Näytä tavallinen näkymä : 23mm ja 25mm renkaiden pito?
van damme
20.07.2014, 05.54
Tourissa ja muissa ammattikisoissa pyöriä lähtee alta kuivalla asfaltilla loivissa kurveissa melko useasti. Onko kapeissa renkaissa todella niin huono pito? Näyttää monesti siltä kun jäällä ajaisivat.
Huono ja huono. Kyllähän Tourillakin kuskit vievät laitteitaan aivan äärirajoilla ja useinhan lisänä on myös huonoa onnea. Viime päivinä on TdF:ssa näyttävästi kaaduttu koloihin, tippuviin juomapulloihin ja ompa jopa pehmenneestä asvaltistakin ollut puhetta.
^juuri noin, kisassa etsitään koko ajan rajoja. Tuskin noilla prokuskeillakaan paljon treeneissä lipsuu, kun ei tarvitse kantata 60 km/h lasissa mutkan läpi, vaan riittää leposa 55 :) Harvassa taitavat myöskin tavallisilla kuntoilijoilla olla kaatumiset puhtaasti renkaan pidon pettämisen vuoksi.
maalinni
20.07.2014, 13.19
Pinta-ala ei vaikuta pitoon, vaan renkaan materiaali...
Tämä siis optimiolosuhteissa tasaisella asfaltilla fysiikan lakeja tulkiten; pinta-alan kasvaessa paine pienenee.
Valitettavasti kitkafysiikassa, etenkin kumi-asvaltti -kosketuksessa klassisen fysiikan näkemys pinta-alan vaikuttamattomuudesta ei pidä paikkansa. Joo, lukiofysiikassa opetetaan paljon muutakin, joka ei pidä paikkaansa, sori, itsellänikin tuli mind blown -fiilis kun törmäsin ensimmäisiin sellaisiin juttuihin yliopistopuolella.
Sittemmin olen työskennellyt rengaslaboratoriossakin, jossa opin, että renkaan kitka on lähes täysin kokeellinen tiede. Siis tehdään kumiseos, testataan sitä ja katsotaan oliko se parempi kuin edellinen pidon/vierintävastuksen/kulumiskestävyyden osalta. Ja että sanoi klassinen fysiikka mitä tahansa, leveämmät renkaat pitävät paremmin asvaltilla. Siksi formuloissakin on leveät nakit, eikä yhtä kapeat kuin polkupyörissä. :) Niin, ja että renkaan kyljen paksuus muuten vaikuttaa todella paljon renkaan käytökseen kaarteissa.
maalinni
20.07.2014, 16.02
Siksi formuloissakin on leveät nakit, eikä yhtä kapeat kuin polkupyörissä.
Formuloissa ei ole leveät renkaat kitkan takia, vaan siksi ettei pehmeä kumiseos yksinkertaisesti pysy kasassa kapeana. Toki leveämpi kestää myös kulutusta paremmin.
Se on ihan fakta että pinta-ala ei vaikuta tasaisella kovalla pinnalla. Mutta tottakai pinta-alan avulla saadaan ominaisuuksia jotka vaikuttavat kuten kuviointi, erilaiset materiaalit, matalampi paine jne.
Eri asia sitten pidetäänkö asfalttiakaan tasaisena kovana pintana, etenkään formulanopeuksissa.
maalinni
20.07.2014, 16.07
Rupesi myös kiinnostamaan, että mitkä koulu/yliopistofysiikan jutut eivät pitäneet mielestäsi paikkaansa? Lukiossa käydään kyllä yksinkertaistettuja malleja, jotka toimii "tarpeeksi" hyvin käytännössä ja hyvä opettaja tietenkin muistaa tästä mainita opiskelijoille. Ei fysiikan malleissa ole järkevää ottaa huomioon kaikkia pikku muuttujia. Voisihan koripallon heitossakin huomioida maan kiertoliikkeen ja Kuun vetovoiman, mutta kun pussitukseen riittää vain alkunopeus ja suunta.
Peruslukiofysiikka: Renkaan ja tien välinen kosketuspinta-ala on suoraan verrannollinen renkaan kuormitukseen eli renkaan päällä olevan massaan, kun renkaassa on vakiopaine.
Todellinen maailma: Netistä löytyy paljon tieteellisiä artikkeleita, joissa mittaustulokset osoittavat, että näin ei ole. Esimerkiksi seuraavilla hakusanoilla voi haeskella näitä artikkeleita: "truck tire types and road contact pressures".
maalinni
20.07.2014, 16.56
Niin, koska koulufysiikka ei ota huomioon muodonmuutosta, eli olettaa molempien kappaleiden renkaan ja maan olevan "jäykkiä". Koulufysiikka ei myöskään ota huomioon mm. lämpötilan noususta johtuvaa kitkakertoimen muutosta. Mikä ainakin formuloissa on merkittävä. Mutta ei se koulufysiikka väitäkään ottavansa kaikkea huomioon.
Tilley on varmasti ihan oikeassa siinä, miten renkaita kehitetään. Kaikkea ei ole järkevä tutkia teoriassa vaan käytännössä. Mutta tämä ei vieläkään tarkoita sitä, että fysiikka ei pitäisi paikkaansa.
En ainakaan itse pysty kumoamaan fysiikan kaavoja. Renkaan tapauksessa pidon, rullavuuden, ilmanvastuksen, hinnan, valmistusprosessien ja muiden ominaisuuksien yhdistelmä vain taitaa olla niin kompleksinen, että kovin selvää yksittäistä kaavaa ei ole. On helpompaa kokeilla eri vaihtoehtoja, tehdä mittauksia ja valita tulosten perusteella paras.
timppa_234
20.07.2014, 19.26
Renkaan ja tien välinen kitka ei noudata klassisen fysiikan lakeja (joita koulussa opetetaan) vaan vastaa suunnilleen kiipeilijän sormien pitoa kallionkoloon. 2 kertaa leveämmän renkaan kitka on jopa 4 kertaa suurempi.
Sateella tilanne pysyy samana fillarivauhdeissa. Kun liikutaan nopeammin niin sliksi alkaa pikkuhiljaa irrota tien pinnasta ja vettä pitää poistaa erilaisten kuviointien avulla.
