В тот момент, когда вы закрываете вентиль, давление в шинах может колебаться. Велосипедист включает полный режим ботаника, чтобы все объяснить
Каждый раз, когда вы видите новый блестящий велосипед в магазине, мы готовы поспорить, что вы не сможете сопротивляться сжатию шины, чтобы проверить давление. Антропологи скажут вам, что это ссылка на наших предков, покупавших лошадей, для которых проверка состояния лошадиных подков могла помочь или сорвать продажу.
Так что для велосипедистов давление в шинах имеет решающее значение. Горстка фунтов на квадратный дюйм в любом случае может повлиять на производительность. Так какое давление в шинах должно быть? И когда ваш манометр показывает 100 фунтов на квадратный дюйм в коридоре, что это значит на дороге?
«Давление в шинах имеет жизненно важное значение», - говорит ведущий механик Team Sky Гэри Блем [интервью в феврале 2014 года]. «Вы должны учитывать вес гонщика, тип шин, погодные условия и продолжительность гонки.
'Иан Стэннард в дождливой гонке Classics на шинах FMB будет сильно отличаться от Ричи Порте [теперь с BMC Racing] на солнечном этапе Tour на Veloflex».
Давайте сначала рассмотрим последний пункт, а затем быстро разберемся с вопросом о типе шин. Когда профессиональные механики, такие как Blem, болтают о шинах, они будут говорить о трубках, которые, как правило, имеют латексные камеры.
Латекс является гораздо более пористым веществом, чем можно себе представить, и в течение дня может пропускать значительное количество воздуха.
«Мы отслеживаем давление в шинах во время тренировочных заездов, чтобы увидеть, сколько оно теряет, а затем корректируем его», - говорит Блем. «Допустим, мы используем шины FMB в Classics.
'Они могут потерять до 0,7 бар [10psi] за несколько часов. Тогда считайте, что мы накачиваем шины в 9 утра в отеле, а гонка начинается в 12 дня. Нам нужно посмотреть, как поведут себя шины с 9:00 до 16:30, поэтому мы часто накачиваем их слишком сильно, чтобы компенсировать это».
Такая потеря давления в бутиловых камерах (которые часто используются в клинчерных шинах) практически незначительна, поскольку бутил менее пористый, добавляет он.
Но это не значит, что давление в ваших шинах утром будет таким же, как и в конце дня.
Формула успеха
«При накачивании шин воздухом давление в шинах должно очень близко соответствовать закону идеального газа, PV=nRT», - говорит Джеймс Шинглтон из bf1systems, компании, ответственной за датчики давления в шинах для Bugatti Veyron.
'Допустим, мы предположим, что n и R - константы [n - количество воздуха, сжатого в шину, измеренное в молях, а R - постоянная идеального газа] и что объем шины [V] не меняется [поэтому нет растяжения или деформации шины].
' Таким образом, P [давление] и T [температура] могут изменяться».
Если ваши шины с давлением 110 фунтов/кв.
Следуйте этому естественному выводу: давление прямо пропорционально изменению температуры, так что P(конечное)=P(начальное) x T(конечное)/T(начальное), где T измеряется в кельвинах, то есть градусов C + 273, а P измеряется в абсолютном давлении в шинах, то есть psi + 14.7psi: давление воздуха на уровне моря.
Давайте представим, что ваши шины с давлением 110 фунтов на квадратный дюйм вот-вот испытают падение температуры с 22°C до 4°C, как только вы выйдете из дома.
Игнорируя накопление тепла при торможении или трении от дороги, шины после акклиматизации фактически будут работать при давлении 102 фунта на кв. дюйм. Несущественная разница.
Но стоит ли это учитывать? Кевин Дрейк, инженер по разработке и тестированию шин Specialized, не совсем убежден.
‘Никто не хочет делать расчеты, поэтому, наблюдая за реальными условиями, мы используем эмпирическое правило, согласно которому повышение температуры на 5°C повышает давление на 1 psi. Так что для большинства райдеров изменение температуры не будет проблемой».
Веский вопрос
Следующее, на что следует обратить внимание, это вес или, в частности, влияние нагрузки на шину.
«Давайте еще раз посмотрим на PV=nRT», - говорит Дрейк. «Если nRT остается постоянным, P может измениться только в том случае, если изменится V».
Эта взаимосвязь между объемом шины и давлением объясняется законом Бойля, где P(начальное) x V(начальное)=P(конечное) x V(конечное).
Давайте предположим, что температура постоянна, а объем велосипедной шины составляет примерно 1,2 л (исходя из того, что шина представляет собой идеальный тор, а объем формы тора равен V=2π 2Rr2, где r=радиус поперечного сечения шины, а R=радиус от центра колеса до середины шины).
Если бы мы могли изменить объем, скажем, на 0,1 л, что бы это значило для нашей шины с давлением 110 фунтов на квадратный дюйм? Переформулируйте закон Бойля, и вы получите следующее: P(конечная)=P(начальная) x V(начальная)/V(конечная).
Итак, для нашей шины P2=110 x 1,2/1,1, что соответствует 120 фунтов на квадратный дюйм. Это большое изменение давления. Тем не менее, это основано на большом «но» - идее о том, что сидение на велосипеде сжимает шину до такой степени, что изменяется ее объем, в этом примере на 10%..
«В случае наиболее правильно накачанных шин изменение объема под нагрузкой незначительно», - говорит Дрейк. «Вы можете увидеть выпуклость боковых стенок, но это означает не изменение объема, а изменение формы.
'Так что не стесняйтесь накачивать шины, сидя на велосипеде.'
Но если это так, то почему 60-килограммовый гонщик обычно работает с меньшим давлением, чем 90-килограммовый? И вернемся к нашим первоначальным вопросам: какое давление мы все должны испытывать?
«Более низкое давление обеспечивает большее пятно контакта, поскольку шина деформируется под нагрузкой, что обеспечивает лучшее сцепление», - говорит Блем. «Но если он слишком мягкий, это может увеличить сопротивление качению, и вы рискуете получить проколы от удара [защемления].
'Однако, если вы перекачиваете шины, сцепление и комфорт часто сводятся на нет.'
На практике это означает, что более тяжелый гонщик будет деформировать шину с заданным давлением больше, чем более легкий гонщик, поэтому более крупный гонщик работает с более высоким давлением.
Самая приятная точка - это точка, в которой сцепление с дорогой хорошее, но деформация шины не приводит к вялой управляемости, а защемление не является проблемой на неровных дорогах, но ваши шины по-прежнему обеспечивают достаточную пневматическую амортизацию для комфорта.
Так что же это за цифра? У бывшего механика Vacansoleil-DCM Класа Дугласа есть эмпирическое правило…
‘Я беру примерно 10% от общего веса велосипедиста и велосипеда в килограммах - это хороший ориентир для точной настройки.
'Для 70-килограммового гонщика на 7-килограммовом велосипеде я бы рассчитывал на давление около 7,7 бар [112psi], при этом передняя часть немного меньше задней, чтобы компенсировать распределение веса гонщика. Но после этого все зависит от опыта».
