Горящая резина: какие шины лучше использовать?

Оглавление:

Горящая резина: какие шины лучше использовать?
Горящая резина: какие шины лучше использовать?

Видео: Горящая резина: какие шины лучше использовать?

Видео: Горящая резина: какие шины лучше использовать?
Видео: ТОР 5 КИТАЙСКИХ ШИН! ЛУЧШАЯ БЮДЖЕТНАЯ РЕЗИНА! #автоподборфорсаж #ильяушаев (Выпуск 101) 2024, Марш
Anonim

Узкий или широкий? Высокое давление или низкое давление? Ванны или клинчеры? Мы исследуем сложности, связанные с выбором шин

По результатам нашего теста: действительно ли более широкие шины быстрее? Мы решили продолжить наше исследование сложностей выбора шин.

Один из крупнейших скачков в велосипедных технологиях произошел из неожиданного источника: шотландского ветеринара по имени Джон Бойд Данлоп. В 1888 году, существенно оторвавшись от своей основной работы, Данлоп создал первую пневматическую шину, чтобы избавить своего сына от головных болей и дискомфорта, которые беспокоили парня, когда он ехал на своем трехколесном велосипеде со сплошными шинами по ухабистым булыжникам Белфаста.

Перенесемся в сегодняшний день, и основная концепция не изменилась - герметичная воздушная камера обеспечивает слой амортизации между водителем и дорогой - но это не означает, что все шины одинаковы. Некоторые шины быстрее, чем другие, но вам нужно немного разобраться в шинной технологии, прежде чем вы сможете выбрать лучшую для себя.

Сопротивление отдыху

'Во время езды велосипедисту приходится сталкиваться с различными типами сопротивления: сопротивлением воздуха, весом (при ускорении или торможении) и сопротивлением качению шины, которое представляет собой потерю энергии из-за качения шины вперед,' - говорит разработчик дорожных шин Michelin Николя Крет. «Мы измеряем сопротивление качению с фиксированными параметрами, такими как регулируемое давление, постоянная скорость, нагрузка и температура. Измерительная машина обычно состоит из барабана, который должен быть как можно большего размера, чтобы имитировать плоскую поверхность. Шина вращается с заданной скоростью/нагрузкой/давлением во время сеанса прогрева, а затем мы останавливаем мощность барабана и измеряем расстояние до тех пор, пока шина не перестанет катиться. Чем больше расстояние, тем меньше сопротивление качению».

Сопротивление качению - это сила, которая препятствует движению шины вперед, катящейся по поверхности. С практической точки зрения, наряду с такими факторами, как сопротивление воздуха, эта сила сопротивления означает, что когда вы свободно вращаетесь на плоской поверхности, вы в конечном итоге остановитесь. Но поскольку энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а только изменена, куда делась та энергия, которая двигала нас вперед?

Изображение
Изображение

«Сопротивление качению в шинах - это энергия, затрачиваемая на преодоление деформации шины», - говорит Вольф ФормВальде, менеджер по шинам Specialized. «Когда шина находится под нагрузкой, она деформируется, а для деформации материала требуется сила. Когда шина катится, деформация продолжается, поскольку протектор шины и боковина проходят через пятно контакта [где шина соприкасается с поверхностью дороги] при вращении колеса. Таким образом, шина испытывает напряжение и деформируется, входя в пятно контакта, и расслабляется, выходя из пятна контакта. Но в отличие от идеальной пружины, шина не отдает вложенную в нее энергию при деформации».

