Клапанды жапқан кезде шиналардағы қысымдар ауытқуы мүмкін. Велосипедші барлығын түсіндіру үшін толық нерд режимін қосады
Дүкенде жаңа жарқыраған велосипедті көргенде, қысымды тексеру үшін шинаны сығуға қарсы тұра алмайтыныңызға бәс тігеміз. Антропологтар бұл біздің жылқы сатып алатын ата-бабаларымыздың сілтемесін айтады, олар үшін жылқының аяқ киімінің жағдайын тексеру сатуға немесе бұзуға мүмкіндік береді.
Сондықтан велосипедшілер үшін шинаның қысымы өте маңызды. Бір уыс psi өнімділікке әсер етуі мүмкін. Сонымен, шинаның қысымы қандай болуы керек? Ал дәлізде өлшегіш 100psi көрсеткішін көрсеткенде, бұл жолда нені білдіреді?
«Шинадағы қысым өте маңызды», - дейді Team Sky жетекші механикі Гари Блем [2014 жылдың ақпанында сұхбат берген]. ‘Сіз шабандоздың салмағын, доңғалақ түрін, ауа райы жағдайын және жарыс ұзақтығын ескеруіңіз керек.
'FMB шиналарындағы жаңбырлы Классика жарысындағы Ян Стэннар Veloflex-тегі шуақты тур сахнасындағы Ричи Портеден [қазір BMC Racing-пен] мүлдем өзгеше болады.'
Алдымен соңғы нүктені алып, шина түрі туралы сұрақты тез арада шешейік. Blem чат шиналары сияқты кәсіпқой механиктер латекс түтіктері бар түтікшелерді айтады.
Латекс - бұл елестетуден әлдеқайда кеуекті зат және бір күн ішінде ауаның айтарлықтай мөлшерін ағып кетуі мүмкін.
«Біз жаттығу кезінде шиналар қысымын олардың қаншалықты жоғалтқанын көру үшін бақылаймыз, содан кейін оларды реттейміз», - дейді Блем. «Классикада FMB шиналары қолданылды делік.
'Олар бірнеше сағат ішінде 0,7 бар [10psi] жоғалуы мүмкін. Содан кейін біз қонақүйде сағат 9-да дөңгелектерді сорып аламыз, ал жарыс 12-де басталады. Таңғы 9:00-ден 16:30-ға дейін шиналар қалай жұмыс істейтінін қарауымыз керек, сондықтан өтеу үшін жиі ауаны шамадан тыс толтырамыз.’
Бутил түтіктеріндегі (клинчерлік шиналардағылар) мұндай қысымның жоғалуы шамалы дерлік, өйткені бутил азырақ кеуекті, деп қосады ол.
Бірақ бұл таңертеңгі доңғалақтардың қысымы күннің соңындағы қысым болады дегенді білдірмейді.
Табыс формуласы
'Шиналарды ауамен үрлегенде, шинаның қысымы идеалды газ заңына өте жақын болуы керек, PV=nRT, - дейді Bugatti Veyron шина қысымының сенсорларына жауапты bf1systems компаниясынан Джеймс Шинглтон.
'Айлық, n және R тұрақты мәндер [n - шинаға сығылған ауа мөлшері, мольмен өлшенеді, R - идеалды газ тұрақтысы] және шинаның көлемі [V] болсын. өзгермейді [шинаның созылуы немесе деформациясы болмайды].
'Осылайша P [қысым] және T [температура] өзгереді.'
Егер 110psi шиналарыңыз үйден шыққан кезде температура 22°C-тан 4°C-қа дейін төмендесе, шиналар шын мәнінде 102psi жұмыс істейді.
Мұны табиғи қорытындыға дейін орындаңыз және қысым температураның өзгеруіне тура пропорционал болады, сондықтан P(соңғы)=P(бастапқы) x T(соңғы)/T(бастапқы), мұнда T келвинмен өлшенеді, яғни C + 273 градус, ал P шинадағы абсолютті қысыммен өлшенеді, яғни psi + 14.7psi: теңіз деңгейіндегі ауа қысымы.
Сіз үйден шыққаннан кейін 110psi шиналарыңыздың температурасы 22°C-тан 4°C-қа дейін төмендейтінін қарастырайық.
Тежеу немесе жолдың үйкелісінен пайда болатын қызуды елемей, бейімделгеннен кейін шиналар шын мәнінде 102psi жылдамдықта жұмыс істейді. Айтарлықтай айырмашылық емес.
