Estret o ample? Alta o baixa pressió? Tineres o clinchers? Investiguem les complicacions relacionades amb l'elecció dels pneumàtics
A continuació de la nostra prova: els pneumàtics més amples són realment més ràpids? Vam decidir continuar la nostra investigació sobre les complicacions de l'elecció dels pneumàtics.
Un dels majors avenços que s'han fet en la tecnologia de la bicicleta prové d'una font poc probable: un veterinari escocès anomenat John Boyd Dunlop. El 1888, en una desviació significativa de la seva feina diària, Dunlop va crear el primer pneumàtic amb l'objectiu d'alliberar el seu fill dels mals de cap i les molèsties que l'havien preocupat mentre anava amb el seu tricicle de pneumàtics sòlids per les llambordes de Belfast.
Avança ràpidament fins avui i el concepte bàsic no ha canviat: una cambra d'aire segellada proporciona una capa d'amortiment entre el ciclista i la carretera, però això no vol dir que tots els pneumàtics siguin iguals. Alguns pneumàtics són més ràpids que d' altres, però cal entendre una mica la tecnologia dels pneumàtics abans de trobar el millor per a tu.
Resistir un descans
'Mentre condueix, un ciclista ha d'enfrontar-se a diferents tipus de resistència: resistència a l'aire, pes (si accelera o frena) i la resistència a la rodadura del pneumàtic, que és la pèrdua d'energia a causa de la roda cap endavant del pneumàtic. diu Nicolas Cret, desenvolupador de pneumàtics de carretera de Michelin. 'Mesurem la resistència al rodament amb paràmetres fixos com la pressió regulada, la velocitat constant, la càrrega i la temperatura. La màquina de mesura normalment està composta per un tambor, que ha de ser el més gran possible per simular un terreny pla. El pneumàtic es gira a una velocitat/càrrega/pressió determinada durant una sessió d'escalfament, i després aturarem la potència del tambor i mesurarem la distància fins que el pneumàtic deixi de rodar. Com més llarga sigui la distància, més baixa serà la resistència al rodament.’
En termes bàsics, doncs, la resistència al rodament és la força que actua contra el moviment cap endavant d'un pneumàtic que roda sobre una superfície. En termes pràctics, juntament amb factors com la resistència de l'aire, aquesta força resistiva significa que quan esteu rodant lliurement sobre una superfície plana acabareu aturant-vos. Però com que l'energia no es pot crear ni destruir, només es pot canviar, on ha anat l'energia que ens impulsava cap endavant?
"La resistència al rodament dels pneumàtics és l'energia que es consumeix per superar la deformació dels pneumàtics", diu Wolf VormWalde, gerent de producte de pneumàtics d'Specialized. "Quan un pneumàtic està sota càrrega es deforma, i per deformar un material cal força. Quan el pneumàtic roda, la deformació continua a mesura que la banda de rodament i la paret lateral travessen el pegat de contacte [on el pneumàtic es troba amb la superfície de la carretera] mentre la roda gira. Per tant, el pneumàtic està tensat i deformat entrant al pegat de contacte i es relaxa en sortir del pegat de contacte. Però a diferència d'una molla perfecta, el pneumàtic no retorna l'energia que s'hi posa quan es deforma.’
Observeu què passa amb els pneumàtics d'una bicicleta estàtica sota el pes d'un ciclista i entendreu què significa VormWalde. Un pneumàtic sota la càrrega d'un motorista s'abombarà a les parets laterals i la banda de rodament s'aplanarà per adaptar-se a la forma de la superfície que hi ha sota. Quan la bicicleta està en moviment i el pneumàtic gira, aquest procés passa una i altra vegada en el punt en què el pneumàtic es troba amb la superfície de la carretera. En un món ideal, el pneumàtic "donaria tot el que va tenir", rebotant de la superfície de la carretera amb tanta força com per aixafar-lo a la superfície de la carretera en primer lloc, i per tant l'energia posada en moviment seria conservat. Malauradament, els compostos de cautxú dels pneumàtics són "viscoelàstics", és a dir, a mesura que es deformen sota càrrega, les molècules de les cadenes de polímers del compost es reorganitzen i, en fer-ho, es freguen contra cadascuna. Aquesta fricció interna crea calor, que, malauradament, és un subproducte inútil en la recerca d'impulsar la teva bicicleta cap endavant. Només cal que sentiu el vostre pneumàtic posterior després d'una hora al turbo trainer i aviat podreu veure la imatge.
