Da li su uske gume “brže” – otpor kotrljanju

Ovaj članak objasniće šta je tačno otpor kotrljanja gume, šta na njega utiče i kako ga minimizovati.

Sadržaj:

1. Šta je to otpor kotrljanju?
2. Šta sve utiče na otpor kotrljanju?
   2.1. Masa (“težina”) gume
   2.2. Šare gume
   2.3. Kvalitet materijala i bočnih zidova
   2.4. Otpor vazduha
   2.5. Pritisak vazduha u gumi
   2.6. Prečnik gume (točka)
   2.7. Širina gume
   2.8. Kvalitet puta
3. Zaključak?
4. Video o užim & širim gumama

1. Šta je to otpor kotrljanju?

Otpor kotrljanju, često se u žargonu naziva i “brzina kotrljanja gume”, je naziv za količinu mehaničkog otpora, tj. usporavanja, koji guma pruža prilikom kotrljanja (opterećena težinom vozača i bicikla). Svaka guma u izvesnoj meri pruža otpor, samo je razlika u količini tog otpora.

– Sadržaj –

2. Šta sve utiče na otpor kotrljanju?

Na otpor kotrljanju utiču sledeći faktori:

2.1. Masa (“težina”) gume

Efekat izražen pri usponima i ubrzavanju: što je guma teža (veće mase), to će veći otpor pružati. Ovo u praksi nije kritičan faktor iz dva razloga. Prvo, sam biciklista je puno teži od razlike u težini između najlakše i najteže gume, pa je efekat mase gume praktično zanemariv. Drugo, ako se izuzme kretanje iz mesta, ubrzanja koja se postižu na biciklu, u toku vožnje, su relativno mala. Na “biciklističkom Internetu” postoji brdo tekstova koji veličaju značaj famozne “rotirajuće mase” točkova, ali može se matematički izračunati koliko je efekat dodatnih 100-200 grama veće mase gume na ubrzanje čak i laganog bicikliste mali (na engleskom, ali formule su “univerzalne”: Performanse točka: rotirajuća masa i otrpor vazduha).

Naravno, što je guma šira (ako je kvalitet, materijal i šara ista), to će biti veće mase.

– Sadržaj –

2.2. Šare gume

Gume sa velikim kramponima praviće više otpora od ćelavih guma. Što izraženije šare (i kramponi), to veći otpor kotrljanju. Razlika je veoma osetna i lako merljiva. O prijanjanju ćelavih guma na (mokrom) asfaltu pisano je u članku Ćelave gume. Naravno, pri vožnji po blatu, pesku, ili snegu, veće šare i kramponi će omogućiti puno bolje prijanjanje, pa je u takvim uslovima ovo prednost, a ne mana.

– Sadržaj –

2.3. Kvalitet materijala i bočnih zidova

Gume sa savitljivijim bočnim zidovima pružaju manje otpora pri savijanju, samim tim i kotrljanju. Veći procenat energije koji se potroši pri sabijanju gume u kontaktu sa podlogom se vrati kada se taj deo gume odvoji od podloge. Takođe, smeša gume koja se koristi može uticati na veći, ili manji otpor kotrljanju. Gume finijih zidova su obično osetljivije na oštećenja bočnih zidova (oštro kamenje i sl.), ali za vožnju po asfaltu ovo uglavnom nije problem.

Kvalitet bočnih zidova se može naslutiti iz naznake broja vlakana po inču (“TPI” – eng. Threads Per Inch), koji proizvođači obično navode. Više slojeva tanjih vlakana obično rezultuje manjim otporom kotrljanju. Ovde proizvođači hoće često da malo “varaju” – tako što prave dva, ili tri sloja debljih vlakana, ali kao broj vlakana po inču napišu zbir vlakana oba (ili sva tri) sloja. Kvalitetne gume obično imaju tri, ili više slojeva sa po preko 100 vlakana po inču u svakom sloju (dakle “preko 300 TPI”). Ovaj efekat pravi veliku i merljivu razliku.

Dodatna prednost kvalitetnih bočnih zidova (sa puno vlakana) je veća udobnost gume pri istom pritisku, u odnosu na gume sa “grubljim” bočnim zidovima.

Smeša gume je uglavnom igralište za marketinška odeljenja proizvođača – svako malo se objavi neka “revolucionarna nova smeša”, “koja bolje prijanja, brže se kotrlja, a duže traje”. Nazovite me konzervativnim.  🙂  Uglavnom se spram broja vlakana (TPI) i namene gume (trkačka, zimska, putna i sl.) dobija i odgovarajuća smeša, bez preteranih razlika.

– Sadržaj –

2.4. Otpor vazduha

Jednostavan deo: što je guma šira i što ima izraženije krampone (i šare), to veći otpor vazduha stvara. Ipak, pošto vozač pravi oko 90% ukupog otpora vazduha bicikla, otpor same gume nije toliko značajan. Da, otpor vazduha eksponencijalno raste sa porastom brzine, ali i dalje je  vozač tu ubedljivo najvažniji faktor.

