A kerékpár kerék vagy kerékpár kerék egy kerék alkalmas a kerékpár (kerékpár). Legtöbbször küllős kerék . A kerékpáros kerekeket legtöbbször egy tengely segítségével rögzítik a vázhoz és a villához , ezt a tengelyt gyakran rögzítik egy rögzített részhez egy anya vagy egy középen kívüli karos rendszer ( Tullio Campagnolo találmánya ).
Az első kerékpár kerekek épültek, mint a kocsik : egy fa agy , egy acél tengely (a csapágyak a villák végén helyezkedtek el), fa küllők és gyakran rosszul illeszkedő vas hevederek. A modern kerékpár van egy fém hub , vékony fém küllők, és egy fém vagy szénszálas felni , hogy tartja a gumi abroncs .
Az agy a kerékpár kerék központi része. Ez egy tengelyből, csapágyakból és az agy testéből áll. Az agy testének általában két megmunkált karima van, amelyekhez a küllők csatlakoztathatók. A ház egy darabban lehet kazettával, vagy szabadonfutóval, vagy régebbi modelleken a karimák külön testen lehetnek. A hubnak többféle típusa van:
A tengelyt rögzítőkapcsokkal rögzítik a vázhoz vagy a villához. Többféle lehet:
A modern kerékpárok szabványos tengelytávolsággal rendelkeznek: az első kerékagyaknál a villa távolsága általában 100 mm, míg a hátsó kerékagy távolsága országúti kerékpár esetében általában 130 mm , ATV esetében pedig 135 mm -150 mm . Ez a szélesebb távolság lehetővé teszi a fejtér kialakítását, amely felhasználható tárcsafék hozzáadásához vagy a kerék szélességének növeléséhez, hogy erősebb legyen.
CsapágyakA csapágyak lehetővé teszik, hogy a test (és a kerék alkatrészei) szabadon forogjanak a tengely körül. A legtöbb kerékpáragy acél vagy kerámia csapágygolyót használ . A régebbi modellek kúp- és pohárcsapágy-rendszert használnak, míg a modern kerekek előre összeállított gyűrűs csapágyat használnak, amely lehetővé teszi az építtető számára, hogy egyszerűsítse a technikát, és továbbra is meglehetősen átlagos csapágyazással rendelkezik, kivéve a vonal tetejét. a pontos és hatékony csapágyazás egyetlen módja (lásd Campagnolo, Fulcrum csúcskerekek).
A kúppal ellátott agy és a pohárcsapágy olyan golyókat tartalmaz, amelyek érintkeznek a tengelybe csavart kúppal és az agy testébe befogott pohárral. Mindkét felület sima, így a golyók a lehető legkisebb súrlódással gurulnak. Az ilyen típusú agy könnyen szétszerelhető kenés céljából, de megfelelően be kell állítani. A nem megfelelő illeszkedés korai kopást vagy törést okozhat.
A gyűrű alakú csapágyagy gyűrűje úgy néz ki, mint egy üreges henger. A gömbök a belső és a külső felület közé ékelődnek. A belső felület ezután elfordulhat a külső felülethez képest. A minőség sokkal magasabb lehet, mint az úszó golyók. A gyűrű beragadt az agy testébe, és a tengely a gyűrű belső felületével szemben helyezkedik el. Maga a gyűrű nem állítható vagy javítható; éppen ellenkezőleg, kopás vagy törés esetén meg kell változtatni.
Az agy testeA test az agy azon része, amelyhez a küllők (vagy a korong szerkezetei) kapcsolódnak. A küllős kerék agyának teste általában két peremmel rendelkezik, amelyek síkja merőleges a tengelyre. Ezeken a karimákon lyukak vagy rések vannak a küllők megtartására. Egyes kerekek (például a Full Speed Ahead RD-800) további karimával rendelkeznek az agy közepén. Másokon (például néhány Bontrager vagy Zipp márkájú kerék) nem látunk karimát. A küllők továbbra is az agy széléhez vannak rögzítve, de a látható lyukakhoz nem. Más kerekeknek (mint a Velomax / Easton) menetes agya van, amelyre a küllők fel vannak csavarva.
Fékek az agybanEgyes agyak tárcsafékeket képesek elhelyezni, vagy a dobfékrendszer szerves részét képezik:
Sok városi vagy hibrid kerékpár dinamója van integrálva az agyba . Ez egy áramgenerátor, amely az első kerék agyában található, amely lehetővé teszi az első fényszóró és a hátsó fényszóró áramellátását a kerékpár megvilágításához .
Az áramot az agyban lévő mágnesek forgása hozza létre.
LánckerékSzámos módszer létezik a lánckeréknek a hátsó agyhoz történő rögzítésére:
Eredetileg fából készült, a jelenlegi kerékpár kerekei általában szénszálasak, vagy gyakrabban extrudálással nyert fémdarabból vannak kialakítva , amelyet visszahajtanak magukra, hogy kört kapjanak. Néhány kerék alumínium felnihez rögzített aerodinamikus szén kört használ. Erre a felnire hagyományos gumiabroncsokat szerelünk.
Az 1980-as évekig a legtöbb keréktárcsa (a versenymotorok kivételével) acélból és hőre lágyuló műanyagból készült . Most a fém felnik alumíniumötvözetből készülnek.
A felnifékekkel való használatra tervezett felnik sima fékfelülettel rendelkeznek. A tárcsafékekkel vagy a kerékagyon belüli fékekkel való használatra tervezett felnik néha nem rendelkeznek ezzel a felülettel.