És aquesta deformació del pneumàtic la clau per a la seva resistència al rodament i, per tant, la seva "velocitat". Hi ha diverses maneres en què podeu afectar la forma en què es deforma un pneumàtic, una de les quals és variar la pressió de l'aire que hi bombeu.
Deformació del personatge
Si com més es deforma un pneumàtic, més resistència al rodament té, segurament tot el que heu de fer és inflar un pneumàtic a la pressió més alta possible, fent-lo pràcticament impossible de deformar, i la pèrdua d'energia a causa de la resistència al rodament serà ser minimitzat? La veritat, com sempre, és una mica més complicada.
Christian Wurmbäck, gerent de producte de Continental, diu: "L'augment de la pressió d'un pneumàtic disminuirà la resistència al rodament, però només fins a un punt". Per exemple, si agafeu un pneumàtic de 23 mm i augmenteu la pressió de 85 psi a 115 psi, tindreu menys resistència al rodament. Però si agafes el mateix pneumàtic i augmentes la pressió de 115 psi a 140 psi pràcticament no hi ha diferència.’
VormWalde de Specialized està d'acord: "En una superfície perfectament llisa, la pressió més alta sempre és més ràpida. Però aquest efecte es redueix a les carreteres reals, de manera que diem que a 130 psi bombes el pneumàtic fins a mort [és a dir, no es pot tornar més rígid de manera útil]. El més important a recordar és que la relació entre el pneumàtic i la carretera és simbiòtica i que les carreteres mai són perfectament llises.
‘No voleu que el pneumàtic sigui tan dur que quan rodeu per la carretera no pugui absorbir les freqüències superficials. És més eficient que el pneumàtic absorbeixi la rugositat i els cops que transmetre aquestes amplituds a la bicicleta i al pilot. Aixecar la bicicleta i el conductor sempre consumirà més energia que aixafar un pneumàtic. Aquesta és una de les raons per les quals veus ciclistas de ciclocròs i bicicletes de muntanya fent pressions tan baixes , afegeix.
Té raó. Perquè en lloc de permetre que una secció especialment accidentada el llanci a l'aire, el corredor de bicicleta de muntanya experimentat intentarà mantenir el seu cos en un pla, utilitzant els braços i les cames per absorbir tots els cops que el terreny ofereix. En termes senzills, si voleu anar horitzontalment cap endavant, no malgasteu l'energia pujant i baixant verticalment.
El truc és calcular la millor pressió dels pneumàtics per a la carretera per la qual circules, cosa que pot requerir una mica de prova i error. I després us heu de preguntar si teniu els pneumàtics d'amplada correcta en primer lloc.
La petita qüestió de la mida
En els bons vells temps, els corredors pensaven que els pneumàtics més prims eren millors, amb la majoria de les rodes professionals calçades amb qualsevol cosa, des d'un pneumàtic de 21 mm d'ample fins a un minúscul de 18 mm. Amb el pas del temps, els motoristes potser han col·locat més estoc en comoditat i menys en velocitat d'adormiment, de manera que els pneumàtics de 23 mm s'han convertit en un estàndard de bicicleta de carretera.
No obstant això, el gerent de producte de Schwalbe, Marcus Hachmeyer, diu que els estudis sobre el comportament dels pneumàtics han descobert coses força sorprenents: Si compareu pneumàtics amb diferents amplades però amb especificacions idèntiques: mateix compost, mateix perfil arrodonit, mateixa pressió d'inflat, es pot dir. en termes de resistència al rodament: com més ample, més ràpid!'
