في اللحظة التي تغلق فيها الصمام ، يمكن أن يتقلب ضغط الإطارات. يستخدم الدراج وضع الطالب الذي يذاكر كثيرا لشرح كل شيء
عندما ترى دراجة جديدة لامعة في متجر ، سنراهن أنك لا تستطيع مقاومة ضغط الإطار لفحص الضغط. سيخبرك علماء الأنثروبولوجيا بهذا الرابط إلى أسلافنا الذين اشتروا الخيول ، والذين يمكن أن يؤدي التحقق من حالة أحذية الخيل إلى بيع أو كسرها.
لذلك فإن ضغط الإطارات أمر بالغ الأهمية لراكبي الدراجات. يمكن أن تؤثر حفنة من psi في كلتا الحالتين على الأداء. إذن ما هو ضغط الإطارات الذي يجب أن تعمل به؟ وعندما يقرأ المقياس 100 رطل / بوصة مربعة في الردهة ، فماذا يترجم ذلك على الطريق؟
يقول ميكانيكي فريق Team Sky ، غاري بليم ، [تمت مقابلته مرة أخرى في فبراير 2014]: "ضغوط الإطارات أمر حيوي". "عليك أن تأخذ في الاعتبار وزن الراكب ونوع الإطار والظروف الجوية وطول السباق.
"إيان ستانارد في سباق كلاسيكي ممطر على إطارات FMB سيكون مختلفًا تمامًا عن ريتشي بورت [الآن مع BMC Racing] في مرحلة مشمسة في Veloflex."
أخذ النقطة الأخيرة أولاً ، دعنا نتعامل بسرعة مع مسألة نوع الإطار. عندما يكون الميكانيكيون المحترفون مثل إطارات Blem chat ، سيتحدثون عن الأنابيب الأنبوبية ، والتي تميل إلى أن تحتوي على أنابيب لاتكس.
مادة اللاتكس هي مادة مسامية أكثر بكثير مما قد يتخيله المرء ويمكن أن تتسرب كميات كبيرة من الهواء على مدار اليوم.
"نحن نراقب ضغط الإطارات على جولات التدريب لنرى مقدار ما يخسرونه ، ثم نعدلهم" ، كما يقول Blem. "لنفترض أننا نستخدم إطارات FMB في الكلاسيكيات.
'هذه يمكن أن تفقد ما يصل إلى 0.7 بار [10psi] في غضون ساعات قليلة. ثم ضع في اعتبارك أننا نضخ الإطارات في الساعة 9 صباحًا في الفندق ، ويبدأ السباق في الساعة 12 مساءً. علينا أن ننظر في كيفية أداء الإطارات من الساعة 9 صباحًا إلى 4.30 مساءً ، لذلك غالبًا ما نتضخم بشكل مفرط للتعويض.
فقدان الضغط في أنابيب بوتيل (تلك الشائعة في الإطارات الفاصلة) يكاد لا يكاد يذكر لأن البوتيل أقل مسامية ، كما يضيف.
لكن هذا لا يعني أن ضغط إطارات سيارتك في الصباح سيكون الضغط في نهاية اليوم.
صيغة للنجاح
'عند نفخ الإطارات بالهواء ، يجب أن يكون ضغط الإطارات قريبًا جدًا من قانون الغاز المثالي ، PV=nRT' ، كما يقول James Shingleton من bf1systems ، الشركة المسؤولة عن مستشعرات ضغط الإطارات في Bugatti Veyron.
'لنفترض أننا نفترض أن n و R ثوابت [n هي كمية الهواء المضغوط في الإطار ، وتُقاس بالمولات ، و R هي ثابت الغاز المثالي] وأن حجم الإطار [V] لا يتغير [لذا لا شد أو تشوه للإطار].
'هذا بالتالي يترك P [الضغط] و T [درجة الحرارة] تتغير."
إذا تعرضت إطاراتك التي تبلغ 110 رطل لكل بوصة مربعة إلى انخفاض في درجة الحرارة من 22 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية بمجرد مغادرة منزلك ، فستعمل الإطارات بالفعل بسرعة 102 رطل لكل بوصة مربعة.
اتبع هذا إلى استنتاجه الطبيعي والضغط يتناسب طرديًا مع التغير في درجة الحرارة ، مثل P (نهائي)=P (أولي) x T (نهائي) / T (أولي) ، حيث يتم قياس T في كلفن ، أي درجة C + 273 ، و P تقاس بضغط الإطارات المطلق ، أي psi + 14.7psi: ضغط الهواء عند مستوى سطح البحر.
لنفكر في أن إطاراتك التي تبلغ 110 رطل لكل بوصة مربعة على وشك التعرض لانخفاض في درجة الحرارة من 22 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية بمجرد مغادرة منزلك.
تجاهل تراكم الحرارة من الكبح أو الاحتكاك من الطريق ، ستعمل الإطارات بمجرد تأقلمها بسرعة 102 رطل / بوصة مربعة. لا فرق كبير.
