Далее будет дано определение сопротивлению качению и обсуждены методы его измерения и влияющие переменные. Хотя шоссейные велосипедисты обычно беспокоятся о сопротивлении качению, эксперты также объяснят, почему оно важно для горных велосипедистов и гонщиков по гравию. Они также представят три лучшие шины для шоссейных велосипедов с низким сопротивлением качению, обнаруженные в их тестах.

Что такое сопротивление качению?

Производитель шин Schwalbe определяет сопротивление качению как потерю энергии при качении шины. Существует несколько источников этой потери энергии, в основном из-за рассеивания энергии, вызванного деформацией шины. Езда по гладкому асфальту намного проще, чем по гравию или бездорожью, поскольку трение между шиной и поверхностью дороги также увеличивает эту потерю. 

Относительное смещение или деформация шины приводит к образованию тепла и шума, что расходует энергию системы. При езде на велосипеде на степень деформации шины влияют такие элементы, как давление воздуха, ширина и диаметр. Другие элементы также имеют значение: гибкость шины и резиновые смеси, используемые в протекторе. 

Заменяя часть сажи в составе шин на кремний, можно минимизировать потери энергии от относительного смещения, тем самым снижая сопротивление качению. Вот почему кремний иногда встречается в высокопроизводительных шинах. Кроме того, утверждается, что сопоставимое воздействие оказывает графен, который Виттория использует в своих высокопроизводительных шинах. 

В гонке на время или гонке вы можете быть готовы пожертвовать сроком службы шин и защитой от проколов ради увеличения скорости. Обычно с более тонкими протекторами и боковинами гоночные шины могут даже не иметь слоев защиты от проколов. И наоборот, если вы просто ненавидите менять проколы во время езды или ездить по сложным дорогам, вы можете выбрать шины с дополнительными слоями, устойчивыми к проколам, даже за счет большего сопротивления качению для улучшенной защиты от проколов, сцепления и срока службы шин.

Почему сопротивление качению так важно?

Одним из самых важных факторов, замедляющих вас во время езды, является сопротивление качению; к счастью, это также одна из самых простых сил для контроля. Помимо сопротивления воздуха, сопротивление качению объясняет значительную часть трудностей, с которыми вы сталкиваетесь во время езды на велосипеде, и может даже преодолеть сопротивление воздуха на более низких скоростях.

Почти каждый велосипедист хочет ехать с меньшими усилиями, на большей скорости или на большее расстояние. Один из самых простых и самых доступных по цене подходов к достижению этого — снижение трения качения. «У велосипедистов очень ограниченная физическая энергия», — замечает Швальбе, — «и они хотят использовать ее максимально эффективно».

Хотя шины с низким сопротивлением качению довольно дешевы, вы также можете максимально использовать текущие условия и маршруты катания, что дается совершенно бесплатно.

Как проверяется сопротивление качению?

Установленная на испытательном колесе, испытательная шина накачивается до заданного давления. После этого шина соприкасается с испытательным барабаном, и сверху подается давление, имитирующее вес гонщика, тем самым деформируя шину.

Сопротивление качению шины определяется системой с использованием дополнительной мощности или крутящего момента, необходимого для поддержания заданной скорости вращения. Обычно проводится несколько измерений, чтобы гарантировать последовательность и правильность. Перед тестированием иногда проводится разогрев, заключающийся в стабилизации системы и шины.

Для велосипедных шин сопротивление качению часто указывается в ваттах (Вт), единица, знакомая гонщикам и любителям. В качестве альтернативы его можно указать с помощью других измерений, таких как коэффициент сопротивления качению (Crr), вычисляемый путем деления силы, необходимой для преодоления сопротивления качению, на нагрузку на колесо. Обычно это выражается в Н/кг.

Сравнение сопротивления качению между клинчерными шинами, бескамерными шинами и трубчатыми шинами

Трение между внутренней камерой и внешней шиной, возникающее в результате их деформации под нагрузкой, является одним из компонентов, влияющих на сопротивление качению в велосипедных шинах. Сопротивление качению и другие влияющие элементы измерялись в ходе испытаний. Объединив 25-миллиметровые шины Continental GP5000 STR с 10 различными камерами из ТПУ, латекса и бутила, исследователи сравнили их сопротивление качению с сопротивлением качению бескамерных шин.

