз байланысты болғандықтан, басқалардың есебінен бір аспектіге назар аударудың мағынасы жоқ.
Cret at Michelin айтқандай, «шиналарды жобалауды бір уақытта көптеген қарама-қайшы өнімділік салаларын жақсартуға тырысу деп қарау керек. Шина әрқашан өнімділіктің компромиссі болып табылады. Жылдам шина дегеніміз не? Бұл жылдам дегенді білдіретініңізге байланысты.’
Соңында…ваннаға немесе ваннаға емес пе
Көп жылдар бойы құбырлы көліктер байыпты шабандоз алатын ең жақсы шиналар деп аталды, қолдаушылар оларды күнделікті мінбеудің жалғыз себебі ыңғайсыздық пен тесіп өту құны деп санайды. Дегенмен, осы алма арбасын бұзуға дайын бірнеше компания бар.
«Клинчерлер құбырлыларға қарағанда жылдамырақ», - деп мәлімдейді Мамандандырылған Wolf VormWalde. «Бұл тиімді ауа камерасының жартысы жиек болғандықтан. Шеңбердің бүйір қабырғалары домалау кезінде деформацияланбайды, сондықтан энергияны тұтынбайды. Сіз Тони Мартинді коммерциялық себептермен клиншерлерді қолдануға итермеледік деп ойладыңыз, солай емес пе? Жоқ! Олар жай ғана жылдамырақ.'
Дәстүрлі даналыққа қарсы ұшатын бұл бір адамнан емес (бірақ үлкен велосипед корпорациясының орталығында болса да), бұл Schwalbe және Continental сияқты шина алыптары да ортақ пікір. Бірақ егер солай болса, неге кәсіпқойлар клинчерлермен айналыспайды? Continental компаниясының қызметкері Кристиан Вурмбэктің айтуынша, бұл ақылға қонымсыз.
‘Түтік тәрізді доңғалақ жұптары жеңіл, бірақ ең бастысы кәсіпқойлар үшін ол тегіс жүгіру мүмкіндігін береді. Жоғары жылдамдықты тегістеу кезінде құбыр желімге байланысты жиекте қалады, ол құлап кету үрдісі бар клинчерге қарағанда өте жағымсыз апатқа әкеледі.’
