Smal of wyd? Hoë druk of lae druk? Tubs of clinchers? Ons ondersoek die komplikasies rakende bandkeuse
Na aanleiding van ons toets: Is breër bande regtig vinniger? Ons het besluit om ons ondersoek na die komplikasies van bandkeuse voort te sit.
Een van die grootste spronge ooit in fietsrytegnologie kom van 'n onwaarskynlike bron: 'n Skotse veearts met die naam van John Boyd Dunlop. In 1888, in 'n beduidende afwyking van sy dagtaak, het Dunlop die eerste pneumatiese band geskep in 'n poging om sy seun te ontslae te raak van die hoofpyne en ongemak wat die seun gekwel het toe hy met sy soliede band driewiel om die hobbelrige klippe van Belfast gery het.
Snel vorentoe tot vandag en die basiese konsep het nie verander nie – 'n verseëlde lugkamer bied 'n laag kussing tussen die ruiter en die pad – maar dit beteken nie dat alle bande gelyk is nie. Sommige bande is vinniger as ander, maar dit verg 'n bietjie begrip van bandtegnologie voordat jy die beste een vir jou kan soek.
Weet 'n ruskans
'Terwyl 'n fietsryer ry, moet 'n fietsryer verskillende soorte weerstand ondervind: lugweerstand, gewig (indien versnel of rem) en die rolweerstand van die band, wat die energieverlies is as gevolg van die band wat vorentoe rol, ' sê Michelin se padbandontwikkelaar, Nicolas Cret. 'Ons meet rolweerstand met vaste parameters soos gereguleerde druk, konstante spoed, las en temperatuur. Die meetmasjien is gewoonlik saamgestel uit 'n drom, wat so groot as moontlik moet wees om plat grond te simuleer. Die band word tydens 'n opwarmsessie teen 'n gegewe spoed/lading/druk geroteer, en dan sal ons die dromkrag stop en die afstand meet totdat die band ophou rol. Hoe langer die afstand, hoe laer is die rolweerstand.’
In basiese terme is rolweerstand dus die krag wat inwerk teen die voorwaartse beweging van 'n band wat op 'n oppervlak rol. In praktiese terme, saam met faktore soos lugweerstand, beteken hierdie weerstandskrag dat wanneer jy op 'n plat oppervlak vryloop, jy uiteindelik tot stilstand sal kom. Maar aangesien energie nie geskep of vernietig kan word nie, net verander kan word, waar is die energie wat ons vorentoe gedryf het heen?
‘Rolweerstand in bande is energie wat verbruik word om bandvervorming te oorkom,’ sê Wolf VormWalde, bandprodukbestuurder by Specialized. 'Wanneer 'n band onder lading is, vervorm dit, en om 'n materiaal te vervorm, vereis krag. Wanneer die band rol, is die vervorming aan die gang soos die bandloopvlak en sywand deur die kontakpleister gaan [waar die band die padoppervlak ontmoet] soos die wiel draai. Die band word dus gestres en vervorm om in die kontakpleister in te gaan en ontspan om uit die kontakpleister te gaan. Maar anders as 'n perfekte veer, gee die band nie die energie terug wat daarin gesit word wanneer dit vervorm word nie.’
Let op wat met 'n stilstaande fiets se bande gebeur onder 'n ruiter se gewig en jy sal verstaan wat VormWalde bedoel. 'n Band onder die las van 'n ruiter sal by die sywande uitbult en die loopvlak sal plat om aan te pas by die vorm van die oppervlak daaronder. Wanneer die fiets in beweging is en die band draai, gebeur hierdie proses oor en oor by die punt waar die band die padoppervlak ontmoet. In 'n ideale wêreld sal die band 'so goed gee as wat dit kan', met soveel krag van die padoppervlak af terugspring as wat ingegaan het om dit in die eerste plek op die padoppervlak te druk, en dus sou die energie wat in voorwaartse beweging geplaas word, wees bewaar. Ongelukkig is rubberverbindings in bande 'viskoelasties', wat beteken dat die molekules in die verbinding se polimeerkettings hulself herrangskik namate hulle onder las vervorm, en sodoende teen elkeen vryf. Hierdie interne wrywing skep hitte, wat ongelukkig 'n nuttelose neweproduk is in die strewe om jou fiets vorentoe te dryf. Voel net jou agterband na 'n uur op die turbo-afrigter en jy sal gou die prentjie kry.