A rúdfékek dörzsölik a felni belső felületét. Az ilyen típusú fékhez használt felnik nem használhatók féknyereg fékekkel.
A keresztmetszetek nagyon különbözhetnek a különféle felnik között. A felni alakja attól a céltól függ, amelyre tervezték. Figyelembe kell venni az aerodinamikát, a súlyt, a tehetetlenséget, a merevséget, a szilárdságot, a tömlő nélküli gumiabroncsokkal való kompatibilitást, a bizonyos féktípusokkal való kompatibilitást, valamint a költségeket.
Az alumínium felniket gyakran megerősítik egyetlen vagy dupla fűzőlyukakkal, hogy elosszák a küllők feszültségét. Egyetlen lyuk erősíti a küllő lyukat, mint egy üreges szegecs. A dupla fűzőlyuk egy duplafalú perem két falába szegecselt csésze.
Gumiabroncs peremA legtöbb felni hagyományos gumiabroncs .
A gumiabroncsok két fém vagy kevlár gyűrűvel (gyöngyökkel) rendelkeznek, amelyek állandó állapotban tartják a gumiabroncs belső átmérőjét, amely kisebb, mint a felni oldalfalainak külső átmérője. Felfújáskor (belső csővel vagy anélkül) a gumiabroncsot a felni oldalához nyomják. Ez az érintkező felület lehetővé teszi a nyomaték átadását (gyorsulás vagy fékezés közben) a kerékpánt és a gumiabroncs között.
Ha a perem belső csővel érintkező felületén küllőlyukak vannak, akkor azokat a peremszalaggal kell lefedni, általában gumival, anyaggal vagy merev műanyaggal a kamra védelme érdekében.
Ennek a rendszernek az az előnye, hogy szivárgás esetén a kamra könnyen elérhető javítás vagy csere céljából.
Az ISO 5775-2 szabvány meghatározza a kerékpár felnik nevét. Megkülönböztetünk:
Eredetileg a gumiabroncsok felnik egyenes falúak voltak. Az 1970-es években számos horogterv jelent meg a rúd helyben tartására. Ez lehetővé tette a légnyomás növekedését ( 4 és 6 bar között).
Cső alakú peremA cső alakú gumiabroncs olyan kerékpár gumiabroncs, amelyet a belső cső köré varrva tórust képeznek. Ezután mindent felragasztanak (néha kétoldalas ragasztószalaggal) a peremre.
A cső alakú gumiabroncson keletkező defektet nehezebb kijavítani, mint a cső alakú gumiabroncson. A gumiabroncsot el kell távolítani a peremről, fel kell nyitni, meg kell javítani, fel kell varrni, majd végül vissza kell ragasztani a felnire. A csövek nagyrészt felváltották a csöveket az amatőr versenyeken, de a csöveket általában használják a fedett pályás versenyeken (mivel a zárt pálya miatt a lyukasztások kevésbé valószínűek), a professzionális versenyeken és az órával szemben.
A csőszerűnek tekinthető, hogy kényelmesebb, és a teljesítménye meghaladja a cső alakú gumiabroncsot, kevésbé törékeny lenne, mint a gumiabroncs, mert a hibák elsősorban a belső cső megcsípéséből származnak, ami ritkábban fordul elő csőszerű.
A csövek általában könnyebbek és erősebbek, mint a gumiabroncsok és a csőrendszerek - azonban gyakoribbak. A teljes keréknél a cső alakú perem általában kevésbé nehéz, mint a gumiabroncs és a belső cső egyenértékű.
A keréken elért súlyelőnynek (mozgó alkatrésznek, ahol a megnövelt súly fontos) figyelembe kell venni, hogy tartalék tömlőt kell magával cipelni - míg a belső gumiabroncsok javíthatók készletjavítással vagy esetleg belső csővel. A versenyben ezért a tömlő használatát részesítik előnyben, amikor a kerékpárosnak nem kell viselnie a sürgősségi tömlőt.
A cső egyéb előnyei között reménykedhet a szúrás csökkenésének valószínűségében, az abroncsnyomás nagyobb tartományában ( 2 bar-tól 13 bar-ig). Ezen túlmenően, ha egy tömlő nagy sebességgel elszakad és megfelelően fel van ragasztva, akkor nem fog megőrülni; ez csökkenti a balesetek kockázatát.
A tömlőkön általában a Presta típusú szelepeket használják .
Van egy cső nélküli gumiabroncs modell, belső cső nélkül, beépített légtérrel, nem pedig külön belső gumiabroncs (TUFO).
Tömlő nélküli gumiabroncsok ( tubeless )A tubus nélküli gumiabroncs-rendszerhez légmentesen záródó abroncsra van szükség, amely nem engedheti, hogy a levegő áthaladjon sem a szelepen, sem a küllők lyukain (ha a felni ezen részéhez érnek), sem a gumiabroncs peremén. Szüksége van egy kompatibilis gumiabroncsra is.
A tubeless gumiabroncsok fő előnye az alacsony felfújási nyomás lehetősége, amely jobb tapadást tesz lehetővé, a lyukasztás veszélye nélkül, ha belső csövét a perem és egy külső akadály közé ékeli. A gumiabroncs alacsony nyomása miatt a tömlő nélküli peremnek speciális horgokkal is rendelkeznie kell, hogy optimális támaszt biztosítsanak a gumiabroncs számára és megakadályozzák a kipattanást.