Сообщается, что использование камер повышает сопротивление качению на 0.2–3.8 Вт по сравнению с бескамерными конфигурациями. В то время как большинство камер из ТПУ превзошли бутиловые камеры, латексные камеры оказали наименьшее влияние на сопротивление качению. Оказалось, что бескамерные шины обеспечивают наилучшую эффективность езды. Рекомендуется использовать некамерные клинчерные шины GP5000, если требуются камеры, поскольку они быстрее, легче и дешевле.

Хотя они и более дорогие, трубчатые шины работают так же, как клинчерные шины. Их сопротивление качению такое же, как у клинчерных шин, оснащенных латексными камерами.

Хотя хлопчатобумажные шины также помогают снизить сопротивление качению, эффекты могут различаться в зависимости от типа и количества используемого клея, а также времени высыхания. Это затрудняет принятие окончательных решений на основе сравнительных испытаний.

Вообще говоря, бескамерные шины и латексные или TPU камеры имеют очень небольшую разницу в сопротивлении качению, поэтому велосипедисты могут выбирать в зависимости от своего вкуса. Кроме того, бескамерные шины обеспечивают дополнительную защиту от проколов, а герметик позволяет велосипедистам доехать домой в большинстве случаев — даже после прокола.

Как сопротивление качению меняется в зависимости от ширины шины?

Эксперты по двум разным ширинам шин Pirelli P Zero Race TLR — 26 мм и 30 мм — провели сравнительный тест, чтобы узнать, ускоряются ли более широкие шины. Таким образом, результат является зависимым.

На крытых роликах шине 30 мм требовалось меньше мощности для поддержания того же темпа, в то время как обе шины работали при одинаковом давлении. Это так, потому что с более коротким и широким пятном контакта более широкая шина деформируется меньше при том же давлении. Однако меньшая шина оказалась более эффективной, когда фактическое давление в шине было изменено на ту же величину. Сопротивление качению было бы таким же теоретически, если бы вы могли точно изменять давление для каждой ширины, чтобы сохранить ту же площадь контакта.

На лучших поверхностях в реальных условиях езды более широкие шины не медленнее, чем более узкие. Более широкие шины ускоряются на пересеченной местности, когда податливость и сцепление имеют решающее значение. Они обеспечивают большую площадь контакта для поворотов и улучшенную амортизацию. Это объясняет, почему многие гонщики по гравию выбирают сверхширокие шины для сложных внедорожных мероприятий, таких как Unbound.

Размер шин следует выбирать в зависимости от местности, по которой вы едете, и целей поездки.

Важно ли сопротивление качению для горных и гравийных велосипедов?

Быстрый ответ: хотя это все еще критично, это не так важно, как для шоссейных велосипедов. Многие горные и гравийные гонщики могут не уделять сопротивлению качению первостепенного внимания. Часто более тонкие или легкие шины с пониженным сопротивлением качению могут быть более склонны к проколам — компромисс, который не стоит того на сложных трассах или соревнованиях на выносливость.

В гонках XC, когда скорость имеет решающее значение, а рельеф не слишком сложный, горным велосипедистам следует подумать о том, чтобы пожертвовать сцеплением ради меньшего сопротивления качению. То же самое справедливо и для гравийного велосипеда при некоторых обстоятельствах.

Обычно для большинства поездок по горам и гравию важнее сцепление и устойчивость к проколам, чем снижение сопротивления качению.

Самые быстрые шины для шоссейных велосипедов 2024 года

Ранее эксперты тщательно оценили множество шин и теперь выбрали восемь самых эффективных шин 700x28c. Их сопротивление качению было оценено в уважаемой лаборатории Silverstone Sports Engineering в Великобритании.

В состав испытательного оборудования входили измеритель крутящего момента для измерения сопротивления качению и приводной двигатель. Также проводились испытания в реальных условиях для оценки простоты установки и производительности.