لكن هل يجب علينا أخذ هذا في الاعتبار؟ كيفن دريك ، مهندس تطوير واختبار الإطارات المتخصص ، غير مقتنع تمامًا.
"لا أحد يريد إجراء العمليات الحسابية ، لذلك بعد أن لاحظنا ظروف العالم الحقيقي ، نستخدم القاعدة الأساسية القائلة بأن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية يرفع الضغط بمقدار 1psi. لذلك بالنسبة لمعظم الدراجين ، لن يكون تغير درجة الحرارة مشكلة."
قضية ثقيلة
الشيء التالي الذي يجب مراعاته هو الوزن ، أو على وجه التحديد تأثير الحمل على الإطار.
"دعونا نلقي نظرة على PV=nRT مرة أخرى" ، كما يقول دريك. "إذا بقي nRT ثابتًا ، لا يمكن أن يتغير P إلا إذا كان V يفعل ذلك."
يوضح قانون بويل هذه العلاقة بين حجم الإطار والضغط ، حيث P (مبدئيًا) × V (مبدئيًا)=P (نهائيًا) × V (نهائيًا).
لنفترض أن درجة الحرارة ثابتة وأن حجم إطار الدراجة حوالي 1.2 لتر (بناءً على فكرة أن الإطار عبارة عن طارة مثالية ، وحجم شكل الطارة هو V=2π 2Rr2، حيث r=نصف قطر المقطع العرضي للإطار ، و R=نصف القطر من مركز العجلة إلى منتصف الإطار).
إذا تمكنا من إجراء تغيير في الحجم ، على سبيل المثال ، 0.1 لتر ، فما الذي قد يعنيه ذلك لإطارنا الذي يبلغ 110 رطل في البوصة المربعة؟ أعد ترتيب قانون بويل وستحصل على ما يلي: P (نهائي)=P (أولي) x V (أولي) / V (نهائي).
لذلك بالنسبة لإطارنا ، P2=110 × 1.2 / 1.1 ، وهو ما يساوي 120psi. هذا تغيير كبير في الضغط. ومع ذلك ، فهو يستند إلى فكرة كبيرة "لكن" - فكرة أن الجلوس على الدراجة يضغط على الإطار إلى الحد الذي يتغير حجمه ، بنسبة 10٪ في هذا المثال.
"في حالة الإطارات الأكثر نفخًا بشكل صحيح ، فإن التغيير في الحجم تحت الحمل لا يكاد يذكر" ، كما يقول دريك. "قد ترى انتفاخًا في الجدار الجانبي ، لكن هذا لا يساوي تغيير الحجم ولكن يتغير الشكل.
'لذا لا تتردد في نفخ إطاراتك أثناء جلوسك على دراجتك.
ولكن إذا كان الأمر كذلك ، فلماذا يقوم راكب بوزن 60 كجم بالضغط على راكب بوزن أقل من 90 كجم؟ وبالعودة إلى أسئلتنا الأصلية ، ما هي الضغوط التي يجب أن نتحملها جميعًا؟
"توفر الضغوط المنخفضة رقعة تلامس أكبر حيث يتشوه الإطار تحت الحمل ، وبالتالي يعطي مزيدًا من التماسك" ، كما يقول Blem. "ولكن إذا كانت لينة جدًا ، فيمكن أن تزيد من مقاومة التدحرج وتعرضك لخطر الثقوب الناتجة عن الارتطام [مسطحات الضغط].
'ومع ذلك ، إذا قمت بنفخ الإطارات بشكل زائد عن الحد ، فغالبًا ما يتم تكوين قوة الجر والراحة.'
هذا يعني من الناحية العملية أن الفارس الأثقل سيشوه إطارًا بضغط معين أكثر من المتسابق الأخف وزنًا ، وهذا هو السبب في أن المتسابق الأكبر حجمًا يمارس ضغوطًا أعلى.
البقعة الحلوة هي النقطة التي يكون فيها الجر جيدًا ولكن تشوه الإطارات لا يؤدي إلى معالجة بطيئة ، ولا تمثل مسطحات القرص مشكلة على الطرق غير المستوية ، ومع ذلك لا تزال إطارات سيارتك توفر توسيدًا هوائيًا كافيًا للراحة.
إذن ما هو هذا الرقم؟ يمتلك كلاس دوغلاس ميكانيكيًا سابقًا في Vacansoleil-DCM قاعدة أساسية…
أتحمل ما يقرب من 10٪ من الوزن المجمع بالكيلوغرامات للراكب ودراجته - إنه معيار جيد يمكن من خلاله ضبطه.
'بالنسبة لراكب وزنه 70 كجم على دراجة 7 كجم ، كنت أنظر إلى حوالي 7.7 بار [112psi] ، مع الجزء الأمامي أقل قليلاً من الخلف للتعويض عن توزيع الوزن للراكب. لكن بعد ذلك ، يعود الأمر إلى التجربة."
