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產(chǎn)品評(píng)測(cè) 零部件 經(jīng)驗(yàn)技巧 公路車
走近科學(xué) 26mm和30mm公路輪胎對(duì)比測(cè)試
公路自行車輪胎最佳寬度是多少?西方記者西蒙測(cè)試了26mm和30mm的外胎,來尋求答案。
輪胎寬度的選擇一直是公路車運(yùn)動(dòng)中爭(zhēng)論最激烈的話題之一。傳統(tǒng)上使用窄胎(23毫米或更小),因?yàn)樗鼈兺ǔ8p,因此被認(rèn)為速度更快。然而,最近的趨勢(shì)卻朝著相反的方向發(fā)展。制造商正在鼓勵(lì)車友使用更寬的輪胎(28毫米或更大),聲稱它們可以提供更低的滾動(dòng)阻力和更舒適的騎乘品質(zhì)。
但是究竟什么寬度的輪胎最適合公路車?輪胎寬度不可能無止境的寬下去,為了回答這個(gè)問題,作者設(shè)計(jì)了兩個(gè)測(cè)試,都使用了使用倍耐力P-Zero Race TLR輪胎,使用了兩種不同的規(guī)格: 700×26mm和700×30mm。26mm的尺寸被用來代表標(biāo)準(zhǔn)的、更窄的輪胎寬度,而30mm被用來代表公路車被認(rèn)為相當(dāng)寬的寬度。
第一項(xiàng)測(cè)試是在室內(nèi)的滾筒騎行臺(tái)上進(jìn)行的,而第二項(xiàng)測(cè)試是在戶外的一個(gè)賽道上進(jìn)行的,賽道上有各種不同的路況可以更好的驗(yàn)證。室內(nèi)測(cè)試應(yīng)該會(huì)給我們提供一些可靠的數(shù)據(jù)來檢測(cè)窄胎和寬胎之間的滾動(dòng)阻力差異,但在真實(shí)環(huán)境中評(píng)估每組輪胎的究竟是否合用也是至關(guān)重要的。畢竟,無論滾阻如何最終還是要在真實(shí)路況下綜合考量的。
而根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)涉及到公路車輪胎寬度時(shí),需要在舒適性、滾動(dòng)阻力和空氣動(dòng)力學(xué)之間取得平衡。例如,更寬的輪胎可能更舒適,但使用它們可能意味著犧牲少量的空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然如何平衡取決于你的車子和騎行風(fēng)格,但筆者會(huì)給你一些建議,以適合你的需要。
室內(nèi)滾筒騎行臺(tái)測(cè)試
由于在戶外會(huì)有多種變量在起作用,比如風(fēng)和頻繁的啟動(dòng),在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)試可能不是最佳選擇。在室內(nèi)的室內(nèi)滾筒騎行臺(tái)上騎行,這樣一個(gè)更可控的環(huán)境中,可以更好的測(cè)試特定變量。
室內(nèi)滾筒騎行臺(tái)測(cè)試第一部分:輪胎寬度
測(cè)試很簡(jiǎn)單。取兩組寬度不同輪胎,在固定的時(shí)間間隔內(nèi)以固定的速度騎在滾輪上。然后記錄保持這個(gè)速度所需的功率。其他的一切,如自行車、輪組、騎行姿勢(shì)等等都保持不變的,每次的輪胎氣壓也一樣,26毫米和30毫米都充氣到90psi。如果其中一個(gè)寬度比另一個(gè)快,它應(yīng)該需要較低的功率輸出來保持目標(biāo)速度。然后我們可以推斷出該寬度產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力較小。
在本次測(cè)試中,目標(biāo)速度為40km/h,間隔時(shí)間為5分鐘。在開始每個(gè)測(cè)試間隔之前,筆者以平均速度km/h為目標(biāo),進(jìn)行了5分鐘的熱身,以使所有系統(tǒng)元素達(dá)到一致的工作溫度。每次試驗(yàn)都重復(fù)兩次,然后取平均值以確保一致性。
重要的是,要承認(rèn)這個(gè)測(cè)試并不能完全復(fù)制真實(shí)世界中的騎行,因?yàn)闈L筒的表面比任何道路都要平滑得多。與路面相比,輪胎在滾輪上的變形也略有不同,因?yàn)樾〉闹睆綕L筒擴(kuò)大了輪胎的變形。然而,它仍然提供了一種行之有效方法來控制測(cè)試變量。
