Велосипед зимой: покрышки, обода и геометрия.

К написанию этой статьи меня побудил факт того,
что с приходом зимы большинство велолюбителей,
с целью повышения устойчивости и проходимости,
отдают предпочтение агрессивной грязевой резине,
не всегда оптимальной для использования зимой.

Свойства грязевой покрышки

Всякая покрышка, сделанная по уму, предполагает совершенно определённые условия эксплуатации. На сколько грязевая резина подходит для использования зимой? Такая резина, как правило, имеет протектор в виде высоких грунтозацепов, расположенных на достаточном удалении друг от друга. В условиях размокшего грунта подобный протектор позволяет продавить жидкую грязь и, достигнув сцепления с твёрдым нижним слоем, обеспечить управляемость. А как ведут себя такие покрышки зимой?

Условия эксплуатации

Свойства поверхностей, с которыми велосипедисту приходится иметь дело в тот период, когда по календарю зима, весьма изменчивы и ощущения при управлении велосипедом существенно отличаются в зависимости от температуры грунта, толщины снежного покрова и его состояния, наличия обледенения.

Готовя покрышки для зимы, целью ставится увеличить проходимость, повысить устойчивость и сцепление, особенно на льду. Но насколько устойчива грязевая резина на льду? Её проектируют так, чтобы свести к минимуму налипание грязи: избегают создавать мелкий рисунок на протекторе, расставляют грунтозацепы не частыми рядами. На гладкой поверхности замёрзшей водной глади грязевая покрышка не будет иметь никаких преимуществ перед другими шинами. В этом случае главным критерием устойчивости велосипеда будет площадь контакта покрышек со льдом. У грязевой резины пятно контакта будет состоять из суммарной площади нескольких подмятых грунтозацепов, что при одинаковом объёме, заметно меньше площади соприкосновения покрышки с любым другим рисунком.

В случае оледенения асфальта, камней и неровностей на грунте, эффективность грязевой покрышки значительно выше по сравнению с гладким протектором асфальтовых шин, но всё же заметно ниже по сравнению с покрышками, имеющими несколько плотных рядов мелких грунтозацепов, которые цепляются за неровности, обеспечивая более высокое сцепление.

Свежевыпавший на грунт или асфальт снег может стать преградой только при использовании абсолютно гладких асфальтовых покрышек. Большинство покрышек для кросса обеспечивают в таких условиях достаточную управляемость. Грязевая резина оправдана лишь в том случае, когда снег выпал на сильно размокший грунт, на твёрдых поверхностях она лишь увеличивает сопротивление качению за счёт высокого протектора, не слишком повышая сцепление.

Утоптанный или укатанный автомобильной техникой снег позволяет без особой сложности передвигаться на велосипеде, используя покрышки с любым типом протектора, кроме совершенно гладких. То же можно сказать и о тонком слое мокрого снега. В этом случае достаточно избегать шин со сплошной центральной линией.

Неровная дорога с обледенелыми колеями под снежной кашей – наиболее проблематичная для велосипедиста поверхность. В этом случае мало помогают даже металлические шипы на грунтозацепах. Всё решает ширина покрышки, геометрия велосипеда и посадка велосипедиста.

Тающий слежавшийся снег и наст над глубоким снегом могут сильно затруднять движение. Снежный пласт проседает под колесом, колесо ходит влево и вправо, что может вызвать незапланированные повороты, заносы и пробуксовки. В этом случае высокие отдельно стоящие грунтозацепы грязевой резины так же почти бесполезны, поскольку, из-за толщины спрессованного снега, не могут достать до грунта. В то же время они буксуют из-за того что расположены недостаточно кучно.

Таким образом, в общих чертах, покрышка для зимней эксплуатации должна быть достаточно широкой и эластичной, иметь мелкий или средний размер грунтозацепов, располагаться они должны на среднем удалении друг от друга, без образования слияния в центральной области. С одной стороны, такая покрышка будет легко катить по утоптанным участкам, обеспечивая необходимое сцепление при торможении; с другой – не худшую, по сравнению с грязевой, управляемость на оледенелых участках.

