Обода для велосипеда — что это, советы по выбору
Зачастую при покупке велосипеда обода остаются без внимания. А ведь именно эти элементы байка принимают на себя львиную долю нагрузок при катании. Они выдерживают вес велосипедиста, преодоление неровностей, а также испытывают статические нагрузки в виде постоянного натяжения спиц и давления воздуха в камере. Поэтому обода для велосипеда – весьма значимый элемент конструкции, который нельзя оставлять без внимания.
Общие рекомендации
Загвоздка с выбором тех или иных моделей возникает тогда, когда нужно заменить непосредственно этот элемент. Отдавая предпочтение тем или иным изделиям, нужно учитывать особенности эксплуатации велосипеда и манеру езды на нем. Главное требование – конструкция обода должна быть прочной и легкой.
Если с прочностью ободьев все понятно, то почему их конструкции должны быть легкими? При разгоне физические усилия велосипедиста направлены на увеличение скорости вращения колес, то есть на их раскрутку. Исходя из этого, можно сделать вывод: обод колеса велосипеда – важный элемент, который постоянно испытывает нагрузку, а это значит, что к выбору данного элемента следует подойти со всей серьезностью. На какие параметры стоит обратить внимание?
Метод производства
Ободья различают в зависимости от способа их производства. Сначала готовое сырье проходит стадию экструдирования, после чего заготовки в горячем виде скручивают в кольцо и соединяют одним из двух способов:
- Штифтование. Это бюджетный, но достаточно прочный метод. Соединительный шов может расходиться, но на процесс спицевания этот момент не оказывает никакого воздействия.
- Сварочный метод. Более дорогой и затратный, что, соответственно, отражается на стоимости изделий. При этом они отличаются максимальной прочностью и выносливостью.
После соединения обода подвергают дополнительной обработке и тщательной проверке. Только пройдя все этапы, изделия поступают в продажу.
Размеры
Чтобы определить посадочный размер, используют следующие обозначения:
- Измерения по ISO. Параметр соответствует реальному размеру обода под покрышку (измеряется в мм). Значение указано на шине, что позволяет избежать путаницы при покупке.
- Измерение в дюймах. Менее точное обозначение, поскольку характеризует размер обода на велосипед по внешнему кольцу.
- Французское измерение. Отражает внешнее значение диаметра покрышки (в мм) с учетом толщины шины (буквенное обозначение). По сути, измерение состоит из буквенного и числового обозначения.
Например, ISO – 585 мм; в дюймах – 26”; французское – 650B. В детских велосипедах используют 305 мм, 406 мм и 355 мм. Такие же размеры соответствуют и складным моделям. Для подросткового велика уже нужны ободья в 507 мм. Наиболее распространенными являются модели 559 и 622 мм.
Профиль обода
Кроме размера, есть еще два параметра, которые нужно учитывать при выборе, – это высота и ширина. Ширина означает наличие 1, 2 или 3 стенок. Высота характеризует устойчивость изделий к деформациям от неровностей на дороге, боковых ударов и прочих неприятностей.
Количество спиц
Одним из заблуждений является количество спиц: мол, чем их больше, тем прочнее колесо. Это работает лишь тогда, когда вес велосипедиста превышает 100 кг. Количество спиц зависит от стиля езды. Например, на городские модели ставят от 36 до 40 спиц, на горные – от 32 до 36, на шоссейные байки – от 24 до 32.
Материал изготовления
За все время существования велосипедной промышленности производители пытались найти баланс между стоимостью и качеством. В свое время ободья делали даже из древесины. Сейчас используются:
- Алюминиевый сплав. Наиболее распространенный вариант, который сочетает в себе демократичную стоимость, достаточную прочность и вес.
- Maxtal. Это фирменный сплав фирмы Mavic, отличающийся высокой жесткостью. Такой обод действительно сложно согнуть, но он подвержен такому дефекту, как «усталость» металла.
- Сталь. Изделия из этого материала характеризуются весьма солидной массой, поэтому встречаются редко.
- Карбон. Данный материал используется на дорогих и современных байках, которые принимают участие в шоссейных гонках и других соревнованиях.
Чаще всего используется алюминиевый сплав. Он обеспечивает незначительный вес изделия и его прочность. При этом алюминиевые ободья стоят недорого, что является еще одним достоинством.
Пистонирование и анодирование
Пистонирование – метод увеличения прочности. С этой целью спицы вставляют в пистоны, что позволяет равномерно распределить нагрузку по поверхности. Так и увеличивается срок эксплуатации.
Анодирование – еще один способ, которым увеличивают прочность обода средней ценовой категории и выше. В процессе поверхность покрывают защитной пленкой из оксидного состава, в результате чего изделие приобретает специфический оттенок и становится гораздо прочнее.
Количество стенок
Самые первые ободья для велосипеда имели всего одну стенку. С развитием технологий и велосипедной промышленности их количество увеличилось до 2 и 3:
- Одностенные. Такие изделия предназначены для городских, детских или прогулочных моделей, рассчитанных на небольшие нагрузки. Бюджетная категория.
- Двойные обода на велосипед. Состоят из основной и дополнительной стенки. Изделия отличаются большой прочностью и незначительным весом. Выдерживает удары, ставятся на горные модели средней ценовой категории.
- Тройные изделия. В каркасе три стенки, а это значит, что конструкция отличается повышенной прочностью и низкой вероятностью образования «восьмерки».
Трехстенные обода гораздо тяжелее и сложнее одностенных и двойных изделий. Сейчас практически не встречаются. Выпускали их изначально для того, чтобы предотвратить сдавливание боковин профиля ободными тормозами. Однако с внедрением и повсеместным распространением дисковых тормозов необходимость в этом отпала сама собой, потому встречаются тройные ободья в наше время крайне редко.
Характерные особенности ободьев
При выборе подходящих ободьев следует обращать внимание на длину и ширину изделий. Если о единицах измерения длины мы уже говорили, то сейчас пришло время для следующего параметра.
Ширина
От длины ободьев зависит степень комфорта при катании на велосипеде. Но определяющим фактором является ширина. Затрачиваемые усилия, вес ездока, амортизационные свойства при выполнении трюков и т.д. – все это зависит от ширины.
