Rolling Resistance je veľmi dôležitou silou v súbore síl, ktoré musíte prekonať pri jazde na bicykli.
Pri stúpaní musíte prekonať gravitáciu, ale tiež získate gravitačnú potenciálnu energiu, ktorú budete plne využiť pri zjazde. V článku 2020 o aerodynamike bicyklov publikovaného v časopise Wind Engineering a Industrial Aerodynamics, Malizia a Blocken poukázali na to, že pri jazde na bicykli pri rýchlostiach viac ako 40 km/h na plochej ceste, asi 90% odporu, ktorý prekonal, je to, prečo sú cestné cyklisti fascinované všetkými vecami súvisiacimi s vzduchom. Okrem toho je trenie medzi pneumatikou a cestou (alebo valcovacím odporom hlavnou silou, ktorú musíte prekonať skôr, ako budete môcť začať jazdiť a jazdiť rýchlejšie.
Ďalej vám povieme, čo je valcujúci odpor, ako ho zmerať a aké faktory to ovplyvňujú. Zatiaľ čo valivý odpor sa zvyčajne považuje za problém s cestnými bicyklami, vysvetlíme tiež, prečo je to dôležité aj pre jazdcov na horských bicykloch a štrku. Predstavíme tiež tri najlepšie cestné pneumatiky, ktoré sme našli v našom vlastnom testovaní, ktoré majú nízky valcujúci odpor.
Čo je valcovacia odolnosť?
Podľa výrobcu pneumatík Schwalbe je valcovacia odolnosť stratená ako rolky pneumatík. Táto strata energetiky pochádza z niekoľkých zdrojov, medzi ktoré sú hlavnými, medzi nimi strata energie deformáciou pneumatiky. Medzi pneumatikou a cestou je tiež trenie, a preto je jazda na plynulejšom asfalte oveľa jednoduchšia ako pri štrku alebo v teréne.
Deformácia alebo relatívny pohyb pneumatiky vedie k tvorbe tepla a zvuku, ako aj k strate energie v systéme. Pri cyklistike, šírke pneumatík, priemeru a tlaku pneumatík ovplyvňujú deformáciu pneumatík. Úlohu tiež zohrávajú aj ďalšie faktory, ako napríklad flexibilita pneumatík a zlúčenina gumy používanej v behúňoch.
Nahradenie niektorých z čiernych uhlíkov v zlúčenine pneumatík pomocou oxidu kremičitého môže znížiť straty energie z relatívneho pohybu, čím sa znižuje valcovacia odolnosť, a preto vysokovýkonné pneumatiky často zahŕňajú oxid kremičitý. Hovorí sa, že grafén má podobný účinok a Vittoria pridala grafén do svojich vysoko výkonných pneumatík.
Ak súťažíte v časových skúškach alebo pretekoch, môžete byť ochotní obetovať život pneumatík a ochranu v prepichnutí pre vyššiu rýchlosť. Konkurenčné pneumatiky majú často tenšie behúň a bočné steny a nemusia obsahovať ani ochranu vpichu. Na druhej strane, ak jazdíte na drsných cestách alebo jednoducho nenávidíte, že ste oplatili vpichy v polovici jazdy, môžete byť ochotní prijať pridaný valivý odpor pre ďalšiu vrstvu ochrany vpichu pre lepšiu ochranu vpichnutia, priľnavosť a zvýšenú životnosť pneumatík.
Prečo je valcovacia odolnosť dôležitá?
Rolling Resistance je jednou z najzreteľnejších síl, ktoré vás spomaľujú, a je tiež jednou z najjednoduchších riešení. Okrem odporu vzduchu predstavuje valivý odpor pre veľkú časť odporu, ktorý zažíva pri jazde, a dokonca ju prekračuje pri nižších rýchlostiach jazdy.
Takmer každý cyklista chce jazdiť rýchlejšie, ďalej alebo s menším úsilím a znižovanie odporu valcovania je jedným z najjednoduchších a najlacnejších spôsobov, ako dosiahnuť tento cieľ. Ako zdôrazňuje Schwalbe, „cyklisti majú veľmi obmedzenú fyzickú energiu a chcú túto energiu využívať čo najefektívnejšie.“
Výber pneumatiky s nižším odporom valcovania je relatívne lacný, ale môže tiež optimalizovať vaše existujúce jazdné podmienky a trasy, ktoré sú pre vás zadarmo.
Ako otestovať valcovací odpor?
Pneumatika, ktorá sa má testovať, je namontovaná na testovacie koleso a nafúknutá na vopred určený tlak. Pneumatika je umiestnená do kontaktu s testovacím valcom, ktorý vyvíja tlak na koleso zhora, čo simuluje deformáciu pneumatiky pomocou hmotnosti jazdca.
Systém určuje valivý odpor pneumatiky meraním prebytočného výkonu alebo krútiaceho momentu potrebného na to, aby sa jeho točenie pri určenej rýchlosti. Zvyčajne sa vykonáva viac opakovaných meraní, aby sa zabezpečila presnosť a opakovateľnosť, a pred meraním sa zvyčajne vyskytuje obdobie zahrievania, aby sa zabezpečilo, že systém a pneumatika sú vyvážené. Valcový odpor pneumatík na bicykli sa zvyčajne vyjadruje vo wattoch, jednotke známa jazdcom a nadšencom, hoci existujú aj iné jednotky na vyjadrenie nameranej hodnoty. Napríklad koeficient valcovacieho odporu alebo CRR je sila potrebná na prekonanie valcovacieho odporu vydeleného zaťažením kolesa, zvyčajne vyjadreného v N/kg.