A tubeless gumiabroncsok hátránya , hogy köztük a gumiabroncsoknál nehezebben felszerelhetők, mint a tubusos gumiabroncsoknál, és a versenyzőknek még mindig tartalék csövet kell viselniük, ha az abroncs felszakad.
A 2006 , CORIMA és Hutchinson indított tömlő nélküli rendszer országúti kerékpárokhoz.
Tubeless füllelNéhány versenyző olcsó tubus nélküli felszerelést kapott, ha a felni lyukakat egy speciális peremszalaggal (ún. Skót szalaggal ) bedugta, és a gumiabroncs szelepét és gyöngyét latex tömítőanyaggal lezárta. Azok a kerekek azonban, amelyek nem a tömlő nélküli gumiabroncsok befogadására készültek, nem rendelkeznek megfelelő horgokkal. Vannak olyan cső nélküli készletek is, amelyek egy lezárt gumiabroncs-szalagra hegesztett szelepből állnak, amelyet az átalakításhoz csak a peremre kell helyezni.
Tubeless USTAz UST ( Universal rendszer Tubeless ) szabvány, melyet eredetileg Mavic , Michelin és Hutchinson a mountain bike , a legszélesebb körben használt és jól ismert rendszere. Ez a szabvány meghatározza a felni és a gumiabroncs jellemzőit. A peremnek:
Az abroncsnak az oldalán kell lennie:
A perem hornyában történő fúrás hiánya lehetetlenné teszi az anyák áthaladását, amelyeket általában a küllők megtartására használnak. Ennek a korlátozásnak a leküzdése érdekében az UST szabványnak megfelelő Mavic felnik „Fore” technikát alkalmaznak: a perem fúrása a küllős oldalon menetes , és az anya közvetlenül a küllő felőli perembe van csavarva.
Tubeless NoTubesA Notubes gyártó kifejlesztett egy speciális felniprofilt, amely lehetővé teszi számos olyan gumiabroncs nagy megbízhatósággal történő fenntartását, amelyeket eredetileg egy belső csőbe történő beépítésre terveztek. Ezt a kapacitást a ZTR felni kínálja a horgok sajátos alakja, amelyek profilját szabadalom védi . Ebben a szerelvényben a szúrásgátló termék kötelező, mert a „Cső típusú” gumiabroncsok nem vízállóak. A cső típusú gumiabroncs felszerelése bonyolultabb lehet, mivel a felni és az abroncs közötti hézagok hosszabbak.
Használható tubulus nélküli felni " fedéllel " .
A Roval kerékcsalád a Specialized gyártótól ugyanazt a funkciót kínálja a Notubes jóváhagyása nélkül, aminek eredményeként a 2008. szeptember 18 a jogi lépésekhez.
A peremet több feszített küllõ csatlakoztatja az agyhoz. Eredetileg a kerékpár kerekei fa küllőt használtak, amelyeket összenyomtak. Ma a kerékpárokat szinte mindig kifeszített küllőkkel látják el. Van néhány márka, amely küllővel ellátott kerekeket gyárt, amelyek összenyomhatók vagy puhák.
Mindegyik küllő végén van egy kis anya - úgynevezett küllőfej -, amely a küllő feszültségének beállítására szolgál. A küllők mellbimbója általában a küllők végén helyezkedik el a felni oldalán, de egyes kerekeken az agy oldalán helyezik el úgy, hogy a súly közelebb legyen a kerék tengelyéhez, és csökkenjen a küllő nyomatéka. Az alumínium anyák csökkenthetik a tehetetlenség pillanatát is, de gyengébbek, mint a sárgarézek. A felni oldalán lévő anya általában a kerék középpontja felé nyúlik ki, de versenykerekekben a felnin belül lehetnek, ami enyhe aerodinamikai javulást biztosít.
A középen elvékonyodott küllő könnyebb, rugalmasabb és aerodinamikusabb, mint az egyenletes vastagságú küllők. 2007-ben a Mavic kiadta az új küllőtechnológiát, az R-Sys-t, amely lehetővé teszi a küllő nyújtását vagy összenyomását. Ennek a technológiának lehetővé kell tennie a kerék küllők számának csökkentését, ezáltal könnyebbé tételét, tehetetlenségének csökkentését és merevségének növelését anélkül, hogy kevésbé szilárd lenne.
KeresztmetszetA küllők általában kör alakúak, de a nagy teljesítményre tervezett kerekek néha lapos vagy ovális szakaszú küllőket használnak az aerodinamikai ellenállás csökkentésére. Egyes küllőknek cső alakú szakaszuk van.
AnyagokA legtöbb kerékpár küllője acélból, rozsdamentes acélból, titánból, alumíniumból vagy szénszálból készül . A rozsdamentes acél küllők tartóssága, merevsége, sérüléstűrése és könnyű karbantartása miatt népszerűek az építők és a kerékpárosok körében . A titán küllők puhábbak és drágábbak, mint az acél, míg az alumínium küllők élettartama rövidebb. A szén-küllők, amelyek többségében kisebbségben vannak, egyre inkább felhasználhatók a szén tulajdonságaihoz (TraComp System on Mavic R-SYS).