Найти подходящий обод к конкретной покрышке не просто — нужно учитывать предполагаемые нагрузки и условия эксплуатации. Определенные сомнения вызывает классификация изделий в зависимости от количества стенок, размеров и других факторов. Даже незначительные расхождения в параметрах будут способствовать изнашиванию покрышек и, соответственно, уменьшать срок эксплуатации каркаса велосипеда. Разработана практически стандартная система расчета ширины для конкретного стиля катания. Обозначается она в миллиметрах. Возможные варианты:
- до 15 мм – для треккинга, шоссе и большой скорости;
- 17 мм – устанавливают на гибридах, моделях для кросс-кантри (очень важна в данном случае твердость сплава);
- 19 мм – стандарт для горных моделей;
- 21 мм – велотуризм, выполнение базовых трюков;
- 23 мм – для экстремального катания.
Ширина ободьев, как и длина – параметры, которыми следует руководствоваться, ориентируясь на манеру езды и нагрузки.
Советы по выбору для новичков
Тут многое зависит от бюджета и предназначения ободьев. Если вы — сторонник неспешных велосипедных прогулок по городским ландшафтам, смело берите двойные модели из алюминиевого сплава. Если вы увлекаетесь экстремальной ездой и часто сталкиваетесь с повреждениями каркаса велосипеда, то имеет смысл приобрести качественные пистонированные или анодированные изделия. Правда, здесь появится другой фактор – стоимость.
Заключение
Теперь вы знаете, насколько важным элементом велосипеда являются обода. Данный элемент постоянно подвергается нагрузкам, поэтому при выборе следует учитывать материал изготовления, количество стенок и другие параметры.
Автор статей. Серьезно увлекаюсь велосипедами и мотоциклами. Интересуюсь всем, что связано с активным образом жизни.
Обод у велосипеда что это
Обод [1] (англ. rim) — часть велосипедного колеса, на которую монтируется
Содержание
Классификация [ ]
Посадочный диаметр шины [ ]
Существует великое множество посадочных диаметров шины [2] , выражаемых в различных системах измерения. Для неподготовленного человека такое разнообразие вносит путаницу, особенно если учесть, что, например, шины размером 28 х 2.00 и 29 х 2.00 — совместимы, а 26 х 1.75 и 26 х 1 3/4 — несовместимы.
Используется три способа обозначения посадочного размера:
- Размер по ISO (ранее — ETRTO) — например, 622 мм. Это истинный посадочный размер обода/шины, в отличие от всех остальных. При возникновении любых вопросов о совместимости данных шины и обода следует ориентироваться на размер ISO.
- Дюймовый размер — примерно характеризует внешний диаметр шины. Имеет две несовместимые между собой разновидности:
- с толщиной шины в десятичных дробях — например, 26 х 1,75;
- с толщиной шины в обыкновенных дробях — например 26 х 1 3/4 ;
- у российских/советских велосипедов вообще используется своя дюймовая маркировка, не всегда совпадающая с традиционной.
В таблице приведены известные посадочные размеры и их соотношения между собой:
Размер по ISO, мм Дюймовая система (пример) Французская система 787 36 x 2.25 635 28 x 1 1/2 700B 630 27 x любое число, США 622 28 x 1.00. 28 x 2.35; 29 x 1.75. 29 x 2.35; Россия: 28 х 1 3/4 , 28×1 1/2 , 27×1 1/4 700C 599 26 x 1.25, x 1.375 597 26 x 1 1/4 , 26 x 1 3/8 (S-6) 590 26 x 1 3/8 (E.A.3), Россия: 26×1 1/4 650A 587 700D 584 27.5 x 2.10, 26 x 1 1/2 650B 571 26 x 1, 26 x 1 3/4 650C 559 26 x 1.00. 26 x 4.00, Россия: 26 x 1 3/4 , 26 x 2 547 24 x 1 1/4 , 24 x 1 3/8 (S-5) 540 24 x 1 1/8 , 24 x 1 3/8 (E.5) 600A 533 Россия: 24 x 1 1/2 520 24 x 1. 24 x 1 1/8 507 24 x 1.5. 24 x 2.125, Россия: 24 x 2 490 550A 457 22 x 1.75. 22 x 2.125 451 20 x 1 1/8 ; x 1 1/4 ; x 1 3/8 445 Россия: 20 x 1 1/4 440 500A 419 20 x 1 3/4 406 20 x 1.5. 20 x 2.125, Россия: 20 x 1 3/4 390 18 x 1 3/8 450A 369 17 x 1 1/4 355 18 x 1.25. 18 x 2.00 349 16 x 1 1/4 . 16 х 1.35 305 16 x 1.25. 16 х 2.00 288 14 x 1 3/8 350A 254 14 x 2.00 203 12 1/2 x 1.75. 12 1/2 x 2 1/4 ; 12 x 1.75 Наиболее распространены посадочные диаметры по ISO 559 мм (26″) и 622 мм (28, 29″). В шоссейных велосипедах малых ростовок и в горных велосипедах набирает популярность стандарт 650В (27,5″). В подростковых и Другие измерения [ ]
Ширина [ ]
Ширина обода влияет на его прочность и вес [4] . Также в зависимости от ширины, выбираются рекомендованные толщины покрышек: слишком широкая покрышка для данного обода может подламываться в поворотах и даже слететь, а слишком узкая — будет иметь низкий профиль и может быть легко пробита.
Как правило, ободья маркируются по внутренней ширине согласно ISO:
- 15 мм и менее — шоссейные, циклокроссовые;
- 17 мм — легкие кросс-кантрийные и гибридные;
- 19 мм — тяжелые кросс-кантрийные и гибридные;
- 21 мм — часто используются в велотуризме и для легкого экстрима;
- 23 мм и более — для экстремального спорта;
- 30-40 мм — стандарт 27,5+;
- 50 мм и более — фэт-байки.
Некоторые производители маркируют ободья по внешней ширине. Разница между ширинами — около 5-7 мм.
Зависимость ширины покрышки и обода [ ]
В таблице приведены значения, рекомендованные Mavic.
ERD и OSB [ ]
Эти параметры необходимо знать для выбора спиц при По совместимости с ободными тормозами [ ]
Модели для ободных тормозов имеют плоские тормозные дорожки на боковинах (иногда свободные от краски и анодировки), стенки соответствующим образом усилены, часто тормозная поверхность имеет индикатор износа в виде отдельной канавки или отверстий: когда обод протирается до опасного предела, эта канавка перестает быть различимой. Разумеется, такой обод можно использовать и с тормозами на втулке. Дорогие ободья имеют тормозные дорожки с керамическим покрытием, значительно улучшающим работу тормозов. Модели, не совместимые с ободными тормозами, как правило, не имеют тормозных дорожек и обычно несколько дороже и легче.