Fillarin renkaassa täytyy kuitenkin ottaa huomioon muitakin asioita kuin pito. Mitä pitävämpi rengas niin sitä raskaammin se kulkee. Sileä kumi on fillarissa aina paras asvaltilla ja leveissä renkaissa on usein kuvioita jotka huonontaa pitoa. Kapeiden kilparenkaiden kumi on yleensä tosi pitävää, ihan erilaista kuin vakiopyörän renkaan kovamuovipinta. Mut jos löydät leveän sliksin, jossa on hyvälaatuinen kumiseos niin pitää se paremmin kuin kapea.
Joku väitti, että Tour de France kaatumiset johtuisivat jostain uudesta renkaasta jonka pitäisi olla nopeampi mutta yllättäen sateella liukkaampi. Toisaalta jotkut kaatumiset näytti ihan selvästi ohjausvirheeltä, liikaa kääntöä väärässä vaiheessa.
Sateella tilanne pysyy samana fillarivauhdeissa. Kun liikutaan nopeammin niin sliksi alkaa pikkuhiljaa irrota tien pinnasta ja vettä pitää poistaa erilaisten kuviointien avulla.
Maantiepyörien renkaissa kuviointi on vain kosmeettista, näin rengasvalmistajienkin mukaan.
http://www.sheldonbrown.com/brandt/slicks.html
timppa_234
20.07.2014, 19.45
Maantiepyörien renkaissa kuviointi on vain kosmeettista, näin rengasvalmistajienkin mukaan.
Niin se menee. Moottoripyörän sliksit alkavat vesiliirtää kovassa sateessa jossain +200 km/h vauhdeissa. Fillarissa kosketuspinta on suhteessa vieläkin pienempi ja nopeutta pitäisi olla varmaan 300 km/h.
maalinni
20.07.2014, 20.43
Renkaan ja tien välinen kitka ei noudata klassisen fysiikan lakeja (joita koulussa opetetaan) vaan vastaa suunnilleen kiipeilijän sormien pitoa kallionkoloon. 2 kertaa leveämmän renkaan kitka on jopa 4 kertaa suurempi.
Sateella tilanne pysyy samana fillarivauhdeissa. Kun liikutaan nopeammin niin sliksi alkaa pikkuhiljaa irrota tien pinnasta ja vettä pitää poistaa erilaisten kuviointien avulla.
Fillarin renkaassa täytyy kuitenkin ottaa huomioon muitakin asioita kuin pito. Mitä pitävämpi rengas niin sitä raskaammin se kulkee. Sileä kumi on fillarissa aina paras asvaltilla ja leveissä renkaissa on usein kuvioita jotka huonontaa pitoa. Kapeiden kilparenkaiden kumi on yleensä tosi pitävää, ihan erilaista kuin vakiopyörän renkaan kovamuovipinta. Mut jos löydät leveän sliksin, jossa on hyvälaatuinen kumiseos niin pitää se paremmin kuin kapea.
Joku väitti, että Tour de France kaatumiset johtuisivat jostain uudesta renkaasta jonka pitäisi olla nopeampi mutta yllättäen sateella liukkaampi. Toisaalta jotkut kaatumiset näytti ihan selvästi ohjausvirheeltä, liikaa kääntöä väärässä vaiheessa.
Höpö höpö, kyllä se kitka nyt vaan noudattaa niitä fysiikan lakeja. Älä sotke kitkaa ja "pitoa". Käytännön tilanteissa kitka ei ole aina määräävä tekijä, vaan renkaan kuviointi yms. ratkaisee asian. Vuorikiipeilyssä useampi sormi jakaa paineen suuremmalle alalle parantaen verenkiertoa tms.
Jami2003
20.07.2014, 21.00
Unohtuukohan tässä sinänsä mielenkiintoisessa fysiikka keskustelussa tienpinnalla olevat epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi muta mukulakivillä, jonka veikkaisin ihan kokemus peräisesti olevan se erittäin vaikuttava tekijä kitkan, pidon, what ever, katoamisesta renkaan alta.
maalinni
20.07.2014, 21.24
Unohtuukohan tässä sinänsä mielenkiintoisessa fysiikka keskustelussa tienpinnalla olevat epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi muta mukulakivillä, jonka veikkaisin ihan kokemus peräisesti olevan se erittäin vaikuttava tekijä kitkan, pidon, what ever, katoamisesta renkaan alta.
Nämä tottakai vaikuttaa, ja tekevät teoreettisen tarkastelut mahdottomaksi. Tuskin Schwalben insinöörit renkaita pelkästään labroissa kehittääkään :)
Oma väitteeni on siis, ettei pinta-ala (laboratorio-olosuhteissa) vaikuta kitkaan.
Käytännössä isompi pinta-ala mahdollistaa kuvioinnit, pehmeän materiaalin käytön ja paremman jäähdytyksen jne.
En hyväksy väitettä, että pinta-ala suoraan vaikuttaa kitkaan tai että fysiikan lait eivät jotenkin kummasti toimisi. Tottakai koulufysiikka yksinkertaistaa, kitka kun on molekyyli ja atomi -tasolla aika monimutkainen juttu.
Unohtuukohan tässä sinänsä mielenkiintoisessa fysiikka keskustelussa tienpinnalla olevat epäpuhtaudet, kuten esimerkiksi muta mukulakivillä, jonka veikkaisin ihan kokemus peräisesti olevan se erittäin vaikuttava tekijä kitkan, pidon, what ever, katoamisesta renkaan alta.
No se. Olikohan eilen vai toissapäivänä kun britti-Eurosportin lähetyksessä puhuttiin, että ennen pyöräilijöitä useilla etapeilla ajaa jonkinlainen lakaisu/siivouskone, joka poistaa tieltä pölymäisen liukkautta aiheuttavan hiekan sekä isommat, renkaita puhkovat kivensirut. Ei se Tourilla kaatuilu sinänsä renkaista johdu, vaan tiemaalauksista, kaivonkansista, kuopista, vedestä, liasta, valtavista tilannenopeuksista ja ylipäänsä sileämmästä pinnoitteesta verrattuna tähän pohjois-eurooppalaiseen standardiin. Ja välillä näkee myös ihan puhtaita ajovirheitä tai riittämätöntä olosuhteiden kunnioitusta, kun tullaan vähän liian isolla riskillä 80km/h mittarissa Alpeilla alas ja edessä onkin yhtäkkiä mutka, johon pyörä ei taitukaan.
timppa_234
20.07.2014, 22.07
Höpö höpö, kyllä se kitka nyt vaan noudattaa niitä fysiikan lakeja. Älä sotke kitkaa ja "pitoa". Käytännön tilanteissa kitka ei ole aina määräävä tekijä, vaan renkaan kuviointi yms. ratkaisee asian. Vuorikiipeilyssä useampi sormi jakaa paineen suuremmalle alalle parantaen verenkiertoa tms.