Dit is hierdie vervorming van die band wat die sleutel tot sy rolweerstand en dus sy 'spoed' is. Daar is verskeie maniere waarop jy die manier waarop 'n band vervorm kan beïnvloed, een daarvan is om die druk van die lug wat jy daarin pomp, te verander.
Deformasie van karakter
As hoe meer 'n band vervorm, hoe meer rolweerstand het dit, al wat jy moet doen is sekerlik om 'n band op te blaas tot die hoogste moontlike druk, wat dit amper onmoontlik maak om te vervorm, en energieverlies deur rolweerstand sal geminimaliseer word? Die waarheid – soos altyd – is 'n bietjie meer ingewikkeld.
Christian Wurmbäck, produkbestuurder by Continental, sê: 'Om die druk in 'n band te verhoog, sal rolweerstand verminder, maar net tot 'n punt. As 'n voorbeeld, as jy 'n 23 mm-band neem en die druk van 85psi tot 115psi verhoog, sal jy minder rolweerstand hê. Maar as jy dieselfde band neem en die druk van 115psi tot 140psi verhoog, is daar feitlik geen verskil nie.’
VormWalde van Specialized stem saam: 'Op 'n perfek gladde oppervlak is die hoër druk altyd vinniger. Maar hierdie effek verminder op regte paaie, sodat ons sê teen 130psi pomp jy die band dood [dit wil sê, dit kan nie meer bruikbaar styf word nie]. Die belangrikste ding om te onthou is dat die verhouding tussen die band en die pad simbioties is, en dat paaie nooit heeltemal glad is nie.
‘Jy wil nie die band so hard hê dat wanneer jy oor die pad rol, dit nie die oppervlakfrekwensies kan absorbeer nie. Dit is meer doeltreffend vir die band om grofheid en stampe te absorbeer as wat dit is om hierdie amplitudes aan die fiets en die ruiter oor te dra. Om die fiets en ruiter op te lig, sal altyd meer energie verbruik as om 'n band af te druk. Dit is een van die redes hoekom jy fietsryers en bergfietsryers met sulke lae druk sien hardloop, ' voeg hy by.
Hy het 'n punt. Want in plaas daarvan om 'n besonder stamperige gedeelte toe te laat om hom in die lug te lanseer, sal die gesoute bergfietsryer probeer om sy of haar lyf op 'n plat vlak te hou, deur sy arms en bene te gebruik om al die stampe wat die terrein bedien, te absorbeer. In leketerme, as jy horisontaal vorentoe wil gaan, mors jy nie jou energie om vertikaal op en af te gaan nie.
Die truuk is om die beste banddruk uit te werk vir die pad waarop jy ry – iets wat dalk 'n bietjie probeer en fout verg. En dan moet jy jouself afvra of jy in die eerste plek op die regte breedte bande is.
Die klein saak van grootte
In die goeie ou dae het renjaers gedink dat dunner bande beter is, met die meeste professionele wiele met enigiets van 'n 21 mm breë band tot 'n minuskule 18 mm. Met verloop van tyd het ryers dalk meer voorraad in gemak geplaas en minder in stampende spoed, sodat 23 mm-bande 'n padfietsstandaard geword het.
Schwalbe produkbestuurder Marcus Hachmeyer sê egter studies oor bandgedrag het 'n paar taamlik verrassende dinge aan die lig gebring: 'As jy bande met verskillende breedtes maar identiese spesifikasies vergelyk – dieselfde samestelling, dieselfde geronde profiel, dieselfde inflasiedruk – kan mens sê in terme van rolweerstand: hoe wyer hoe vinniger!'
Dit klink teen-intuïtief – padfietse is immers baie vinniger as toerfietse of bergfietse – maar ontleding van 'n band se kontakpleister het ontwerpers soos Hachmeyer gehelp om verby die populêre oortuiging dat 'smaler gelyk aan vinniger' te sien.