Понаблюдайте, что происходит с шинами стационарного велосипеда под весом велосипедиста, и вы поймете, что означает Формвальде. Шина под нагрузкой водителя будет выпирать на боковинах, а протектор будет сплющен, чтобы соответствовать форме поверхности под ним. Когда велосипед находится в движении и шина вращается, этот процесс происходит снова и снова в точке, в которой шина соприкасается с поверхностью дороги. В идеальном мире шина будет «давать как можно лучше», отскакивая от дорожного покрытия с той же силой, с какой затрачивается, в первую очередь, на то, чтобы раздавить ее о дорожное покрытие, и, следовательно, энергия, затраченная на движение вперед, будет равна законсервированный. К сожалению, резиновые смеси в шинах являются «вязкоупругими», а это означает, что по мере их деформации под нагрузкой молекулы в полимерных цепях соединения перестраиваются и при этом трутся друг о друга. Это внутреннее трение создает тепло, которое, к сожалению, является бесполезным побочным продуктом в стремлении продвигать ваш велосипед вперед. Просто пощупайте заднюю шину после часа занятий на турботренажере, и вы скоро получите представление.

Именно эта деформация шины является ключом к ее сопротивлению качению и, следовательно, ее «скорости». Существуют различные способы повлиять на деформацию шины, один из которых заключается в изменении давления воздуха, который вы нагнетаете в нее.

Деформация характера

Если чем сильнее деформируется шина, тем больше у нее сопротивление качению, то, безусловно, все, что вам нужно сделать, это накачать шину до максимально возможного давления, что сделает ее практически невозможной деформироваться, а потери энергии из-за сопротивления качению возрастут. быть сведена к минимуму? Правда – как всегда – немного сложнее.

Кристиан Вурмбэк, менеджер по продукции Continental, говорит: «Увеличение давления в шине снизит сопротивление качению, но только до определенного момента. Например, если вы возьмете шину диаметром 23 мм и увеличите давление с 85 фунтов на квадратный дюйм до 115 фунтов на квадратный дюйм, у вас будет меньше сопротивления качению. Но если вы возьмете ту же шину и увеличите давление со 115 фунтов на квадратный дюйм до 140 фунтов на квадратный дюйм, разницы практически не будет».

Изображение
Изображение

VormWalde из Specialized соглашается: «На идеально гладкой поверхности более высокое давление всегда быстрее. Но этот эффект ослабевает на реальных дорогах, так что мы говорим, что при 130 фунтов на квадратный дюйм вы накачиваете шину до упора [т. е. она не может стать более жесткой с пользой]. Важно помнить, что отношения между шиной и дорогой носят симбиотический характер, и что дороги никогда не бывают идеально гладкими.

‘Вы не хотите, чтобы шина была настолько жесткой, чтобы, когда вы катитесь по дороге, она не могла поглощать поверхностные частоты. Для шины более эффективно поглощать неровности и неровности, чем передавать эти амплитуды велосипеду и гонщику. Подъем велосипеда и водителя всегда будет потреблять больше энергии, чем сдавливание шины. Это одна из причин, почему велосипедисты, занимающиеся велокроссом и горным велосипедом, работают с таким низким давлением», - добавляет он.

Он прав. Потому что вместо того, чтобы позволить особенно ухабистому участку подбросить его в воздух, опытный гонщик на горных велосипедах будет стараться удерживать свое тело на плоской поверхности, используя свои руки и ноги, чтобы поглощать все неровности местности. С точки зрения непрофессионала, если вы хотите двигаться горизонтально вперед, вы не тратите свою энергию на вертикальное движение вверх и вниз.

Хитрость заключается в том, чтобы определить наилучшее давление в шинах для дороги, по которой вы едете, а для этого может потребоваться немного проб и ошибок. И тогда вы должны спросить себя, в первую очередь, стоите ли вы на шинах нужной ширины.

Небольшой вопрос размера

В старые добрые времена гонщики думали, что более тонкие шины лучше, и большинство профессиональных колес были обуты в шины шириной от 21 мм до крошечных 18 мм. Со временем гонщики, возможно, стали больше ориентироваться на комфорт и меньше на головокружительную скорость, так что 23-миллиметровые шины стали стандартом для шоссейных велосипедов.