По маркировке сложно однозначно определить, совместим ли конкретный обод с ободными тормозами. Одни производители помечают несовместимые ободья словом Disc, другие никак не указывают на совместимость в названии — необходимо смотреть спецификации или проверять наличие тормозной дорожки. Использование ободных тормозов с неподходящим ободом снижает эффективность торможения и приводит к ускоренному износу тонких стенок. Большинство современных ободьев для горных велосипедов — только под диски.
По количеству отверстий для спиц [ ]
На 559- и 622-мм ободьях, продаваемых в розницу, чаще всего встречается 28, 32 и 36 отверстий для спиц. Ободья в составе фабричных Конструкция [ ]
Сечение одностенного обода
Сечение двухстенного обода
Материалы [ ]
-
— наиболее широко используемый материал, обеспечивает оптимальное сочетание цены, прочности и веса.
- Maxtal — фирменный сплав Mavic , отличается высокой жёсткостью. Такой обод тяжело погнуть, но обод становится чувствительным к усталости металла.
- Сварные ободья (англ. welded) — дороже и считаются более прочными, что заметно при экстремальных нагрузках.
- Штифтованные ободья (англ. pinned, sleeved) — дешевле, но прочность их по-прежнему достаточна для большинства применений [5] . Стык на таких ободьях до сборки может расходиться, что не влияет на итоговое качество собранного колеса, поскольку обод стягивается спицами.
- Прочным;
- Жестким;
- Легким.
- Сталь.
- Алюминиевые сплавы.
- Карбон.
- Резко возрастает эффективность работы тормоза не только в хорошую погоду, но и под дождем, снегом, в грязи.
- Керамика очень жесткая и практически не стирается при эксплуатации.
- Обода с керамическим покрытием значительно дороже. К ним нужны специальные более жесткие тормозные колодки.
- Высокая вероятность скола покрытия при агрессивном катании.
Самые простые и дешевые ободья — одностенные (англ. single-wall). В простейшем случае, такой обод изготавливается из металлической ленты, свёрнутой в кольцо. Их прочность и жёсткость крайне невелика, нынче они встречаются только на велосипедах самого низкого уровня, а также на фэт-байках, где использование двустенного обода нерационально.
Двустенные ободья (англ. D-wall, double-wall) имеют коробчатую структуру, что значительно увеличивает их прочность и жёсткость. Современные алюминиевые ободья производятся методом экструзии, то есть продавливания расплава материала через формующее отверстие. Таким образом, есть возможность создания сложной внутренней структуры обода — многие модели имеют несколько камер, продольные распорки, рёбра жёсткости и т. п.
Соединение [ ]
После экструдирования горячая заготовка сворачивается в кольцо, которое может быть соединено двумя способами: сваркой и с помощью продольного штифта или вставки.
После соединения ободья могут проходить дополнительную механическую обработку (англ. machining) для сглаживания стыка, что важно для мягкой работы ободных тормозов.
Пистонирование [ ]
Пистонированный обод в разрезе
Для борьбы с вырыванием ниппелей спиц из обода из-за усталостного разрушения отверстий применяется установка во внешнюю стенку обода металлических вставок — пистонов (англ. eyelets), распределяющих нагрузку от спицы по большей площади стенки обода. Эта технология применяется практически во всех ободьях уровнем от среднего. Существуют отдельные модели ободьев с двойным пистонированием, где пистон соединяет обе стенки.
В гоночных ободьях вместо пистонирования иногда применяется локальное упрочнение стенок обода путём дополнительной механической обработки. Также встречаются резьбовые пистоны, вкручиваемые во внешнюю стенку обода, при этом внутренняя не сверлится и представляет собой сплошную поверхность, что делает обод совместимым с бескамерными шинами без модификаций (формат UST).
Производители [ ]
Наиболее часто встречаются ободья следующих производителей:
Alex Rims [ ]
Один из крупнейших OEM-производителей, на новом велосипеде среднего класса скорей всего будут стоять ободья Alex, даже если на них указан другой бренд (как правило, «самодельный» бренд производителя велосипеда). Выпускают полный спектр ободов для всех предназначений, от очень дешевых одностенных до качественных сварных ободов для фрирайда и кросс-кантри. В целом, считаются выгодным выбором за свои деньги. В сообществе считается, что обода Алекс чуть мягче, чем обода других марок (см. ниже) при прочих равных, что приводит к более частому появлению восьмёрок, но зато и выправлять такие обода легче.
DT Swiss [ ]
Качественные ободья уровнем от выше среднего до очень высокого. Буквы в названии (например, EXC400) указывают назначение и особенности обода (X — кросс-кантри, M — трейл, Е — эндуро, F — фрирайд, R — легкий гоночный обод, С — карбоновый обод). Цифры указывают приблизительный вес в граммах. Более легкие ободья в сериях имеют сварной стык и гораздо дороже. Почти все ободья совместимы только с дисками.
Mach 1 [ ]
Весьма качественные французские ободья, считаются хорошим выбором за свои деньги.
Mavic [ ]
Одни из самых распространенных в рознице ободьев, очень часто встречаются на самосборных колесах. Есть модели уровнем от среднего до высокого, практически для всех классов велосипедов. Эта фирма выпускает UST обода, являясь одним из законодателей стандартов бескамерных колес. Считается, что обода Мавик более жёсткие, но чаще ломаются при прочих равных условиях.
Буквы в названии (например, XM317) указывают назначение обода (XC — кросс-кантри, XM — трейл, EN — эндуро, EX — экстремальный спорт, TN — найнер, А — гибрид). Первая цифра указывает класс обода: 1 — самые дешевые, без пистонов; 3 — среднего уровня, пистонированные; 7 — высокого уровня, пистонированные и сварные, сплав Maxtal, 8 — высокого уровня, бескамерные (UST), сплав Maxtal. Вторая и третья цифры обозначают внутреннюю ширину обода.
Sun Ringle [ ]
Крепкий тайваньский среднячок, уровнем повыше Алекс, но пониже Мавик. Так же делают обода на любой вкус и кошелек. Их обод Sun Ringle Rhyno Light представляет собой одну из наиболее распространённых форм ободов и пользуется заслуженной популярностью уже более 15 лет, а Sun UFO 26″ — один из самых лёгких ободов в мире.