‘Werder bande is vinniger,’ eggo Wurmbäck by Continental. ''n 24 mm rol vinniger as 'n 23 mm, maar 'n 25 mm-band rol selfs vinniger as dit. Trouens, ons GP4000s-band is ongeveer 7% vinniger in 'n 25mm- as 'n 23mm-weergawe.’
Die rede gaan terug na hierdie kwessie van vervorming. Alhoewel beide die wye en smal bande by dieselfde druk dieselfde kontakvlekarea het, sal die presiese vorm van elke kontakvlek verskil. In 'n smaller band sal hierdie pleister dunner maar langer wees en 'n skraal ovaalvorm langs die lengte van die onderkant van die band vorm, terwyl vir 'n breër band die kontakpleistervorm meer sirkelvormig sal wees, aangesien die band meer oor sy breedte platgedruk word. Die gevolg is dat die dunner band se slanker, langer kontakvlek meer vervorming van die band – spesifiek die sywand – as sy breër eweknie aanmoedig. En soos ons al gehoor het, hoe meer 'n band vervorm, hoe meer energie word verbruik deur dit te vervorm. Maar as dit die geval is, moet ons nie almal op 28 mm rondry nie?
Die saak teen
‘Alhoewel 'n 28mm-band vinniger as sy 23mm-weergawe sal wees wat rolweerstand betref, sal die gewig van die 28mm hoër as die 23mm wees, aangesien 'n groter grootte meer materiaal beteken. Dit sal waarskynlik 'n merkbare verskil in terme van traagheid skep, en dit sal 'n effek hê tydens versnellings- of vertragingsfases, ' verduidelik Nicolas Cret van Michelin.‘Aerodinamiese eienskappe sal ook verander van 'n 23mm-band na 'n 28mm.'
As dit gedruk word, wat sou die kenners kies? "Ons het gevind 24 mm is die ideale kompromie in rolweerstand, aërodinamika en gewig," sê Specialized se VormWalde. Ken Avery van die Italiaanse ou garde Vittoria stem egter nie saam nie: 'Meer [breedte] is nie altyd beter nie. Matigheid is die sleutel. Sodra jy oor 26 mm gaan, begin die subtiele winste in rolweerstand verdwyn. Die formule word so te sê weggegooi. Dit neem ook aan dat alle bande 'n konsekwente profiel het, wat hulle nie het nie. Dikwels maak loopvlakdikte [in dwarssnit] die band meer puntig as rond, sodat 'n 24 mm-band van een vervaardiger in 'n gegewe scenario vinniger of stadiger kan wees as 'n 23 of 25 mm.’
Om sake verder te kompliseer, kom bo en behalwe keuses oor banddruk en breedte oorwegings oor die soepelheid van 'n band.
Wat lê daaronder
As vervorming verlies aan energie van hitte veroorsaak, sal 'n band wat soepeler is, minder energie neem om op 'n gegewe manier te vervorm as 'n band waarvan die karkas meer rigied is. Onder die rubberverbinding van 'n bandloopvlak lê duisende styfgeweefde vesels. Afhangende van die band, kan hierdie laagkarkas soveel as 320 drade per duim (tpi) bevat, almal 'n baie fyn katoen, of miskien so min as 60, gemaak van 'n beslis dikker nylon. Die gevolg, sê vervaardigers soos Vittoria en Challenge, is dat hoe hoër die draadtelling hoe soepeler die band, en dus hoe makliker vervorm dit, en dus hoe laer rolweerstand sal dit hê.
‘Hoe groter die tpi-telling, hoe meer buigsaam is die band,’ sê Simona Brauns-Nicol van Challenge. 'Verskaffers het mettertyd hoër en hoër kwaliteit drade gelewer wat dit vir bandvervaardigers moontlik gemaak het om van 'n maksimum weef van 280/300tpi na 320tpi te gaan. Hoe soepeler en buigsamer die omhulsel, hoe meer gerief en, bowenal, hoe meer hou by die pad, en dus die meeste spoed behaal.' In die wêreld van bande is egter niks eenvoudig nie, en dus beteken meer drade nie outomaties 'n vinniger band.
