Nâng cấp lốp xe có thể là cách rẻ nhất để cải thiện chuyến đi của bạn, nhưng bạn có chọn không? Chúng tôi phân tích cách chúng được tạo ra và hoạt động
Nghe có vẻ giống như khoa học viễn tưởng, nhưng việc đưa các vật liệu thời đại không gian vào lốp xe đạp đường có thể mang lại cho chúng một dạng trí thông minh ảo. Khi bạn đang lái xe trên một con đường bằng phẳng, trơn tru, cao su trong lốp xe sẽ tự động cứng lại để giảm lực cản lăn, nhưng khi bạn phanh, tăng tốc hoặc vào cua, nó sẽ mềm ra để tạo độ bám hơn.
Điều kỳ diệu đến dưới dạng graphene - chất kỳ diệu làm rung chuyển trái tim trong lĩnh vực khoa học vật liệu. Graphene là một lớp carbon dày một nguyên tử, cực kỳ nhẹ, mạnh và linh hoạt. Nó có thể dẫn đến điện thoại di động gập, máy bay nhẹ hơn đáng kể và, er, bao cao su mỏng nhất, không thể xuyên thủng (Quỹ Bill & Melinda Gates đã quyên góp 100.000 đô la để đầu tư vào graphene nhằm tạo ra một biện pháp tránh thai an toàn hơn với cảm giác tốt hơn).
Nó cũng được thiết lập để thay đổi thế giới đi xe đạp, bao gồm cả lốp xe đường trường và bạn sẽ không phải đợi hàng thập kỷ để kiểm tra tác dụng của nó. Công ty Ý Vittoria vừa tung ra một phiên bản lốp Corsa phổ biến của mình có bổ sung thêm graphene trong hợp chất gai lốp và họ tuyên bố kết quả là giảm 19% lực cản lăn so với phiên bản tiền nhiệm, cũng như khả năng chống đâm thủng lớn hơn và cải thiện lớn về tổng thể. tuổi thọ.
Mặc dù còn quá sớm để Người đi xe đạp xác minh những tuyên bố này, nhưng đó chắc chắn là bằng chứng cho thấy lốp xe, mặc dù là một trong những thành phần kém quyến rũ nhất mà bạn sẽ tìm thấy trên xe đạp, nhưng lại đi đầu trong sự phát triển khoa học và có tác động lớn hơn nhiều về chất lượng và hiệu suất của chuyến đi hơn những gì họ thường được công nhận. Lốp chất lượng tốt có lẽ là cách nâng cấp rẻ nhất và dễ dàng nhất mà bạn có thể thực hiện cho xe đạp của mình, vì vậy bạn nên hiểu một chút về những gì đi vào những chiếc vòng cao su đó.
Vòng tròn thỏa hiệp
Giảm thiểu lực cản lăn, tối đa hóa độ bám, tạo độ đệm cho hành trình, đồng thời chống lại mối đe dọa liên tục từ kính, đá lửa và gai - lốp xe là những kỳ công ấn tượng của kỹ thuật. Các nhà sản xuất phải cân bằng những nhu cầu cạnh tranh này khi phát triển lốp xe mới và đó không phải là nhiệm vụ dễ dàng, như Benjamin Blaurock, giám đốc sản phẩm lốp đường bộ của Continental, giải thích. Ông nói: “Nếu bạn tăng một trong những thông số này, nó sẽ ảnh hưởng đến ít nhất một trong những thông số khác. ‘Ví dụ, một hợp chất rất cứng sẽ làm giảm lực cản lăn nhưng lại giảm độ bám, cộng với cảm giác lái rất bằng gỗ. Nếu bạn muốn khả năng chống đâm thủng cao, bạn có thể thêm một lớp chống đâm thủng dày, nhưng điều đó làm tăng thêm trọng lượng và tăng khả năng chống lăn.’
Những thỏa hiệp không thể tránh khỏi như vậy giải thích cho phổ rộng các loại lốp xe đường hiện có. Ở một đầu là lốp cứng, nặng, bền và được bảo vệ cao, phù hợp nhất để đi du lịch và đi lại, nơi khả năng chống đâm thủng được ưu tiên cao hơn tốc độ và hiệu suất hoàn toàn. Ở đầu kia là những chiếc lốp siêu nhẹ, dai, dẻo dai nhằm vào những tay đua đang chuẩn bị chấp nhận nguy cơ bị xẹp lốp tăng lên và giảm tuổi thọ để đạt được hiệu suất bổ sung có thể đảm bảo cho họ chiến thắng hoặc một ngày đua PB mới.
