Разрушаем мифы. Заблуждения про колеса велосипеда и карбон

Мифов о велосипедах существует очень много, они устойчиво закрепляются в головах райдеров разными способами.
Какие-то передаются от отца к сыну, какие-то от друзей, какие-то от веломастеров, что-то закрепляется в головах при помощи ярых энтузиастов, создающих массу тем на соответствующих форумах и подкрепляющих те или иные мифы историями сомнительного происхождения — способов их распространения много.
Происходит же это частично из-за технической неграмотности, частично из-за нежелания критически переосмыслить существующие факты. В некоторых случаях эти факты просто игнорируются, так как неудобны, а попытка открыть глаза другому может быть встречена весьма агрессивно. 

И всё-таки мы попробуем.

Карбон со временем теряет жесткость.

Этот миф еще не успел прочно поселиться в головах велосипедистов, однако он тоже существует. Давайте разбираться.

В широком доступе карбоновые рамы стали появляться в 90-х годах и... они ездят до сих пор. То же касается и алюминиевых, которым отводят всего пять лет. Стальные рамы, которые должны были десять раз уже сломаться от усталостного разрушения материала и коррозии — тоже ездят. Каким бы материал изготовления велосипеда ни был, всегда найдутся скептики, пророчащие ему скорую кончину. 

Тем не менее, как и в других мифах, здесь тоже есть зерно истины.
Смола, которая заполняет пространство между волокнами карбона тоже участвует в формировании жесткости элементов. При повторяющихся изгибах в ней, действительно, накапливаются микротрещины. Тогда вся нагрузка в полном объеме ложится на карбон, чей ресурс в разы выше той же смолы. Разрушения не происходит. Но трещины же накапливаются, а значит и теряется жесткость. 

Всё так. Да не так. Инженеры компании Specialized проводили исследования на эту тему и выяснили, что после 100 000 циклов деформации жесткость конструкции падает, её можно измерить точными приборами. Однако величины эти настолько малы, что зафиксировать их можно, как раз-таки только точными приборами, человеку такая чувствительность не под силу. 

Кстати, возможно, миф подкрепляется, когда гонщик пересаживается на более свежую карбоновую модель велосипеда. В этом случае да, жесткость старой будет казаться намного ниже на контрасте.
Но если помнить о том, что каждая обновленная модель становится на 10-30% жестче своей предшественницы, из-за новых технологий и применяемых материалов, то все вопросы сразу отпадают. 

Вес колес имеет большое значение.

Существует устойчивый стереотип, что снижение веса колес следует проводить в первую очередь, так как это в значительной мере влияет на ускорение и торможение. Вращающийся маховик... чем он легче, тем быстрее ускоряешься... ну, вы знаете.

Костью поперек горла становится исследование инженера Крейга Виллетта в 2001 году. Ему удалось эмпирическим путем выяснить, что в первую очередь на разгон влияет... аэродинамика. Вторым по важности идет вес, да. Впрочем, Крейг считает, что разница в раскручивании тяжелых и легких колес невелика. Она есть, но настолько мала, что ей можно пренебречь. 

Я и сам был ярым адептом этого мифа и у меня возникает вопрос — а как же ощущения от ускорения? Я же хорошо чувствовал разницу! На что Крейг дал ответ 19 лет назад — величина ускорения велосипеда незначительна, как незначительна и разница в раскрутке тяжелых или легких колес при таком незначительном ускорении. Мда, жаль расставаться с таким красивым мифом.

Мне вот доводилось скидывать по 200 граммов с каждого МТБ колеса в свое время, и я был в восторге от того, насколько легче становилось ехать. Потом с каждого колеса скинул еще по грамм 800... резина полегче, камеры в мусорку, колеса пушинки... ездить-то становится легче, я же чувствую. А может свою роль сыграло общее снижение веса велосипеда на 5 килограммов. Вот как тут узнать, от чего ездить было легче?) Но опытный инженер всё хорошо измерил и разбивает все мои попытки самообмана просто вдребезги, чего и вам желаю)

В общем, он нам рекомендует иметь в арсенале аэроколеса вместо легких, от них эффект экономии энергии будет намного заметнее. В этом случае речь идет о шоссейных колесах. Хотя попадались на глаза испытания МТБ велосипеда в обтягивающей велоформе и обычной одежде на скоростном спуске (даунхил). Обтягивающая форма позволила гонщику стать быстрее. Казалось бы, где МТБ и аэродинамика, а даже в этой ситуации воздух оказывает сопротивление. Впрочем, это уже совсем другая история.