Nyt on sen verran käsitteet hukassa, että kannattaa tutustua ihan kilpa-auton ja -ajamisen perusteisiin. Pinta-ala ei vaikuttaisi jos molemmat kappaleet on täysin sileitä. Renkaan tapauksessa se uppoaa asvalttiin ja siksi sitä voi verrata kiipelyyn. Yksinkertaistaen: Jos sulla on 5 senttiä leveä kumi niin se vastaa yhtä sormea kiipelyssä, 10 senttinen kahta sormea jne.
Tällä fysiikalla 2 kertainen leveys tarkoittaisi 2 kertaista kitkaa (ja pitoa). Käytännössä kerroin on suurempi koska leveän renkaan maahan kohdistuva paine on pienempi ja voidaan käyttää pehmeämpiä ja pitävämpiä seoksia.
Renkaan runkojen ja profiilin vaikutus pitoon ei myöskään ole aivan vähäinen ja auton rengas sekä pyörän rengas eroaa aika paljon tuolta osin, myös se paine neliösenttiä kohden on huomattavan erilainen autossa ja polkupyörässä.
Mikäli rengasjutut kiinnostaa enemmän, niin kannattaa lukaista tuo läpi:
http://www.nhtsa.gov/staticfiles/safercar/pdf/PneumaticTire_HS-810-561.pdf
Epäpuhtaudet tosiaan on oma lukunsa, sitä renkaan pinta-alaa kun ajaessa pääsisi arpomaan, sehän renkaan kosketuspinta elää jatkuvasti, niin voisi arvailla, että kuinka paljon sitä epäpuhtautta pitäisi olla, että se kumi ei pääse enää tunkeutumaan asfaltin karheaan pintaan. Maantierenkaiden korkeilla paineilla sitä litistymistäkään ei paljoa tapahdu ja kontaktipinta on huomattavan pieni, kun rengas alkaa luistamaan niin se kumin etenevä reuna ei riitä puhdistamaan perässä tulevalle kumin osalle sitä epäpuhtautta pois ja sitten helposti tulee se kuulalaakereiden päällä liukuminen efekti.
Kun leveämmän kumin luistava osa saa putsattua seuraavalle kumin osalle niitä koloja niin, että osa siitä kulutuspinnasta saa jotain pitoa, eikä rengas täten luiskahda täysin alta.
Ihan normaalistikin osa siitä kontaktipinnasta luistaa, varsinkin kovassa ajossa ja osa ei luista, kumi viruu ja venyy.
Mikäli tuo kiinnostaa enemmän, niin tuolla googlen haulla löytää kaikkea kiinnostavaa, joka selventää paljon sitä kuinka se rengas oikeastaan tekeekään sen pidon, joka toisinaan on suurempi kuin mitä ylä-asteen fysiikalla nähdään mahdolliseksi:
http://www.google.com/search?hl=en&q=micro+texture+macro+adhesive
Noita ei kovin hirveästi voi tietenkään yksinkertaistaa sitten koska touhussa on paljon muuttujia, jotka pelaa yhdessä, joten jos yksinkertaistetaan, niin yksinkertaistus ei todennäköisesti toimi kuin yhdessä tilanteessa.
Mulla on taas hukassa se yksi sivu, jossa kuvin kerrottiin tuosta pidon muodostumisesta ja renkaan leveyden vaikutuksesta, siitä on niin kauan kun viimeksi rengasjuttuja niin syvällisesti touhusin, että aika paljon on omasta päästäkin jo haihtunut turhaa tietoa.
timppa_234
21.07.2014, 04.09
Vähän toisella ajattelumallilla samaa juttua, pyöräspesifistä:
http://www.cycleworld.com/2013/12/27/ask-kevin-does-a-larger-motorcycle-tire-footprint-increase-grip/
Jos löydätte kirjastosta jonkun ajamistä käsittelevän kirjan, esim. Carroll Smith: The essential guide to Race Driving niin niissä löytyy pitkät pätkät renkaan maahan koskevan leveyden maksimontijuttua, joka on yksi tärkeimmistä auton säätöparametreista.
Muuten, jos renkaan leveydellä ei olisi dramaattisia vaikutuksia pitoon niin formuloissa käytettäisiin polkupyörän renkaita.
Alottelia-14
22.07.2014, 00.44
renkaan maahan koskevan leveyden maksimontijuttua, joka on yksi tärkeimmistä auton säätöparametreista.
Muuten, jos renkaan leveydellä ei olisi dramaattisia vaikutuksia pitoon niin formuloissa käytettäisiin polkupyörän renkaita.
Auton renkaillahan on yks iso ongelma, ne on aina suorassa*, massa makaa niiden päällä ja kiskoo niitä "sivuttain". Auton rengastus ja prätkän rengastus on ihan eri maailma, kun prätkää kallistetaan mutkiin ja kaikki paino kohdistuukin suoraan renkaaseen. Prätkässähän ei tarvita kovinkaan leveää rengasta hyvään pitoon.
Fillarin luulis olevan tässä asiassa enempi sukua prätkälle, kun autoille, edes formuloille? :)
*, toki ne auton renkaatkin muutamia asteita kääntyilee, mutta ei kuitenkaan kymmeniä
Jo yksin renkaan rakenne on lähempänä prätkän rengasta kuin auton rengasta. Kumien ominaisuudet tosin suht samoin toimii molemmissa, mutta renkaat kokonaisuutena hyvinkin erilailla. 50-60 lukujen renkaat olivat autoissa lähempänä pyörän renkaita kuin nämä nykyiset.
Perustumatta muuhun kuin omakohtaiseen ajokokemukseen erilevysillä renkailla, 25mm etu 23mm verrattuna on mukavampi, vakaampi ja varmemman oloinen kulku etenkin huonoilla tienpinnoilla, joita kotomaassamme valitettavasti riittää.