Велосипедные обода
В этой статье мы рассмотрим основную часть велосипедного колеса – обод. На рисунке с поперечным сечением колеса это 1. Так же упомянем и об ободной ленте (номер 2 на рисунке), для чего она нужна.
Что такое обод? Согласно Википедии – это наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах.
Обод – это основа колеса и поэтому он должен быть:
Прочность и жесткость.
Обе эти характеристики определяются материалом, из которого сделан обод и формой профиля. Причем профиль даже более важен, чем материал.
Легкость
Насчет легкости. Это важно не только с точки зрение переноса байка велосипедистом, но и с точки зрения езды на нем. Чем легче велосипед – тем проще его разогнать. Причем есть закономерность – грамм веса в колесе требует в два раза больше энергии, чем тот же грамм в раме или других элементах. Это нужно обязательно учитывать.
Из чего изготавливают обода
Обода изготавливают в основном из следующих материалов:
Обода из стали производят уже десятки лет. Процесс давно отлажен, достаточно дешев. Стальные обода имеют плюсы: дешевые, прочные, на них проще исправить «восьмерку» или «яйцо». В тоже время есть и минусы: они тяжелее алюминиевых, более подвержены коррозии. Стальные обода отлично подходят для односкоростных велосипедов, использующих ножные тормоза, но их нельзя использовать для моделей с V-brake тормозами.
Сегодня большинство колес собирают на основе ободов изготовленных из алюминиевых сплавов. Колеса ни их основе легче стальных, а благодаря специальной форме профиля их жесткость даже выше. Для повышения прочности алюминиевые обода проходят еще и термическую обработку, так называемую закалку, а после этого анодирование и покраску, что делает их еще более устойчивыми к коррозии. При всех плюсах и у них есть минус. Алюминиевые колеса – все же дороже стальных.
Изготавливают современные обода методом экструзии. Это когда полу расплавленный металл выдавливают через отверстие, определяющее поперечное сечение обода. Затем полученный профиль изгибается в ровное кольцо и скрепляется при помощи сварки.
Карбоновые обода очень легкие и прочные, но уж очень дороги. Их изготавливают вместе со спицами. На рисунке выше как раз образец такого обода с пятью спицами.
Тип и профиль обода
Как было описано обода в основном изготавливают из стали и алюминия. Жесткость и прочность обода во многом зависит не только от материала, но и от вида профиля, из которого его изготовляют.
Обода бывают одинарные, двойные, тройные.
Одинарные
Одинарные обода изготавливают, в основном, из стали. Это самый простой и дешевый вариант. Их используют на городских велосипедах, не испытывающих сильных ударных нагрузок и предназначенных для спокойной езды или детских моделях. Причем это всегда модели с ножными барабанными тормозами.
Двойные
Двойными они называются потому, что кроме нижней стенки, к которой крепятся спицы, есть еще и вторая перегородка. Именно за счет второй перегородки такие обода имеют высокую прочность и жесткость. Двойные обода устанавливают на большинство байков среднего и высокого класса. Изготавливают их из алюминиевых сплавов, что обеспечивает малый вес и высокие антикоррозийные свойства.
Тройные
Это наиболее прочные, но, в тоже время, и самые тяжелые обода. Встречаются довольно редко. Дополнительная перемычка предназначена для повышения боковой прочности при использовании мощных ободных тормозов. Однако на сегодняшний день такие тормоза все более вытесняются дисковыми тормозами, а для них такие мощные обода не нужны, так как для торможения используется тормозной диск (ротор), а не сдавливание обода. С точки зрения жесткости, такие обода применяются только в экстремальных видах велоспорта, так что они не очень сильно распространены.
Обода для бескамерных покрышек
Существуют еще и специальные обода для бескамерных покрышек.
Первая технология: UST (Universal System Tubeless) универсальная бескамерная система, разработанный в 1999 году французской компанией Mavic.
Второй вариант — технология BST (Bead Socket Technology), фирмы Stan’s, позволила устанавливать бескамерку практически на любое велосипедное колесо.
Высота обода
Если необходим обод с большей прочностью, то применяется высокий профиль. Это значительно повышает его жесткость и прочность «на складывание». Такому колесу менее страшны кочки и ямы на дороге или гоночной трассе.
Чем выше профиль обода, тем лучше он держит фронтальные удары, чем шире обод, тем больше его торсионная жесткость.
Обо да для стрита и фрирайда имеют довольно высокий профиль и ширину. здесь хватает ударов со всех сторон. В стрите и триале чаще используют обода с коробчатым профилем.Зависимость от типа тормоза
Как Вы уже поняли, тип используемого обода во многом определяется еще и типом тормоза, установленного на велосипеде.
На байках с тормозами типа V-brake ставят алюминиевые обода с ровной боковой стенкой. Причем на дорогих и качественных ободах протачивают специальную канавку, предназначенную для контроля износа боковых стенок. Как только ее не будет видно – обод нужно менять. Например на рисунке изображены высокие двойные алюминиевые обода.
При использовании дисковых тормозов широкие боковые стенки использовать не обязательно, поэтому их делают более узкими. Естественно, обода, предназначенные для использования на велосипедах с дисковыми тормозами, из-за отсутствия тормозных дорожек, не могут использоваться с ободными тормозами, а наоборот можно.
Керамические обода
Так называют обода со специальным керамическим покрытием на тормозных дорожках при использовании вибрейк тормозов. Толщина слоя — менее 1 мм.
Плюсы керамических ободов:
Минусы керамических тормозных дорожек:
Сам обод значительно мягче керамического покрытия и постоянно испытывает деформации от нагрузок при катании и перепадов температур. Жесткой керамике такое выдержать сложно и уже через 2-3 года она начинает трескаться и отслаиваться.
Причем, самое обидное, что обод целый и крепкий, а нормально тормозить уже нельзя. Особенно это заметно при частых ударах по колесу и при появлении «восьмерок».
Лучше всего их использовать на асфальте и ровном грунте. Горные каменистые склоны и лесные тропинки керамика может не выдержать.
Пистонирование ободов
Смысл этого термина в следующем. В колесе спицы натягиваются между ободом и втулкой. При этом они работают на натяжение. В месте крепления спицы к ободу накапливается усталость металла, он может трескаться, что приведет к вырыванию спицы.
