Vylepšení pneumatik může být nejlevnější způsob, jak zlepšit jízdu, ale vybíráte si? Rozebereme, jak se vyrábějí a fungují
Zní to jako sci-fi, ale zavedení materiálů kosmického věku do pneumatik silničních kol by jim mohlo dát určitou formu virtuální inteligence. Když jedete po rovné, hladké silnici, guma v pneumatikách automaticky ztvrdne, aby se snížil valivý odpor, ale když brzdíte, zrychlujete nebo zatáčíte, změkne a vytvoří větší přilnavost.
Kouzlo přichází v podobě grafenu – zázračné substance, která rozbuší srdce v oblasti materiálové vědy. Grafen je vrstva uhlíku o tloušťce jednoho atomu, která je neuvěřitelně lehká, pevná a flexibilní. Mohlo by to vést ke skládacím mobilním telefonům, výrazně lehčím letadlům a, ehm, nejtenčím a neproniknutelným kondomům (nadace Billa a Melindy Gatesových darovala 100 000 dolarů na investici do grafenu na vytvoření bezpečnější antikoncepce s lepším pocitem).
Je také připravena proměnit svět cyklistiky, včetně silničních pneumatik, a nebudete muset čekat desítky let, abyste otestovali její účinky. Italská společnost Vittoria právě uvedla na trh verzi své oblíbené pneumatiky Corsa s přidaným grafenem ve směsi běhounu a tvrdí, že výsledkem je 19% snížení valivého odporu ve srovnání s jejím předchůdcem, stejně jako větší odolnost proti propíchnutí a velké celkové zlepšení. dlouhověkost.
I když je pro Cyclist příliš brzy na to, aby tato tvrzení ověřoval, je to určitě důkaz, že pneumatiky, přestože patří mezi nejméně okouzlující komponenty, které na kole najdete, jsou v popředí vědeckého vývoje a mají mnohem větší dopad na jízdní kvalitě a výkonu, než za které jsou často připisovány. Pneumatiky dobré kvality jsou možná nejlevnějším a nejjednodušším vylepšením, které můžete na svém kole provést, takže stojí za to trochu porozumět tomu, co je součástí těchto gumových obručí.
Kruh kompromisu
Minimalizace valivého odporu, maximalizace přilnavosti, tlumení jízdy, to vše při odrážení neustálé hrozby ze skla, pazourku a trnů – pneumatiky jsou působivým technickým počinem. Výrobci musí při vývoji nových pneumatik vyvážit tyto konkurenční požadavky, a to není snadný úkol, jak vysvětluje Benjamin Blaurock, produktový manažer pro silniční pneumatiky Continental. „Pokud zvýšíte jeden z těchto parametrů, ovlivní to alespoň jeden z ostatních,“říká. „Například velmi tvrdá směs by snížila valivý odpor, ale snížila by přilnavost a navíc by se při jízdě cítila velmi dřevěná. Pokud chcete vysokou odolnost proti propíchnutí, můžete přidat silnou vrstvu proti proražení, ale to zvyšuje hmotnost a zvyšuje valivý odpor.’
Takové nevyhnutelné kompromisy vysvětlují široké spektrum dostupných silničních pneumatik. Na jednom konci jsou tuhé, těžké, odolné a vysoce chráněné pneumatiky, které se nejlépe hodí pro cestování a dojíždění, kde má odolnost proti propíchnutí vyšší prioritu než přímou rychlost a výkon. Na druhém konci jsou superlehké, přilnavé a poddajné pneumatiky zaměřené na závodníky, kteří jsou připraveni přijmout zvýšené riziko defektu pneumatiky a sníženou životnost pro další zvýšení výkonu, které by jim mohlo zajistit vítězství nebo nový PB v den závodu.
Jak zdůrazňuje Blaurock: ‚Je důležité mít z pneumatik skvělý pocit, který může ovlivnit úroveň výkonu
velmi významným způsobem.“Také nám připomíná, že někteří lidé jsou ochotni utratit až 2 000 liber za špičková karbonová kola, zatímco rozdíl v ceně mezi střední a prémiovou -kvalitní pneumatika je sotva 50 liber. Pneumatiky představují relativně levný upgrade.
S tak malým kontaktem s povrchem vozovky – méně než otisk palce – jak může pneumatika ovlivnit pocit z jízdy? Na rozdíl od pneumatik pro horská kola, kde je vzorek běhounu rozhodující pro přilnavost, silniční pneumatiky více spoléhají na kombinaci směsi pryže a pružnosti kostry. Na mokru silniční pneumatika prořízne vodní vrstvu (a ne aquaplane na jejím povrchu), a proto i zcela hladká pneumatika může stále poskytovat dostatečnou přilnavost, aby vás udržela ve vzpřímené poloze. Dokonce i výrobci pneumatik připouštějí, že mít jakýkoli druh dezénu na silniční pneumatice je spíše pro psychologický prospěch jezdce než jakýkoli příspěvek k přilnavosti. To ukazuje, jak důležitá je konstrukce silniční pneumatiky pro každý aspekt jejího výkonu, takže pojďme sloupnout vrstvy.
Roll-up, roll-up
Pneumatiky jsou obvykle sestavou čtyř prvků. Kvalita materiálů použitých pro každý z nich je důležitá, ale výkon skutečně určuje jejich vzájemné působení. Postupem od vnější vrstvy směrem dovnitř nejprve přichází běhoun nebo pryžová směs, která je v kontaktu s vozovkou. Další je obvykle nějaká ochranná vrstva proti propíchnutí a nakonec přichází kostra, která dává pneumatice její strukturu. Čtvrtým prvkem je duše, která je buď plně uzavřena uvnitř kostry, jako je tomu u pneumatik, nebo je namontována jako samostatná součást, jako u klinčů.