Höpö höpö, kyllä se kitka nyt vaan noudattaa niitä fysiikan lakeja. Älä sotke kitkaa ja "pitoa". Käytännön tilanteissa kitka ei ole aina määräävä tekijä, vaan renkaan kuviointi yms. ratkaisee asian. Vuorikiipeilyssä useampi sormi jakaa paineen suuremmalle alalle parantaen verenkiertoa tms.
En hyväksy väitettä, että pinta-ala suoraan vaikuttaa kitkaan tai että fysiikan lait eivät jotenkin kummasti toimisi. Tottakai koulufysiikka yksinkertaistaa, kitka kun on molekyyli ja atomi -tasolla aika monimutkainen juttu.
Olisi varmaan parempi hyväksyä Coulombin mallin rajoitukset. Se on yksinkertaisuudessaan kätevä ja pätee ihan hyvin kun lankunpätkää vedellään pitkin pulpetin kantta, mutta renkaissa on monta asiaa, jotka menevät Coulombin kaavojen pätevyysalueen ulkopuolelle.
Coulombin malli lähtee siitä perusajatuksesta, että kappaleet koskettavat toisiaan vain hyvin harvoista pisteistä. Tämä on tilanne silloin kun kyseessä on kovat sileät pinnat. Karkea tie ja pehmeä rengas ovat kaikkea muuta kuin tuollainen pari. Toinen ongelma on siinä, ettei Coloumbin malli menee sekaisin adhesiivisien materiaalien kanssa. Pöytään tarttunut teippi omaa kovan kitkan vaikkei sillä ole pintaa vasten painavaa voimaa vaikka peruskoulufysiikan mukaan kitkan pitäisi olla tuolloin nolla. Suuren kitkakertoimen omaavien mutta pienen leikkauslujuuden omaavien mareriaalien kanssa tulee myös se ongelma, että materiaali ei kestä leikkautumatta maksimaalista kitkavoimaa. Nokea sisältävän renkaan tapauksessa tämä on helppo todistaa tien pintaan jäävistä mustista jäljistä renkaan lukittuessa. Mitä suurempi on renkaan tiehen koskeva pinta-ala, sitä suuremman kitkavoiman renkaan pinta kestää leikkautumatta. Ja vaikka tuo renkaan leveys ei yksin tiehen koskettavaa pinta-alaa määritä, niin siitä huolimatta leveys on hyvin merkittävä tekijä tässä. Kun mukaan otetaan vielä pintojen välissä oleva neste, dynaamiset ilmiöt ja lämpötilan vaikutukset, niin puhutaan aivan eri asioista kuin palikan vetely pulpetin kannella.
Kannattaa ensiksi myöntää, että renkaan leveys vaikuttaa renkaan kitkaan. Vaikutuksen suuruun ja suunta riippuu olosuhteista. Toinen huomion arvoinen juttu on se, että renkaan kitkavoima ei kasva suoraan rengasta tietä vasten painavan funktiona. Renkaan kitka on tosi hankala juttu, mutta noilla päsee jo oikeaan suhtaan.
maalinni
22.07.2014, 15.30
Toinen ongelma on siinä, ettei Coloumbin malli menee sekaisin adhesiivisien materiaalien kanssa. Pöytään tarttunut teippi omaa kovan kitkan vaikkei sillä ole pintaa vasten painavaa voimaa vaikka peruskoulufysiikan mukaan kitkan pitäisi olla tuolloin nolla.
Peruskoulufysiikka ihan reilusti olettaa kappaleiden olevan tasaisia ja kovia, eli fysiikka ei taaskaan pettänyt. Tottakai pinta-ala vaikuttaa pitoon, koska se edelleen mahdollistaa pehmeämmän materiaalin, kuvioinnin jne. Eikö kukaan lue edellisiä viestejä ennen vastaamista. Ainoa pointtini on, että koulufysiikassa ei opeta mitään "väärää" kuten Tilley ehdottaa.
Kitka on todellisuudessa monimutkainen ilmiö ihan niin kuin tuot esille. Enkä väitä olevan siinä mikään asiantuntija.
Tottakai pinta-ala vaikuttaa pitoon, koska se edelleen mahdollistaa pehmeämmän materiaalin, kuvioinnin jne. Eikö kukaan lue edellisiä viestejä ennen vastaamista. Ainoa pointtini on, että koulufysiikassa ei opeta mitään "väärää" kuten Tilley ehdottaa.
Koko ajan yrität tuoda mukaan niitä peruskoulun kaavoja ja liittää pinta-alan vaikutukseen pehmeämpää seosta ja kuviointia. Kyllä noista saa sen kuvan, että yrität väittää pinta-alan olevan merkityksetön pidon suhteen. Todellisuudessa pitoon vaikuttavat pinta-ala ja jopa se, minkä muotoinen alue tiehen koskee.
maalinni
23.07.2014, 15.52
Käsitteet pito ja kitka ovat eri asioita. Renkaissa se pito taitaa olla tärkeämpi. Kai NHB ymmärrät että jos formuloiden renkaat tehtäisiin samasta kumiseoksesta kuin nytkin, mutta 23 mm levyisinä ne hajoaisivat aika nopeasta. Mutta kitkaan se ei vaikuttaisi.
Käsitteet pito ja kitka ovat eri asioita. Renkaissa se pito taitaa olla tärkeämpi. Kai NHB ymmärrät että jos formuloiden renkaat tehtäisiin samasta kumiseoksesta kuin nytkin, mutta 23 mm levyisinä ne hajoaisivat aika nopeasta. Mutta kitkaan se ei vaikuttaisi.
Miten määrittelet käsitteet pito ja kitka?
Epäilemättä formuloissa noin kapeat renkaat hajoavaisivat nopeasti. Eiväthän ne kantaisi edes kuormaa vaan vanne tippuisi tietä vasten. Kestävyys ei ole kuitenkaan syy siihen, miksi viimeisetkin millit renkaiden leveydessä ovat niin tärkeitä. Muistan esimerkikis ajan, jolloin renkaiden kosketuspinnan leventyminen kuorman alla ratkaisi kisojen voiton.
Suoritetaanpa ajatusleikki: vedät 5 ja 50 milliset teipit irti pyödästä pyödän suuntaisesti. Kummalla noista on enemmän pitoa ja kummalla on enemmän kitkaa? Pinta-alahan ei saa vaikuttaa mitään, eikä teippien massalla ole mitään merkitystä. Äkkiä voisi luulla, että pidät ainakin kitkaa samana.