Для того, чтобы избежать этого используют пистонирование. Каждую спицу устанавливают в специальный стакан в ободе – пистон, который распределяет нагрузку, увеличивая ресурс колеса. Бывают еще и резьбовые пистоны, которые вкручиваются во внешнюю стенку обода, а внутренняя стенка не сверлится вообще.
Правда иногда никакое пистонирование не помогает. На фотографии видно к чему приводит сильное перетягивание спиц и слишком агрессивная езда.
Ободная лента
Ободная лента это резиновая или полимерная лента, защищающая камеру от проколов со стороны обода спицами или острыми концами отверстий для спиц. Так же она позволяет герметизировать обод.
Более подробно о ней можно почитать в соответствующей статье на нашем сайте.
Примерно всё про шоссейные колеса. Часть 1
Велосипедные колеса в основном состоят из ободов, втулок и спиц с их ниппелями. Для установки колес на велосипед также понадобятся покрышки, эксцентрики/оси, бескамерные ниппели или камеры, кассета и, возможно, ободная лента с герметиком.
I. Ободья, они же óбоды
Наши усилия на велосипеде идут на преодоление трех основных сил: сопротивления качению, аэродинамики и гравитации (веса). Все три фактора следует учитывать при выборе обода.
1. Сопротивление качению
Сопротивление качению совсем не зависит от параметров обода. Но очень зависит от покрышки (которая так или иначе ставится на обод). А при выборе покрышки надо учитывать ее характеристики, которые зависят и от обода. Так что будем рассматривать всё сразу.
Сопротивление качению легко измеряется и зависит от скорости и нагрузки линейно. Это позволяет сопоставлять результаты разных испытаний. Я отталкиваюсь от расширенных данных bicyclerollingresistance.com (доступны по платной подписке), а также согласующихся с ними исследований ресурсов AeroCoach, In The Know Cycling и др.
Сопротивление покрышки находится в обратной зависимости с ее проколоустойчивостью. Самые быстрые покрышки — самые колющиеся. Считаю, что не имеет значения, сколько ватт/секунд вы сэкономили за счет накатистой резины, если прокололись и теряете из-за этого минуты (а также свою группу или, по крайней мере, терпение ее участников).
При этом самые проколостойкие покрышки — по сравнению с самыми быстрыми — создают дополнительные затраты в 20–30 ватт на скорости 30 км/ч. Это очень много. Поэтому хорошо бы найти такое решение, при котором мы будем как можно реже прокалываться, но и без запаса прочности (который снижал бы скорость).
А) Бескамерка
Лучший способ на сегодня — установка покрышек бескамерно с герметиком.
Возьмем быструю «готовую» к бескамерности (tubeless-ready) или истинно бескамерную (tubeless — отличается тем, что можно ставить и без герметика) покрышку. Сама по себе она не очень проколоустойчива, но герметик это исправит. Тут есть три важных момента.
Во-первых, большинство герметиков плохо работают на шоссейных давлениях. По многим отзывам лучший (на начало 2022 года) — Orange Seal (чаще рекомендуют Endurance, но и Regular хорош). На втором месте — Stan’s Race (именно Рейс, а не обычный). Третьего места нет, выбираем из этих.
Во-вторых, герметик работает тем лучше, чем толще покрышка. Например, самая быстрая по результатам тестов Vittoria Corsa Speed G+ 2.0 (TLR) — всего 1,8 мм толщиной, а вторая* по скорости Continental Grand Prix 5000 TL — ужé 2,8 мм. Она будет герметизироваться гораздо лучше.
В-третьих, герметик надо периодически менять. Минимум — раз в сезон. Официальная рекомендация, например, по Orange Seal Regular — каждые 30–45 дней (грустный смайлик).
Пользуясь случаем, замечу, что оптимальное количество герметика — 30 г на 25-мм покрышку. Можно больше, но немного увеличивается сопротивление качению без особых преимуществ (если только герметик не слишком густой, но наши не такие). Тридцать граммов герметика добавляют около ватта сопротивления на колесо (2 вт на оба), что несущественно.
Отдельное преимущество бескамерки — возможность снизить давление. По общему правилу, чем ниже давление, тем меньше вероятность проколоться о внешний острый объект, но выше вероятность «змеиного укуса» — двойного прокола камеры об обод при наезде на тупой объект. Установленные бескамерно покрышки последнему не подвержены. Это позволяет ездить на пониженном давлении, что особенно актуально на плохом асфальте или гравии.
Если к постоянной возне с заменой герметика вы не готовы, расклад по камерам такой:
• сопротивление латексной камеры (50–80 г) сравнимо с сопротивлением герметика (пара ватт на пару колес); у нее средняя (из камер) проколоустойчивость; но она травит воздух так быстро, что подкачивать приходится перед каждым выездом;
• облегченная (25 г) термопластиковая (TPU) камера сравнима с латексной и не травит воздух, но не подходит к ободным тормозам; у обычной (40 г) TPU-камеры немного выше сопротивление качению (
4 вт на оба колеса), но и проколоусточивость выше; ее можно использовать с ободными тормозами; пожалуй, это оптимальный вариант камер; самый популярный бренд — Tubolito;
• облегченная (40–60 г) бутиловая (т.е. из стандартного материала) камера сравнима с обычной термопластиковой, но гораздо легче прокалывается. Зато дешево. Стандартная бутиловая камера весит 110–150 г и дает до 8 вт сопротивления, что уже многовато.
* — я не учитывал Schwalbe Pro One TT TLE Addix (потому что у нее всё не очень со сцеплением — фактор, не затронутый в этой статье, но от этого не менее важный) и Vittoria Corsa Speed G+ 1.0 (TLR), старую версию самой быстрой покрышки, испытанную в ширине 23 мм (тогда как почти все остальные — 25–26 мм, что делает результаты сравнения не совсем корректными).
Б) Тип обода
Существуют следующие типы ободов:
1) под трубку (tubular),
2) под камеру (tube),
3) «готовые» к бескамерности (tubless-ready),
4) истинно бескамерные (tubeless, в народе UST).Первые два не рассматриваем: это либо для спортсменов с несколькими сменами колес в техничке, либо виды на грани вымирания, либо Шмольке для энтузиастов. Что касается бескамерных ободов, они бывают классическими, с зацепами (hooked) и без зацепов (hookless). См. изображение (а) ниже.