Això sona contraintuïtiu (al cap i a la fi, les bicicletes de carretera són molt més ràpides que les bicicletes de turisme o les de muntanya), però l'anàlisi del pegat de contacte d'un pneumàtic ha ajudat a dissenyadors com Hachmeyer a veure més enllà de la creença popular que "més estret és més ràpid".
"Els pneumàtics més amples són més ràpids", es fa ressò de Wurmbäck a Continental. "Un pneumàtic de 24 mm roda més ràpid que un de 23 mm, però un pneumàtic de 25 mm roda encara més ràpid que això". De fet, el nostre pneumàtic GP4000s és al voltant d'un 7% més ràpid en una versió de 25 mm que en una de 23 mm.’
La raó es remunta a aquest tema de la deformació. Encara que a la mateixa pressió tant els pneumàtics amples com els estrets tenen la mateixa àrea de contacte, la forma precisa de cada pegat de contacte serà diferent. En un pneumàtic més estret, aquest pegat serà més prim però més llarg, formant una forma ovalada esvelta al llarg de la part inferior del pneumàtic, mentre que per a un pneumàtic més ample, la forma del pegat de contacte serà més circular, ja que el pneumàtic s'aplana més en tota la seva amplada.. El resultat és que el pegat de contacte més esvelt i més llarg del pneumàtic més prim fomenta més deformació del pneumàtic, concretament la paret lateral, que el seu homòleg més ample. I com ja hem sentit, com més es deforma un pneumàtic, més energia es consumeix en deformar-lo. Però si aquest és el cas, no hauríem d'anar tots amb 28 mm?
El cas contra
‘Tot i que un pneumàtic de 28 mm serà més ràpid que la seva versió de 23 mm pel que fa a la resistència al rodament, el pes del 28 mm serà més gran que el de 23 mm, ja que una mida més gran significa més material. És probable que això creï una diferència notable en termes d'inèrcia, i tindrà un efecte durant les fases d'acceleració o desacceleració", explica Nicolas Cret de Michelin."Les propietats aerodinàmiques també canviaran d'un pneumàtic de 23 mm a un de 28 mm".
Si s'empeny, què triarien els experts? "Hem trobat que 24 mm és el compromís ideal en resistència al rodament, aerodinàmica i pes", diu VormWalde de Specialized. Tanmateix, Ken Avery, de la vella guàrdia italiana Vittoria, no està d'acord: "Més [amplada] no sempre és millor. La moderació és la clau. Un cop supereu els 26 mm, els subtils guanys de resistència al rodament comencen a dissipar-se. La fórmula es llença, per dir-ho d'alguna manera. A més, això suposa que tots els pneumàtics tenen un perfil coherent, cosa que no. Sovint, el gruix de la banda de rodament [en secció transversal] fa que el pneumàtic sigui més punxegut que rodó, de manera que un pneumàtic de 24 mm d'un fabricant pot ser més ràpid o més lent en un escenari determinat que un de 23 o 25 mm.’.
Per complicar encara més les coses, a més de les opcions sobre la pressió i l'amplada dels pneumàtics, hi ha consideracions sobre la flexibilitat d'un pneumàtic.
El que hi ha a sota
Si la deformació provoca pèrdua d'energia per calor, aleshores un pneumàtic més flexible necessitarà menys energia per deformar-se d'una manera determinada que un pneumàtic la carcassa del qual és més rígida. Sota el compost de cautxú de la banda de rodament d'un pneumàtic hi ha milers de fibres estretes. Depenent del pneumàtic, aquesta carcassa de capes podria contenir fins a 320 fils per polzada (tpi), tots ells un cotó molt fi, o potser tan sols 60, fets d'un niló decididament més gruixut. El resultat, diuen fabricants com Vittoria i Challenge, és que com més gran és el nombre de fils, més flexible és el pneumàtic i, per tant, més fàcil es deforma i, per tant, menor resistència al rodament tindrà.
