A gumik nyomását minden kerékpározás előtt be kell állítani. Pont. Ezzel be is fejezhetném ezt az írást, de azt gondolom, nagyobb valószínűséggel hallgat a kedves olvasó erre a tanácsra, ha érti, hogy miért kell a nyomást beállítani minden út előtt.
Kezdjük azzal, hogy nem a „felpumpálni” szót használtam, hanem a „beállítani”-t és ennek oka van. Ugyanis elképzelhető, hogy a nem felpumpálni kell a gumit, hanem csökkenteni kell benne a nyomást. Nem ez lesz a jellemző, de előfordulhat ilyen is.
Mekkora nyomás kell a gumikban? Egy biztos, nem akkora, amekkora a gumi falára van írva! A gumi falára vagy egy maximális érték van írva, vagy egy minimum és maximum érték, de ezek az értékek csak a határokat jelölik ki.
És bármilyen meglepő, a „minél keményebb, annál jobb” állítás nem igaz. Ugyanis van egy optimális guminyomás, aminél a gördülési ellenállás a legkisebb. Ezt egy grafikonon így lehet ábrázolni:
Mitől függ ez az optimális guminyomás? A legfontosabb tényezők a következők:
- A kerékre ható erő (vagyis a kerékpáros tömege a kerékpárral és teljes felszereléssel)
- A gumi és a belső (ha van) típusa és anyaga
- A gumi szélessége
- A kerék átmérője
- A gumiágy szélessége
- Az út felület típusa/minősége
Itt van néhány hely az interneten, ahol az optimális guminyomást ki tudjuk számítani:
https://silca.cc/pages/sppc-form
https://axs.sram.com/guides/tire/pressure
https://cycling-sport.com/en/resources/tire-pressure-calculator
https://www.goodyearbike.com/tire-pressure-calculator/
Ennyi elég is. Ezek néhány tized PSI különbséggel ugyanazt a guminyomást fogják adni.
A PSI egy angolszász országokban elterjedt nyomást jelölő mértékegység: Pound per Square Inch, azaz font per négyzet-hüvelyk. 1 bar = 14,5 PSI, vagy 1 PSI = 0,0689 bar.
Egy fontos tényezőre hadd hívjam fel a figyelmet: Az út felülete kulcsfontosságú! Ezért is írtam az elején a „beállítjuk” szót. Ha tegnap egy olyan úton kerékpároztam, aminek a felülete nagyon sima volt és ma egy egyenlőtlenebb felületű útvonalat tervezek, akkor valószínűleg csökkentenem kell a guminyomást. Viszont, ha ugyanazon, vagy jobb felületű az útvonalon megyek, akkor levegőt kell bele pumpálni.
Ez az állítás magyarázatra szorul és ez egyben a magyarázata a fenti ábrának is. A magyarázat nem más, mint a hiszterézis. A hiszterézis egy olyan fizikai jelenség, amikor a jelenség egyik irányú folyamata más sebességgel történik, mint az ellentétes irányú folyamat.
A két vonal közötti terület az energiaveszteség.
A hiszterézis szemléltetésére közismert példák a lengéscsillapító, vagy a memória matrac. A hiszterézis a magyarázata annak is, hogy a leejtett labda sem pattan fel olyan magasra, mint ahonnan leejtették. Gyors összenyomást követően egy lassabb visszarugózás következik be. A lengéscsillapítónál, vagy a memória matracnál éppen ezt szeretnénk. A kerékpárgumiknál viszont nem. A gumiknál ezt az energiaveszteség területet a lehető legkisebbre szeretnénk állítani. Ez a gördülési ellenállás egyik komponense.
Képzeljük el, hogy a kerékpár egy vízszintes felületen gördül. Ahogy a kerék gördül, az a gumifelület, amelyik éppen érintkezik a talajjal, elkezd összenyomódni. A gördülés előrehaladtával ez az összenyomódás egyre nagyobb lesz, majd egyszer csak, ahogy a gördülés folytatódik csökkenni kezd, végül megszűnik. A gumi összenyomódása energiát igényel, ennek az energiának egy része elraktározódik a gumiban (a másik hővé és hanggá alakul) és ez az elraktározódott energia visszaadódik amikor a gördülési folyamat során az összenyomódás csökken. Ez az energia visszaadás viszont lassabban történik, mint az energia felhalmozás. Ez a gumi hiszterézise. Másképp ezt úgy lehetne ábrázolni, mint ha az összenyomódáskor egy emelkedőn gördülne fel a kerék, a kirugózáskor pedig egy lejtőn le, viszont az emelkedő szöge nagyobb, mint a lejtőjé. Több energiát fektetünk be a folyamatba, mint amennyit visszanyerünk.