Küllők számaA hagyományos fém kerékpárok egyetlen lovas számára általában 16, 20, 28, 32 vagy 36 küllővel rendelkeznek. A tandem kerekek általában 40 vagy 48. A BMX-ek általában 36 vagy 48. A kevesebb küllõvel ellátott kerekek aerodinamikusabbak, mert a küllõk aerodinamikai ellenállása csökken. Másrészt a csökkentett küllők száma azt jelenti, hogy a perem nagyobb területe nem marad fenn, ezért erősebb és gyakran nehezebb felnikre van szükség. Egyes kerekeken a küllők nincsenek egyenletesen elosztva a felnin. Merevebb peremre van szükség, és a küllő feszességét megfelelően be kell állítani. A hagyományos kerekek egyenletes elrendezésű küllőkkel vannak ellátva a perem kerülete mentén, és ezért hosszabb karbantartást igényelnek. A kerék kialakításának általános tendenciája arra utal, hogy a felni anyagának technológiai fejlődése a kerékenkénti küllők számának csökkenéséhez vezethet.
A nemzetközi szabályozás kerekenként minimum 16 küllőt ír elő az online versenyekre . A triatlonban az FFTRI 20 sugarat vet ki az országos versenyekre draftolással.
Küllő átmérőjeÁllandó átmérőjű küllőknél 1,6 mm ( 16 nyomtáv ), 1,8 mm ( 15 nyomtáv ), 2,0 mm ( 14 nyomtáv ), 2,3 mm ( 13 nyomtáv ) átmérőket találunk .
ÁtlapolásAz átlapolás megfelel annak a mintának, amellyel a küllők érintkeznek az agy és a perem között. Míg a legtöbb gyártó ugyanazt a mintát használja a kerék bal és jobb oldalára, egyre több olyan speciális kerék van, amelyeknek két oldala között különböző átlapolási minták vannak. A sugárirányú küllők, az agyra merőleges, nem keresztezett küllőkkel lehetővé teszik egy nagyon könnyű kerék (kevés anyag) és függőlegesen nagyon merev kialakítását, a kényelem és a rugalmasság kárára. Ahhoz azonban, hogy a forgatónyomatékot az agyról a peremre hatékonyan lehessen átvinni , például a meghajtó kerekek vagy a tárcsa- vagy dobfékkel ellátott kerekek esetében, a jobb élettartam érdekében a ferde küllőket fel kell szerelni az agy peremére. Ez jobb nyomatékkapacitást tesz lehetővé (de minimális függőleges merevséget). A különböző mintázatok megnevezéséhez gyakran használjuk az egyes sugarak által keresztezett sugarak számát. A 36 vagy 32 küllős kerekek leggyakoribb kialakításai a kettős kereszt vagy a háromszoros kerekek, de más kereszt is használható. Az a szög, amelynél a küllők összefonódnak, nem csak a keresztezések számától függ: azok a kerekek, amelyeknek nincs ugyanolyan küllõszáma, vagy eltérõ az agy átmérõjük, nem azonos külsõ szöget zárnak be. Valamennyi közös küllős kerék esetén, ha a forgatónyomatékot az agyra helyezzük, a küllők fele hajtja a felnit, míg a másik fele csak megfeszül, hogy ellensúlyozza az első felét. Ha előre forgatónyomatékot alkalmazunk (pl. Gyorsítás közben), akkor a második fele feszültebb lesz, míg az első fele ellazul; ez kényszeríti a peremet fordulásra. Fékezéskor fordítva történik.
Azokat a kerekeket, amelyeknek nem kell jelentős nyomatékot átadniuk a kerék és a felni között, gyakran sugárirányban fonják össze. Itt a küllők elhagyják az agyat a tengelyre merőlegesen a perem irányában. Nem lépnek át más sugarakat. Ez az átlapolt minta nem tudja hatékonyan átvinni a nyomatékot, mert az agy forgatónyomatéka nagy terhelést okoz az összes küllõ számára. Ezért egyszerűbbnek tekinthető egy kereszttel ellátott küllőkerék megépítése, mint az agykarimák, a küllők, a küllőkarok és a radiális küllőkerék peremének megerősítése a meghajtás és a fékezés érdekében. Valóban, a sugárirányú átfutás még a nem hajtott keréknél is nagy szilárdságú anyagokat igényel. Azokat az agyakat, amelyeket már használtak más átlapoláshoz, nem szabad használni sugaras átlapoláshoz, mivel a küllők által okozott kismértékű deformációk az agy karimáját törékennyé tehetik, és ez megtörhet.
A kerékgyártók más egzotikus mintákat is alkalmaznak (mint például a varjúláb, amely lényegében a sugárirányú és az érintőleges összefonódás kombinációja), valamint az innovatív agygeometriákat. Ezeknek a modelleknek a nagy része új nagy teherbírású anyagokat vagy gyártási módszereket használ, amelyek javítják a kerék teljesítményét. Ugyanakkor, mint minden architektúránál, a gyakorlati hasznosság sem mindig mutatkozik meg, és az átlapolt mintákat gyakran pusztán esztétikai okokból választják.
Összeszerelés és beállításA kerékgeometriának három szempontját kell figyelembe venni a kerék felszerelésénél vagy a már szerelt kerék küllõinél történõ beavatkozáskor: központosítás, kifutás és ugrás. A központozás célja, hogy a peremet az agy pontosan felén elhelyezkedő síkba helyezze úgy, hogy a kerékpárra szerelve ez utóbbi a kerékpár hossztengelyéhez igazodjon. Az első agy szimmetriája - a féktárcsát hordozó agyak kivételével - egyenlő szöget eredményez a jobb oldali és a bal oldali küllők között. A hátsó agyon - a legtöbb esetben aszimmetrikus a szabadonfutó karosszéria jobb oldali jelenléte miatt - a központosítás mechanikusan szögkülönbséget generál a szabadonfutó oldalon lévő küllők (CRL) és a kerékkel ellentétes oldalon lévő küllők között (ENT). A kerék középpontosítását egy középmérővel kell mérni. A fátyol - amelyet el kell távolítani - a perem oldalirányú deformációja. Az ugrás - amelyet szintén el kell távolítani - a perem hosszirányú deformációja, vagyis a körátmérőjének deformációja. Ezeket a hibákat a küllők megfeszítésével vagy lazításával orvosolják.