所有的測(cè)試都是在一輛配有FFWD F3AD輪組和捷安特TCR Advanced Pro 2 Disc公路自行車上進(jìn)行的。如前所述,用于測(cè)試的輪胎是倍耐力的P-Zero Race TLR,尺寸分別為700×26mm和700×30mm。外胎的結(jié)構(gòu)和橡膠是完全相同的,唯一的區(qū)別是輪胎的寬度。雖然這些外胎是真空的,但這次我們裝有丁基內(nèi)胎進(jìn)行測(cè)試,用以方便更換外胎。這種情況是要比真空胎增加少量滾阻,但兩輪直接的不會(huì)有差異。使用一套Favero Assioma Duo功率鎖踏記錄功率,并在測(cè)試開始時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。
結(jié)論
使用30毫米輪胎以40km/h的速度在滾筒騎行臺(tái)上行駛需要152瓦的平均功率輸出,而使用26毫米輪胎則需要166瓦的平均功率輸出,相差14瓦。不考慮空氣動(dòng)力學(xué)的情況下,完全光滑的表面上施加相同的壓力,寬胎比窄胎快得多。
這是因?yàn),在相同壓力下,較寬外胎的胎壁張力更高,接觸面更短、更寬。第一個(gè)因素意味著外胎彎曲形變損失的能量更少,第二個(gè)因素降低了滾動(dòng)阻力,因?yàn)檩^短、較寬的接觸面減少了摩擦損失。
這樣的測(cè)試缺少一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如果在現(xiàn)實(shí)中騎行,胎壓就需要發(fā)揮作用了。
室內(nèi)滾筒騎行臺(tái)測(cè)試第二部分:輪胎寬度和胎壓當(dāng)在現(xiàn)實(shí)世界中使用更寬的輪胎時(shí),我們通常不會(huì)給它們充氣到與更窄的輪胎相同的胎壓。這樣做會(huì)導(dǎo)致更寬的外胎張力更高,使其比更窄的輪胎更硬,騎乘更不舒服。一條30mm的外胎充氣到90psi,你可以想象,非常堅(jiān)硬。使用寬胎的好處之一是它們應(yīng)該更舒適,但如果輪胎壓力太高,那么我們就無法在現(xiàn)實(shí)世界中獲得這種好處。
在滾筒或者場(chǎng)地上這樣非常光滑的表面上,較高的輪胎壓力和張力降低了滾動(dòng)阻力,因?yàn)樾巫儞p失的能量更少,接觸塊的面積也減少了。然而,在現(xiàn)實(shí)世界中,路面不像那樣平滑,寬輪胎比窄輪胎需要更低的胎壓,因?yàn)槲覀兿胱屚馓バ巫兾章访娴恼饎?dòng)。如果我們給輪胎充氣過度,自行車就會(huì)越過這些路面缺陷,最終降低抓地力和速度。
因此,在滾筒測(cè)試的第二部分,我們根據(jù)輪胎尺寸調(diào)整輪胎壓力。這意味著較寬輪胎的充氣壓力較低,較窄輪胎的充氣壓力較高。這不僅可以更準(zhǔn)確地反映真實(shí)世界的使用情況,而且還可以抵消由于更寬輪胎上增加的張力而帶來的滾動(dòng)阻力優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)倍耐力的建議,在重約64kg的情況下,我應(yīng)該以83psi的壓力使用26mm輪胎,以65psi的壓力使用30mm輪胎,這就是我們?cè)谶@部分測(cè)試中測(cè)試的壓力。
結(jié)論
在推薦的使用壓力下,使用30mm輪胎需要170瓦的平均輸出功率,而使用26mm輪胎需要165瓦的平均輸出功率,F(xiàn)在形勢(shì)已經(jīng)扭轉(zhuǎn),在一個(gè)完全光滑的表面上不考慮空氣動(dòng)力學(xué)情況下,26毫米輪胎有5瓦的優(yōu)勢(shì)。
那么為什么窄胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力突然比寬胎小呢?同樣,這與形變張力和輪胎壓力有關(guān)。一個(gè)26毫米的外胎充氣到83psi時(shí),明顯比一個(gè)30毫米的輪胎在65psi,形變更少,與滾筒的接觸更小。這也意味著30毫米輪胎在自行車和我的身體的重量下壓縮更多,增加了形變的損失,增加了接觸面積的大小。如果我們精確地調(diào)整每個(gè)輪胎尺寸的輪胎壓力,以給出完全相同的形變張力或剛度,滾動(dòng)阻力可能是相同的。