Последние для использования на шоссе я бы не рекомендовал. Они не дают практически никаких преимуществ (разве что — такой обод проще изготовить легким, хотя классический может быть не хуже, если немного постараться), но имеют существенные недостатки:
• исключительно бескамерка — если вы проколетесь так, что не сработает герметик, вставить камеру и поехать дальше не получится;
• ограничен выбор покрышек и есть сложности с совместимостью конкретных моделей резины с конкретными ободами;
• нельзя качать высокое давление; даже при небольшом превышении довольно низких максимальных значений (70 psi/5 bar) покрышку срывает с обода — хоть в покое, хоть на ходу. Опасность при катании в высокогорных регионах предлагаю оценить самостоятельно.
Истинно бескамерные ободы отличаются от «готовых» тем, что в них отсутствуют отверстия с обратной стороны обода (внутри покрышки) для доступа к ниппелям спиц. Из-за этого сложнее изначально собирать колесо, но не нужно беспокоиться впоследствии о замене ободной ленты. А как завещал про нее Ильич: «Когда ты спускаешься на 90 км/ч где-нибудь в Альпах, твоя жизнь зависит от куска […] изоленты и того, как хорошо ты ее приклеил».
В) Внутренняя ширина обода
На заре шоссейного велоспорта стандартной шириной покрышки считалась 19 мм. Потом — 21, 23. Сегодня это 25 мм — но любители, а в отдельных случаях и профессионалы, используют и 28, и 30+ мм: для большего комфорта и/или для лучших ходовых характеристик на специфичном покрытии (как, например, брусчатка на знаменитой гонке Париж — Рубе).
Существуют стандарты ETRTO по совместимости покрышек и ободов различной ширины. На 2022 год они безнадежно устарели. Как минимум, на момент их утверждения 28–30 мм даже не считались шоссейной шириной — составители держали в голове скорее городские или туринговые велосипеды, которые испытывают совсем другие векторы сил и т.д.
Производители ободов и покрышек за это время изменили материалы, конструкцию, геометрию — вообще всё. Стандартами допускается поставить 32-мм шоссейную покрышку на обод с внутренней шириной 15 мм (в этом разделе вообще не затрагивается внешняя, так что далее — просто «ширина») — что по сегодняшним меркам попросту даже небезопасно.
Проанализировав рекомендации разных производителей, исследования, тесты, я рекомендовал бы следующие комбинации (но всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя своих покрышек):
• 23-мм покрышки на ободе 19 мм или хотя бы 17 мм — для максимальной скорости;
• 25-мм покрышки на ободе 21 мм или хотя бы 19 мм — как самый универсальный вариант;
• 28-мм покрышки на ободе 23 мм** или хотя бы 21 мм — для большего комфорта;
• на дисковых тормозах — покрышки шириной 30+ мм для максимального комфорта (в ущерб скорости и управляемости на асфальте).Не указываю ширину обода для резины 30+ мм, поскольку найти ободы с шириной более 25 мм непросто. Поэтому покрышки такой ширины будут компромиссом в части аэродинамики (об этом ниже) и работы интерфейса покрышка-обод в скоростных поворотах.
Тут надо оговориться, что номинальный размер покрышки почти всегда будет меньше ее реальной ширины, которая увеличивается по мере роста ширины обода. Даже на ободе относительно небольшой ширины 17,8 мм, который исторически используется для тестов на сайте bicyclerollingresistance.com, подавляющее большинство покрышек сидят шире номинального размера (и вообще ни одна клинчерная покрышка не сидит ýже номинала).
Конструкция покрышек для улицы предполагает наличие более толстой (и в какой-то степени защищенной от проколов) центральной части и более тонких, незащищенных боковин. При этом ширина защищенной части может разниться. Например, у уже упомянутой самой быстрой бескамерки Vittoria Speed G+ 2.0 на защищенный протектор приходится всего 35,7 % от общего обхвата покрышки. Остальное — боковины толщиной всего 0,85 мм.
Это означает, что если вы натянете эту покрышку шириной 25 мм на обод шириной 21 мм (что вообще-то является самым оптимальным сочетанием), боковины будут постоянно соприкасаться с асфальтом, существенно увеличивая и без того высокую вероятность незалепляемого герметиком прокола на этой резине. У той же Conti GP 5000 TL этот показатель уже 40,9 %, и такой проблемы нет.
** — такое сочетание может уже не влезть в ободные тормоза (особенно обычные, не direct-mount) или влезть с минимальными зазорами, от которых будут постоянные проблемы: трение резины о клещи тормозов при появлении незначительных восьмерок на колесе, забивание малейшей грязью и др.
2. Аэродинамика
Аэродинамичность обода многими считается самой важной его характеристикой. (Очевидно, гораздо важнее всё же способность функционировать, не разваливаясь и обеспечивая эффективное торможение — о чём будет ниже.) Это связано с тем, что влияние аэродинамики растет со скоростью прогрессивно, а верхняя часть колеса всегда движется в целых два раза быстрее самогó велосипеда относительно воздушных масс.
При этом с аэродинамикой всё очень непросто. Реальные аэродинамические силы сложно моделировать и измерять, поскольку они нелинейно зависят от скорости и при этом постоянно меняют углы и интенсивность воздействия на разные части велосипеда: из-за изменчивости ветра, воздействия других объектов. В контексте колес это движущиеся ноги велосипедиста, а раз мы на шоссе — проезжающие мимо автомобили, другие велосипедисты в группе и проч.
Большинство аэродинамических исследований вызывают вопросы об их практической применимости к езде отдельно взятого велосипедиста в конкретной местности. Полученные данные не масштабируются и практически не сопоставимы с другими исследованиями. Это усугубляется тем, что большинство тестов проводятся производителями, которые могут подстраивать методику так, чтобы их продукты представали в лучшем свете.
Кажется, самое полное и репрезентативное независимое (будем надеяться) исследование опубликовано небезызвестным инженером-правдорубом Хамбини. В нем протестирована выборка из аж 50 моделей колес разных уровня и актуальности — от популярного и относительно недорогого карбона от китайских фабрик до топовых колес Enve, Zipp и Hed. Описана весьма прогрессивная методика, по поводу которой, однако, не утихают споры.
