Найти в Дзене
ВелоКлуб SvBike

Давление в колёсах

Пятно контакта… Сколько велось споров о покрышках, ширине и давлении в них.
Изначально, когда ещё не было разделения на МТБ, шоссейные, трюковые и другие велосипеды, шины накачивали кое-как, лишь бы не лопнуло и нормально ехало. Первые велосипеды вообще ездили на ободах, затем резина была сплошная, без камер, крепилась на клей, заклёпки. В 1887 году в Шотландии Джоном Данлопом была изобретена пневматическая шина (на самом деле прототип появился ещё в 1845 году, но был чрезвычайно дорог, к тому же тогда даже беговелы были редкостью, автомобилей тоже не было), через год он организовал промышленное производство.
С развитием шоссейного велоспорта с середины ХХ века укреплялось правило «чем больше давление, тем меньше сопротивление качения», однако в начале XXI века Франк Берто провел серию экспериментов, в ходе которых обнаружил, что оптимальное давление должно быть таким, чтобы под нагрузкой шина проседала на 15%. При более высоком давлении не происходит выигрыша в скорости — не уменьш

Пятно контакта… Сколько велось споров о покрышках, ширине и давлении в них.
Изначально, когда ещё не было разделения на МТБ, шоссейные, трюковые и другие велосипеды, шины накачивали кое-как, лишь бы не лопнуло и нормально ехало. Первые велосипеды вообще ездили на ободах, затем резина была сплошная, без камер, крепилась на клей, заклёпки. В 1887 году в Шотландии Джоном Данлопом была изобретена пневматическая шина (на самом деле прототип появился ещё в 1845 году, но был чрезвычайно дорог, к тому же тогда даже беговелы были редкостью, автомобилей тоже не было), через год он организовал промышленное производство.

Реклама в британской газете
Реклама в британской газете


С развитием шоссейного велоспорта с середины ХХ века укреплялось правило «чем больше давление, тем меньше сопротивление качения», однако в начале XXI века Франк Берто провел серию экспериментов, в ходе которых обнаружил, что оптимальное давление должно быть таким, чтобы под нагрузкой шина проседала на 15%. При более высоком давлении не происходит выигрыша в скорости — не уменьшается сопротивление качения, зато увеличивается жёсткость, больше вибраций отдаётся в руки. При более низком, соответственно, увеличивается комфорт, но возрастает вероятность "змеиного укуса" (пробития ободом камеры при ударе, например, заезде на бордюр). И увеличивается сопротивления качения.

Результат экспериментов Франка Берто на графиках
Результат экспериментов Франка Берто на графиках

Для бездорожья, в отличие от асфальта, нужно гораздо меньшее давление. Каждую неровность можно представить микроапхиллом, который необходимо преодолеть колесу. Если давление в камере большое, то колесо въезжает на микрогорку и подскакивает, тратя энергию райдера. Если давление небольшое, то. колесо прожимается и скачка не происходит, то есть, во-первых, бесполезно не тратятся усилия, а во-вторых, колесо амортизирует, увеличивая комфорт, улучшая сцепление с дорогой, а значит и контроль над велосипедом. Меньшее давление даёт более широкое пятно контакта с дорогой, что тоже улучшает управляемость.

Влияние давления на форму шины, автомобильная картинка, но подходит и под велосипеды
Влияние давления на форму шины, автомобильная картинка, но подходит и под велосипеды


Кстати, широкие покрышки лучше подходят для бездорожья, чем узкие из-за того, что их нужно накачивать до меньшего давления. Объяснить это можно с помощью закона Паскаля: давление равно силе, делённой на площадь. Из него следует, что сила равна давлению, умноженному на площадь. Уменьшая площадь давления (внутренняя сторона покрышки), приходится увеличить само давление, чтобы противостоять той же внешней силе.

-4


Кроме сопротивления качению велосипед тормозит ещё подпрыгивание колеса на неровностях.
И на грунтах оно тратит в разы больше кинетической энергии (движения), чем трение между покрышкой и землёй.
На асфальте, соответственно, наоборот.

-5


Кстати, колеса на 26" на фэтбайках более распространены из-за того, что они имеют меньший момент инерции по сравнению с аналогичными 29",а значит быстрее раскручиваются и легче поворачивают.

Зависимость размера пятна контакта от диаметра колеса
Зависимость размера пятна контакта от диаметра колеса

Надеемся, что наша статья была интересна и полезна для вас =)

Также хочется посоветовать попробовать калькулятор давления в шинах МТБ от Вадима Никитина (прям так и гуглить). Он адаптировал формулу расчёта давления от Франка Берто под более широкие условия, на его сайте расписана методика расчётов.