V okamžiku, kdy zavřete ventil, může se tlak v pneumatikách měnit. Cyklista zapojí režim plného pitomce, aby vše vysvětlil
Kdykoli v obchodě uvidíte nablýskané nové kolo, vsadili bychom se, že neodoláte zmáčknutí pneumatiky, abyste zkontrolovali tlak. Antropologové vám řeknou odkaz na naše předky kupující koně, pro které by kontrola stavu koňských bot mohla způsobit nebo zrušit prodej.
Pro cyklisty je tedy tlak v pneumatikách zásadní. Hrstka psi v obou směrech může ovlivnit výkon. Jaký tlak v pneumatikách byste tedy měli používat? A když vaše měřidlo na chodbě ukazuje 100 psi, co to znamená na silnici?
„Tlak v pneumatikách je životně důležitý,“říká vedoucí mechanik týmu Sky Gary Blem [rozhovor v únoru 2014]. „Musíte vzít v úvahu váhu jezdce, typ pneumatiky, povětrnostní podmínky a délku závodu.
'Ian Stannard v deštivém klasickém závodě na pneumatikách FMB bude velmi odlišný od Richieho Porteho [nyní s BMC Racing] na slunečné etapě Tour na Veloflexu.‘
Vezmeme-li nejprve poslední bod, pojďme se rychle vypořádat s otázkou typu pneumatik. Když profesionální mechanici, jako jsou pneumatiky Blem Chat, budou mluvit o trubkách, které mívají latexové duše.
Latex je mnohem poréznější látka, než si kdo dokáže představit, a může během dne unikat značné množství vzduchu.
„Monitorujeme tlak v pneumatikách během tréninkových jízd, abychom zjistili, kolik ztrácejí, a pak je upravíme,“říká Blem. ‚Řekněme, že na klasice používáme pneumatiky FMB.
'Tyto mohou ztratit až 0,7 baru [10 psi] během několika hodin. Pak si vezměte, že pneumatiky napumpujeme v 9 hodin ráno v hotelu a závod začíná ve 12 hodin. Musíme se podívat na to, jak budou pneumatiky fungovat od 9:00 do 16:30, takže je často přehustíme, abychom to kompenzovali.‘
Taková tlaková ztráta v butylových duších (která je běžná u pneumatik Clincher) je téměř zanedbatelná, protože butyl je méně porézní, dodává.
To ale neznamená, že tlak ve vašich pneumatikách ráno bude tlakem na konci dne.
Vzorec úspěchu
'Při huštění pneumatik vzduchem by se tlak v pneumatikách měl velmi blížit zákonu o ideálním plynu, PV=nRT,' říká James Shingleton z bf1systems, společnosti odpovědné za senzory tlaku v pneumatikách na Bugatti Veyron.
'Řekněme, že předpokládáme, že n a R jsou konstanty [n je množství vzduchu stlačeného do pneumatiky, měřeno v molech, a R je konstanta ideálního plynu] a že objem pneumatiky [V] se nemění [takže žádné natahování nebo deformace pneumatiky].
'To proto ponechává P [tlak] a T [teplotu] ke změnám.'
Pokud vaše pneumatiky o tlaku 110 psi zaznamenají pokles teploty z 22 °C na 4 °C, jakmile opustíte svůj dům, pneumatiky ve skutečnosti pojedou na 102 psi.
Následujte to k přirozenému závěru a tlak je přímo úměrný změně teploty, takže P(konečná)=P(počáteční) x T(konečná)/T(počáteční), kde T se měří v kelvinech, tj. stupňů C + 273 a P se měří v absolutním tlaku v pneumatikách, tj. psi + 14.7psi: tlak vzduchu na hladině moře.
Uvažujme, že jakmile opustíte svůj dům, vaše pneumatiky o tlaku 110 psi brzy zažijí pokles teploty z 22 °C na 4 °C.