Тем не менее, менеджер по продукции Schwalbe Маркус Хахмайер говорит, что исследования поведения шин выявили некоторые довольно удивительные вещи: «Если вы сравните шины разной ширины, но с одинаковыми характеристиками – одинаковый состав, тот же закругленный профиль, одинаковое давление накачки – можно сказать, что с точки зрения сопротивления качению: чем шире, тем быстрее!'

Это звучит нелогично - в конце концов, шоссейные велосипеды намного быстрее, чем туристические или горные велосипеды, - но анализ пятна контакта шины помог дизайнерам, таким как Хачмейер, развеять распространенное мнение, что «чем уже, тем быстрее».

«Широкие шины быстрее», - повторяет Вурмбэк из Continental. «24-миллиметровая шина катится быстрее, чем 23-миллиметровая, но 25-миллиметровая шина катится еще быстрее. На самом деле, наша шина GP4000s примерно на 7% быстрее в версии 25 мм, чем в версии 23 мм».

Причина восходит к этой проблеме деформации. Хотя при одинаковом давлении и широкие, и узкие шины имеют одинаковую площадь пятна контакта, точная форма каждого пятна контакта будет различаться. В более узкой шине это пятно будет тоньше, но длиннее, образуя тонкую овальную форму по всей длине нижней части шины, тогда как для более широкой шины форма пятна контакта будет более круглой, поскольку шина более сплющена по ширине.. В результате более тонкое и длинное пятно контакта более тонкой шины способствует большей деформации шины, особенно боковины, чем ее более широкий аналог. И, как мы уже слышали, чем сильнее деформируется шина, тем больше энергии расходуется на ее деформацию. Но если это так, то не должны ли мы все ездить на 28мм?

Изображение
Изображение

Дело против

‘Хотя 28-миллиметровая шина будет быстрее, чем ее 23-миллиметровая версия, с точки зрения сопротивления качению, вес 28-миллиметровой шины будет выше, чем у 23-миллиметровой, поскольку больший размер означает большее количество материала. Это, вероятно, создаст заметную разницу с точки зрения инерции и повлияет на фазы разгона или торможения», - объясняет Николя Кре из Michelin.«Аэродинамические свойства также изменятся с шины 23 мм на 28 мм».

Если надавить, что выберут эксперты? «Мы обнаружили, что 24 мм - это идеальный компромисс между сопротивлением качению, аэродинамикой и весом», - говорит Формвальде из Specialized. Однако Кен Эйвери из старой итальянской гвардии Vittoria не согласен: «Больше [ширины] не всегда лучше. Умеренность является ключом. Как только вы превысите 26 мм, небольшое увеличение сопротивления качению начнет рассеиваться. Формула скинута, так сказать. Кроме того, это предполагает, что все шины имеют одинаковый профиль, а это не так. Часто толщина протектора [в поперечном сечении] делает шину скорее заостренной, чем круглой, так что 24-миллиметровая шина одного производителя может быть быстрее или медленнее в конкретном сценарии, чем 23- или 25-миллиметровая».

Что еще больше усложняет ситуацию, так это то, что помимо выбора давления в шине и ширины учитываются ее эластичность.

Что скрывается за

Если деформация вызывает потерю энергии из-за тепла, то более эластичная шина будет потреблять меньше энергии для деформации заданным образом, чем шина с более жестким каркасом. Под резиновой смесью протектора шины лежат тысячи плотно переплетенных волокон. В зависимости от шины этот многослойный каркас может содержать до 320 нитей на дюйм (tpi), все из очень тонкого хлопка, или, возможно, всего 60 нитей, сделанных из значительно более толстого нейлона. В результате, по словам таких производителей, как Vittoria и Challenge, чем выше количество витков, тем эластичнее шина и, следовательно, тем легче она деформируется и, следовательно, тем меньше сопротивление качению.

