Kerékpár kerék

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 ).

Kerék alkatrészek

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 .

Kerékagy

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:

Tengely

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.

Csapágyak

A 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 teste

A 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 agyban

Egyes agyak tárcsafékeket képesek elhelyezni, vagy a dobfékrendszer szerves részét képezik:

Dinamó az agyban

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.

Lánckerék

Számos módszer létezik a lánckeréknek a hátsó agyhoz történő rögzítésére:

Abroncs

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 perem

A 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 perem

A 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 füllel

Néhány 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 UST

Az 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:

  • legyen természetes vízálló (a küllőt nem kell fúrni);
  • középen legyen egy csúszda, amely elhelyezi a gumiabroncsot az összeszereléshez;
  • széles horgokkal rendelkeznek, megkönnyítve a gumiabroncs tartását.

Az abroncsnak az oldalán kell lennie:

  • egy vízálló rúd, amely lehetőséget nyújt a szúrásgátló termékek nélküli felszerelésre;
  • egy speciális gyöngy a perem horgainak karbantartásának megkönnyítése érdekében.

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 NoTubes

A 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.

Küllői

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.

Keresztmetszet

A 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.

Anyagok

A 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 száma

A 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 átmérője

Állandó átmérőjű küllőknél 1,6 mm ( 16 nyomtáv ), 1,8  mm ( 15 nyomtáv ), 2,0  mm ( 14 nyomtáv ), 2,3  mm ( 13 nyomtáv ) átmérőket találunk  .

Átlapolás

Az 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 beállítás

A 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.

Alternatívák

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 kerekek

A 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.

A kerekek típusai

Osztályozhatjuk a kerékpár kerekeit fő felhasználásuk szerint.

Országúti / verseny kerékpár kerekek

A közúti kerékpáros versenyeken elért jó teljesítmény érdekében számos tényezőt tartanak fontosnak:

  • a súlyt ;
  • rotációs tehetetlenség;
  • aerodinamika;
  • a csapágyak / agy súrlódásának hiánya;
  • merevség.

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.

MTB kerekek

Az ATV keréktárcsák szélessége 17  mm-től (terepjáró használatához) 25  mm-ig (lejtőn történő használatra).

26 hüvelykes kerék / 559 mm felni

A 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 felni

A 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 felni

A 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 ).

Többcélú kerékpár kerekek

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:

  • 26 "(ISO 559 mm)
  • 27,5 "új név a 650B MTB kerekekhez
  • 650B (ISO 584 mm): ez a francia kerék szabvány az 1980-as évekig volt a legelterjedtebb az általános célú kerékpároknál. A 700C és különösen a 26 "szabványok által marginalizálva a 650B kerekeket főként túrakerékpárokon használják (és természetesen a sok régi még forgalomban lévő haszongépjárművek).
  • 29 "MTB kerék (ISO 622 mm)
  • 700C (ISO 622 mm)

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.

BMX kerekek

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 .

Műszaki szempontok

Méretek

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 :

  • egyenes falú vagy horogkerékkel rendelkező gumiabroncsoknál a felfújt gumiabroncs szélességét és a keréktárcsára szerelt gumiabroncs belső átmérőjét az ISO szabványnak megfelelően kell meghatározni. A két mérés milliméterben történik, és kötőjel választja el őket: 37-622;
  • ívelt gyöngyök felnikhez készült gumiabroncsoknál az ISO szabvány szerint meg kell adni a teljes átmérő kódot (16, 18, 20, 22, 24 vagy 26) és a szélesség kódot (1,25, 1,375, 1,75), vagy el kell különíteni a 2.125) kereszt által. Ezeket az értékeket a mérési táblázatok határozzák meg a szabványban: 20x1,375;
  • felniknél meg kell adnunk az ISO szabvány szerint a felni átmérőjét (ahol a gumiabroncs van elhelyezve) és a felni belső szélességét. A két mérés milliméterben történik, és egy kereszt választja el egymástól; egy levél hozzá lett adva a perem típusának megadásához (például "C" = kampós perem): 622x19C.

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:

  • vagy egy régi francia megnevezés, amely a felfújt kerék hozzávetőleges külső átmérőjén alapult (milliméterben): 700x35C;
  • vagy egy régi brit megjelölés: 28 x 1 5/8 x 1 3/8.

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 adatok Gumiabroncs és abroncs Műszaki adatok 02-hu.svg

Gördülési ellenállás

A 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.

Reagálás a terhelésre (feszítő küllőkerekek)

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.

Forgó tömeg

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.

Központosítás

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.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. "  Free wheel - Wiklou, le Wiki du Biclou  " , a wiklou.org oldalon (hozzáférés : 2018. szeptember 28. )
  2. Technológia: Fore - Mavic hivatalos webhely
  3. (in) NoTubes.com Files pert folytat Specialized Bicycle Components Inc. - Mountain Bike Review, 2008. november 12.
  4. "  MINDEN KERÉKRE VAN A GUMIABRONCS - SZÉLESSÉG - Engineerstalk  ", Engineerstalk ,2015. szeptember 22( online olvasás , konzultáció 2018. szeptember 28-án )
  5. "  A közúti kerékpár gumiabroncsok gördülési ellenállása: a különböző tényezők, amelyek játszanak szerepet  " , a www.materiel-velo.com oldalon (elérhető : 2018. szeptember 28. )
  6. Pietermaritzburgi Világkupa, férfi XC Elites verseny - Philippe Garcia, Velovert.com, 2012. március 17.
  7. (in) Frank Rowland Whitt, David Gordon Wilson Bicikli Science , MIT Press, 1982 ( ISBN  978-0-2622-3111-4 )

Függelékek

Kapcsolódó cikk