Любопытно, что в исследовании утверждается: велосипедист вряд ли ощутит разницу между разными колесами в 10 ватт сопротивления, но уже 15 ватт начинают чувствоваться. При этом на скорости 30 км/ч преимущество самого быстрого колеса из исследованных над самым медленным составило 19 ватт. Исследовались колеса в широком диапазоне от неглубоких 30-миллиметровых образца 2013 г. до современных глубоких 90-миллиметровых.
То есть, на обычных для любителя скоростях разница между большинством карбоновых колес будет менее заметной, чем между покрышками разного класса… В том же исследовании есть и данные на скорости 50 км/ч, где разрыв в сопротивлении колес достигает 74 ватт. Основная масса исследований проводится на подобных скоростях — и выводы получаются более кардинальными. Очевидно, такой скоростной сценарий актуален далеко не для всех.
В качестве лирического отступления замечу, что аэродинамичность рамы имеет еще меньшее значение. Что действительно важно: позиция ездока на велосипеде, продиктованная гибкостью первого и геометрией последнего (чем ниже и ýже руль — тем аэродинамичнее), крой, посадка и материалы одежды (джерси и бибов — они же веломайка и велотрусы). И да, гораздо больший аэродинамический эффект в соотношении к стоимости — по сравнению с колесами и рамой — можно получить от правильных шлема и бахил/носков.
Приведу результаты исследования с различными положениями рук на руле опытного велосипедиста с хорошо настроенной посадкой. На скорости в 30 км/ч переход с пистолетов (пультов) на низы (дропы) снижает сопротивление на 5–10 вт; позиция на согнутых под 90° руках дает преимущество в 10–15 вт. Установка насадки (аэробаров) позволяет сэкономить 15–20 вт, но добавляет 5 вт сопротивления в обычной позиции (очевидно, из-за завихрений вокруг самого лежака). Подстройкой позиции можно выиграть больше, чем за счет лучших колес.
Так или иначе, существует три основные характеристики обода, которые существенно влияют на его аэродинамичность.
А) Глубина обода
Более глубокое колесо будет с высокой вероятностью более аэродинамичным — даже если оно проигрывает более мелкому по другим двум характеристикам. Минусов у очень глубоких колес три с половиной: вес (о нём еще поговорим отдельно), стоимость (тут всё понятно) и езда при боковом ветре.
На последний фактор влияет бóльшая парусность колес с более глубоким профилем. Резкие порывы бокового ветра могут поворачивать переднее колесо, что делает езду на таких колесах — в зависимости от навыков велосипедиста, скорости, силы ветра — от несколько нервной до довольно опасной. В любом случае, обладателям глубоких колес не стоит на скорости убирать руки с руля.
Заднее колесо гораздо менее чувствительно к боковому ветру (поскольку не поворачивается). Но и делать его более глубоким смысла немного, поскольку оно в целом влияет на аэродинамику значительно меньше переднего. Тем не менее, встречаются вилсеты с большей глубиной заднего колеса относительно переднего, что дает небольшой прирост аэродинамичности при не столь нервном поведении в ветренную погоду.
Оптимальным диапазоном глубины ободов для группового шоссейного велосипеда считается 40–60 мм. Менее глубокие колеса имеют смысл для езды в довольно крутую гору (7–10 % и более). Более глубокие нацелены на триатлонистов и раздельщиков (участников гонок с раздельным стартом).
Вышеупомянутая половина недостатка глубоких колес как раз связана с их внешним видом. Кто-то считает очень глубокие колеса красивыми, но их вид на велосипеде для групповой езды — в противовес триатлонному/разделочному — является неканоничным и противоречит представлению многих о прекрасном.
Б) Сечение обода
Лучше всего, чтобы обод был тороидальной формы; в сечении напоминал бы овал — 0 — с отрезанным верхом/низом. То есть расширялся бы от покрышки, а потом плавно закруглялся в месте прикрепления спиц. Заострённые (V-образные и яйцевидные) ободы и те, у которых самая широкая часть находится на границе с покрышкой (в том числе закругленные, U-образные) — устарели с точки зрения аэродинамики.
(a) Современные ободы аэродинамичной формы (справа — без зацепов, он же hookless)
(b) Менее современный обод менее аэродинамичной формы (при аналогичных размерах)
(c) Совсем не аэродинамичный обод (из-за V-образной формы, даже если бы был глубоким)
(d) Ассиметричный обод
Левые и правые спицы заднего колеса расположены несимметрично. Поскольку справа от задней втулки находится кассета, там не остается достаточно места, чтобы вынести фланец втулки правее. В результате — в случае довольно мелкого обода — правые спицы входят в него под неоптимально большим углом. Ассиметричные ободы призваны решать эту проблему. Это почти неактуально для глубоких ободов, поскольку угол входа спиц в них меньше в силу банальной геометрии.В) Внешняя ширина обода
Все имеющиеся исследования приходят к выводу, что внешняя ширина обода должна быть не меньше реальной ширины покрышки (помним, что она больше номинальной). По выводам некоторых исследователей предпочтительно, чтобы обод был на 5–10 % шире покрышки, тогда как другие утверждают, что лучше иметь обод и покрышку одинаковой ширины. Даже последние согласны, что чуть более широкий обод предпочтительнее немного более узкого.
Реальная ширина покрышки, как правило, становится известна уже после ее установки на конкретный обод и накачки до целевого давления. В любом случае покрышка на ободе с оптимальной внутренней шириной будет сидеть значительно шире номинального размера. С учетом этого я утверждаю, что внешняя ширина обода должна составлять не менее 110 % от номинальной ширины покрышки.
Важно оговориться, что речь идет про внешнюю ширину обода на его границе с покрышкой. При этом максимальная ширина современного обода аэродинамичной формы будет больше за счет его тороидальной формы. На изображении (а) выше — обод с внешней шириной 28 мм и максимальной шириной 30 мм. Этот обод является оптимальным для покрышек номинального размера 25 мм (в том числе и по внутренней ширине).
С точки зрения аэродинамики более узкая покрышка всегда выигрывает у более широкой. Поэтому самым аэродинамичным вариантом — хоть и в ущерб комфорту — будет 23-мм покрышка на ободе с внутренней шириной 19 мм и внешней 26 мм. Правда, выбор 23-мм бескамерных покрышек весьма ограничен, а хорошая 25-мм покрышка, вероятно, всё равно отыграет незначительные потери в аэродинамике за счет лучшего наката.
