Kun suljet venttiilin, rengaspaineesi voivat vaihdella. Pyöräilijä ottaa täyden nörttitilan selittääkseen kaiken
Aina kun näet kiiltävän uuden pyörän kaupassa, lyömme vetoa, että et voi olla puristamatta rengasta paineen tarkistamiseksi. Antropologit kertovat sinulle tämän linkin hevosia ostaville esivanhemmillemme, joille hevosen kenkien kunnon tarkistaminen voi tehdä tai katkaista myynnin.
Joten pyöräilijöille rengaspaineet ovat ratkaisevan tärkeitä. Kourallinen psi kummallakin tavalla voi vaikuttaa suorituskykyyn. Eli millä rengaspaineilla sinun pitäisi ajaa? Ja kun mittarisi näyttää 100 psi käytävällä, mitä se tarkoittaa tiellä?
’Rengaspaineet ovat elintärkeitä, sanoo Team Skyn päämekaanikko Gary Blem [haastateltu helmikuussa 2014]. 'Sinun tulee ottaa huomioon kuljettajan paino, rengastyyppi, sääolosuhteet ja kilpailun pituus.
'Ian Stannard sateisessa Classics-kilpailussa FMB-renkailla on hyvin erilainen kuin Richie Porte [nyt BMC Racingin kanssa] aurinkoisella Tour-kokeella Veloflexillä.’
Viimeinen kohta ensin, käsitellään nopeasti rengastyyppiä. Kun ammattilaiset, kuten Blem chat -renkaat, puhuvat putkimaisista renkaista, joissa on yleensä lateksiputkia.
Lateks on paljon huokoisempi aine kuin voisi kuvitella ja voi vuotaa huomattavia määriä ilmaa päivän aikana.
’Seuraamme rengaspaineita harjoitusajojen aikana nähdäksemme, kuinka paljon ne menettävät, ja sitten säädämme niitä, Blem sanoo. Oletetaan, että käytämme klassikoissa FMB-renkaita.
'Nämä voivat menettää jopa 0,7 barin [10 psi] paineen muutamassa tunnissa. Ajattele sitten, että pumppaamme renkaat klo 9 hotellissa ja kilpailu alkaa klo 12. Meidän on tarkasteltava renkaiden suorituskykyä klo 9.00–16.30, joten täytämme usein liikaa kompensoidaksemme.’
Tällainen painehäviö butyyliputkissa (jotka ovat yleisiä clincher-renkaissa) on lähes merkityksetöntä, koska butyyli on vähemmän huokoista, hän lisää.
Se ei kuitenkaan tarkoita sitä, että renkaiden paineet aamulla olisivat paineita päivän päätteeksi.
Menestyksen kaava
'Kun renkaat täytetään ilmalla, rengaspaineen tulee olla hyvin lähellä ihanteellista kaasulakia, PV=nRT, sanoo James Shingleton bf1systemsistä, Bugatti Veyronin rengaspaineantureista vastaavasta yrityksestä.
'Oletetaan, että n ja R ovat vakioita [n on renkaaseen puristetun ilman määrä mooliina mitattuna ja R on ihanteellinen kaasuvakio] ja että renkaan tilavuus [V] ei muutu [joten ei renkaan venymistä tai muodonmuutoksia].
'Tämä jättää P [paine] ja T [lämpötila] muuttumaan.’
Jos 110 psi:n renkaidesi lämpötila laskee 22 °C:sta 4 °C:seen, kun lähdet kotoa, renkaat käyvät itse asiassa 102 psi:llä.
Seuraa tätä sen luonnolliseen päätelmään ja paine on suoraan verrannollinen lämpötilan muutokseen siten, että P(lopullinen)=P(alku) x T(lopullinen)/T(alku), missä T mitataan kelvineinä, eli asteet C + 273, ja P mitataan absoluuttisella rengaspaineella eli psi + 14.7psi: ilman paine merenpinnan tasolla.
Oletetaan, että 110 psi:n renkaidesi lämpötila laskee 22 °C:sta 4 °C:seen, kun lähdet kotoa.
Jotta huomiotta ei oteta jarrutuksesta tai tiestä aiheutuvaa kitkaa, renkaat käyvät totuttuaan 102 psi:n paineeseen. Ei merkittävä ero.