Эти три шины имеют самое низкое сопротивление качению. Тем не менее, сниженное сопротивление качению — это еще не все. Например, шины Criterium RS от Challenge показали отличные ощущения от езды в реальных условиях и показали себя замечательно в лабораторных тестах. Между тем, многие гонщики могут быть обескуражены их печально известной сложной бескамерной конструкцией.

Pirelli P Zero Race TLR

Эта шина Pirelli, измеряющая всего 11.86 Вт, достигла самого низкого сопротивления качению в испытаниях. В начале 2023 года было реализовано последнее усовершенствование с более тонкими боковинами и включением арамидного волокна в материал, что повысило защиту от проколов и, возможно, снизило сопротивление качению.

Хотя форма шины несколько тонкая с закругленным профилем, что немного влияет на управляемость, комфорт не страдает. Она по-прежнему обеспечивает первоклассное сцепление и качество езды. При весе 310 г 28-миллиметровый вариант намного тяжелее некоторых бескамерных шин конкурентов.

Недавно компания Pirelli также представила модель P Zero TLR RS, которая, как утверждается, имеет меньший вес, меньшее сопротивление качению и лучше подходит для ободов без крючков.

Schwalbe Pro One TLE

С сопротивлением качению 12.08 Вт Schwalbe Pro One TLE заняла второе место среди восьми протестированных бескамерных шин. Два основных заявления, сделанных Schwalbe при представлении новейшей версии, были улучшенное сцепление на поворотах и ​​сниженное сопротивление качению.

Переработанный резиновый состав Addix Race и переработанный дизайн корпуса вносят свой вклад. Среди своего класса протестированный 28-миллиметровый вариант весил 264 г на шину, среди самых легких моделей. На дороге он кажется быстрым; тестировщики даже проехали несколько сотен километров по гравийным покрытиям при давлении всего 40 фунтов на квадратный дюйм (2.7 бар) без каких-либо проблем.

Критерий задачи RS

С показателем мощности 12.18 Вт Challenge Criterium RS заняла последнее место на пьедестале почета в испытаниях сопротивления качению. Благодаря гибкому хлопковому каркасу с высоким числом нитей, в отличие от нейлона, используемого в двух лучших кандидатах, она удивительно легкая — всего 263 г на шину.

Хотя установка и обслуживание были очень сложными, тестировщики оценили ее комфорт и сцепление, а также чувство свободы, которое дает низкое сопротивление качению. Некоторые гонщики могут посчитать эту шину привлекательной только в 25-мм и 27-мм ширине; следовательно, ее доступность может быть ограничена.

Насколько надежны результаты испытаний на сопротивление качению?

Примечательно, что большинство оцененных шин имели очень небольшие колебания сопротивления качению. На велосипеде на эффективность шины могут влиять несколько других элементов, включая давление в шинах, внутреннюю ширину ваших дисков и общий вес вас и вашего велосипеда.

Тестировщики контролировали переменные, используя латексные камеры при 80 фунтах на квадратный дюйм, хотя для некоторых комбинаций обод/шина это давление может быть слишком высоким. Например, обод Zipp 454 NSW hookless имеет внутреннюю ширину 23 мм — намного шире, чем 20-миллиметровая внутренняя ширина переднего колеса Hunt 54 Aerodynamicist Carbon Disc, использованного в тестах — и предел давления 72.5 фунта на квадратный дюйм (5 бар). Оба могут изменить сопротивление качению.

Критерии ISO определяют последовательную методику измерения сопротивления качению в автомобильном секторе. Тестеры определяют подход к испытаниям сопротивления качению велосипедов. Тем не менее, опытные тестеры предлагают наиболее тщательные и последовательные стратегии тестирования.

Главный урок заключается в том, что сопротивление качению, аэродинамика, долговечность и сцепление всегда являются компромиссом. Вам придется тщательно взвесить эти элементы при выборе шин, при каком давлении или условиях их использовать.

Рекомендуемая литература

• почему Is велосипед Корзина Жесткость Ключевой?
• Завершенный Guide в велосипед Подшипники
• ветер Тоннель Тест: Как Do аэродинамический Колеса Отличаются?
• Как в Выберите Правильно В помещении Вело Память Подставки
• Что Находятся Различия от Велокросс и Гравий Велосипеды?