Бірақ біз мұны ескеруіміз керек пе? Кевин Дрейк, Мамандандырылған шина әзірлеу және сынақ инженері бұған толық сенімді емес.
‘Ешкім есептеулер жүргізгісі келмейді, сондықтан нақты әлем жағдайларын бақылай отырып, біз 5°C температураның көтерілуі қысымды 1psi-ге арттыратын ережені қолданамыз. Сондықтан көптеген шабандоздар үшін температураның өзгеруі қиындық тудырмайды.’
Маңызды мәселе
Келесі ескерілетін нәрсе - салмақ немесе жүктің шинаға әсері.
‘Қайтадан PV=nRT-ті қарастырайық,’ дейді Дрейк. ‘Егер nRT тұрақты болып қалса, P тек V өзгерсе ғана өзгере алады.’
Шина көлемі мен қысым арасындағы бұл қатынас Бойл заңымен түсіндіріледі, мұнда P(бастапқы) x V(бастапқы)=P(соңғы) x V(соңғы).
Температура тұрақты және велосипед доңғалағының көлемі шамамен 1,2л деп есептейік (шиналар мінсіз торус, ал торус пішінінің көлемі V=2π деген идеяға негізделген. 2Rr2, мұндағы r=шинаның көлденең қимасының радиусы және R=дөңгелектің ортасынан шинаның ортасына дейінгі радиус).
Егер көлемнің 0,1л өзгеруін дәл анықтай алатын болсақ, бұл біздің 110psi шиналар үшін нені білдіруі мүмкін? Бойль заңын қайта реттеңіз, сонда сіз мынаны аласыз: P(соңғы)=P(бастапқы) x V(бастапқы)/V(соңғы).
Сонымен, біздің шиналар үшін P2=110 x 1,2/1,1, ол 120psi тең. Бұл қысымның үлкен өзгерісі. Дегенмен, ол үлкен «бірақ» - бұл мысалда велосипедте отыру шинаны оның көлемі 10%-ға өзгеретін дәрежеде қысады деген идеяға негізделген.
«Дұрыс үрленген шиналар жағдайында жүктеме кезінде көлемнің өзгеруі шамалы», - дейді Дрейк. ‘Бүйір қабырғасының дөңестігін көруіңіз мүмкін, бірақ бұл дыбыс көлемінің өзгеруіне бірдей емес, пішіннің өзгеруіне байланысты.
'Сондықтан велосипедте отырғанда шиналарыңызды үрлеуден тартынбаңыз.'
Бірақ солай болса, неге 60 кг салмақтағы шабандоз әдетте 90 кг шабандоздан аз қысым жасайды? Ал бастапқы сұрақтарымызға оралсақ, бәріміз қандай қысымға мінуіміз керек?
‘Төменгі қысымдар үлкен жанасу патчын қамтамасыз етеді, өйткені шиналар жүк астында деформацияланады, сондықтан көбірек ұстайды, - дейді Блем. ‘Бірақ ол тым жұмсақ болса, ол домалауға төзімділікті арттырады және соқпалы тесілу қаупін тудыруы мүмкін.
'Дегенмен, шиналарды шамадан тыс үрлесеңіз, тартым мен жайлылық жиі кездеседі.'
Бұл тәжірибе жүзінде жеңілірек шабандозға қарағанда ауырырақ шабандоз берілген қысымдағы шинаны деформациялайды дегенді білдіреді, сондықтан көлемді шабандоз жоғары қысыммен жүгіреді.
Төртімді жақсы жер, бірақ шинаның деформациясы баяу жүруге әкелмейді және тегіс емес жолдарда қысылып қалу проблема емес, дегенмен шиналарыңыз әлі де жайлылық үшін жеткілікті пневматикалық жастықты ұсынады.
Сонымен бұл қандай көрсеткіш? Бұрынғы Vacansoleil-DCM механик Клас Дугластың негізгі ережесі бар…
‘Мен шабандоздың және оның велосипедінің килограммдарымен жиынтық салмағының шамамен 10%-ын аламын – бұл дәл реттеуге болатын жақсы көрсеткіш.
'7 кг велосипедтегі 70 кг шабандоз үшін мен шабандоздың салмағының таралуын өтеу үшін алдыңғы жағы артқы жағынан сәл азырақ 7,7 бар [112psi] шамасына қарайтын едім. Бірақ содан кейін тәжірибе қалды.’