Như Blaurock đã chỉ ra, ‘Điều quan trọng là bạn phải có cảm giác tuyệt vời từ lốp xe của mình và chúng có thể ảnh hưởng đến mức hiệu suất
theo một cách rất quan trọng.”Anh ấy cũng nhắc chúng ta rằng một số người đã chuẩn bị sẵn sàng để bỏ ra £ 2, 000 trên bánh xe carbon cao cấp nhất, trong khi sự khác biệt về giá giữa tầm trung và cao cấp -lốp chất lượng chỉ là £ 50. Lốp xe là một bản nâng cấp tương đối rẻ.
Với sự tiếp xúc rất ít với mặt đường - ít hơn một dấu ngón tay cái - làm thế nào một chiếc lốp có thể tạo ra sự khác biệt cho cảm giác đi xe? Không giống như lốp xe đạp leo núi, nơi mà vân gai rất quan trọng đối với độ bám đường, lốp xe đường bộ phụ thuộc nhiều hơn vào sự kết hợp giữa hợp chất của cao su và độ dẻo dai của thân thịt. Trong điều kiện đường ướt, lốp xe đường bộ sẽ cắt qua màng nước (chứ không phải lớp màng thủy tinh phủ lên trên) và do đó, ngay cả một chiếc lốp trơn hoàn toàn vẫn có thể cung cấp đủ độ bám để giữ bạn đứng thẳng. Ngay cả các nhà sản xuất lốp xe cũng thừa nhận rằng việc có bất kỳ loại vân nào trên lốp xe chạy trên đường là vì lợi ích tâm lý của người lái hơn là bất kỳ đóng góp nào cho độ bám đường. Điều này chứng tỏ rằng cấu tạo của một chiếc lốp xe đường trường có tầm quan trọng như thế nào đối với mọi khía cạnh hoạt động của nó, vì vậy chúng ta hãy bóc lại các lớp.
Cuộn lên, cuộn lại
Lốp xe thường là một tập hợp của bốn yếu tố. Chất lượng của các vật liệu được sử dụng cho mỗi thứ đều quan trọng, nhưng chính cách chúng tương tác mới thực sự quyết định hiệu suất. Làm việc từ lớp ngoài vào trong, đầu tiên phải kể đến mặt lốp hoặc hợp chất cao su tiếp xúc với mặt đường. Tiếp theo thường là một số loại lớp bảo vệ chống thủng và cuối cùng là thân thịt tạo nên cấu trúc của lốp. Thành phần thứ tư là ống bên trong, được bao bọc hoàn toàn bên trong thân thịt, như với lốp xe hình ống, hoặc được trang bị như một bộ phận riêng biệt, theo clinchers.
Lốp không săm, được nhà sản xuất lốp xe Đức Schwalbe mô tả là 'công nghệ của tương lai', loại bỏ nhu cầu về săm và do đó giảm lực cản lăn bằng cách loại bỏ tổn thất ma sát tạo ra giữa săm và lốp như lốp xe lăn và uốn cong. Schwalbe tuyên bố lốp không săm Pro One của họ có lực cản lăn ít hơn 25% so với loại lốp có săm tương đương có săm, điều này làm nổi bật ảnh hưởng của riêng săm đối với hệ thống lốp.
Đối với ngày đua, các chuyên gia trong các lĩnh vực bao gồm đường đua, thử nghiệm thời gian, đường trường và xe đạp địa hình sử dụng lốp hình ống, trong đó lốp, vỏ và ống được khâu thành một cấu trúc duy nhất. Mặc dù có yếu tố phiền toái khi phải dán những chiếc lốp này vào vành bánh xe (chúng không tham gia thông qua một hạt móc như mỗi clinchers), nhưng những người chuyên nghiệp lại ưu tiên khả năng vận hành êm ái hơn của tubulars, khả năng chống lăn thấp hơn đã được chứng minh và sự đảm bảo rằng ngay cả với mặt phẳng, lốp xe vẫn ở trên vành.
'Vật lý của hình dạng tiết diện tròn hoàn hảo đó ôm nhẹ một ống bên trong bằng cao su (thường) là tối ưu cho một hệ thống mềm mại, dẻo dai vì nó sẽ biến dạng hoàn hảo theo mọi hướng,' Morgan Nicol, giám đốc kỹ thuật của Challenge Tires, một công ty chuyên sản xuất tubular thủ công. Lốp móc sắt điển hình được cấu tạo với hình chữ U rõ rệt và sẽ không biến dạng đồng nhất.