Bez ignorování nahromadění tepla při brzdění nebo tření na vozovce budou pneumatiky po aklimatizaci skutečně jezdit na 102 psi. Není to zanedbatelný rozdíl.
Ale měli bychom to zohlednit? Kevin Drake, vývojový a testovací inženýr pneumatik Specialized, není zcela přesvědčen.
„Nikdo nechce provádět výpočty, takže když jsme pozorovali podmínky reálného světa, používáme základní pravidlo, že zvýšení teploty o 5 °C zvyšuje tlak o 1 psi. Takže pro většinu jezdců nebude změna teploty problém.‘
Závažný problém
Další věcí, kterou je třeba zvážit, je hmotnost, nebo konkrétně vliv zatížení na pneumatiku.
‚Podívejme se znovu na PV=nRT,‘říká Drake. ‚Pokud nRT zůstane konstantní, P se může změnit, pouze pokud se změní V.‘
Tento vztah mezi objemem pneumatiky a tlakem je vysvětlen Boyleovým zákonem, kde P(počáteční) x V(počáteční)=P(konečná) x V(konečná).
Předpokládejme, že teplota je konstantní a objem pneumatiky jízdního kola je přibližně 1,2 l (na základě myšlenky, že pneumatika je dokonalý prstenec a objem tvaru prstence je V=2π 2Rr2, kde r=poloměr průřezu pneumatiky a R=poloměr od středu kola ke středu pneumatiky).
Pokud bychom dokázali přesně změnit objem, řekněme, 0,1 l, co by to mohlo znamenat pro naši pneumatiku o tlaku 110 psi? Přeuspořádejte Boyleův zákon a získáte následující: P(konečné)=P(počáteční) x V(počáteční)/V(konečné).
Pro naši pneumatiku tedy P2=110 x 1,2/1,1, což se rovná 120 psi. To je velká změna tlaku. Přesto je to založeno na velkém „ale“– myšlence, že sezení na kole stlačí pneumatiku do té míry, že se její objem změní, v tomto příkladu o 10 %.
„V případě většiny správně nahuštěných pneumatik je změna objemu při zatížení zanedbatelná,“říká Drake. „Mohli byste vidět vyboulení boční stěny, ale to se nerovná změně objemu, ale změně tvaru.
'Takže klidně nahustěte pneumatiky, když sedíte na kole.‘
Pokud je tomu tak, proč by jezdec s hmotností 60 kg obvykle provozoval tlaky menší než jezdec s hmotností 90 kg? A zpět k našim původním otázkám, jakým tlakem bychom měli všichni jezdit?
„Nižší tlaky poskytují větší kontaktní plochu, protože pneumatika se deformuje pod zatížením, takže poskytuje větší přilnavost,“říká Blem. „Pokud je ale příliš měkká, může zvýšit valivý odpor a riskujete propíchnutí při nárazu [skřípnutí].
'Pokud však pneumatiky přehustíte, trakce a pohodlí jsou často součástí.‘
To v praxi znamená, že těžší jezdec deformuje pneumatiku daného tlaku více než lehčí jezdec, což je důvod, proč objemnější jezdec provozuje vyšší tlaky.
Sladké místo je bod, kde je trakce dobrá, ale deformace pneumatik nezpůsobuje pomalé ovládání a praskliny nejsou problémem na nerovných silnicích, přesto vaše pneumatiky stále nabízejí dostatek pneumatického tlumení pro pohodlí.
Jaká je ta hodnota? Bývalý mechanik Vacansoleil-DCM Klas Douglas má pravidlo…
‘Beru přibližně 10 % kombinované hmotnosti v kilogramech jezdce a jeho kola – je to dobré měřítko, od kterého se dá doladit.
'Pro 70kg jezdce na 7kg kole bych se podíval na přibližně 7,7 baru [112psi], přičemž přední část je o něco menší než zadní, aby se kompenzovalo rozložení hmotnosti jezdce. Ale potom už to bude na zkušenostech.‘
