Thời điểm bạn đóng van, áp suất lốp của bạn có thể dao động. Người đi xe đạp tham gia vào chế độ mọt sách đầy đủ để giải thích tất cả
Bất cứ khi nào bạn nhìn thấy một chiếc xe đạp mới sáng bóng trong cửa hàng, chúng tôi dám cá rằng bạn sẽ không thể cưỡng lại việc bóp lốp để kiểm tra áp suất. Các nhà nhân chủng học sẽ cho bạn biết đây là mối liên hệ với tổ tiên mua ngựa của chúng ta, những người mà việc kiểm tra tình trạng giày của ngựa có thể tạo ra hoặc phá sản.
Vì vậy, đối với người đi xe đạp, áp suất lốp rất quan trọng. Một số psi có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Vậy áp suất lốp bạn nên chạy là bao nhiêu? Và khi máy đo của bạn đọc 100psi trong hành lang, điều đó sẽ dịch ra sao?
‘Áp lực lốp là yếu tố quan trọng’, Gary Blem, thợ máy chính của Team Sky, cho biết [được phỏng vấn hồi tháng 2 năm 2014]. "Bạn phải tính đến trọng lượng của người lái, loại lốp, điều kiện thời tiết và thời gian của cuộc đua.
'Ian Stannard trong cuộc đua Classics trời mưa trên lốp FMB sẽ rất khác với Richie Porte [hiện đang tham gia BMC Racing] trên chặng Tour đầy nắng trên Veloflex.’
Trước tiên hãy nói đến điểm cuối cùng, hãy nhanh chóng giải quyết câu hỏi về loại lốp. Khi những thợ máy chuyên nghiệp chẳng hạn như lốp trò chuyện Blem, chúng sẽ là những chiếc tubular biết nói, có xu hướng có ống cao su.
Latex là một chất xốp hơn nhiều so với những gì người ta có thể tưởng tượng và có thể làm rò rỉ một lượng không khí đáng kể trong suốt một ngày.
‘Chúng tôi theo dõi áp suất lốp qua các chuyến tập luyện để xem chúng bị mất bao nhiêu, sau đó điều chỉnh chúng,” Blem nói. ‘Giả sử chúng tôi sử dụng lốp FMB trong Classics.
'Những thứ này có thể mất tới 0,7bar [10psi] trong vài giờ. Sau đó, hãy xem xét rằng chúng tôi bơm lốp xe lúc 9 giờ sáng tại khách sạn và cuộc đua bắt đầu lúc 12 giờ đêm. Chúng tôi phải xem xét hoạt động của lốp xe từ 9 giờ sáng đến 4 giờ 30 chiều như thế nào, vì vậy chúng tôi sẽ thường lạm phát quá mức để bù đắp.’
Tổn thất áp suất như vậy trong săm butyl (loại thường gặp trong lốp bằng sắt) hầu như không đáng kể vì butyl ít xốp hơn, anh ấy nói thêm.
Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là áp suất lốp xe của bạn vào buổi sáng sẽ là áp suất vào cuối ngày.
Công thức thành công
James Shingleton của bf1systems, công ty chịu trách nhiệm về cảm biến áp suất lốp trên Bugatti Veyron, cho biết:'Khi bơm lốp bằng không khí, áp suất lốp phải gần đúng với định luật khí lý tưởng, PV=nRT.
'Giả sử chúng ta giả sử rằng n và R là các hằng số [n là lượng không khí nén vào lốp, tính bằng mol, và R là hằng số khí lý tưởng] và thể tích của lốp [V] không thay đổi [để không bị giãn hoặc biến dạng của lốp].
'Do đó điều này khiến P [áp suất] và T [nhiệt độ] thay đổi.’
Nếu lốp xe 110psi của bạn bị giảm nhiệt độ từ 22 ° C xuống 4 ° C sau khi bạn rời khỏi nhà, thì lốp xe sẽ thực sự chạy ở 102psi.
Theo kết luận tự nhiên của nó và áp suất tỷ lệ thuận với sự thay đổi nhiệt độ, sao cho P (cuối cùng)=P (ban đầu) x T (cuối cùng) / T (ban đầu), trong đó T được đo bằng kelvin, tức là độ C + 273, và P được đo bằng áp suất tuyệt đối của lốp, tức là psi + 14.7psi: áp suất của không khí ở mực nước biển.
Hãy xem xét lốp xe 110psi của bạn sắp bị giảm nhiệt độ từ 22 ° C xuống 4 ° C khi bạn rời khỏi nhà.
Bỏ qua sự tích nhiệt do phanh hoặc ma sát từ mặt đường, lốp sau khi đã thích nghi sẽ thực sự chạy ở tốc độ 102psi. Không phải là một sự khác biệt đáng kể.
