shpryha
ТехМайданчик => Обслуговування та ремонт велосипеда => Статті => Тема розпочата: teodor4ik від 25.03.2010, 17:00:15
-
У велосипедному світі існує чотири типи велосипедних шин, які зараз можна реально зустріти на різних велосипедах. До справжнього моменту найбільшого поширення набули бортові (клінчерні) шини, що складаються з камери і покришки. Повітря під певним тиском знаходиться в камері, схованій всередині покришки. Функція покришки полягає в наданні шині певної форми і розміру, захисті камери від проколів та порізів, а також, створенні якнайкращого зчеплення колеса з поверхнею дороги.
До недавнього часу в світі шосейних велосипедів широко застосовувалися так звані трубки (однотрубки): шини, в яких покришка і камера є єдиною деталью. Але у зв'язку з низькою стійкістю до проколів, незручністю заміни такої шини в польових умовах і високою вартістю експлуатації, обумовленою частими проколами і трудомістким ремонтом, трубки зараз поступаються місцем вузьким клінчерним шинам високого тиску навіть на шосейних велосипедах. Сучасні клінчерні шини для шосейних велосипедів вже наближаються по максимальному тиску і, відповідно, легкості кочення, до трубок. Десять-п'ятнадцять років тому практикувалося самостійне виготовлення "двутрубок" з двох звичайних однотрубок, що давало як плюси, так і мінуси в порівнянні зі звичайними шинами-трубками.
Слідом за автомобілебудуванням, у велосипедній справі стали з'являтися безкамерні шини. Поки це тільки рідкісні моделі, що вимагають застосування спеціальних ободів. І можна припустити, що, на відміну від автомобільної індустрії, такі шини не отримають широкого поширення в середовищі велосипедів через проблеми пов'язані з герметизацією ободів і необхідністю застосування спеціальних клеїв. Основні їх плюси - зниження ваги колеса, правда, не дуже високе, і заявлена велика стійкість безкамерних шин до проколів.
Найрідкісніший тип шин - цілісні литі гумові шини. Можуть бути відлиті як із звичайної щільної гуми, так і з спіненої. В порівнянні з пневматичними шинами (три попередні типи) мають купу недоліків і лише одну перевагу: їх дуже складно пошкодити. Тому цей тип шин іноді зустрічається на дитячих велосипедах, де через низькі швидкості не пред'являються вимоги до комфорту і легкості ходу, але ніде більше.
ЕЛЕМЕНТИ ШИНИ.
Як вже говорилося, традиційна клінчерна шина складається з покришки і камери. Камера представляє собою кільцеву трубу з вваренним або вклеєним клапаном, так званим ніпелем. Ніпелі можуть бути трьох типів: Woods/Dunlop (велосипедний), Schrader(авто-, мото-), Presta (спортивний). На сучасних велосипедах поширені лише два останніх типи, перший іноді зустрічається на велосипедах Радянського/Російського виробництва. Якщо обід вашого велосипеда розрахований на установку камери з ніпелем типу Presta (o6.5 мм), то для установки камери з іншим типом ніпеля отвір у ободі доведеться рассверлювати до потрібного діаметру (o8.5 мм). Дешеві камери виготовляються з гуми, дорожчі із синтетичних матеріалів, що дозволяє знизити вагу і, іноді, підвищити стійкість до проколів камери в разі проколу покришки.
Покришка складається з кількох елементів, правда, неподільних. Її силова структура, це борт і тканинна основа. Борт шини, представляє собою кільце, що утримується на ободі колеса тиском повітря в камері. Зазвичай борт зроблений з сталевого дроту, а в більш дорогих сучасних покришках з кевларового шнура. Коли, говорять про кевларові шини, то зазвичай мається на увазі кевларовий борт шини, але не завжди. Використання кевларового борту дозволяє знизити вагу шини і компактно її упаковувати при транспортуванні, так як кевларовий шнур дуже гнучкий.
Між бортами шини натягнута тканинна основа, яка також є силовим елементом. Вона задає форму покришки і тримає зусилля від тиску повітря в камері, не дозволяючи тій роздуватися понад норму. Основа складається з декількох шарів ниток що йдуть паралельно один одному. Нитки можуть йти впоперек покришки від борту до борту, це так звані радіальні шини, які зазвичай використовуються в автомобілях, або по діагоналі - діагональні шини, зазвичай використовуються в велосипедах і мотоциклах. Зараз вже рідко в велосипедних шинах застосовуються натуральні нитки, наприклад шовк або бавовна, в останні десятиліття поширилися нитки з різних синтетичних матеріалів.