A vágás e három geometriai aspektusa mellett a küllők feszültsége fontos a kerék élettartama, merevsége és a sokkok elnyeléséhez való képesség szempontjából. Túl laza küllővel a perem könnyen deformálódhat a durva terepen történő ütközés következtében. A túl szoros küllők túlterheltek és gyorsan elszakadnak. A küllős tensiométerek a küllő feszültségét mérő eszközök. Egy másik klasszikus módszer a küllő feszültségének durva becsléséhez az, hogy becsípje és meghallgassa rezgéseinek zenei hangvételét. Az ideális feszültség a küllők hosszától és azok méretétől (átmérőjétől) függ. Vannak táblázatok, amelyek megadják a feszültséget az egyes küllők hosszához, abszolút fizikai feszültségben, vagy olyan zenei skálával, amely megfelel annak a hozzávetőleges feszültségnek, amelyhez a küllőket igazítani kell. Meg kell jegyezni, hogy a gyakorlatban a kerék különböző részei közötti eltérések miatt a helyesen beállított kerék főszabály szerint nem fogja egyenletesen feszíteni az összes küllőt.
Végül, a legjobb hosszú távú eredmények elérése érdekében a küllő csavarását minimalizálni kell. Amikor a küllõ anya elfordul, elõször elforgatja a küllõt, amíg a küllõben nincs elegendõ torziós feszültség ahhoz, hogy ellensúlyozza a küllõ és az anya közötti menet súrlódását. Ez a jelenség legjobban ovális küllőkkel vagy lapos szakaszokkal látható, de kerek küllőkkel is előfordul. Ha olyan kerékkel vezet, amely a küllőkben torziós igénybevételnek van kitéve, azok meglazulhatnak és a kerék megde görbülhet. A megfelelő szerszámokkal az anya forgatása közben el lehet zárni az ovális vagy a lapos szakaszú küllőket. A küllőkben való csavarodás minimalizálása érdekében az anyát általában negyed fordulattal jobban elfordítják, mint a kívánt tájolás, majd ismét negyed fordulatot fordítanak, de a másik irányba.
A kerék leleplezésekor ezeket a tényezőket együttesen és menet közben kell figyelembe venni. Általában ajánlott megtalálni a keréknek azt a részét, amelyen a legtöbb fátyol van, és egy kicsit feltárni, mielőtt továbblépne a következő fátyollal rendelkező következő részre.
A kerék felfedéséhez használhatja a kerékfelfedő nevű eszközt. A kerék felfedése akkor is lehetséges, ha a kerékpárra van szerelve: a fékbetéteket vagy egy másik rögzített pontot használunk referenciapontként, de az eredmény kevésbé pontos.
A kerék egy darabban kialakítható olyan anyagból, mint a hőre lágyuló műanyag (ebben az esetben nylon üveggel) vagy szénszálból. Az első megoldást általában olcsó BMX kerekeknél használják. Ez a típusú kerék maximálisan 3 bar nyomást támogat . A második megoldás felhasználható csúcskategóriás aero versenykerekekhez.
Lencsés kerekek vagy tömör kerekekA szilárd kerekek célja az aerodinamikai ellenállás minimalizálása. A teljesen szilárd kerék általában nehezebb, mint a hagyományos küllős kerék, és oldalszélben nehezen kezelhető. Emiatt a nemzetközi kerékpáros szervezetek gyakran megtiltják a szilárd kerekeket, vagy használatukat a kerékpár hátsó kerekére korlátozzák.
A szilárd kerék néha egyszerűen egy burkolat, amely egy normál kerékhez kapcsolódik. Ez csökkenti a küllők aerodinamikai ellenállását azáltal, hogy eltakarja őket. Vagy maga a kerék is lehet egy szilárd tárcsa, amelyben nincs küllő. Ez utóbbi esetben a szénszál nagyon népszerű anyag. Lehetséges, hogy a Nemzetközi Kerékpáros Szakszervezet (UCI) megtiltja a bevonatos küllős kerekeket, mivel ez nem szerkezeti burkolat.
Kompromisszumként, amely csökkenti a súlyt és javítja az aerodinamikát, a kerekeket néha kis számú (három vagy négy) feszítő-nyomó küllővel hegesztik a felnire. Általában szénszálból készülnek.
Osztályozhatjuk a kerékpár kerekeit fő felhasználásuk szerint.
A közúti kerékpáros versenyeken elért jó teljesítmény érdekében számos tényezőt tartanak fontosnak:
Ezeknek a kerekeknek az alsó peremátmérője 622 mm (szokásos neve 700C), egyes nőknél és triatlon kerékpároknál 571 mm (650C). A felni szélessége 13 mm , amely lehetővé teszi a 18-25 mm széles gumiabroncsok felszerelését .