"Com més gran sigui el nombre de tpi, més flexible serà el pneumàtic", diu Simona Brauns-Nicol de Challenge. "Amb el temps, els proveïdors han lliurat fils de més i més qualitat que han fet possible que els fabricants de pneumàtics passin d'un teixit màxim de 280/300 tpi a 320 tpi. Com més flexible i flexible sigui la carcassa, més comoditat i, sobretot, més adherència a la carretera, aconseguint, per tant, la màxima velocitat.» No obstant això, al món dels pneumàtics res és senzill i, per tant, més fils no vol dir automàticament. un pneumàtic més ràpid.
VormWalde a Specialized diu: "Un pneumàtic de 60 tpi amb un bon compost de carcassa pot ser tan ràpid com un pneumàtic de 100 tpi". El material també és important: algunes carcasses de policotó són ràpides, però això no és pel nombre de fils, sinó per la impregnació de làtex que la fa molt elàstica. Un nombre elevat de fils no significa necessàriament un pneumàtic més ràpid.’
Si els pneumàtics més flexibles signifiquen una millor resistència al rodament, cal dir el mateix de les càmeres d'interior. "Es pot aconseguir un viatge encara més flexible i resistent a les punxades utilitzant un tub de làtex en lloc d'un tub interior de butil", diu Simona Brauns-Nicol a Challenge. "El nostre es pot inflar fins a unes 300 vegades el seu volum original. El làtex és fort i elàstic alhora, i no punxa tan fàcilment, ja que l'elasticitat significa que un tub de làtex tendeix a envoltar objectes estranys.’
A més de ser un material inherentment més flexible, el làtex també és més lleuger, de manera que superarà els tubs de butil en termes de resistència al rodament. Tanmateix, aquesta flexibilitat té un cost: el làtex és més porós que el butil, de manera que l'aire es filtrarà de manera perceptible amb el pas dels dies.
Els com Specialized i Challenge podrien continuar discutint sobre tubs de làtex, recompte de fils i carcasses durant dies (no és d'estranyar que Challenge s'enorgulleixi de produir pneumàtics amb un nombre de fils de fins a 320 tpi, mentre que Specialized sembla satisfet). amb una producció màxima de 220 tpi), però els seus punts de vista oposats destaquen el quid d'aquest problema dels "pneumàtics ràpids": no hi ha respostes definitives. Per descomptat, hi ha paràmetres bàsics (mida, pressió, flexibilitat), però aquestes coses estan tan inextricablement lligades entre elles com qüestions de resistència al rodament, aerodinàmica i inèrcia que no té sentit centrar-se només en un aspecte a costa dels altres.
Com diu Cret a Michelin, dissenyar un pneumàtic s'ha de veure com intentar millorar moltes àrees de rendiment conflictives alhora. Un pneumàtic sempre és un compromís de rendiment. Què és un pneumàtic ràpid? Bé, això depèn del que vulgueu dir per ràpid.’
I finalment… a la banyera o no a la banyera?
Durant anys, els tubulars s'han promocionat com el millor pneumàtic que pot aconseguir un motorista seriós, i els seguidors afirmen que l'única raó per no portar-los diàriament es deu a les molèsties i al cost de la punxada. Tanmateix, hi ha un parell d'empreses disposades a molestar aquest carro de pomes en concret.
"Les cobertes són més ràpides que les tubulars", declara Wolf VormWalde de Specialized. "Això és perquè la meitat de la cambra d'aire efectiva és la vora. Les parets laterals de la llanda no es deformen en rodar i, per tant, no consumeixen energia. Vau pensar que vam empènyer Tony Martin a utilitzar clinchers per motius comercials, oi? No! Simplement són més ràpids.’
Aquest volar enfront de la saviesa convencional no és només d'un home (tot i que és el centre d'una corporació de bicicletes bastant gran), sinó que també és un sentiment que comparteixen els gegants de pneumàtics Schwalbe i Continental. Però, si aquest és el cas, per què els professionals no estan a cavall? Bé, diu Christian Wurmbäck de Continental, això és una obvietat.
‘Un joc de rodes tubular és lleuger, però, el que és important per als pilots professionals, ofereix la capacitat de córrer. En el cas d'un pla a gran velocitat, un tubular es queda a la vora a causa de la cola, a diferència d'un clincher, que té tendència a caure, provocant un accident molt desagradable.’