Деякі шини мають додаткову кевларову стрічку (крім бортів з кевларового шнура, це інше застосування кевлара в шинах), яка, розташовується між шарами ниток і протектором, додатково захищає шину від проколів (puncture resistance tape). Прикладом служить шина Nokian Ultra Tour PCR. Вважається, що такий захист добре допомагає від пошкоджень ріжучими предметами, наприклад склом, але погано - колючими, типу дроту, кнопок і т. д.
Поверх тканинної основи і бортів шини знаходиться шар гуми, головна функція якого - протистояти її зносу. Крім того, гумовий шар містить протектор, геометрією якого визначаються багато їздових властивостей шини. Замість гуми покришка може бути виготовлена з компаунда - композиту різних полімерних матеріалів. Основною перевагою покришок з компаунда став помітно менший опір кочення шини при інших рівних.
Трубки відрізняються тим, що камера й покришка в них - єдиний елемент, причому, такі елементи як борт відсутні геть. Тобто камера спочатку обплетений матер'яною основою, а протектор просто наклеєний на неї зверху. Шини-трубки наклеюються на спеціальний обід, переріз якого близький до сплюсненого зовні овалу, через матерчату стрічку. Головне достоїнство таких шин в минулі роки - низький опір кочення, що досягається за рахунок високого тиску в шині, що в даний момент вже не є їх відмітною рисою.
Протектора і ЇХ ТИПИ.
Протектор являє собою тривимірний малюнок на зовнішній поверхні шини, мета якого - зробити рух колеса добре-керованим, тобто забезпечити хороше зчеплення шини з дорогою, і, по можливості, знизити опір кочення шини. Вибір протектора саме визначається компромісом між накатом шини і її гарним зчепленням з дорогою. Для збільшення впливу тої чи іншої властивості геометрія протектора може змінюватися в широких межах. Крім протектора на зчеплення шини з дорогою впливає тиск повітря в камері і жорсткість гуми, з якої виготовлена шина, а також такі пристрої, як амортизаційні вилки.
Зрозуміло, що для різних типів велосипедів випускаються різноманітні шини. Адже, скажімо, основні області застосування шосейного і гірського велосипеда прямо протилежні: один повинен якомога легше котитися по хорошому асфальту, а інший - не зариваючись і не буксуючи рухатися по грунтових дорогах. Якщо розглядати шини для літнього застосування, то вони можуть бути одного з трьох основних типів: позашляхові з агресивним малюнком протектора, дорожні (сліки), або, як проміжний варіант, Напівсліки, де протектор комбінується з досить гладкою центральною доріжкою і розвинених грунтозачепів з боків шини .
Суть застосування агресивного малюнка протектора полягає в тому, що сильно виступаючі блоки бігової доріжки продавлюють м'який грунт або чіпляються за нерівності дороги. Такі шини добре пристосовані для їзди по помірно рихлим або слизьким грунтам, а також вкатаному снігу. Для їзди по піску необхідні просто широкі шини: агресивність малюнка вже не настільки істотна, тому що такі шини сильніше зариваються в пісок при інтенсивному педалюванні.
Але можна однозначно стверджувати, що шини з розвиненими грунтозацепами не дають ні найменшого виграшу перед сліками на дуже гладких поверхнях, наприклад, трамвайних рейках або сталевих листах на стиках мостів, де виступаючим блокам протектора просто нема за що зачепитися. Другий мінус - в крутих поворотах на твердому покритті такі шини починають "сповзати" убік зі своєї траєкторії руху з-за вигину бічних блоків протектора. Накат шин з агресивним малюнком протектора досить поганий, тому що велика кількість енергії втрачається за рахунок внутрішнього тертя в гумі при постійному згинанні високих блоків протектора шини. Плюс підвищені аеродинамічні втрати, що, втім, не настільки істотно.
Шини для застосування на гладкому асфальті, або, як їх ще називають, сліки, можуть взагалі бути гладкими або мати зовсім дрібний малюнок, мета якого, скоріше, можливість оцінки зносу шини, а не поліпшення зчеплення з дорогою. Деякі дорожні шини мають глибоку канаву по центру. Мабуть, за аналогією з автомобільними шинами, вона призначена для відведення води з плями контакту для усунення так званого ефекту аквапланування, що зустрічається в автомобілів, що рухаються на досить великій швидкості по калюжах на дорозі. Суть цього ефекту - "Спливання" коліс автомобіля на водяному клині. Але в автомобілів цей ефект проявляється на швидкостях більше 50-60 км / год, які на велосипеді практично недосяжні. До того ж, велосипедна шина значно вужча і Кругла, що дозволяє легко видавлювати воду в сторони. Ефект аквапланування у велосипеда не зустрічається.