Auton rengastus ja prätkän rengastus on ihan eri maailma, kun prätkää kallistetaan mutkiin ja kaikki paino kohdistuukin suoraan renkaaseen. Prätkässähän ei tarvita kovinkaan leveää rengasta hyvään pitoon.
Fillarin luulis olevan tässä asiassa enempi sukua prätkälle, kun autoille, edes formuloille?
Prätkän renkaiden pitohan ei ole erityisen hyvä. Nopeasti kuluvilla pehmeillä seoksillakin prätkien jarrutusmatkat ovat pidempiä kuin autojen. ja tiedän kyllä, että prätkän dynaaminen painonsiirtymä on suurempi, mutta senhän ei tuon koulufysiikan mukaan pitäisi vaikuttaa. Silti se kuitenkin vaikuttaa ja renkaan kitkavoima ei kasva lineaarisesti kuorman suhteen.
Prätkän renkaasta on yleensä tehtävä melko kapea juuri tuon kallistelun vuoksi. Kiihdytyspyörissähän käytetään sitten jo paljon leveämpiä tasaselkäisiä renkaita, joissa kitkaa riittää aivan eri malliin kuin mutka-ajoon tarkoitetuissa renkaissa.
timppa_234
23.07.2014, 17.23
Prätkän renkaiden pitohan ei ole erityisen hyvä. Nopeasti kuluvilla pehmeillä seoksillakin prätkien jarrutusmatkat ovat pidempiä kuin autojen.
Jep, prätkän renkaiden pito on huono just sen vuoksi, että niissä on vähän tiehen koskettavaa kulutuspintaa. Katurenkailla ja kadulla prätkällä pääsee just 1.0 g:hen asti kun autolla sivukiihtyvyyttä on jopa 1,5 g. Kilpapyörät kilparadalla joutuvat tyytymään alle 2 g pitoon kun kevyet autot saavuttavat yli 3 g.
Prätkän rengasta on hankala kasvattaa nykyisestä noin 20 cm leveyksistä koska kääntäminen mutkiin tulee raskaaksi. Mut varmasti kilpamotoilijat käyttäisivät jotain 50 cm läskejä jos ne sallittaisiin.
maalinni
23.07.2014, 17.50
Miten määrittelet käsitteet pito ja kitka?
Suoritetaanpa ajatusleikki: vedät 5 ja 50 milliset teipit irti pyödästä pyödän suuntaisesti. Kummalla noista on enemmän pitoa ja kummalla on enemmän kitkaa? Pinta-alahan ei saa vaikuttaa mitään, eikä teippien massalla ole mitään merkitystä. Äkkiä voisi luulla, että pidät ainakin kitkaa samana.
Aika pahan laitoit. En siis edelleenkään ole mikään fysiikka-asiantuntija.
Kitkan määrittelisin kuten wikipediassa (http://fi.wikipedia.org/wiki/Kitka), jossa todetaan kitkan olevan kahden kiinteän kappaleen välissä pintojen liikettä vastusva voima. Rengas ei tietenkään ole 100% kiinteä vaikka maantiepyörän renkaat aika lähelle pääseekin.
Pidon määrittelisin ihan mututuntumalla, että se on renkaan kyky välittää voimaa maahan. Siihen liittyy siis esim. maastopyörissä nappuloiden koko ja muotoilu suhteessa alustaan. Autoissa esim. kuvioinnin kyky siirtää vettä pois renkaan ja tien välistä.
Teippi ei ole kiinteä aine (tai se liima ei ole), joten kyse on enemmän pidosta. Liima takertuu mekaanisesti pintaan ja näin pinta-ala lienee suoraan verrannollinen "pysyvyyteen". Teippi esimerkin rinnastaisin siihen, että on helpompi roikkua tangossa kahdella kädellä kuin yhdellä. Eli asia ei varsinaisesti liity kitkaan.
Voisi myös tehdä ajatusleikin (olen huono keksimään näitä): Pannaan veturi kovalle teräspinnalle ja käsijarru päälle. Olisiko veturia helpompi vetää, jos renkaita kavennettaisiin? Kuvitellaan että, jos renkaat saataisiin atomin levyisiksi ilman että ne uppoaa alustaan. Jaksaisitko tällöin vetää veturin liikkeelle?
Aika pahan laitoit. En siis edelleenkään ole mikään fysiikka-asiantuntija.
Kitkan määrittelisin kuten wikipediassa (http://fi.wikipedia.org/wiki/Kitka), jossa todetaan kitkan olevan kahden kiinteän kappaleen välissä pintojen liikettä vastusva voima. Rengas ei tietenkään ole 100% kiinteä vaikka maantiepyörän renkaat aika lähelle pääseekin.
Pidon määrittelisin ihan mututuntumalla, että se on renkaan kyky välittää voimaa maahan. Siihen liittyy siis esim. maastopyörissä nappuloiden koko ja muotoilu suhteessa alustaan. Autoissa esim. kuvioinnin kyky siirtää vettä pois renkaan ja tien välistä.
Mikä tuo kumin olomuoto sitten on mielestäsi?
Kitkalle tosiaan löytyy määritelmä, mutta pito on vain kansankielinen epämääräinen sana, joka ei tuo mitään hyödyllistä näkökulmaa tähän keskusteluun.
jos laitat junaasi kumipyörät, niin sen jälkeen sekin esimerkki liittyy tähän keskusteluun.