VormWalde by Specialized sê: ''n 60tpi-band met 'n goeie omhulselverbinding kan so vinnig soos 'n 100tpi-band wees. Die materiaal is ook belangrik - sommige polikatoen-omhulsels is vinnig, maar dit is nie as gevolg van die draadtelling nie, dit is as gevolg van die latex bevrugting wat dit baie elasties maak.’n Hoë draadtelling beteken nie noodwendig’n vinniger band nie.’
As soepeler bande beter rolweerstand beteken, moet dieselfde gesê word vir binnebande. "'n Selfs meer soepel en lekbestande rit kan verkry word deur 'n latexbuis in plaas van 'n butielbinneband te gebruik," sê Simona Brauns-Nicol by Challenge. 'Ons s'n kan tot ongeveer 300 keer hul oorspronklike volume opgeblaas word. Latex is terselfdertyd sterk en elasties, en steek nie so maklik deur nie, aangesien die elastisiteit beteken dat 'n latexbuis geneig is om om vreemde voorwerpe te gaan.’
Behalwe dat dit 'n inherent soepeler materiaal is, is latex ook ligter – dit sal dus beter as butielbuise presteer in terme van rolweerstand. Hierdie soepelheid kos egter 'n prys: latex is meer poreus as butiel, wat beteken dat lug oor die dae merkbaar sal uitlek.
Die mense soos Specialized en Challenge kan waarskynlik dae lank oor latexbuise, draadtelling en omhulsels stry (dit is geen verrassing dat Challenge trots is daarop om bande met 'n draadtelling van so hoog as 320tpi te vervaardig nie, terwyl Specialized tevrede lyk met die vervaardiging van 'n maksimum 220tpi), maar hul opponerende standpunte beklemtoon die kern van hierdie 'vinnige band'-kwessie: daar is geen definitiewe antwoorde nie. Sekerlik, daar is basiese parameters – grootte, druk, soepelheid – maar sulke dinge is so onlosmaaklik gekoppel aan beide mekaar en vrae oor rolweerstand, aërodinamika en traagheid dat dit sinloos is om op net een aspek te fokus ten koste van die ander.
Soos Cret by Michelin dit stel, 'Die ontwerp van 'n band moet gesien word as 'n poging om baie teenstrydige prestasie-areas op dieselfde tyd te verbeter.’n Band is altyd’n kompromie van werkverrigting. Wat is 'n vinnige band? Wel, dit hang af van wat jy met vinnig bedoel.’
En uiteindelik … om te bad of nie te bad nie?
Vir jare word tubulars voorgehou as die beste band wat 'n ernstige ruiter kan kry, met ondersteuners wat beweer die enigste rede om nie op 'n daaglikse basis daarmee te ry nie, is die ongerief en koste van gate. Daar is egter 'n paar maatskappye daar buite wat bereid is om hierdie spesifieke appelwa te ontstel.
‘Clinchers is vinniger as tubulars,’ verklaar Specialized se Wolf VormWalde. 'Dit is omdat die helfte van die effektiewe lugkamer die rand is. Die rand sywande vervorm nie wanneer dit rol nie en verbruik dus geen energie nie. Jy het gedink ons het Tony Martin gedwing om clinchers vir kommersiële redes te gebruik, nie waar nie? Geen! Hulle is eenvoudig vinniger.’
Hierdie vlieg in die aangesig van konvensionele wysheid is nie net van een man (al is dit een in die middel van 'n taamlik groot fietskorporasie), maar dit is eerder 'n sentiment wat ook gedeel word deur die bande-reuse Schwalbe en Continental. Maar as dit die geval is, hoekom ry die pro's nie clinchers nie? Wel, sê Continental se Christian Wurmbäck, dit is 'n no-brainer.
‘'n Buisvormige wielset is lig, maar, belangrik vir professionele ryers, bied dit 'n plat vermoë. In die geval van 'n hoë spoed plat, bly 'n buis op die rand as gevolg van die gom, anders as 'n clincher, wat 'n neiging het om af te val, wat vir 'n baie nare ongeluk veroorsaak.’