A közúti kerékpár kerekeire szerelt gumik könnyűek, rugalmasak és futófelület nélküliek (úgynevezett „ csúszós ” gumik ). Az optimális gumiabroncs-szélesség még mindig vitatott, néhány évvel ezelőtt az a tendencia volt, hogy a nagyon vékony (néha 18 mm-ig terjedő) gumiabroncsok minimalizálják az ellenállást. Megállapították azonban, hogy az aerodinamika növekedését nagymértékben ellensúlyozta a nagyobb gördülési ellenállás (a gumik jobban kisimulnak a kis érintkezési felület miatt), így most azt látjuk, hogy a kerékpárosok 23, 25 vagy akár 28 mm-es gumival állnak sorba verseny.
A túra-, országúti és cyclocross kerékpárok kialakítása nagyon eltérő lehet, a pálya típusától függően. Nem mindig szükséges a lehető legkönnyebb és aerodinamikusabb kerekekkel rendelkezni. A közúti kerekeket úgy lehet kialakítani, hogy illeszkedjenek a hagyományos csövekhez vagy gumikhoz; ezeket nevezzük 700C gumiknak.
A félig aeroszerek és aero kerekek ma már mindennaposak a közúti kerékpárokon. Az alumínium felnik továbbra is a legelterjedtebbek, de egyre több a szénszálas felni. Szénszálat is használnak az agy testéhez, hogy könnyebb legyen. Mivel azonban az agy közel van a kerék forgástengelyéhez, a súlyának csökkentése kevésbé befolyásolja a tehetetlenséget, mint a felni súlyának csökkentése.
A fél aerodinamikus és az aerodinamikus kerekeket nagyobb mélységű felnik jellemzik ( a középponthoz legközelebb eső és a legtávolabbi felület közötti sugárirányú távolság ). Háromszög alakú vagy piramis keresztmetszetűek, kisebb a küllők száma vagy egyáltalán nincs küllőjük, de a perem megtartásához hegesztett kompozit anyagból készült pengék vannak. A küllők a forgásirányban gyakran ellaposodnak, hogy csökkentsék az ellenállást. Az abroncs és a küllők kiegészítő anyagai miatt azonban ezek a kerekek általában nehezebbek, mint a hagyományosabb küllős kerekek. De mindenekelőtt, ha kevesebb a küllők száma, akkor a két küllő közötti távolság megnő, és a peremnek erősebbnek, tehát nehezebbnek kell lennie. Számos gyártó mára olyan kerekeket gyárt, amelyek az 1980-as évek nagyteljesítményű kerekeinek küllõinek felével rendelkeznek, miközben körülbelül ugyanolyan a rotációs tehetetlenség és kisebb az össztömeg. Ezeket a fejlesztéseket főként a felnik alumíniumötvözetének fejlesztésével tették lehetővé. Ne feledje, hogy egyes gyártók olyan küllőket fejlesztettek ki, amelyek mind tapadásban, mind összenyomásban képesek működni, ami növeli a kerék merevségét.
A legtöbb préselő, szénszálas kerék, hasonlóan a Zipp és a Mavic gyártmányához, továbbra is alumínium alkatrészeket használ arra a részre, ahová felakasztja az abroncsot. Valójában a fékezés hatékonyabb alumínium felületen, mint szénen. Egyre több az összes szén-dioxiddal ellátott keréktárcsa, például a Campagnolo Hyperon Ultra klincher, a Bontrager Carbone, a DT Swiss RRC1250 és a Lightweight Standard C. Az országúti kerékpárok tárcsafékeinek fejlesztése lehetővé teszi a szén-dioxid-felniken történő fékezés problémáinak leküzdését .
A francia Hutchinson gumiabroncsgyártó kiadta egy tub nélküli kerékrendszert, a Road Tubeless-t, amelynek számos közös pontja van a UST-vel (Universal System Tubeless), amelyet a Mavic és a Michelin együttműködésével fejlesztettek ki. A Road Tubeless felniken az UST felnikhez hasonlóan nincs lyuk a küllőkhöz. A Road Tubeless felni peremei úgy néznek ki, mint a szokásos abroncsperem fogása, de úgy vannak megmunkálva, hogy a Road Tubeless gumiabroncshoz legközelebb tapadjanak. Ez légmentessé teszi a felni / abroncs csatlakozását. Ez a rendszer megszünteti a peremszalag és a belső cső szükségességét.
Az ATV keréktárcsák szélessége 17 mm-től (terepjáró használatához) 25 mm-ig (lejtőn történő használatra).
26 hüvelykes kerék / 559 mm felniA 26 hüvelykes gumiabroncs méret (belső csövekkel) a leggyakoribb a hegyikerékpározáshoz a burkolt utakon. A hegyikerékpározás úttörői ugyanis első kerékpárjaikhoz amerikai kerékpárokat, nem pedig nagyobb európai kerékpárokat használtak. A tipikus 26er abroncs átmérője 559 mm , a gumiabroncs külső átmérője körülbelül 665 mm . Az UST (Universal System Tubeless) szabványnak megfelelő tubeless gumiabroncsok egyre gyakoribbak. Készletek is kaphatók az UST-n kívüli kerekek és gumiabroncsok tubél nélküli kerekekké történő átalakítására.
27,5 hüvelykes kerék / 584 mm felniA sokoldalú kerékpár hagyományos dimenziója, Kirk Pacenti által az MTB-hez adaptálva 2008-ban, más néven 650B formátum. A felni átmérője 584 mm (~ 23 hüvelyk). Ez a méret, a 26 és 29 közötti kompromisszum, megtartja mindkettő előnyeit hátrányok nélkül: kényelmesebb, mint a 26, és kezelhetőbb, mint a 29. Az alkatrészek kezdenek megjelenni a piacon, és egyre több nagy márka kínál teljes kerékpárok ebben a kerékméretben.