Kumi on härmistynyttä materiaa
Tästähän sukeutui oikein mielenkiintoinen keskustelu! CwA ja NHB ovatkin tuoneet paljon hyviä asioita renkaiden kitkasta esille hyvinkin tarkalla tasolla. Ei ole niihin enää juuri lisättävää. Tai ehkä se, että tuo sheldon brownin sivu oli mielenkiintoinen, mutta hieman uskomattomalta vaikuttaa väite, etteikö renkaan kuviointi vaikuttaisi vesiliirtoon. Henkilöautojen rengasvalmistajathan ovat ainakin omien väitteidensä mukaan juurikin pyrkineet kehittämään erilaisia "aurakuvioita", jotka paremmin poistavat vettä. Tosin näissäkin taitaa olla se, että hyvin voimakkaat vettä poistavat kuviot ovat yleisiä vain korkean nopeusluokan renkaissa. Ja toisaalta vettä voi olla tien pinnalla joskus hyvinkin paljon. Samoin on eroa sillä, onko vesi liikkeessä vai paikallaan.. Toisaalta toinen todiste on autolehtien vesiliirtotestit, joissa ainakin saadaan eroja vesiliirtonopeudelle, kun kuvio on eri syvyinen. Nykyiset autojen vyörenkaat tietenkin eroavat moottoripyörän- ja pyöränrenkaista hyvinkin paljon renkaan kulutuspinnan sisäpuolisten rakenteiden suhteen, tämän näkee jo katsomalla päältä päin renkaan muotoa paineistettuna, joten jälkimmäisten vesiliirto-ominaisuuksista en osaa äkkiseltään sanoa.
maalinni: kyllä itselleni ainakin jäi lukiofysiikan pohjalta se "väärä" tieto, että renkaan pinta-ala ei vaikuta kitkaan. Tai eihän tätä varmaan tarkalleen ottaen näin sanottu, mutta kyllä siinä kaavoja pyöritellessä, kun mm. pinta-ala supistuu pois, minulle jäi sellainen kuva. Muita "vääriä" tietoja, tai siis rankkoja yksinkertaistuksia, tulee mieleen ainakin ydinfysiikan puolelta. Tuli sellainen olo, että "hei, miksei minulle kerrottu että asia onkin näin monimutkainen. Vaikken olisi tajunnutkaan, en olisi luullut että kaikki on tässä."
maalinni
23.07.2014, 20.13
Kuvio ei fillareissa vaikuta vesiliirtoon varmaankaan, koska nopeus ei siihen riitä.
ja NHB:lle kumi ei ainakaan ole "kiinteä" eli kova materiaali, koska sehän joustaa vrt. kimmoisa/kimmoton.
Miulla sanoo pää kohta poks, joten lopetan osaltani tämän ketjun. Hauskaa kesää kaikille osallistujille, olkoon kitka kanssanne.
Lukion fysiikkahan on melko yksinkertaistettua, koska keskiverto lukiolaiselle se yksi muuttuja per lasku on ihan tarpeeksi. Mennäämpä kuitenkin edelleen sillä lukion fysiikalla kun ei ole enempää tullut opiskeltua..
Jos olen väärässä niin korjatkaa ihmeessä. :) Kontaktipinta-ala ei vaikuta sileiden pintojen väliseen kitkaan. Polkupyörän renkaat ja suomalainen pikitie eivät kuitenkaan ole sileitä pintoja, joten renkaan muotoutumisella asfaltin pintaa voisi olettaa olevan jonkinlainen merkitys pidolle. Renkaan muodonmuutoksiin taas vaikuttavat leveyttä enemmän(?) paine ja rungon joustavuus. Onko pienempiä paineita käytettäessä sitten enemmän pitoa vai päinvastoin... Ma ei osa sanoa.:)
Jep, prätkän renkaiden pito on huono just sen vuoksi, että niissä on vähän tiehen koskettavaa kulutuspintaa. Katurenkailla ja kadulla prätkällä pääsee just 1.0 g:hen asti kun autolla sivukiihtyvyyttä on jopa 1,5 g. Kilpapyörät kilparadalla joutuvat tyytymään alle 2 g pitoon kun kevyet autot saavuttavat yli 3 g.
Kilpa-autoilla merkitystä on käsittääkseni myös suhteessa matalammalla painopisteellä ja erityisesti siipien aiheuttamalla downforcella, joka ihan oikeasti lisää renkaiden ja tien välistä kitkaa aika merkittävästi.
Oliko tuossa taas nyt mitään järkeä?
maalinni
23.07.2014, 20.51
Sori pakko korjata vielä oma virhe (ainakin yksi sellainen). Tottakai se kumi on kiinteä aine.
ja NHB:lle kumi ei ainakaan ole "kiinteä" eli kova materiaali, koska sehän joustaa vrt. kimmoisa/kimmoton.
Joustavuus tai kimmoisuus eivät määrittele kiinteää olomuotoa. Olet varmaan samaa mieltä kanssani siitä, että teräs on kiinteässä olomuodossa huoneenlämpöisenä, vaikka teräs joustaa ja on kimmoisa materiaali. Juuri tuon vuoksi teräksestä on hyvä materiaali jousien tekoon.
Tästähän sukeutui oikein mielenkiintoinen keskustelu! CwA ja NHB ovatkin tuoneet paljon hyviä asioita renkaiden kitkasta esille hyvinkin tarkalla tasolla. Ei ole niihin enää juuri lisättävää. Tai ehkä se, että tuo sheldon brownin sivu oli mielenkiintoinen, mutta hieman uskomattomalta vaikuttaa väite, etteikö renkaan kuviointi vaikuttaisi vesiliirtoon. Henkilöautojen rengasvalmistajathan ovat ainakin omien väitteidensä mukaan juurikin pyrkineet kehittämään erilaisia "aurakuvioita", jotka paremmin poistavat vettä. Tosin näissäkin taitaa olla se, että hyvin voimakkaat vettä poistavat kuviot ovat yleisiä vain korkean nopeusluokan renkaissa. Ja toisaalta vettä voi olla tien pinnalla joskus hyvinkin paljon. Samoin on eroa sillä, onko vesi liikkeessä vai paikallaan.. Toisaalta toinen todiste on autolehtien vesiliirtotestit, joissa ainakin saadaan eroja vesiliirtonopeudelle, kun kuvio on eri syvyinen. Nykyiset autojen vyörenkaat tietenkin eroavat moottoripyörän- ja pyöränrenkaista hyvinkin paljon renkaan kulutuspinnan sisäpuolisten rakenteiden suhteen, tämän näkee jo katsomalla päältä päin renkaan muotoa paineistettuna, joten jälkimmäisten vesiliirto-ominaisuuksista en osaa äkkiseltään sanoa.
maalinni: kyllä itselleni ainakin jäi lukiofysiikan pohjalta se "väärä" tieto, että renkaan pinta-ala ei vaikuta kitkaan. Tai eihän tätä varmaan tarkalleen ottaen näin sanottu, mutta kyllä siinä kaavoja pyöritellessä, kun mm. pinta-ala supistuu pois, minulle jäi sellainen kuva. Muita "vääriä" tietoja, tai siis rankkoja yksinkertaistuksia, tulee mieleen ainakin ydinfysiikan puolelta. Tuli sellainen olo, että "hei, miksei minulle kerrottu että asia onkin näin monimutkainen. Vaikken olisi tajunnutkaan, en olisi luullut että kaikki on tässä."