滾筒測(cè)試結(jié)論
最后,我們的滾筒測(cè)試表明,在相同的胎壓下,寬輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力確實(shí)小于窄輪胎。然而,一旦我們根據(jù)現(xiàn)實(shí)中的騎行胎壓進(jìn)行調(diào)整,這種優(yōu)勢(shì)就消失了。在現(xiàn)實(shí)中騎行很重要,因?yàn)檫@是我們使用自行車的方式,所以仍需要仔細(xì)考量選擇最佳外胎寬度。
那在現(xiàn)實(shí)路面騎車呢?大多數(shù)人傾向于在外面的實(shí)際道路上騎車,所以很明顯,滾筒測(cè)試并不能告訴我們?nèi)壳闆r。雖然在滾筒上最終可能沒有太大的區(qū)別,但經(jīng)驗(yàn)告訴我們,更寬的輪胎可能提高舒適度,減少?gòu)?fù)雜路面滯空造成的動(dòng)能損失。
減震和控車
在現(xiàn)實(shí)道路上,公路車外胎需要起到減震的作用,吸收路面上的震動(dòng),而不是反彈。這有助于保持速度,提供舒適性和抓地力。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),輪胎壓力應(yīng)該減少,因?yàn)榈缆纷兊么植凇5,在非常粗糙的路面上,輪胎太窄可能沒有足夠的體積來吸收大的顛簸,并且很有可能會(huì)外胎與輪圈觸底。比如撞到坑洞的情況下,外胎會(huì)在車圈和障礙物之間被壓扁,可能會(huì)會(huì)導(dǎo)致爆胎,損壞外胎和輪圈。
這個(gè)問題對(duì)于較重的車手和自行車來說會(huì)更加嚴(yán)重,因?yàn)樗麄儗?duì)外胎施加的向下壓力更大。考慮到這一點(diǎn),例如,倍耐力建議體重超過96公斤(或人車總重量達(dá)到這個(gè)重量)的車手不要使用小于700×25mm的輪胎。
空氣動(dòng)力學(xué)
另一方面,在良好的路面,對(duì)減震要求不是很高的情況下,較窄的輪胎可能提供一個(gè)較小的空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì),因?yàn)樯晕p少了正面迎風(fēng)面。許多現(xiàn)代氣動(dòng)公路車和輪組的設(shè)計(jì)時(shí),就是搭載25mm外胎時(shí),可以達(dá)到最低風(fēng)阻。作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則,你通常希望輪圈的外寬度略寬于外胎。不過,這可能只是那些在良好道路上參加計(jì)時(shí)賽或公路賽的人值得考慮的問題。
總的來說,訣竅就是找到適合自己,且減震、抓地力、空氣動(dòng)力學(xué)平衡的外胎。如果你在崎嶇的道路上以較慢的速度行駛,那么減震和抓地力是優(yōu)先考慮的因素,這意味著選擇更寬的輪胎。另一方面,如果你在平坦的路面上高速行駛,那么窄胎的微小空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)可能值得擁有。
實(shí)際騎行的印象
雖然滾筒數(shù)據(jù)表明了在受控環(huán)境下,輪胎之間的滾動(dòng)阻力差異,但對(duì)大多數(shù)人來說,在真實(shí)道路上的表現(xiàn)才是最重要的。為了收集更多的主觀印象,我們還在布里斯托爾南部的一個(gè)2.7公里的環(huán)形賽道上測(cè)試了我們兩種型號(hào)的輪胎,賽道上有各種不同的路面。這個(gè)環(huán)線巧妙地結(jié)合了一個(gè)新鋪設(shè)的爬坡,一個(gè)典型的“普通”英國(guó)道路和不完美的下坡,以及在兩者之間的一個(gè)短、平坦的幾乎完全破碎的道路。
在這次測(cè)試中,筆者使用了與倍耐力推薦的輪胎壓力,對(duì)于筆者的重量,26mm輪胎是83psi, 30mm輪胎是65psi。雖然我們可以嘗試通過在設(shè)定的平均功率下騎行的時(shí)間來收集一些數(shù)據(jù),但這個(gè)測(cè)試是在開放道路上進(jìn)行的,所以很難消除車手和環(huán)境變量的影響。比如風(fēng)速,路人和車輛,以及每次剎車和線路選擇的差異,都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾,并導(dǎo)致相當(dāng)大的誤差。