Bezdušové pneumatiky, popsané německým výrobcem pneumatik Schwalbe jako „technologie budoucnosti“, odstraňují potřebu duše, a proto snižují valivý odpor odstraněním třecích ztrát vzniklých mezi duší a pneumatikou. pneumatika se odvaluje a ohýbá. Schwalbe tvrdí, že jeho bezdušová pneumatika Pro One má o 25 % nižší valivý odpor než srovnatelná pneumatika Clincher s duší, což zdůrazňuje vliv samotné duše na systém pneumatiky.
Pro závodní den používají profesionálové napříč disciplínami včetně trati, časovky, silnice a cyklokrosu trubkové pneumatiky, kde jsou běhoun, plášť a duše sešity do jediné struktury. Navzdory nepříjemnému faktoru nutnosti lepit tyto pneumatiky na ráfky (nezabírají přes háčkovou patku jako u clinchers), kladou přednosti trubkám hladší jízda, osvědčený nižší valivý odpor a ujištění, že i při defektu, pneumatika zůstane na ráfku.
'Fyzika tohoto dokonale kulatého tvaru průřezu jemně obepínajícího (obvykle) latexovou vnitřní trubici je optimální pro měkký a pružný systém, protože se dokonale deformuje v každém směru,' říká Morgan Nicol, technický ředitel společnosti Challenge Tyres, společnost specializující se na ruční výrobu trubek. Typická pneumatika Clincher je konstruována s výrazným tvarem U a nebude se deformovat tak rovnoměrně.
Proč na tom záleží? Aby se snížil valivý odpor, musí být pneumatika dostatečně pružná, aby se zdeformovala a absorbovala veškeré nedokonalosti na povrchu vozovky, což umožní hybnosti jezdce a motocyklu pokračovat bez omezení.
Alternativou, říká Nicol, je, že pokaždé, když pneumatika narazí na kámen nebo nerovný povrch, odrazí se zpět o nepatrný zlomek (což se děje mnohokrát za otáčku kola) a brání pohybu vpřed. Pokud jste pod zvětšením ořezali i super hladký povrch vozovky, jeho profil není zdaleka plochý. Na mikroskopické úrovni zažívají pneumatiky každou jízdu něco podobného poskakování po dláždění Paříž-Roubaix a ztrácejí energii, když kolo opakovaně letí vzduchem. To je důvod, proč jsou hubené, vysoce natlakované pneumatiky postupně vyřazovány ve prospěch širších pneumatik provozovaných s nižším tlakem, protože bylo prokázáno, že širší pneumatiky s nižším tlakem vytvářejí menší valivý odpor, protože se snadněji deformují, a tudíž méně odrážejí.
Eric Gertner, hlavní konstruktér pneumatik Bontrager, říká: „Všichni jezdili na pneumatikách o šířce 19 mm napumpovaných na 120 psi a mysleli si, že je to rychlejší. Ale nyní víme, že tomu tak není. Z toho, co jsme viděli při testování, vás pneumatika s vyšším tlakem odrazí více a to poskakování je ve skutečnosti energie odváděná do vesmíru. Na leštěném velodromu může být 19mm pneumatika nejrychlejší, ale na silnici je optimum rozhodně větší, aby se hluk z vozovky odstranil, a nižší tlak v rozumné míře je pro mnoho lidí dobrý krok.'
Zdá se, že pružnost je největší předností pneumatiky, a to ještě více v zatáčkách, zejména na mokru nebo na nerovném povrchu. Nicol říká: „Jakmile se dostanete do zatáček, kde povrch vozovky není dokonalý, jakékoli poskakování přes nerovnosti bude mít tendenci pneumatiku odlehčit.“Pokud se k situaci přidá voda, působí jako mazivo a pravděpodobně po ní sklouznete. vaše zadní strana, pokud pružnost vaší pneumatiky nemůže udržet kontakt s vozovkou.
‚Poddajnost částečně závisí na tloušťce a pružnosti běhounu, ale ve skutečnosti je to plášť, který hraje dominantní roli ve výkonu pneumatiky,‘říká Nicol. Tento plášť se skládá z vrstev tkaných a lepených nití. Čím vyšší je počet závitů na palec (TPI), tím tenčí je každý závit a tím pružnější bude pneumatika. Pneumatiky závodní kvality mohou mít až 320 TPI, zatímco zimní tréninkové pneumatiky mohou mít jen 60 TPI. Buďte však opatrní při výběru pneumatik, protože výrobci často uvádějí sazby TPI založené na více vrstvách kostry. Například 180TPI kostra může mít tři vrstvy 60TPI.
I zde záleží na materiálech, přičemž špičkové hedvábí (používané pro pásové trubičky) je měkčí a poddajnější než bavlněné nitě, které zase předčí nylon. Ale jak Blaurock z Continentalu zdůraznil na začátku, nemůžete mít všechno. Vysoký počet nití, bavlněné kostry a měkčí pryžové běhouny z tvrdoměru mohou být nejpružnější, ale postrádají trvanlivost a odolnost vůči proříznutí tužším nylonem a tvrdšími pryžovými směsmi.
Zatím nic nedokázalo vzdorovat těmto kompromisům a vytvořit dokonalou směs poddajnosti a odolnosti. Ale kdo ví, co by se mohlo stát, až se grafenová revoluce prosadí?