Polkupyörän renkaan kulutuspinta on pyöreä ja syrjäyttää vettä ihan muotonsa ansiostakin. Kapea suurihalkasijainen rengas omaa myös kapean pitkänmallisen kosketuspinnan, joka vähentää syrjäytettävän veden määrää. Auton renkaan kosketuspinta on taasen leveä, jolloin vettä pitää syrjäyttää paljon. Maantiepörän renkaissa on myös suuri pintapaine, jolloin rengas ei helpolla nouse vesipatjan päälle. Polkupyörän rengas on siis luontaisesti sellainen, ettei kuviontia tarvita vesiliirron välttämiseen. Sopiva kuvio toki parantaisi tilannetta entisestään, mutta sille ei ole tarvetta pyörän nopeuksissa.
Tuota koulufysiikan yksinkertaistettua mallia voi sparrata myös renkaan kosketuksen vaikutuksilla. Jos pinta-ala olisi merkityksetön eikä olisi mitään väliä, jakautuuko paino yhdelle vai neljälle renkaalle, niin autojen pyöränkulmilla ja alustan toiminnalla ei olisi oikein mitään merkitystä. Ei olisi mitään väliä kuinka paljon kori kallistelee ja siten siirtää painoa ulkokaarteen renkaille. Myöskään alle taittuvat korkeat renkaat eivät haittaisi. Todellisuudessa se auto, joka pystyy jakamaan painon renkaille mahdollisimman tasaisimmin ja jonka renkaiden kulutuspinta koskettaa tasaisimmin tiehen, on mutkissa nopein.
Tuolla esimerkiksi on jotain valaistusta noihin asioihin kuinka rengas muodostaa pidon, toki ovat auton renkaita, jotka ovat rakenteeltaan hyvin erilaisia, mutta kumin ominaisuudet sinällään ovat samankaltaiset, pyörän renkaat eivät runkonsa puolesta osu kovinkaan lähelle.
https://www.tut.fi/ms/muo/vert/11_tyre_as_car_component/handling_braking_road.htm
Tuolta voi penkoa kaikenlaista enemmän ja vähemmän aiheeseen liittyvää ja ymmärrys renkaan sekä kumin toiminnasta kasvaa paljon, jo yksistään kaikki kuvat läpi katsomalla on paljon parempi käsitys siitä miten se kumi oikein toimii.
https://www.tut.fi/ms/muo/vert/kurssit.htm
Esimerkiksi kumiahan et voi puristaa kasaan, siis kumia materiaalina, se vain muuttaa muotoaan, mutta sen täytyy aina johonkin suuntaan turvota jos sitä jostain suunnasta litistetään, näin mulle ainakin on väitetty ja se minkä olen havainnoinut materiaalin toiminnasta pitää paikkansa.
Tuolla on samaa juttua, mutta erilaisin kuvin:
http://the-contact-patch.com/book/road/c1603-the-road-surface
Tuossa on myös hystereesi selvitetty jollain tavalla:
http://insideracingtechnology.com/tirebkexerpt1.htm
Sitä en tiedä kuinka tämä pätee pyörän renkaisiin, tuo voi olla jo ihan sitä mikä pätee auton renkaisiin, mutta osa varmaankin pätee myös pyörään:
http://insideracingtechnology.com/tirebkexerpt2.htm
http://www.cycleworld.com/2013/09/16/become-a-better-street-rider-with-the-pace-motorcycle-safety-and-riding-skills/
Tuon jutun lopussa on pari kuvaa renkaista suoraan ajettaessa ja kurvatessa, tuollaista muotoutumista tapahtunee pyörän renkaassakin, samoin ylemmässä linkissä kerrottu renkaan kosketuspinnan luistaminen pätee jollain tavalla myös näihin pyörän renkaan kuviinkin, mutta mun on vaikea sanoa miten polkupyörän maantierenkaissa tuo homma toimii, kumminkin miksi se rengas lähtee alta on siinä, että kovasti kurvatessa vain osa siitä kosketuspinnasta on luistamatta ja jos sen kohdalle tulee hiekkaa niin hupsista heijaa sitä mennään kumolleen ja koska kosketuspinta on lähtökohtaisesti pieni, niin se myös tarvitsee pienen alan sitä epäpuhtautta, joka sen pidon karkuuttaa.
Se renkaan kosketuspinta tiehen on siis hyvin eläväinen, siinä tapahtuu mahdottomasti asioita joka sekunti, kun sitä ymmärtää paremmin, pystyy ehkä paremmin välttämään ongelmia, ehkä jopa hyötymään nopeudessa, mutta se vaatii jonkin verran työtä, että hoksaa kuinka se noin suurinpiirtein tuo kosketuspinta käyttäytyy.
Tuo teoriapuoli myös kertoo sen miksi sitä painoa pitää välillä vähän siirrellä, maastoajossa toki tärkeämpää, mutta uskoisin maantiepyöräilyssäkin kovempaa mutkiin kanttaillessa olevan hyötyä siitä, jos toisinaan siirtää painoa eteen/taakse, sen lisäksi että kallistaa sivulle.
Polkupyörän kanssa se on sitten aina vähän kompromissi tuo rullautuvuus ja pito, tuolla Tourilla varmasti mutkapidossa tingitään, jotta suorilla pääsee kovaa, kun niitä mutkakilometrejä taitaa olla aika vähän kumminkin niihin suoriin nähden, kun taas jollain mikroautoradalla on melkein pelkkää mutkaa, jollaisella taas leveämpi rengas olisi aika hyvä valinta.
Kiihdytysautoissa on melkoiset takarenkaat, niissä kitkakerroin on jopa yli 5, mutta siellä käytetäänkin usein liimaa. Kiihdytysauton renkaiden erikoispiirre on muuten se, että niiden pito kasvaa sutimisen lisääntyessä, muistelen, että jostain 3 luokasta se nousi tuonne 5 tasolle, kun oli sopivasti luistoa.
Renkaat ja kumiseokset on aika ihmeellinen maailma.