Nhưng chúng ta có nên tính đến điều này không? Kevin Drake, kỹ sư thử nghiệm và phát triển lốp xe của Expert, không hoàn toàn bị thuyết phục.
‘Không ai muốn thực hiện các phép tính, vì vậy sau khi quan sát các điều kiện thực tế, chúng tôi sử dụng quy tắc ngón tay cái rằng nhiệt độ tăng 5 ° C sẽ làm tăng áp suất lên 1psi. Vì vậy, đối với hầu hết các tay đua, thay đổi nhiệt độ sẽ không phải là vấn đề.’
Vấn đề nặng nề
Điều tiếp theo cần xem xét là trọng lượng, hay cụ thể là tác động của tải trọng lên lốp.
"Hãy nhìn lại PV=nRT," Drake nói. "Nếu nRT không đổi, P chỉ có thể thay đổi nếu V thay đổi."
Mối quan hệ giữa thể tích và áp suất lốp này được giải thích bởi Định luật Boyle, trong đó P (ban đầu) x V (ban đầu)=P (cuối cùng) x V (cuối cùng).
Giả sử rằng nhiệt độ không đổi và thể tích của lốp xe đạp là khoảng 1,2l (dựa trên ý tưởng rằng lốp là một hình xuyến hoàn hảo và thể tích của hình xuyến là V=2π2Rr2, trong đó r=bán kính mặt cắt ngang của ty và R=bán kính từ tâm bánh xe đến giữa lốp).
Nếu chúng tôi có thể chính xác thay đổi âm lượng, chẳng hạn như 0,1l, điều đó có thể có ý nghĩa gì đối với lốp 110psi của chúng tôi? Sắp xếp lại Định luật Boyle và bạn nhận được như sau: P (cuối cùng)=P (ban đầu) x V (ban đầu) / V (cuối cùng).
Vì vậy, đối với lốp xe của chúng tôi, P2=110 x 1.2 / 1.1, tương đương 120psi. Đó là một sự thay đổi lớn về áp lực. Tuy nhiên, nó được dự đoán dựa trên một chữ "nhưng" lớn - ý tưởng rằng việc ngồi trên một chiếc xe đạp sẽ nén một chiếc lốp xe đến mức mà khối lượng của nó thay đổi, trong ví dụ này là 10%.
‘Trong trường hợp hầu hết các lốp xe được bơm căng đúng cách, sự thay đổi về khối lượng khi tải là không đáng kể,” Drake nói. ‘Bạn có thể thấy chỗ phồng ở hai bên, nhưng điều này không thay đổi về thể tích mà là thay đổi hình dạng.
'Vì vậy, hãy thoải mái bơm hơi lốp xe của bạn khi bạn đang ngồi trên xe đạp của mình.'
Nhưng nếu đúng như vậy, tại sao người lái 60kg lại thường chịu áp lực thấp hơn người lái 90kg? Và trở lại câu hỏi ban đầu của chúng ta, tất cả chúng ta phải chịu những áp lực nào?
‘Áp suất thấp hơn cung cấp một miếng dán tiếp xúc lớn hơn khi lốp biến dạng dưới tải, do đó mang lại độ bám chắc hơn,” Blem nói. ‘Nhưng nếu nó quá mềm, nó có thể làm tăng lực cản lăn và bạn có nguy cơ bị thủng do va đập [pinch flats].
'Tuy nhiên, nếu bạn bơm căng lốp quá mức thì độ bám đường và sự thoải mái thường bao gồm."
Điều đó có nghĩa là trong điều kiện thực tế, người lái nặng hơn sẽ làm biến dạng lốp ở áp suất nhất định hơn người lái nhẹ hơn, đó là lý do tại sao người lái nặng hơn sẽ chạy với áp suất cao hơn.
Điểm ngọt ngào là điểm mà độ bám đường tốt nhưng lốp bị biến dạng không gây ra tình trạng xử lý chậm chạp, và các vết lõm không phải là vấn đề trên những con đường không bằng phẳng, nhưng lốp xe của bạn vẫn cung cấp đủ đệm khí nén để tạo sự thoải mái.
Vậy con số đó là gì? Thợ máy Ex-Vacansoleil-DCM Klas Douglas có một quy tắc ngón tay cái…
‘Tôi lấy xấp xỉ 10% trọng lượng tổng hợp tính bằng ki-lô-gam của người lái và xe đạp của họ - đó là một điểm chuẩn tốt để từ đó tinh chỉnh.
'Đối với một người lái 70kg trên một chiếc xe đạp 7kg, tôi sẽ xem xét khoảng 7,7bar [112psi], với phía trước nhỏ hơn phía sau một chút để bù cho sự phân bổ trọng lượng của người lái. Nhưng sau đó, đó là trải nghiệm.’
