Nadogradnja guma može biti najjeftiniji način da poboljšate svoju vožnju, ali birate li vi? Razlažemo kako su napravljeni i funkcioniraju
Zvuči kao znanstvena fantastika, ali uvođenje materijala svemirskog doba u gume za cestovne bicikle moglo bi im dati oblik virtualne inteligencije. Kada se vozite po ravnoj, glatkoj cesti, guma u gumama će se automatski stvrdnuti kako bi se smanjio otpor kotrljanja, ali kada kočite, ubrzavate ili skrećete u zavoju, omekšat će kako bi se stvorilo bolje prianjanje.
Čarolija dolazi u obliku grafena – čudesne supstance koja izaziva trepet srca u području znanosti o materijalima. Grafen je sloj ugljika debljine jednog atoma koji je nevjerojatno lagan, jak i fleksibilan. To bi moglo dovesti do sklopivih mobilnih telefona, dramatično lakših zrakoplova i, ovaj, najtanjih, najneprobojnijih kondoma (Zaklada Bill & Melinda Gates donirala je 100 000 dolara za ulaganje u grafen kako bi se stvorila sigurnija kontracepcija s boljim osjećajem).
Također je spreman preobraziti svijet biciklizma, uključujući cestovnu gumu, a nećete morati čekati desetljećima da testirate njegove učinke. Talijanska tvrtka Vittoria upravo je lansirala verziju svoje popularne gume Corsa s dodatkom grafena u smjesi gaznog sloja i tvrdi da je rezultat smanjenje otpora kotrljanja za 19% u usporedbi s prethodnikom, kao i veća otpornost na probijanje i velika poboljšanja u ukupnom dugovječnost.
Iako je prerano za Cyclist da potvrdi ove tvrdnje, to je svakako dokaz da su gume, unatoč tome što su među najmanje glamuroznim komponentama koje ćete pronaći na biciklu, na čelu znanstvenog razvoja i imaju daleko veći utjecaj na kvalitetu vožnje i performanse nego što im se često pripisuje priznanje. Gume dobre kvalitete možda su najjeftinija i najlakša nadogradnja koju možete napraviti na svom biciklu, pa je vrijedno razumjeti nešto o tome što ulazi u te gumene prstenove.
Krug kompromisa
Minimiziranje otpora kotrljanja, maksimiziranje prianjanja, ublažavanje vožnje, a sve to dok se brani od stalne prijetnje od stakla, kamena i trnja – gume su impresivna inženjerska dostignuća. Proizvođači moraju uravnotežiti ove konkurentske zahtjeve kada razvijaju nove gume, a to nije lak zadatak, kako objašnjava Benjamin Blaurock, voditelj proizvoda za Continentalove cestovne gume. 'Ako povećate jedan od ovih parametara, to će utjecati na barem jedan od ostalih', kaže on. 'Na primjer, vrlo tvrda smjesa smanjila bi otpor kotrljanja, ali bi smanjila prianjanje, a uz to bi se činilo vrlo drvenim za vožnju. Ako želite visoku otpornost na probijanje, možete dodati debeli sloj protiv probijanja, ali to povećava težinu i povećava otpor kotrljanja.’
Takvi neizbježni kompromisi objašnjavaju široki spektar dostupnih cestovnih guma. Na jednom kraju su krute, teške, izdržljive i visoko zaštićene gume najprikladnije za putovanja i putovanja na posao, gdje je otpornost na bušenje važnija od brzine i performansi. S druge strane su super lagane, prianjajuće, gipke gume namijenjene trkačima koji su spremni prihvatiti povećani rizik od puknuća gume i smanjenu dugovječnost za dodatna poboljšanja performansi koja bi im mogla osigurati pobjedu ili novi PB na dan utrke.
Kao što Blaurock ističe, 'Važno je imati izvrstan osjećaj u gumama, a one mogu utjecati na razinu performansi
na vrlo značajan način.' Također nas podsjeća da su neki ljudi spremni izdvojiti više od £2000 za vrhunske karbonske kotače, dok je razlika u cijeni između srednjeg i vrhunskog -kvalitetna guma je jedva £50. Gume predstavljaju relativno jeftinu nadogradnju.
S tako malim kontaktom s površinom ceste – manje od otiska palca – kako guma može napraviti toliku razliku u osjećaju vožnje? Za razliku od guma za brdske bicikle, gdje je uzorak gaznog sloja ključan za prianjanje, cestovne gume više se oslanjaju na kombinaciju smjese gume i gipkosti karkase. Na mokrom će cestovna guma prorezati sloj vode (a ne akvaplan na njemu) pa stoga čak i potpuno glatka guma još uvijek može pružiti dovoljno prianjanja da vas drži uspravnim. Čak i proizvođači guma priznaju da je bilo kakav uzorak gaznog sloja na cestovnoj gumi više za psihološku dobrobit vozača nego bilo kakav doprinos prianjanju. Ono što ovo pokazuje je koliko je konstrukcija cestovne gume važna za svaki aspekt njezine izvedbe, pa maknimo slojeve.
Roll-up, roll-up
Gume su obično sklop od četiri elementa. Kvaliteta materijala korištenih za svaki od njih je važna, ali način na koji oni međusobno djeluju određuje izvedbu. Radeći od vanjskog sloja prema unutra, prvo dolazi gazni sloj ili gumena smjesa koja je u kontaktu s cestom. Sljedeći je obično neka vrsta sloja za zaštitu od probijanja i na kraju dolazi trup koji daje strukturu gumi. Četvrti element je zračnica, koja je ili potpuno zatvorena unutar karkase, kao kod cjevastih guma, ili je ugrađena kao zasebna komponenta, prema glavnim zahtjevima.