Tại sao điều này lại quan trọng? Để giảm lực cản lăn, lốp xe cần phải đủ dẻo dai để biến dạng và hấp thụ bất kỳ khuyết tật nào trên mặt đường, cho phép động lực của người lái và xe đạp tiếp tục không bị cản trở.
Giải pháp thay thế, Nicol nói, là mỗi khi lốp va vào đá hoặc bề mặt không bằng phẳng, nó sẽ bật trở lại một phần nhỏ (diễn ra nhiều lần trên mỗi vòng quay của bánh xe), chống lại chuyển động về phía trước. Nếu bạn đã xem xét ngay cả một mặt đường siêu mịn dưới khả năng phóng đại, thì hình dạng của nó không bằng phẳng. Ở cấp độ vi mô, lốp xe trải qua cảm giác giống như dội qua đá cuội ở Paris-Roubaix mỗi lần đi xe, mất năng lượng khi bánh xe liên tục bay trên không. Đây là lý do tại sao lốp mỏng, có áp suất cao đang dần được loại bỏ để thay thế cho lốp rộng hơn chạy với áp suất thấp hơn, vì nó đã được chứng minh là lốp rộng hơn, áp suất thấp hơn tạo ra ít lực cản lăn hơn vì chúng dễ biến dạng hơn và do đó phản hồi ít hơn.
Eric Gertner, kỹ sư trưởng về lốp của Bontrager, cho biết, Mọi người đều từng đi những chiếc lốp rộng 19mm được bơm lên 120psi vì nghĩ rằng nó nhanh hơn. Nhưng bây giờ chúng tôi biết đó không phải là trường hợp. Từ những gì chúng tôi đã thấy trong thử nghiệm, một chiếc lốp có áp suất cao hơn sẽ khiến bạn đi lại nhiều hơn và việc bật lên thực sự là năng lượng được phóng vào vũ trụ. Trên đường cao tốc được đánh bóng, lốp 19mm có thể là nhanh nhất, nhưng trên đường, mức tối ưu chắc chắn lớn hơn để loại bỏ tiếng ồn trên đường và áp suất thấp hơn, về lý do, là một động thái tốt đối với nhiều người. '
Sự dẻo dai dường như là tài sản lớn nhất của người lái xe và thậm chí còn hơn thế nữa khi vào cua, đặc biệt là ở những nơi ẩm ướt hoặc trên bề mặt gồ ghề. Nicol nói: "Khi bạn đi vào những góc cua mà mặt đường không hoàn hảo, bất kỳ cú nảy lên nào khi va chạm sẽ có xu hướng làm mất trọng lượng lốp." mặt sau của bạn trừ khi sự dẻo dai của lốp xe của bạn có thể tiếp xúc với mặt đường.
‘Độ dẻo một phần phụ thuộc vào độ dày và tính linh hoạt của gai lốp, nhưng thực sự thì vỏ bọc đóng vai trò chủ đạo trong hiệu suất của một người đàn ông”, Nicol nói. Vỏ bọc này bao gồm các lớp sợi dệt và liên kết. Số lượng sợi trên mỗi inch (TPI) càng cao, mỗi sợi càng mỏng và lốp sẽ càng dẻo dai. Lốp chất lượng đường đua có thể lên đến 320TPI, trong khi lốp huấn luyện mùa đông có thể chỉ có 60TPI. Nhưng hãy cẩn thận khi lựa chọn lốp xe, vì các nhà sản xuất thường sẽ báo giá TPI dựa trên nhiều lớp thân thịt. Ví dụ: một thân thịt 180TPI có thể là ba lớp của 60TPI.
Vật liệu ở đây cũng rất quan trọng, với lụa hàng đầu (được sử dụng cho các tubular đường đua) mềm hơn và dẻo dai hơn so với sợi cotton, do đó nó tốt hơn nylon. Nhưng như Continental’s Blaurock đã chỉ ra ở phần đầu, bạn không thể có tất cả. Số lượng chỉ cao, thân bông và các rãnh cao su durometer mềm hơn có thể dẻo dai nhất nhưng chúng thiếu độ bền và khả năng chống lại các vết cắt của nylon cứng hơn và các hợp chất cao su cứng hơn.
Cho đến nay, không có gì có thể thách thức những thỏa hiệp này và tạo ra sự pha trộn hoàn hảo giữa độ mềm mại và độ bền. Nhưng ai biết được điều gì có thể xảy ra khi cuộc cách mạng graphene diễn ra?