«Чем больше число витков на дюйм, тем эластичнее шина», - говорит Симона Браунс-Николь из Challenge. «Со временем поставщики стали поставлять нити все более и более высокого качества, что позволило производителям шин перейти от максимального переплетения 280/300 витков на дюйм до 320 витков на дюйм. Чем податливее и гибче каркас, тем больше комфорта и, самое главное, тем больше сцепление с дорогой, тем самым достигается наибольшая скорость». более быстрая шина.

Изображение
Изображение

VormWalde из Specialized говорит: «Шина 60 т/д с хорошим компаундом может быть такой же быстрой, как шина 100 т/д. Материал тоже важен - некоторые оболочки из поликоттона быстро сшиваются, но это не из-за количества нитей, а из-за латексной пропитки, которая делает их очень эластичными. Большое количество витков не обязательно означает более быструю шину».

Если более гибкие шины означают лучшее сопротивление качению, то то же самое следует сказать и о камерах. «Еще более гибкая и устойчивая к проколам езда может быть достигнута за счет использования латексной камеры вместо бутиловой внутренней камеры», - говорит Симона Браунс-Николь из Challenge. «Наш можно надуть примерно в 300 раз по сравнению с первоначальным объемом. Латекс одновременно прочен и эластичен, и его не так легко проколоть, поскольку эластичность означает, что латексная трубка имеет тенденцию проходить вокруг посторонних предметов».

Помимо того, что латекс по своей природе является более гибким материалом, он также легче, поэтому он превосходит бутиловые трубы с точки зрения сопротивления качению. Однако за эту гибкость приходится платить: латекс более пористый, чем бутил, а это означает, что воздух будет заметно просачиваться в течение нескольких дней.

Такие компании, как Specialized и Challenge, вероятно, могли бы продолжать спорить о латексных камерах, количестве ниток и каркасах в течение нескольких дней (неудивительно, что Challenge гордится тем, что производит шины с числом нитей, достигающим 320 точек на дюйм, в то время как Specialized, кажется, доволен с максимальным разрешением 220 т/д), но их противоположные точки зрения подчеркивают саму суть проблемы «быстрых шин»: однозначных ответов нет. Конечно, есть базовые параметры - размер, давление, податливость, - но такие вещи настолько неразрывно связаны как друг с другом, так и с вопросами сопротивления качению, аэродинамики и инерции, что бессмысленно сосредотачиваться только на одном аспекте в ущерб другим.

Как говорит Крет из Michelin: «Разработка шины должна рассматриваться как попытка одновременно улучшить многие противоречивые характеристики. Шина - это всегда компромисс производительности. Что такое быстрая шина? Ну, это зависит от того, что вы подразумеваете под быстрым.

И, наконец, купаться или не купаться?

В течение многих лет трубчатые шины рекламировались как лучшая шина, которую может приобрести серьезный гонщик, а сторонники утверждали, что единственная причина не ездить на них каждый день – это неудобство и стоимость прокола. Тем не менее, есть пара компаний, готовых расстроить эту конкретную тележку с яблоками.

«Клинчеры быстрее трубчатых», - заявляет Вольф ФормВальде из Specialized. «Это потому, что половина эффективной воздушной камеры - это обод. Боковины обода не деформируются при прокатке и, следовательно, не потребляют энергии. Вы думали, что мы подтолкнули Тони Мартина к использованию клинчеров по коммерческим причинам, не так ли? Нет! Они просто быстрее».

Это бросание вызову общепринятому мнению исходит не только от одного человека (хотя и в центре довольно крупной велосипедной корпорации), но и от таких шинных гигантов, как Schwalbe и Continental. Но если это так, то почему профессионалы не играют на клинчерах? Что ж, говорит Кристиан Вурмбэк из Continental, это не проблема.

‘Трубчатая колесная пара легкая, но, что важно для профессиональных райдеров, она обеспечивает возможность движения в спущенном состоянии. В случае флэта на высокой скорости тубуляр остается на ободе из-за клея, в отличие от клинчера, который имеет тенденцию падать, что приводит к очень неприятной аварии»..

Рекомендуемые: