A gumiabroncsok frissítése lehet a legolcsóbb módja annak, hogy javítsa az utazást, de választ? Lebontjuk, hogyan készülnek és működnek
Sci-finek hangzik, de az űrkorszaki anyagok bevezetése az országúti kerékpár gumiabroncsokba a virtuális intelligencia egy formáját adhatja nekik. Amikor sík, sima úton halad, a gumiabroncsok gumija automatikusan megkeményedik, hogy csökkentse a gördülési ellenállást, de fékezéskor, gyorsításkor vagy kanyarban meglágyul, hogy nagyobb tapadást biztosítson.
A varázslat grafén formájában jelentkezik – ez a csodaanyag, amely megremegteti a szíveket az anyagtudomány területén. A grafén egy egy atom vastagságú szénréteg, amely hihetetlenül könnyű, erős és rugalmas. Összecsukható mobiltelefonokhoz, drámaian könnyebb repülőgépekhez és, ööö, a legvékonyabb, legáthatolhatatlanabb óvszerekhez vezethet (a Bill & Melinda Gates Alapítvány 100 000 dollárt adományozott a grafénbe való befektetésre, hogy biztonságosabb fogamzásgátlót hozzon létre, jobb érzéssel).
A kerékpározás világát is átalakítja, beleértve az országúti abroncsot is, és nem kell évtizedeket várnia, hogy tesztelje a hatását. Az olasz Vittoria cég nemrégiben piacra dobta népszerű Corsa gumiabroncsának egy olyan változatát, amelyhez grafént adnak a futófelület-keverékhez, és azt állítja, hogy az eredmény 19%-kal csökkenti a gördülési ellenállást elődjéhez képest, valamint nagyobb defektállóságot és jelentős javulást jelent az általánosságban. hosszú élettartam.
Bár még túl korai a Cyclistnak ellenőrizni ezeket az állításokat, ez minden bizonnyal bizonyítéka annak, hogy a gumiabroncsok annak ellenére, hogy a legkevésbé elbűvölő alkatrészek közé tartoznak a kerékpárokon, a tudományos fejlődés élvonalában vannak, és sokkal nagyobb hatást fejtenek ki. a menetminőség és a teljesítmény terén, mint amilyenért gyakran elismerik. A jó minőségű gumiabroncsok talán a legolcsóbb és legegyszerűbb frissítés, amelyet kerékpárján elvégezhet, ezért érdemes egy kicsit megérteni, mi kerül ezekbe a gumikarikákba.
Kiegyezés köre
Minimálisra csökkenti a gördülési ellenállást, maximalizálja a tapadást, tompítja a futást, miközben védi az üveg, a kovakő és a tövisek folytonos fenyegetését – a gumiabroncsok lenyűgöző mérnöki bravúrok. A gyártóknak egyensúlyba kell hozniuk ezeket a versengő igényeket az új abroncsok fejlesztésekor, és ez nem könnyű feladat, ahogy Benjamin Blaurock, a Continental közúti abroncsainak termékmenedzsere elmagyarázza. „Ha növeli az egyik paramétert, az befolyásolni fogja legalább az egyiket” – mondja. „Például egy nagyon kemény keverék csökkenti a gördülési ellenállást, de csökkenti a tapadást, ráadásul nagyon fásultnak tűnik a vezetés. Ha nagy átszúrásállóságot szeretne, vastag átszúrásgátló réteget is felhelyezhet, de ez növeli a súlyt, és növeli a gördülési ellenállást.’
Az ilyen elkerülhetetlen kompromisszumok magyarázzák a rendelkezésre álló közúti gumiabroncsok széles skáláját. Az egyik végén merev, nehéz, tartós és fokozottan védett abroncsok találhatók, amelyek a legmegfelelőbbek a túrázáshoz és az ingázáshoz, ahol a defektállóság fontosabb, mint a teljes sebesség és teljesítmény. A másik végén szuperkönnyű, tapadós, rugalmas abroncsok találhatók, amelyek azokat a versenyzőket célozzák meg, akik készek elfogadni a megnövekedett gumidörzsölés kockázatát és a rövidebb élettartamot a további teljesítménynövekedés érdekében, amely győzelmet vagy új PB-t biztosíthat számukra a versenynapon.
Amint Blaurock rámutat: „Fontos, hogy a gumiabroncsok jó érzései legyenek, és ezek befolyásolhatják a teljesítményszintet
Nagyon jelentős mértékben. -a minőségi gumi alig 50 font. A gumiabroncsok viszonylag olcsó frissítést jelentenek.
Ha ilyen kevés érintkezik az útfelülettel – kevesebb, mint egy hüvelykujjlenyomat –, hogyan változtathatja meg a gumiabroncs a menetérzetet? Ellentétben a mountain bike gumiabroncsokkal, ahol a futófelület mintázata kulcsfontosságú a tapadás szempontjából, az országúti abroncsok nagyobb mértékben támaszkodnak a gumi keverékének és a szövetváz rugalmasságának kombinációjára. Nedves úton egy közúti gumiabroncs átvágja a vízréteget (és nem az aquaplan a tetején), és így még egy teljesen sima gumiabroncs is elegendő tapadást biztosít ahhoz, hogy egyenesen tartsa. Még az abroncsgyártók is elismerik, hogy a közúti gumiabroncsok bármilyen futófelület-mintázata inkább a motoros pszichológiai hasznát szolgálja, mint bármiféle tapadást. Ez azt bizonyítja, hogy a közúti gumiabroncs felépítése mennyire fontos a teljesítményének minden aspektusában, ezért hámozzuk le a rétegeket.
Roll-up, roll-up
A gumiabroncsok jellemzően négy elemből állnak. Az ezekhez felhasznált anyagok minősége fontos, de ezek egymásra hatásának módja határozza meg igazán a teljesítményt. A külső rétegtől befelé haladva először jön a futófelület vagy a gumikeverék, amely érintkezik az úttal. Ezután általában valamilyen defektvédő réteg következik, és végül jön a karkasz, amely a gumiabroncs szerkezetét adja. A negyedik elem a belső tömlő, amely vagy teljesen be van zárva a vázba, mint a csőabroncsok esetében, vagy külön alkatrészként van felszerelve, a rögzítőelemeknek megfelelően.
A tömlő nélküli abroncsok, amelyeket a német Schwalbe abroncsgyártó a „jövő technológiájaként” jellemez, megszüntetik a belső tömlő szükségességét, és így csökkentik a gördülési ellenállást azáltal, hogy megszüntetik a cső és a gumiabroncs között keletkező súrlódási veszteségeket. a gumiabroncs gördül és hajlik. A Schwalbe azt állítja, hogy a Pro One tömlő nélküli abroncsának 25%-kal kisebb a gördülési ellenállása, mint egy hasonló, belső tömlős gumiabroncsnak, ami kiemeli a belső tömlő önmagában gyakorolt hatását az abroncsrendszerre.
A versenynapokon a pálya, az időmérő, az országúti és a cyclocross profik cső alakú abroncsokat használnak, ahol a futófelület, a burkolat és a cső egyetlen szerkezetbe van varrva. Annak ellenére, hogy a gumiabroncsokat a keréktárcsákra kell ragasztani (nem akasztós peremen keresztül kapcsolódnak be, mint a keréktárcsák), a profik előnyben részesítik a csövesek simább menetét, a bizonyítottan alacsonyabb gördülési ellenállást és azt a biztosítékot, hogy még lapos, a gumi a felnin marad.
'A (általában) latex belső csövet finoman átölelő, tökéletesen kerek keresztmetszetű alak fizikája optimális egy puha, rugalmas rendszerhez, mert minden irányban tökéletesen deformálódik - mondja Morgan Nicol, a vállalat műszaki igazgatója. A Challenge Tyres, egy kézzel készített csőcsövekre szakosodott cég. A tipikus klinker gumiabroncsok markáns U alakúak, és nem deformálódnak olyan egyenletesen.
Miért számít ez? A gördülési ellenállás csökkentése érdekében a gumiabroncsnak elég rugalmasnak kell lennie ahhoz, hogy deformálódjon, és elnyelje az útfelület esetleges tökéletlenségeit, lehetővé téve a motoros és a kerékpáros lendületének akadálytalan folytatását.
Az alternatíva az, mondja Nicol, hogy minden alkalommal, amikor egy abroncs kőnek vagy egyenetlen felületnek ütközik, egy kis töredékével visszapattan (ami kerékfordulatonként sokszor történik), ellenállva az előremozgásnak. Ha még egy szupersima útfelületet is szemügyre vett nagyítással, annak profilja korántsem lapos. Mikroszkopikus szinten az abroncsok valami olyasmit tapasztalnak, mintha a Paris-Roubaix macskakövein ugrálnának minden egyes utazás során, és energiát veszítenek, ahogy a kerék többször felszáll a levegőben. Ez az oka annak, hogy a vékony, nagy nyomású abroncsokat fokozatosan kivonják az alacsonyabb nyomáson futó szélesebb abroncsok javára, mivel bebizonyosodott, hogy a szélesebb, alacsonyabb nyomású gumiabroncsok kisebb gördülési ellenállást okoznak, mivel könnyebben deformálódnak és így kevésbé pattannak vissza.
Eric Gertner, a Bontrager fő gumiabroncs-mérnöke azt mondja: „Mindenki 19 mm széles, 120 psi-re pumpált abroncsokon utazott, azt gondolva, hogy az gyorsabb. De most már tudjuk, hogy ez nem így van. A tesztek során tapaszt altak alapján a nagyobb nyomású gumiabroncsok jobban ugrálnak, és ez az ugrálás valójában az univerzumba áramló energia. Egy polírozott velodromon egy 19 mm-es abroncs lehet a leggyorsabb, de közúton az optimum határozottan nagyobb az útzaj kiszűrésére, és az alacsonyabb nyomás ésszerű határokon belül sok ember számára jó lépés.'
Úgy tűnik, a rugalmasság a gumiabroncs legnagyobb előnye, és még inkább kanyarodáskor, különösen nedves vagy durva felületen. Nicol azt mondja: „Amikor olyan kanyarokban ér be, ahol az útfelület nem tökéletes, az egyenetlenségek feletti ugrálások hajlamosak a gumiabroncs súlytalanítására.” Ha vizet adunk a helyzethez, az kenőanyagként működik, és valószínűleg rácsúszik a gumiabroncsra. hátoldalát, hacsak a gumiabroncs rugalmassága nem tudja megtartani a kapcsolatot az úttal.
„A rugalmasság részben a futófelület vastagságától és rugalmasságától függ, de valójában a burkolat játssza a domináns szerepet a gumiabroncsok teljesítményében” – mondja Nicol. Ez a burkolat szőtt és kötött szálak rétegeiből áll. Minél nagyobb a szálak száma hüvelykenként (TPI), annál vékonyabbak az egyes szálak, és annál rugalmasabb lesz az abroncs. A versenyminőségű abroncsok akár 320 TPI-vel is rendelkezhetnek, míg a téli edzőgumiknál csak 60 TPI. Legyen óvatos a gumiabroncsok kiválasztásakor, mert a gyártók gyakran a többrétegű szövetváz alapján adják meg a TPI-értékeket. Például egy 180TPI-s hasított test három réteg 60TPI-ből állhat.
Az anyagok itt is számítanak, a csúcskategóriás selyem (amelyet a síncsövekhez használnak) puhább és rugalmasabb, mint a pamutszálak, amelyek viszont jobban teljesítenek, mint a nylon. De ahogy a Continental Blaurockja az elején rámutatott, nem lehet mindent. A magas szálszám, a pamutvázak és a puhább durométer gumi futófelületek lehetnek a legrugalmasabbak, de hiányzik belőlük a tartósság és a merevebb nejlon és keményebb gumikeverékek vágásával szembeni ellenállása.
Egyelőre semmi sem tudott dacolni ezekkel a kompromisszumokkal, és a rugalmasság és a tartósság tökéletes keverékét létrehozni. De ki tudja, mi fog történni, ha a grafén forradalom megtörténik?