Ширина обода

Довольно часто приходилось слышать мнение, что ширина обода подбирается в соответствии с весом велосипедиста. Это не так. Даже на шоссейных велосипедах, с их узкими ободами, без проблем ездят довольно упитанные наездники. Более важным и, тем не менее, редко попадающим во внимание, является условие соответствия ширины обода объёму используемой покрышки в конкретных условиях эксплуатации. В зимнее время, когда важно повышение сцепления колёс с поверхностью, одна и та же покрышка на более широком ободе обеспечит большую площадь контакта и будет меньше подминаться с боков, что повысит устойчивость.

У большинства любителей, не занимающихся велоспортом профессионально, считается нормой накачивать покрышки любого объёма максимально. Это аргументируется повышением наката на твёрдых поверхностях без потери проходимости на сыпучих грунтах и в грязи. Напротив, в профессиональном и полупрофессиональном кросс-кантри (как наиболее близком по стилю езды для большинства любителей МТБ) спортсмены не используют высокое давление, увеличивая площадь контакта колеса для обеспечения устойчивости и снижения вибрации. Если бы они, подобно любителям, использовали высокое давление в покрышках, то многие технические участки трассы просто невозможно было бы пройти на максимальной скорости из-за недостаточного сцепления колёс с грунтом.

Сравнивая шоссейное колесо с колесом от кросс-кантрийного велосипеда, нетрудно заметить, что второе из них, имея ширину покрышки в три-четыре раза больше, располагает существенно более низким эксплуатационным давлением. Таким образом, при известном весе велосипедиста, то, какое давление закачать в колесо, в первую очередь зависит от объёма используемой покрышки. При этом накачивать до звона резину шириной более 45мм с целью приблизить площадь её контакта с площадью контакта шоссейного колеса не совсем правильно.

Так же можно утверждать, что определённый объём покрышки предполагает определённую оптимальную ширину обода. Говорю именно так, хотя многим привычно, что производители указывают на ободах минимальную и максимально возможную ширину устанавливаемой покрышки.

Основная причина, по которой большинство обладателей МТБ не часто используют широкие обода — их больший вес по сравнению с узкими ободами. Это действительно так, но для катания без секундомера не критично. А если вас беспокоит вес, можно найти обода с облегчением. Так же, многие любители опасаются снижения наката за счёт увеличения площади контакта покрышки на более широком ободе с грунтом. Собственно, это и есть основная причина того, что в колёса с рабочей шириной более 45мм закачиваются шесть-семь атмосфер, что сопоставимо с давлением в шоссейних колёсах. С точки зрения профессионального МТБ, это неправильно.

Вернёмся к теме езды зимой. Слой снега и оледенения могут ощутимо снижать способность колёс обеспечивать приложение толкающей силы и управление. В таких условиях особенно важно использовать низкое давление в шинах. При этом обод с внешней шириной, скажем, 40 мм позволяет ехать при давлении значительно меньшем, чем обод 20 мм при использовании одной и той же покрышки. На широком ободе резина ведёт себя стабильней в поворотах, увеличивается мягкость качения на неровных участках, повышается проходимость. Безусловно, при этом возрастают энергозатраты велосипедиста, однако в зимних условиях они компенсируются улучшением ходовых качеств. Наилучших показателей устойчивости можно достичь когда реальная толщина покрышки на 15-20 мм больше внешней ширины обода. 

На фотографии ниже покрышка шириной 55мм на ободе внешней шириной 38мм.

Геометрия и посадка

Помимо рисунка протектора покрышки и её соответствия ободу, есть другие факторы, которые влияют на показатели проходимости и устойчивости велосипеда, что особенно важно при катании зимой. Смещение центра тяжести в область переднего колеса снижает проходимость и затрудняет управление. Низкая растянутая посадка усложняет управление в глубоком снегу, на льду и в период таяния.

Скорости движения зимой относительно небольшие, сопротивление воздуха не критично по сравнению к сопротивлению со стороны поверхности перемещения, и растянутая спринтерская посадка, с хорошей аэродинамикой, теряет преимущество перед более прямым и расслабленным положением, позволяющим дольше и комфортней ехать, не вставая с седла.

Так же с уверенностью можно говорить о том, что диаметр колеса существенно влияет на проходимость и управляемость велосипеда. С увеличением диаметра улучшается накат, повышается проходимость, возрастает стабильность в поворотах. Оптимальным для использования зимой может стать велосипед с достаточно прямой посадкой, колёсами 622 мм, шириной обода 30-45 мм, покрышками не менее 50 мм и не слишком короткой базой по отношению к росту седока.