Markku Liitiä
24.07.2014, 15.43
Käsi ylös ne, jotka ovat maantiepyörällä uskaltaneet ajaa kuivalla kelillä kurviin niin kovaa, että pyörä on lähtenyt alta ilman että asfaltilla olisi ollut hiekkaa, öljyä, kuoppa tms. Tai että kuski on panikoinut kesken kaarteen ja jarruttanut pyöränsä nurin. Ei taida kovin montaa kättä nousta - ainakaan ei-kisakuskien joukossa.
Käsi ylös ne, jotka ovat maantiepyörällä uskaltaneet ajaa kuivalla kelillä kurviin niin kovaa, että pyörä on lähtenyt alta ilman että asfaltilla olisi ollut hiekkaa, öljyä, kuoppa tms. Tai että kuski on panikoinut kesken kaarteen ja jarruttanut pyöränsä nurin. Ei taida kovin montaa kättä nousta - ainakaan ei-kisakuskien joukossa.
Minä olen joutunut 50mm leveillä Fat Frankeilla kyllä jalkaa tarjoamaan maahan, kun tiukemmassa käännöksessä alkavat puskemaan hitaassa vauhdissa, esim. kelvillä kun ympäri kääntää, en ole sitten niillä uskaltanut kovinkaan kovasti kurveihin vedellä (laitoin lopulta siihen mihin kuuluvat eli pappapyörään ja toimii ne siinä riittävästi), noi maantierenkaat on varmaan kertaluokkaa parempaa kumiseosta ja pitoakin varmaan ihan eritavalla, mutta niissä taitaa se vauhti mennä sellaiseksi kurveissa, että se pienikin epäpuhtaus tekee kovin kipeää?
Mutta toi epäpuhtaus tiellähän on noiden pienen kontaktipinnan kumien haaste, leveällä kuitenkin aina osa kumiakin tapaa puhdasta asfalttia, mutta pienellä kontaktipinnalla se epäpuhtaus voi estää kumin ja asfaltin välisen kosketuksen kokonaan ja se ei tarvitse kuin sekunnin osan verran sellaista ja sitten lähdetään todella nopeasti.
Kai ne tourilla joutuu muuten jarrulle hyppäämään väärällä hetkellä kun sitä porukkaa on niin rutosti, siellä äkkiä tulee virhearvio ja kovin kauas ei parane jäädä edellämenijöistä kun siihen väliin tulee takaa heti muita, sekin voi vaikuttaa sen lisäksi että ajavat varmasti mutkiin kovempaa kuin keskiarvoistettu harrastelija.
On muuten vähän hassua, että maastopyöräilyssä on paljon suojia, varsinkin alamäkiajossa, mutta toi asfaltti on aika kovaa kun siihen kaataa noista vauhdeista mitä ne Tourillakin kaatavat, kyllä polvisuojat nyt ainakin olisi hyvä noillakin olla. Ainakin mulle tekee pahaa nähdä suojattoman lento asfaltille kumoon, olkoon mikä kulkine tahansa, se on aika armoton alusta.
Olisipa kiva nähdä joskus 37mm renkailla varustettu tuolla kisaamassa, vesikö se mutkissa noita muita miten tahtoo?
Markku Liitiä
24.07.2014, 16.59
Meinaan vaan, että ammattikuskit laskevat kurvit vähintään kaksinkertaista nopeutta kuin mihin maantiepyörällä ajavan taviskuskin kantti riittää. Taviskuskin hiljainen kaarrenopeus antaa aika lailla pelivaraa mahdollisten asfaltin epäpuhtauksien kanssa. Harvemmin siellä silkkaa öljyä on.
Fat Frankeista ei ole kokemusta, mutta aika heikko pito niissä täytyy olla, jos kelvillä hitaassa uukkarissa fillari meinaa lähteä alta :D.
Meinaan vaan, että ammattikuskit laskevat kurvit vähintään kaksinkertaista nopeutta kuin mihin maantiepyörällä ajavan taviskuskin kantti riittää. Taviskuskin hiljainen kaarrenopeus antaa aika lailla pelivaraa mahdollisten asfaltin epäpuhtauksien kanssa. Harvemmin siellä silkkaa öljyä on.
Fat Frankeista ei ole kokemusta, mutta aika heikko pito niissä täytyy olla, jos kelvillä hitaassa uukkarissa fillari meinaa lähteä alta :D.
Tuota, ei välttämättä mene ihan noinkaan, kun se voi lähteä alta suht suoraan ajaessakin, kun se kontaktipinta on niin pieni, eli jos sen koko alan alle tulee sitä hiekkaa, niin se on tosi liukasta kovan maantiekumin alla pyöriessään. Usein kuitenkin kuten kerroit, että pelivaraa on tavankuskeilla paljon, tosin tämä juttuhan taisi lähteä liikkeelle siitä, kun ihmeteltiin kuinka niillä kisakuskeilla lähtee pyörät alta, no siihen ehkä jonkinlainen selvyys on saatavissa :D
Mun kokemukset Schwalben kumeista on, että sivuttaispitoa niissä ei ole, tosin kaikki mun kokemukset on niistä Balloon sarjan kumeista eikä edes kaikista niistä, joten voi niillä olla parempiakin, mutta kun mainostetaan, että voi vetää kurveihin kovaa ja sitten suoraan ajaessakin vähäinenkin tien kallistus tuo haasteita, niin mulaa palaa käpy nopeasti sellaiseen valehteluun.
Käsi ylös ne, jotka ovat maantiepyörällä uskaltaneet ajaa kuivalla kelillä kurviin niin kovaa, että pyörä on lähtenyt alta ilman että asfaltilla olisi ollut hiekkaa, öljyä, kuoppa tms. Tai että kuski on panikoinut kesken kaarteen ja jarruttanut pyöränsä nurin. Ei taida kovin montaa kättä nousta - ainakaan ei-kisakuskien joukossa.
Onhan siinä paljonkin ajatusta pyrkiä pitämään itsensä ehjänä näin kuntoliikkujan näkökulmasta. Yksikin kaatuminen kovasta vauhdista kun saattaa murentaa sitä kuntoa pitkäksi aikaa. Sen lisäksi Suomessa alamäet ja mutkat ovat sen verran loivia, ettei maanteillä yleensä tarvitse kanttailla vaikka kuinka täysiä polkisi.
vBulletin® v4.2.5, Copyright ©2000-2025, Jelsoft Enterprises Ltd.