Porovnanie valcovacej odolnosti medzi klinickými, bezdušovými a tubulárnymi pneumatikami
Jedným z faktorov, ktorý ovplyvňuje valivý odpor pneumatiky bicyklov, je trenie medzi vnútornou trubicou a vonkajšou trubicou, ktorá sa vyskytuje, keď sa pneumatika deformuje pri zaťažení. Jeden prehľad špecificky testuje valivý odpor pneumatiky a ďalšie faktory. Testovali valcujúci odpor 10 rôznych TPU, latexových a butylových vnútorných skúmaviek s vonkajšou trubicou Continental GP5000 STR s 25 mm a tiež ich porovnávali s bezdušovými pneumatikami.
Záverom bolo, že valivý odpor sa zvýšil o 0. Vnútorné trubice latexu mali najmenší vplyv na valcujúci odpor a väčšina vnútorných trubíc TPU fungovala lepšie ako butylové vnútorné trubice. Konečným záverom bolo, že bezdušové pneumatiky sú najúčinnejšie, a ak chcete používať vnútorné trubice, použite bezúčelnú verziu pneumatiky GP5000 Clincher, ktorá je rýchlejšia, ľahšia a lacnejšia.
Tubulárne pneumatiky sú v skutočnosti rovnaké ako pneumatiky Clincher, ale rúrkové pneumatiky sú drahšie a ich valcovacia rezistencia môže byť porovnateľná s odporom pneumatík s klinickými pneumatikami s latexovými vnútornými trubicami.
Pneumatiky z bavlny tiež pomáhajú znižovať valcujúci odpor. Typ a množstvo použitého lepidla a dĺžka času, keď lepidlo vyschne, ovplyvní výsledky, takže nie je možné vyvodiť akékoľvek jasné závery z porovnávacieho testu.
Všeobecne platí, že rozdiel v valivom odporu medzi bezdušovým pneumatikám a latexom alebo TPU Innertubes je malý, takže si môžete vybrať podľa svojich preferencií. Okrem toho bezdušové pneumatiky poskytujú ďalšiu ochranu pred vpichami a prítomnosť tekutiny samovraženia vám umožňuje jazdiť domov, aj keď vo väčšine prípadov dostanete punkciu.
Ako sa líši valivý odpor so šírkou pneumatík?
Testovali sme dve rôzne šírky TLR Pirelli P Zero Race (26 mm a 30 mm), aby sme zistili, či je širšia pneumatika rýchlejšia. Odpoveď znie: záleží.
Na vnútorných valcoch, keď sú obe pneumatiky spustené pri rovnakom tlaku, 30 mm pneumatika vyžaduje menej energie na udržanie rovnakej rýchlosti. Je to preto, že širšia pneumatika sa deformuje menej pri rovnakom tlaku v dôsledku jeho širšej a kratšej kontaktnej záplaty. Ak je skutočný tlak v pneumatike upravený na rovnakú úroveň, ako je to potrebné, je užší efektívnejší. Teoreticky, ak dokážete dokonale upraviť tlak pneumatiky každej šírky, aby ste si udržali rovnakú kontaktnú náplasť, valcujúci odpor by mal byť rovnaký.
Ale v skutočnej jazde, na dobrých cestách nie sú široké pneumatiky pomalšie ako úzke pneumatiky a na drsných cestách, ktoré vyžadujú dodržiavanie a priľnavosť, sú široké pneumatiky rýchlejšie, kde poskytujú viac odpruženú dodržiavanie predpisov a väčšiu plochu povrchu zatáčania. To je dôvod, prečo si mnohí elitní štrkoví jazdci vyberajú ultra široké pneumatiky, aby sa zúčastnili na terénnych pretekoch s vysokým rozlíšením, ako napríklad Unbound.
Mali by ste si preto vybrať veľkosť pneumatík na základe terénu, ktorý jazdíte, a na vašich jazdných cieľoch.
Je valcový odpor dôležitý prevyrábať horské bicykleA štrkové bicykle?
Krátka odpoveď znie: áno, ale nie toľko ako na cestnom bicykli. Pre mnohých horských a štrkových jazdcov nemusí byť valcovacia odolnosť prvou prioritou. Ľahšia alebo tenšia pneumatika s menším valcovým odporom môže byť náchylnejšia na vpichy, čo nestojí za kompromis pre vytrvalostné preteky alebo náročné chodníky.
Jednou z oblastí, v ktorej môžu byť horskí cyklisti ochotní obetovať určitú priľnavosť pre nižší valcujúci odpor, je v pretekoch XC, kde rýchle prechody je, samozrejme, výhodou, trasa nemôže byť príliš zložitá a to isté platí pre štrk.
Takže pre väčšinu horských a štrkových jazdení sú odpor a odpor vpichu dôležitejšie ako nízka odolnosť voči valcovaniu.
Je potrebné poznamenať, že rozdiel v valivom odporu medzi väčšinou testovaných pneumatík bol minimálny. Existuje mnoho ďalších faktorov, ktoré môžu ovplyvniť účinnosť pneumatiky na bicykli, vrátane tlaku, ktorý používate, vnútornú šírku ráfika a kombinovanú hmotnosť vás a vášho bicykla.
Pointa je, že existuje kompromis medzi vaľovacím odporom a ďalšími faktormi, ako je aerodynamický odpor, trvanlivosť a priľnavosť, a pri rozhodovaní o tom, ktorá pneumatika sa má použiť, musíte urobiť kompromis.