Узкие покрышки быстрее.

Всем хорошо известно — чем тоньше и легче детали в шоссейной технике, тем выше эффективность велосипеда и тем он быстрее, так ведь?

Мммм, не совсем.

Великое множество тестов показали, что увеличение диаметра покрышки с 23 до 25 мм сказывается положительно на эффективности, так как широкая шина имеет меньшее сопротивление качению, если материалы, глубина протектора и корд одинаковы в обоих случаях. Возникает сразу вопрос веса, ведь широкая покрышка тяжелее. Предыдущий миф вспоминаем — значение веса колес преувеличено. Тем более, разница всего в несколько граммов на колесе. Вряд ли ее ощутит гонщик, если только не будет всю дорогу внимательно следить за показаниями точных приборов.

А проследить есть за чем. Заморочились этим вопросом в компании CyclingPowerLab. Фронтальная площадь шоссейного велосипеда в среднем около 0,36 кв.м. Смена 23-й покрышки на 25-ю даёт увеличение на 0,001436 кв.м или на 0,4%. Теперь представим, что на 23-й покрышке вы едите со скоростью 30 км/ч, затрачивается на поддержание скорости 102 Вт. На поддержание такой же скорости на 25-й резине потребуется уже 102,5 Вт. Напомню, что мы говорим только об аэродинамическом сопротивлении. Если же вспомнить про сопротивление качению, то оказывается, что больший (25 мм) диаметр экономит по 0,3 Вт энергии на каждом колесе. Пока все ровно, где же выгода от жирных шин?

Теперь 28 мм. При давлении 6,8 атм они поглощают на 0,5 Вт энергии больше, чем покрышки 23 мм при давлении 8,1 атм. Всего 1 Вт разницы, а какой прирост по комфорту — а вот и выгода.

Получается, что широкие шины — это панацея? Не совсем. Если предстоит спринтерский финиш или скоростная гонка, то узкие покрышки будут побыстрее, так как сопротивление качению с увеличением скорости не изменяется, а вот аэродинамическое сопротивление нарастает. Это всё про гоночный режим. 

Для обычного размеренного режима движения широкие покрышки, как ни крути, оказываются намного удобнее. При давлении 5,4 атм 28 мм имеют такое же сопротивление качению, как и 23 мм при давлении 8,1 атм. Здесь возникает вопрос — стоит ли отказываться от комфортного движения в пользу экономии 1 Вт энергии? Ответ прост. Пороговая чувствительность изменения затрачиваемой энергии велосипедиста располагается на уровне 5-10 Вт. Разница в 1 Вт зарегистрируется только чувствительным оборудованием при продувке в аэродинамической трубе на высокой скорости в течении длительного времени. 

Да и личный опыт подсказывает, что переход с 23 на 28 мм очень сильно ощущается по комфорту. Вот ничего другого не заметил, кроме увеличения плавности хода на первых же метрах на 28-й покрышке.

Вывод: для повседневного использования широкие покрышки могут оказаться быстрее из-за повышенного комфорта, меньше психической энергии будет затрачиваться на борьбу с дискомфортом, который предполагается при повышенном давлении в покрышке меньшего диаметра. Последние себя хорошо покажут в скоростной гонке или на спринтерском участке, и только там. Разница в затрачиваемой энергии настолько незначительна, что райдером останется незамеченной.

Если с диаметром ясность появилась, но остались вопросы по поводу видов покрышек (трубки, клинчеры, бескамерки), то рекомендуем ознакомиться с нашей статьей на эту тему.