3. Вес
Когда уже вовсю существовал шоссейный велоспорт, но у человечества еще не было такого количества и качества знаний об аэродинамике, вес был практически единственным критерием для оценки компонентов. В последние годы все поняли, что аэродинамика важнее, и стали сравнивать преимущества от ее улучшения с таковыми от снижения веса.
В результате всё чаще звучат утверждения, что вес чуть ли не ничего не значит: со ссылками на результаты тестов, оценивающих влияние аэродинамики и веса на постоянно поддерживаемую скорость (в таком сценарии вес и правда играет незначительную роль — даже на умеренных подъемах в гору).
В реальности вес, разумеется, имеет значение. И из всех мест велосипеда именно вес ободов (и покрышек) имеет самое большое значение. (Хотя, как и на гибкость/посадку в случае с аэродинамикой, имеет смысл в первую очередь обращать внимание на собственный вес. Сбросить пару килограммов с талии для большинства любителей будет полезнее, чем пару сотен граммов с колес.)
Во-первых, колесо — это маховик, который нам приходится раскручивать при каждом разгоне велосипеда. Этого не видно в тестах, проводимых на постоянной скорости. Но это очень сильно влияет на ощущения от велосипеда. Велосипед, который легко разгонять, ощущается быстрым. От езды на нем получаешь больше удовольствия.
Во-вторых, хотя у большинства шоссейных велосипедов и отсутствуют амортизаторы, вся конструкция велосипеда (вилка и руль с выносом, перья рамы и подседельный штырь) амортизирует неровности, выступая упругим элементом между велосипедистом и колесами. Таким образом, вес колес является неподрессоренной массой — и, следовательно, влияет на плавность хода. То есть, опять же, ощущения от езды.
Есть ли недостатки у легких колес? Поскольку мы говорим о современных глубоких карбоновых ободах, беспокоиться об их жесткости обычно не приходится. Проблемы с жесткостью глубоких колес чаще возникают на уровне интерфейса втулка-спицы (о чём будет сказано ниже). Что же касается ободов, обратной стороной веса выступает их стоимость и/или прочность.
Обычно в ободах используется карбон T700, а в более легких — еще и более жесткий T800, чтобы компенсировать меньшее количество материала. (Карбон T1000 считается даже слишком жестким для велоободов.) Это увеличивает стоимость колеса, а также потенциально делает его более хрупким. Обычно для таких колес заявляется меньший максимальный вес.
Вес карбоновых ободов при увеличении их глубины меняется нелинейно. Масса средненького 40-мм обода — 450 г, а 60-мм — 500 г. Разница в 50 граммов (чуть больше 10 %) стóит более чем 30-процентного прироста глубины.
Совсем неглубокие карбоновые ободы — экзотика, и весят они не так мало, как можно было бы надеяться. Найти более-менее легкие колеса с профилем 80 мм уже проблематично, а колес глубже 90 мм и вовсе почти не встречается (если не считать сплошные диски для трека/триатлона).
Некоторые производители колес встраивают в обод противовес с обратной стороны от отверстия под ниппель. Я никогда не замечал необходимости в балансировке велосипедных колес и не встречал никаких исследований на эту тему. Зато знаю, что даже у дорогих покрышек бывают неравномерности толщины компаунда, которые приводят к разбросу веса одной и той же модели в одинаковой ширине, порою, в десятки граммов. Это наводит на мысль, что балансировка колес является скорее маркетинговым преимуществом.
4. Торможение
На дисковых тормозах ободы не оказывают влияния на торможение. На ободных, очевидно, наоборот.
Считается, что карбоновые ободы тормозят хуже алюминиевых, особенно в дождь. Характерный опыт — полное отсутствие торможения по мокрому в течение пары секунд (за которые человек успевает как следует испугаться), а потом резкое появление тормозной силы, сравнимой с торможением по сухому.
Это связано с образованием водяной пленки между колодками и тормозной дорожкой, с которым призваны бороться насечки на последней. Ободы с насечками издают довольно громкий звук при торможении (что может быть даже плюсом при езде в группе), а также могут приводить к ускоренному износу колодок.
По опыту многих, карбоновые тормозные дорожки оказываются ничуть не хуже алюминиевых — по крайней мере по сухому — при использовании подходящих тормозных колодок. Лучше всего использовать те колодки, которые предлагает производитель ободов. Практически универсальным вариантом являются колодки Swiss Stop — желтые (Yellow King) или с желтыми надписями по черному (Black Prince). У первых лучше интенсивность торможения, у вторых — модуляция.
Нельзя не отметить, что предубеждения против ободных тормозов в общем и с карбоновыми ободами в частности могут быть вызваны тем фактом, что на рынке присутствует много клещевых тормозов, не обладающих достаточной жесткостью и/или рычагом. Не буду приводить негативные примеры, ограничившись лишь замечанием, что тормоза Shimano серий 105, Ultegra и Dura-Ace показывают себя лучшими в тестах и точно не станут узким местом в тормозной системе.
Современные ободы большой ширины могут не помещаться в клещевые тормоза, по крайней мере, с достаточными зазорами (малые зазоры не рекомендуются, поскольку даже идеально ровное колесо может задевать колодки в поворотах и при педалировании стоя). Для таких случаев те же Свисс Стоп выпускают колодки меньшей толщины.
Существует ряд стереотипов, что карбоновые колеса при интенсивном торможении перегреваются и расслаиваются и т.п. Такое действительно бывало в прошлом, но сегодня можно об этом не беспокоиться — тормозные дорожки всех приличных ободов давно делаются из карбона на специальном (высокотемпературном) составе смолы и с подходящим плетением и укладкой волокон, чтобы ничего такого не могло произойти при нормальной эксплуатации.
Почему-то не все ободы предусматривают небольшие отверстия по бокам, которые называют то дренажными, то для сброса давления. Насчет последнего не знаю, но если заехать на глубоком ободе в еще более глубокую лужу, через ниппели спиц внутрь может затечь столько воды, что без дренажа она не испарится, наверно, никогда (приходится разбортировать, вынимать бескамерный ниппель и выливать). Ну или сразу выбирать обод с дырочками.
Аналогичная проблема, кстати, присутствует и при камерной установке покрышек. Дождевая вода затекает через ниппель камеры в пространство, не заполненное ею в ободе/покрышке. Отсутствие необходимости разбортировать колеса после каждого проезда по глубоким лужам, чтобы вылить воду, — еще один плюс бескамерки.