Mutta pitäisikö meidän ottaa tämä huomioon? Kevin Drake, Specializedin rengaskehitys- ja testausinsinööri, ei ole täysin vakuuttunut.
’Kukaan ei halua tehdä laskelmia, joten tarkkailtuamme todellisia olosuhteita käytämme peukalosääntöä, jonka mukaan lämpötilan nousu 5°C nostaa painetta 1 psi:llä. Joten useimmille ratsastajille lämpötilan muutos ei tule olemaan ongelma.’
Paino ongelma
Seuraavaksi huomioitava asia on paino tai erityisesti kuormituksen vaikutus renkaaseen.
’Katsotaan PV=nRT uudelleen, Drake sanoo. ‘Jos nRT pysyy vakiona, P voi muuttua vain, jos V muuttuu.’
Tämä rengastilavuuden ja ilmanpaineen välinen suhde selittyy Boylen lailla, jossa P(alku) x V(alku)=P(lopullinen) x V(lopullinen).
Oletetaan, että lämpötila on vakio ja pyörän renkaan tilavuus on noin 1,2 l (perustuu ajatukseen, että rengas on täydellinen toru ja toruksen muodon tilavuus on V=2π 2Rr2, missä r=renkaan poikkileikkauksen säde ja R=säde renkaan keskustasta renkaan keskelle).
Jos voisimme tarkentaa esimerkiksi 0,1 litran tilavuuden muutoksen, mitä se voisi tarkoittaa 110 psi:n renkaallemme? Järjestä Boylen laki uudelleen ja saat seuraavan: P(lopullinen)=P(alku) x V(alku)/V(lopullinen).
Joten meidän renkaallemme P2=110 x 1,2/1,1, mikä vastaa 120 psi:tä. Se on suuri paineen muutos. Silti se perustuu suureen "mutta" -ajatukseen, että pyörällä istuminen puristaa renkaan siinä määrin, että sen tilavuus muuttuu, tässä esimerkissä 10 %.
’Oikein täytettyjen renkaiden tapauksessa tilavuuden muutos kuormitettuna on mitätön”, Drake sanoo. 'Saatat nähdä sivuseinän pullistuman, mutta tämä ei ole sama kuin tilavuuden muutos, vaan muodon muutos.
'Täytä siis vapaasti renkaasi istuessasi pyörälläsi.'
Mutta jos näin on, miksi 60 kg painava ratsastaja tavallisesti ajaisi paineita vähemmän kuin 90 kg painava ratsastaja? Ja takaisin alkuperäisiin kysymyksiimme, millaisia paineita meidän kaikkien tulisi ajaa?
'Matalemmat paineet tarjoavat suuremman kosketuspinnan, kun rengas vääntyy kuormituksen alaisena, mikä lisää pitoa, Blem sanoo. Mutta jos se on liian pehmeä, se voi lisätä vierintävastusta ja vaarana on iskun puhkaisu.
'Jos täytät renkaat kuitenkin liikaa, pitoon ja mukavuuteen sisältyy usein.'
Tämä tarkoittaa käytännössä, että raskaampi ajaja muuttaa tietyn paineen omaavaa rengasta enemmän kuin kevyempi, minkä vuoksi isompi kuljettaja käyttää korkeampia paineita.
Sweet spot on paikka, jossa pito on hyvä, mutta renkaan muodonmuutos ei heikennä ajettavuutta, ja puristumat eivät ole ongelma epätasaisilla teillä, mutta renkaissasi on silti riittävästi pneumaattista vaimennusta mukavuuden takaamiseksi.
Mikä tuo luku on? Ex-Vacansoleil-DCM-mekaanikko Klas Douglasilla on nyrkkisääntö…
‘Otan noin 10 % ajajan ja hänen pyöränsä kokonaispainosta kiloina – se on hyvä vertailukohta hienosäätämiseen.
'70-kiloiselle ajajalle 7-kiloisella pyörällä katsoisin noin 7,7 barin [112psi]:n paineeksi, jolloin etuosa on hieman pienempi kuin takaraja kompensoimaan ajajan painon jakautumista. Mutta sen jälkeen on vain kokemusta.’