Nino Schurter elsőként nyert ilyen típusú kerékkel világkupát a 2012-es MTB-világbajnokság első fordulójában, amelyet Pietermaritzburgban rendeztek meg .
29 hüvelykes kerék / 622 mm felniA 29 hüvelykes kerekek, amelyek szintén megfelelnek a népszerű 700C-nek (kerék 622 mm-es kerék ), egyre inkább terjednek, nemcsak a cyclocross számára , hanem a kerékpárosok számára is, hogy nagy terepen átkeljenek . A felni átmérője 622 mm (~ 24,5 hüvelyk), amely megegyezik a legtöbb országúti kerékpár, hibrid kerékpár és kerékpáros túra átmérőjével . De a 29er felniket általában hosszabb élettartamra erősítik meg, figyelembe véve az aszfaltozott utakról való lehajtást. Az ATV gumiabroncs 29er agyának átmérője 28,5 hüvelyk (724 mm ).
Ez a típusú kerékpár többféle felhasználást tesz lehetővé (kivéve a közúti sportokat, a hegyi kerékpározást vagy a BMX-et) az úton és az úton. Ezeket a kerékpárokat szokás hívni: városi kerékpár, haszongépjármű, túrakerékpár, túrabicikli ...
Az ilyen típusú kerékpárok kerekeinek lehetővé kell tenniük ezeket a különböző felhasználási lehetőségeket. Az egyik keresett kritérium a robusztusság, amely nem zárja ki az erő és a súly közötti kompromisszumot, amely a felhasználástól és a tartomány szintjétől függően változik.
A felni 19 mm széles , amely lehetővé teszi a szerelési gumiabroncsok szélessége 28-44 mm . Ezeket a kerekeket három szabványban kínálják:
A sokoldalú kerékpár kerekeket 32 vagy 36 küllõvel szerelik fel, vagy még inkább bizonyos speciális felhasználásokra.
Ezeket a kerekeket elöl egy dinamóagygal , hátul pedig egy integrált sebességváltóval lehet felszerelni .
A többcélú kerékpárok gumiabroncs-követelményei az előnyben részesített felhasználástól függően változnak: a hajlékony és könnyű túráktól kezdve a nagyon robusztus, defektvédelemmel a haszonelvűbb használat érdekében.
A 20 hüvelyk átmérőjű BMX kerekek két fő okból kicsiek. Egyrészt kis méretük ellenállóbbá teszi őket az ugrások és mutatványok okozta terhelések ellen. Másrészt a csökkent rotációs tehetetlenség megkönnyíti a gyorsulást. A BMX-en kívül 20 hüvelykes kerekeket használnak gyermekkerékpárokhoz, néhány összecsukható kerékpárhoz, és gyakran használják fekvő triciklikhez .
Korábban sokféle kerékpár abroncs és felni volt. Azóta erőfeszítéseket tettek a kerék / abroncs kompatibilitás szabványosítására és javítására. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) és az Európai Gumiabroncs- és Felnikműszaki Szervezet (ETRTO) meghatározta az ISO 5775 szabványt, amely a méretjelölések és mérési eljárások modern és egyértelmű rendszere a különböző típusú gumiabroncsok és abroncsok számára. Például :
A gyakorlatban a legtöbb eladott gumiabroncson (és gumiabroncson) a modern ISO 5775-1 szabvány mellett a történeti specifikáció szerint írt méretet találjuk. Hivatalos meghatározás már nincs, de még mindig gyakran használják:
A legnépszerűbb megnevezés a hely és a kerékpár típusa szerint változik.
A legtöbb jelenlegi országúti kerékpár és versenyző 622 mm átmérőjű (700C) kerekeket használ , de a 650C kerekeket elismerték a kis motorosok és a triatlonisták. A felnik ISO ISO 650C átmérője 571 mm . Az 584 mm- eseket 650B-nek, az 590 mm- eseket 650A- nak hívják . A legtöbb felnőtt ATV 26 hüvelykes kerekekkel rendelkezik. A gyerekeknek szánt kisebb ATV-k 24 hüvelykes kerekekkel rendelkeznek, az újabb ATV-k pedig 29 hüvelykes kerekeket fogadtak el, amelyeket a magasabb lovasok kövezett utakon használhatnak. Az egykor népszerű 27 hüvelykes kerekek ma már ritkák. Ezek a felnik kissé szélesebbek, mint a 700C (29er) kerekek, és nem kompatibilisek a 700C szabványnak tervezett keretekkel és gumikkal.
A gyermekkerékpárok méretét általában a kerék átmérője, nem pedig az üléscső hossza határozza meg (ami a lovas combjának függvénye). Így a kis kerékpár kerekek széles választéka létezik, a 239 mm-től (12 hüvelyk) és 400 mm-ig (18 hüvelyk).
A peremszélességek széles skálája is létezik, hogy optimális teljesítményt nyújtson a különböző felhasználásokhoz. A közúti versenyzéshez a felnik nem lesznek túl szélesek, 18 mm körül . A kerékpáros turizmus vagy a jobb élettartam érdekében a felnik legalább 24 mm- esek lesznek .