因此,這次測(cè)試的目的不是為了收集數(shù)據(jù),而是為了感受在真實(shí)世界中每一個(gè)輪胎的寬度到底是怎樣的。
實(shí)際騎行的結(jié)論
正如預(yù)期的那樣,在光滑的柏油路面上,兩個(gè)輪胎寬度的差異是最小的。在良好的路面上,與700×26mm輪胎相比更寬的700×30mm,輪胎體積的增加對(duì)改善舒適度沒有明顯的影響,但我們知道有一個(gè)很小的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)面影響。
等道路變得粗糙,較寬外胎的舒適和抓地力的好處變得非常明顯。即使是在“普通”的英國(guó)路段,更寬的輪胎明顯更舒適。除此之外,在路面變的惡劣后,更寬輪胎的獲得額外抓地力更令人信心倍增。在下坡時(shí)尤其如此,較寬的輪胎給人一種更強(qiáng)的穩(wěn)定感。
需要注意的是,雖然窄外胎在崎嶇的道路上可能感覺很快,但我們所體驗(yàn)到的高頻振動(dòng)使人非常難受。正如我們?cè)谳喬毫χ改现兴懻摰,更寬的輪胎在更低的壓力下可以幫助保持外胎與道路接觸的時(shí)間更多,從而降低的滾動(dòng)阻力。
這是一個(gè)復(fù)雜的話題,但輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力很大程度上取決于它的結(jié)構(gòu)和橡膠配方本身。一般來說,更輕的輪胎,更薄、柔軟的橡膠,通常比更重、更厚、更堅(jiān)硬的、攜帶如防刺層的外胎更快,你可以體驗(yàn)到夏季胎和冬輪胎的區(qū)別。正如你可能猜到的那樣,公路車輪胎幾乎總是在速度和耐用性之間進(jìn)行權(quán)衡。最佳選擇取決于你的騎行方式。像紙一樣薄、重量輕的輪胎適合在完美的道路上進(jìn)行計(jì)時(shí)賽,但可能不適合在當(dāng)?shù)氐乃槭〉郎线M(jìn)行計(jì)劃外的短途旅行或長(zhǎng)距離騎行中使用。
你應(yīng)該使用多寬的外胎?
滾筒測(cè)試表明,在相同的壓力下,較寬的外胎比較窄的外胎表現(xiàn)出滾動(dòng)阻力的優(yōu)勢(shì)。然而,一旦你在現(xiàn)實(shí)世界中,這種優(yōu)勢(shì)就消失了。在現(xiàn)實(shí)世界中,“更寬的輪胎更快嗎?”這個(gè)問題的答案更加微妙。雖然更寬的輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力并不比更窄的輪胎少,一旦你正;耐馓埩,他們也不應(yīng)該滾動(dòng)得更慢。更寬的輪胎也可能更舒適,抓地力更強(qiáng)。一輛更舒適、更有信心的車在整體上也可能更快,這取決于地形。
因此,我們可以根據(jù)其他標(biāo)準(zhǔn)來選擇輪胎寬度,比如減震要求、抓地力和空氣動(dòng)力學(xué)。最后,你需要掂量一下你的自行車設(shè)置想要達(dá)到什么效果。
如果你的自行車有足夠的間隙,我們通常會(huì)推薦一個(gè)折中的選擇,即28毫米的外胎,作為所有這些特征的平衡點(diǎn)。
如果你在良好的路面上參加比賽或計(jì)時(shí)賽,那么一個(gè)稍微窄一點(diǎn)的、25mm輪胎可能會(huì)在高速行駛時(shí)提供一點(diǎn)點(diǎn)空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)。但是,如果你在粗糙的道路上比賽,稍微寬一點(diǎn)可能更好。
如果你經(jīng)常在特別粗糙的路面上騎行,或者想要進(jìn)入一些礫石路段,30毫米(或更大)的外胎可能會(huì)給你帶來更大的舒適度、抓地力和操控性,而且對(duì)滾動(dòng)阻力沒有影響。
責(zé)任編輯:Avalon
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