Ez eddig megmagyarázza az első ábránk csökkenő trendjét. Minél nagyobb a gumi nyomása, annál kisebb lesz az összenyomódása, így annál kisebb lesz az energiaveszteség. Az ábrán az emelkedő trend viszont meglepő. Ennek az a magyarázata, hogy az út felülete soha nem tökéletesen sima. Ezek az egyenlőtlenségek egy végtelenül kemény gumis kereket az egyenlőtlenség magasságával függőlegesen megemelik ahogy átgördül a kerék az egyenlőtlenségen. Ezek az emelkedések kicsik, de a kerékpár teljes össztömegére hat és sok ilyen történik egymás után, tehát összeadódva komoly energiaveszteségünk van abból, hogy az út felülete fel-le mozgatja a kerékpárt és rajta minket. Ezért azt szeretnénk, hogy ezeken a felületi egyenlőtlenségeken a kerékpárunk gumija úgy gördüljön át, hogy ez az emelkedés ne, vagy csak minimális mértékben történjen meg. Minél puhább a gumi, annál könnyebben történik ez meg.
Vagyis, van egy olyan jelenségünk, ami minél keményebb és van egy olyan is, ami minél puhább gumit szeretnénk. Ilyen ellentétes követelmények esetén rendszerint van egy optimális helyzet, amelynél az energiaveszteség a legalacsonyabb. Ez az optimális guminyomás.
Tehát nem szabad lebecsülni a guminyomás jelentőségét.
És igen, minden út előtt be kell állítani a nyomást, még akkor is, ha tegnap állítottuk be. A gumik, főleg a könnyű és kedvezős súrlódási tulajdonsággal rendelkező latex belső gumik, ugyanis eleresztik a levegőt. Nem a szelepen keresztül, ahogy azt egyébként hinnénk, hanem a gumi anyagán keresztül jutnak ki a levegő molekulái. Minél kisebb a molekula, annál könnyebben átjut a gumin – de ez is csak általánosságban igaz. Ha például CO2-vel pumpáljuk fel a kerekünket (ami egy útközben defekt esetében gyakran előfordul), akkor rosszabbul járunk. A széndioxid ugyanis „oldja” a gumit (ez nem pontosan oldási folyamat) és ezzel átjut a gumin. Nem úgy bujkál át a gumi molekulái között, mint a kicsi oxigén molekula, hanem interakcióba lép a gumi anyagával. Ezért a defekt esetén használt CO2-os gyorspumpával felfújt kerék arra jó, hogy az utunkat be tudjuk fejezni, de hazaérve érdemes a kereket teljesen leereszteni és légköri levegővel újra felpumpálni.
Hogy a guminyomás kérdése mennyire fontos az is mutatja, hogy egyes world tour csapatok külön kerék szakértőket alkalmaznak, akik az éppen aktuális szakaszra, a napi időjárás szerint beállítják a gumik nyomását. Sőt, ezek a szakértők nem is levegővel, hanem egy nagymolekulájú gázzal töltik fel a kerekeket. Hogy mi ez a gáz, még a csapatoknak sem árulják el. Egy biztos: nem CO2-vel.
Még egy tanács a végére: Érdemes egy jó pumpát venni. Olyat, aminek a nyomásmérője pontos. 8 bárnál, vagyis 116 PSI-nál csak speciális esetekben, speciális gumiknál kell magasabb nyomás, tehát nem az a jobb pumpa, amelyik 22-bárig, vagyis 320 PSI-ig van skálázva – sőt, ez még rosszabb is, mert szűkebb a skálázás, egy-egy osztás között kisebb a különbség (hacsak nem digitális nyomásmérője van). A Lezyne-nak például van egy „gravel” pumpája, ami 100 PSI-ig mér és kb 20.000 Ft-ba kerül. 100 PSI fölötti nyomásra egy 100 kg tömegű kerékpárosnak van szüksége vadonatúj, sima aszfalton, nagy sebességgel (35+ km/h) és 25 mm széles gumikkal. Ugyanennek a kerékpárosnak egy kicsit használtabb aszfalton már elég a 98 PSI is. De új aszfalton, 28 mm-es gumikkal is 100 PSI alatti nyomás kell. Szóval ez egy jó pumpa legtöbbünknek. (A félreértések elkerülése érdekében: nem a Lezyne márka mellett érvelek, hanem a max 100 PSI-os skála mellett.)
És még valami: Az első ábrán látható diagram valóban olyan. Tehát kisebb hibát vétünk azzal, ha az optimálisnál 1-2 PSI-jal alacsonyabb a nyomásunk, mint ha 1-2 PSI-jal magasabb, mert a gördülési ellenállás az optimális pont után meredekebben nő, mint ahogy előtte csökken.
Ez az írás kizárólag a gördülési ellenállás és a guminyomás összefüggését vizsgálja, ezért három fontos tényezőt nem említettem eddig, de muszáj szólni róluk:
- Nagyobb guminyomás kisebb érintkezési felületet jelent, ezáltal csökken a gumi tapadása – ez főként kanyarodásnál és fékezésnél fontos tényező
- Nagyobb guminyomás csökkenti a komfort érzetet, hiszen az út egyenlőtlenségei jobban átadódnak a kerékpárra, ezáltal a kerékpárosra
- Túl kicsi keréknyomásnál megnő a becsípődés okozta defekt veszélye.
Fontos! A guminyomás megválasztásánál ne csak azt ellenőrizzük le, hogy mekkora a gumink maximális nyomása! A felniknek is van maximális nyomásértéke és értelemszerűen a kettő közül az alacsonyabb érték lesz számunkra az irányadó.