A gumiabroncs mérete 26 "- műszaki adatokA gördülési ellenállás megfelel annak az energiamennyiségnek, amelyet a gumiabroncs gumija abszorbeál, hogy visszatérjen eredeti alakjához a kerék minden fordulatánál bekövetkezett deformációk nyomán. A mechanikus energia részben hővé alakul, így csökken a hatékonyság. Csak egy tökéletesen rugalmas anyag képes teljes mértékben helyreállítani a deformációhoz szükséges energiát. Ezzel ellentétben egy nem deformálható anyag sem generálna gördülési ellenállást, de nyilvánvalóan nem felelne meg a kerékpár kerekére vonatkozó előírásoknak, a tapadás és a kényelem szempontjából. Ne feledje, hogy a gördülési ellenállást nem szabad összekeverni a tapadással, amely jelenség a gumiabroncs-út érintkezési területén fordul elő.
Számos paraméter befolyásolja a kerékpár abroncsa gördülési ellenállását: a vegyületek kémiai összetétele, a gumiabroncs típusa, átmérője és a felfújási nyomás erősen befolyásolja.
Ha minden egyéb tényező egyenlő , akkor egy kis keréknek nagyobb a gördülési ellenállása, mint egy nagy keréknek, mert ugyanazon megtett távolságra több fordulatot fog végrehajtani. "Adott felfújási nyomás esetén a gördülési ellenállás a kerék átmérőjének csökkenéséhez közeli arányban növekszik."
A gördülési ellenállás akkor is csökken, ha növelik a felfújási nyomást, és a gumiabroncs kevésbé deformálódik. 8,5 bar feletti nyomás esetén azonban a gyakorlati előnyök nem jelentősek az átlagos kerékpáros számára.
Ezért a vékony gumik, amelyek kevesebb anyagból készülnek, jobban teljesítenek. Könnyebbek és aerodinamikusabbak is, de csökkentett tapadással vagy fékezési tapadással. Ugyancsak csökken az abroncsok elnyelésének képessége, és ezáltal a gumiabroncs oldalfalainak magasságához kapcsolódó kényelem.
Ha egy radiális terhelést - például a kerékpáron ülő kerékpáros - a megfelelően megfeszített küllős kerék kerékagyára gyakorolunk, a kerék kissé ellapul a talajjal való érintkezés pontja közelében. A kerék többi része nagyjából körkörös marad. A közvetlenül az agy alatt lévő küllők feszültsége csökken, míg a többi küllőké kb.
Egyes szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az agy az alatta lévő néhány küllőn "nyugszik", amelynek feszültsége csökken. Mások arra a következtetésre jutottak, hogy az agy "lóg" a felette lévő küllőkön, amelyek jobban feszültek, mint az aluliak.
Amint egy mozgó kerékpár kerekei önmagukra fordulnak, miközben egyenes vonalban haladnak, nagyobb erőre van szükség ahhoz, hogy ugyanazt a tömeget felgyorsítsák a keréken, mint a vázon. A tehetetlenségi nyomaték a forgástengelytől mért távolság függvényében meghatározza a gyorsulásnak ellenálló tömeg tehetetlenségi hatását. A kerék gyorsulásához ez jobban befolyásolja a kerék össztömegét. Kerék tervezésénél a rotációs tehetetlenség csökkentése sokkal érzékenyebb kereket eredményez, amely gyorsabban gyorsul. Ennek elérése érdekében könnyebb anyagokat használunk a peremhez, a küllők mellbimbóit mozgatjuk az agyon, vagy könnyebbeket, például alumíniumot vagy szenet. Ez a tehetetlenség megmagyarázza, hogy a kerekek miért befolyásolják alapvetően a kerékpár viselkedését: még akkor is, ha a tömegnek csak kis részét képviselik, jelentős tehetetlenségük miatt a kerékpár nagyon dinamikus vagy lassabban indul újra. Például egy nagyon nagy profilú szénkereket, amelyeknek a forgástengelytől eltekintve nagy a tömegük, a tömeg kis különbsége ellenére is sokkal nehezebb gyorsítani, mint egy hegyikereket. Ennek ellenére a rotációs tehetetlenség nem az egyetlen tényező a gyorsulás (vagy lassítás / fékezés) szempontjából. Nagy sebességnél az aerodinamika fontos szerepet játszik. Egy mászásnál a teljes súly is fontos.
A modern kerékpár kerekeinek küllõi mindig úgy vannak felszerelve, hogy az agyperemek szélesebb körben helyezkedjenek el, mint a felni külsõ kapcsai. Keresztmetszetben a küllők és az agy síkja háromszög alakú támaszt képez a perem számára; a szerkezet ekkor függőlegesen és oldalirányban is merev. Három dimenzióban, ha a sugarak be vannak fedve, két kúpot alkotnak. Minél szélesebb az agy, annál mélyebbek a kúpok, és annál erősebb lehet a kerék oldalirányban, de függőlegesen is kevésbé lesz merev. Minél függőlegesebbek a küllők, annál sekélyebb a kúp, és annál kevésbé lesz szilárd és merev a kerék oldalirányban. A kúpok nem mindig egyenlőek a kerék mindkét oldalán. A hátsó kerék szabadonfutója (vagy kazettája) és a tárcsafékek, ha vannak, szélességet kapnak az agyon, és a karimák nem helyezhetők el szimmetrikusan a kerékpár középsíkjához és az agyhoz képest. Mivel a peremnek középen kell lennie, de az agykarimák nem szimmetrikusak, különbség van a bal és a jobb kúp között. Egy ilyen kerék esetében a sekélyebb oldalon (a függőlegesebb küllőkkel) rövidebb, szorosabb küllők vannak.