– Sadržaj –

2.5. Pritisak vazduha u gumi

Što je pritisak vazduha u gumi dalje od optimalnog, bilo da je previsok, ili prenizak, to više otpora kotrljanju pravi guma. Prenizak pritisak ipak više usporava, dok previsok više utiče na manju udobnost i lošije prijanjanje, nego na brzinu. Za objašnjenje optimalnog pritiska videti: Na koliki pritisak da naduvam gume na biciklu?

– Sadržaj –

2.6. Prečnik gume (točka)

Što je točak većeg prečnika, to će ga manje usporavati neravnine i nesavršenosti kolovoza. Šira guma će biti i “viša”, pa samim tim uticati na povećanje (spoljašnjeg) prečnika točka. Detaljnije objašnjenje dimenzija:  Veličina guma za bicikl – standardi dimenzija.

– Sadržaj –

2.7. Širina gume

Ako su pritisak, šara, smeša i zidovi gume isti, šira guma će praviti manji otpor kotrljanju! Ovo će biti objašnjeno pomoću slike 1.

Kako se vidi na slici 1, ukupna visina uže gume (A1) na mestu kontakta sa podlogom sabijena je za oko 1/3 svoje visine, dok je šira guma neznatno sabijena (B1). Šira guma na istom pritisku ima veću nosivost od uže gume.

Drugi bitan faktor je dužina kontaktne tačke (A2 i B2). Šira guma se sabija na kraćem uzdužnom preseku, pa je manji deo bočnih zidova savijen (deformisan), što dovodi do manjeg otpora. Površina kontaktne tačke je ista, ali uža guma se više deformiše, postaje manje okrugla i stvara više otpora kotrljanju pri istom pritisku.

U praksi se uže gume po pravilu pumpaju na viši pritisak od širih (za istu težinu bicikla i vozača). Zbog toga je često slučaj da se uže gume ne kotrljaju ni malo sporije od širih, ali česta je zabluda da su (kvalitetne) široke gume (puno) sporije.

2.8 Kvalitet puta

Što je put neravniji (lošiji), to će uske gume (pored osetno manje udobnosti) biti sporije. Zbog višeg pritiska neophodnog da se izbegnu bušenja pri udaru o džombu, guma će više poskakivati i sporije se kotrljati.

Isto važi i za vožnju van asfalta – ovde je širina gume važna, kao i kramponi, ako je podloga rastresita (pesak, blato, sneg).

– Sadržaj –

3. Zaključak?

Pri izboru širine gume, treba voditi računa prvenstveno o nameni bicikla. Brzina kotrljanja najviše zavisi od vrste i kvaliteta gume. Nakon što su objašnjeni svi značajni faktori, biće data jednostavn(ij)a lista “školskih” pravila:

• Želi se udobnija vožnja – šire gume (sa kvalitetnim bočnim zidovima). Ovde postoji granica posle koje se sa većom širinom ne dobija osetno na udobnosti, a dobija se dodatno na težini. Na dobrom asfaltu granica je negde oko 28 mm. Na lošem oko 37, posle čega nema puno smisla ići na šire gume. Za šumu i blato se obično isplati ići i preko 40, ili 50 mm. Kod manjih točkova (26″ na primer), bolje je ne ići ispod 40 mm, čak ni na asfaltu – jer uža guma daje i nešto manji prečnik (u startu malog) točka, što utiče na to da se više osete rupe i džombe, a i da se točak teže i sporije kotrlja.
• Vozi se po blatu, snegu, ili pesku – šire gume sa kramponima.
• Vozi se po lošem asfaltu – šire gume ćelavog profila znaju biti i brže i udobnije od užih.
• Vozi se po (dobrom) asfaltu – gume ćelavog profila, sa kvalitetnim bočnim zidovima, širine u zavisnosti od željenog nivoa udobnosti. Sve uže od 25 mm donosi osetno smanjenje udobnosti, uz jedva osetne (i teško merljive) prednosti u brzini.

Po mišljenju i iskustvu autora, kvalitet gume i šara imaju puno veći uticaj na “brzinu kotrljanja” od širine gume. Spram vrste podloge po kojoj se vozi, treba izabrati optimalnu širinu, kvalitet i profil gume.

– Sadržaj –

4. Video o užim & širim gumama

Video u kojem pričam o zaštiti od bušenja i optimalnoj širini guma:

Povezan članak – Ćelave gume za bicikl:

– Sadržaj –

Postojeći komentari (pitanja i odgovori) postavljeni ispod ovog članka, premešteni su u ovu temu BikeGremlin foruma:
https://www.bikegremlin.net/threads/da-li-su-uske-gume-brze-otpor-kotrljanju-komentari-clanka.189/