Сліки мають набагато кращу накатістость на асфальті, та й будь-якому іншому покритті, але ось на дорогах з м'яким грунтом, а тим більше на слизьких, але не дуже жорстких поверхнях такі шини ковзають значно сильніше, ніж позашляхові шини. Часто їзда на них перетворюється на тортури там, де на позашляхових шинах можна їхати без особливих проблем.
Виходом з цієї ситуації стало створення комбінованих шин (напівслік), коли центральна частина бігової доріжки шини майже абсолютно гладка, а боковини мають розвинені грунтозачепи, які вступають у справу тільки після занурення шини в рихлу поверхню.
Але в застосуванні напівсліка є кілька підводних каменів. Якщо рух відбувається по досить твердій, але слизькій поверхні, то бічні грунтозачепи не дістануть до поверхні дороги - можна сказати, що цей випадок рівносильний руху на сліках. У крутому повороті на твердій поверхні, коли з'являється істотний нахил велосипеда, його поведінка буде нагадувати рух на позашляхової гумі, тобто, можливе раннє зісковзування убік. У той же самий час, застосування напівсліків допомагає при їзді по не дуже твердим дорогах з поперечними схилами, де бічні грунтозачепи запобігають легкому зісковзуванню при косому заїзді на перешкоду.
Крім літніх, існують і зимові велосипедні покришки. І якщо для снігу цілком підходять звичайні позашляхові шини з агресивним малюнком протектора, то на льоду можуть допомогти тільки спеціальні шиповані шини. Зазвичай вони також мають агресивний малюнок, складений з гумових блоків.
СПІЛЬНА УСТАНОВКА РІЗНИХ ШИН.
Дві основні ідеї, які можуть змусити встановити на один велосипед різні шини спереду і ззаду, це - зниження ваги велосипеда в цілому і обертових мас зокрема, а також, поліпшення керованості на слизьких дорогах.
Як відомо, зниження маси колеса, особливо за рахунок ваги обода і шини, вельми істотно впливає на динаміку розгону велосипеда. Для помітного зниження маси колеса і поліпшення його накату, встановлюють вужчі шини, накачуючи їх до більшого тиску. Але ставити дуже вузьку шину, особливо на гірський велосипед, часто буває неможливо через появу небезпеки пробою такої шини на нерівностях дороги. Так як на середньостатистичному велосипеді навантаження на переднє колесо приблизно в два рази нижче, ніж на заднє, і не рідкістю є наявність амортизаційної вилки що зм'якшує удари, то з цих міркувань можна поставити вперед вужчу шину.
З іншого боку, ковзання заднього колеса не настільки небезпечне, як ковзання переднього, і значно рідше призводить до падінь. Отже, необхідно домогтися кращого зчеплення з дорогою переднього колеса в порівнянні із заднім. Як же можна це зробити? У загальному випадку, досягти такого результату дозволяє установка вперед ширшої шини, накачаної до меншого тиску, тому що при зниженні тиску збільшується пляма контакту і, відповідно, зчеплення шини з дорогою. До того ж, за рахунок вузької задньої шини з високим тиском досягається поліпшення накату велосипеда, так як на заднє колесо доводиться більша вагу. Інший спосіб, який більше підходить для позашляхових поїздок - поєднання передньої шини з більш розвинутим протектором і більш гладкою задньою шиною.
Багато виробників випускають комплекти, що складаються з передніх і задніх шин однієї моделі. Іноді такі шини мають різний малюнок протектора, а іноді відмінність полягає лише в різнонаправленості малюнка: якщо шина встановлюється на заднє колесо, то вона повинна обертатися в один бік, якщо на переднє - в інший. Направлений малюнок протектора взагалі часто зустрічається на велосипедних шинах.
Довговічність експлуатації шин, залежить від кількох параметрів. Шини з агресивним малюнком протектора ходять довше за рахунок високих блоків. Шини із твердої гуми мають гірше зчеплення з дорогою, але служать довше, тому що гума менше стирається. Істотний вплив чинить тиск: перекачені шини зношуються швидше і легше можуть бути пошкоджені гострими предметами. Але, з іншого боку, недокачені шини схильні до пробоїв та ушкоджень об обід, а також розривів по корду через постійне взаємне тертя з ободом. Задня покришка зношується в 2-3 рази швидше передньої через істотно більшого навантаження на неї. У випадку серйозного пошкодження задньої покришки і неможливості відразу замінити на таку нову, вона встановлюється вперед, тому що навантаження на переднє колесо істотно менше.
"ВелоПітер", Андрій Григор'єв. Санкт-Петербург www.agbike.spb.ru