Gume bez zračnice, koje njemački proizvođač guma Schwalbe opisuje kao 'tehnologiju budućnosti', uklanjaju potrebu za unutarnjom zračnicom i stoga smanjuju otpor kotrljanja uklanjajući gubitke uslijed trenja između zračnice i gume guma se kotrlja i savija. Schwalbe tvrdi da njegova Pro One guma bez zračnice ima 25% manji otpor kotrljanja od usporedive klinče gume s unutarnjom zračnicom, što naglašava utjecaj same zračnice na sustav guma.
Za dan utrke, profesionalci u svim disciplinama uključujući stazu, kronometar, cestu i ciklokros koriste cjevaste gume, gdje su gazni sloj, kućište i zračnica spojeni u jednu strukturu. Unatoč neugodnom faktoru zbog potrebe lijepljenja ovih guma na naplatke kotača (ne zahvaćaju se preko zakačenog ruba kao što je uobičajeno), profesionalci favoriziraju uglađeniju vožnju cjevastih guma, dokazano niži otpor kotrljanja i sigurnost da čak i kada su prazne, guma ostaje na felgi.
'Fizika tog savršeno okruglog oblika poprečnog presjeka koji nježno grli (obično) unutarnju gumu od lateksa optimalna je za mekan, savitljiv sustav jer će se savršeno deformirati u svakom smjeru,' kaže Morgan Nicol, glavni tehnički direktor tvrtke Challenge Tyres, tvrtka specijalizirana za ručnu izradu cjevastih guma. Tipična klinča guma konstruirana je s naglašenim U-oblikom i neće se deformirati tako ravnomjerno.
Zašto je to važno? Kako bi se smanjio otpor kotrljanja, guma mora biti dovoljno elastična da se deformira i apsorbira sve nesavršenosti na površini ceste, dopuštajući nesmetano kretanje vozača i bicikla.
Alternativa je, kaže Nicol, da svaki put kad guma udari o kamen ili neravnu površinu, odbije se za mali dio (što se događa mnogo puta po okretaju kotača), opirući se kretanju prema naprijed. Ako ste pod povećalom promatrali čak i super glatku površinu ceste, njen profil je daleko od ravnog. Na mikroskopskoj razini, gume doživljavaju nešto slično poskakivanju po kaldrmi Paris-Roubaixa svake pojedine vožnje, gubeći energiju dok je kotač stalno u zraku. Zbog toga se tanke gume s visokim tlakom postupno izbacuju iz upotrebe u korist širih guma koje rade pri nižem tlaku, jer je dokazano da šire gume s nižim tlakom stvaraju manji otpor kotrljanja jer se lakše deformiraju i stoga manje odskaču.
Eric Gertner, Bontragerov glavni inženjer za gume, kaže: 'Svi su nekada vozili gume širine 19 mm napumpane na 120 psi misleći da je to brže. Ali sada znamo da to nije slučaj. Prema onome što smo vidjeli tijekom testiranja, guma s višim tlakom više će vas poskakivati, a to poskakivanje zapravo je energija koja se ispušta u svemir. Na ulaštenom velodromu guma od 19 mm može biti najbrža, ali na cesti je optimalna guma definitivno veća za uklanjanje buke s ceste, a niži tlak, unutar razumnih granica, dobar je potez za mnoge ljude.'
Čini se da je gipkost najveći adut gume, a još više u zavojima, osobito na mokrom ili na grubim površinama. Nicol kaže: 'Dok ulazite u zavoje gdje površina ceste nije savršena, svako poskakivanje preko neravnina smanjit će težinu gume.' Ako se u situaciju doda voda, ona djeluje kao lubrikant i vjerojatno ćete skliznuti na vaša stražnja strana osim ako gipkost vaše gume ne može zadržati kontakt s cestom.
‘Podatnost djelomično ovisi o debljini i fleksibilnosti gaznog sloja, ali zapravo je kućište ono koje igra dominantnu ulogu u performansama gume,’ kaže Nicol. Ovo kućište sastoji se od slojeva tkanih i spojenih niti. Što je veći broj niti po inču (TPI), to je svaka nit tanja i guma će biti podatnija. Gume trkaće kvalitete mogu imati do 320TPI, dok zimske gume za trening mogu imati samo 60TPI. Ali budite oprezni pri odabiru guma, jer će proizvođači često navoditi TPI stope na temelju višestrukih slojeva karkase. Na primjer, trup od 180TPI može biti tri sloja od 60TPI.
Materijali su i ovdje važni, s vrhunskom svilom (koja se koristi za gusjenice) koja je mekša i podatnija od pamučnih niti, koje zauzvrat nadmašuju najlon. Ali kao što je Continentalov Blaurock istaknuo na početku, ne možete imati sve. Veliki broj niti, trupovi od pamuka i gazišta od mekše durometarske gume možda su najsavitljiviji, ali im nedostaje izdržljivost i otpornost na posjekotine čvršćeg najlona i tvrđih gumenih smjesa.
Do sada ništa nije uspjelo prkositi ovim kompromisima i proizvesti savršenu mješavinu gipkosti i izdržljivosti. Ali tko zna što bi se moglo dogoditi nakon što revolucija grafena zaživi?
