A külső gumi szerkezetéről már megjelent egy átfogó cikk, amit itt dióhéjban összefoglalunk. A gumi nemcsak gumi alapanyagból áll, hanem sok másból. Bent egy szövetből készült szerkezet rejlik, hiányában a gumi, mint a lufi felfújódna, majd kidurranna. A szövetet rétegekbe hajtogatják, majd egy végtelenített karikát készítenek belőle. Ezek után összedolgozzák a drót- vagy Kevlár karikával, így a külső elnyeri a végleges formáját. És ebben az állapotában kell gumiréteggel kell bevonni…
Ezeken a gépeken készülnek a kerékpárgumik!
A gumiborítás elsődleges célja, hogy védje a szövetet, erősítse a szerkezetet, továbbá kedvező menettulajdonságokat adjon a keréknek. A gumi futófelületén vastagabb réteget használnak, az oldalfalakon vékonyabb réteg is elégséges, mivel tényleg csak a szövetet védi.
A tapadást és a tartósságot a gumikeverék fizikai tulajdonságai adják. A gyártók a gumiba adalékokat kevernek, hogy a tapadást és a tartósságot egyensúlyban tartsák. A lágyabb összetétel jobban tapad, de hamarabb kopik. A fekete szín azért terjedt el, mert szén hozzáadásával lehet a gumi tartósságát és tapadását költséghatékonyan növelni. Egyes gyártók szén helyett szilikon adalékkal készítik a gumit, pigmentek hozzáadásával, ezáltal bármilyen szín előállítható. Az oldalfal készülhet fekete gumiból, szén nélküli világosbarnából, festéssel pedig bármilyen színűből. Általános használat mellett a színek között nincs mérvadó teljesítmény-különbség, de ha megnézzük versenyeken használt gumikat, mindig fekete futófelületet látunk, vagyis szélsőséges helyzetekben a szén alapú keverék a preferált.
Khaki: lágy keverék az oldalsó széleken; Kék: közepes keverék a futóélen; Bordó: kemény összetétel mindkettő alatt a biztonság érdekében
Alapanyag
A tapadásért döntően a gumikeverék és a mintázat felel. A gumi alapanyagok összetételét a gyártók titokként kezelik, ami érthető is hiszen ezen múlik a legtöbb. A felső kategóriás külsők adatlapján általában megjelenik a „double/triple compound” jelző, ami a vegyes összetételű gumikeverékre utal. A futófelület középső része keményebb, a kopásnak jobban ellenálló anyagból készül, míg a szélein lágyabb, a kanyarokban jobban tapadó gumiösszetételt használnak fel.
Az alapanyag keménységet néhány gyártó számszerűen is megjeleníti a gumik oldalfalán (pl. 60A, 42A). Vannak olyan alapanyagok, melyeknél nem csak az alapanyag keménységével, hanem a „reakcióidővel” is „játszanak” a gyártók. A Maxxis márkánál ezek a modellek Slow Reezay fantázianév alatt futnak, és úgy működnek, mint a memóriahabos matracok. Benyomás, elhajlás után lassan jön vissza. A bicikligumiknál is hasznos ez a tulajdonság, mert miután a mintázat nekifeszül az akadálynak, nem akar nagyon gyorsan „elpattanni” róla, hanem relatív hosszabb időt tölt el rajta. Nyilván itt tized-század másodpercekről beszélünk, de összességében nagyobb tapadás érhető el.
Mintázat
A legtöbb bicikligumi futófelületén valamilyen mintázat található. Az aszfaltra tervezett külsők döntően negatív mintával rendelkeznek, a gravel gumikon apró mintázat található, az MTB kategóriában pedig változatos magasságú bütykök a jellemzők. Terepen a felhasználási területhez illeszkedő mintázat kiválasztása kardinális: egy saras versenyen a sűrű mintás gumival garantáltan bajok lesznek, és a köves terepre sem tanácsos sima futóéles gumit használni. Persze a kérdés ennél összetettebb, így legjobb, ha felhasználás szerint veszük sorra a tényezőket és a gyártók által alkalmazott technikát.
Terepen
Kemény talajon a kiálló bütykök belekapaszkodnak az egyenetlenségekbe, puha terepen effektíve beleássák magukat a talajba. Alacsony nyomás mellett használva (ami terepen elengedhetetlen), a gumi szétterül, a külső bütykök befele hajlanak, felveszik a terep egyenetlenségeit. Fékezésnél és gyorstásnál a nem kívánatos a bütykök elhajlása, ennek megfelelően a középső bütykök menetirányban megerősítettek. Vagyis a gumigyártók számára fel van adva a lecke: biztosítani kell a kanyarstabilitást, kötéltáncot járva az alacsony gördülési ellenállás és a tapadás közt.
Az egynyomtávon haladó járművek gumija félköríves, és nem lapos, mint például az autó esetében. Ez teszi lehetővé a bedőléssel történő irányváltást. Ennek megfelelően a futófelület középső része az, amelyik megtett kilométerek döntő részében a talajjal érintkezik, a szélső terület csakis kanyarodáskor ér talajt. A kettő között van az közbülső sáv, amelyik időlegesen szerepet kap - alacsony nyomás mellett vagy laza talajon - máskülönben csak az iránykorrekciók érintik. Vagyis a kerékpárgumi mintázatkialakítása szöges ellentétben áll a kétnyomtávos autógumival, amelyik folyamatosan teljes felületével érintkezik. (Egyébként a szerkezete is, de arra most nem térünk ki.)
Ez persze nem jelenti azt, hogy minden gumi azonos profilívet mutat. Terepgumiknál mindenfélét látunk, hiszen a bütykök magasságával és formájával a gumiszerkezet alapívétől nagyban eltérő profil hozható létre. Egyes MTB gumiabroncsok kerek ívet mutatnak, mások szögletesnek tűnnek. A legtöbb XC abroncs kerekebb, tapadásuk mérsékeltebb, de gyorsabban lehet rajtuk gurulni, kanyarban az alacsony oldalbütykök miatt jobban be kell döntenie a kerékpárt, hogy az oldalsó mintázat a talajba vájjon. És mivel 90-95%-ban egyenesen megyünk, gyorsítunk, fékezünk és csak ritkán kanyarodunk, ezért a gyártók is inkább erre a tulajdonságra fókuszálnak.
A nehezebb terepre (trail, bike park, enduro, DH) tervezett gumi laposabb profilú, az oldalbütykök magasabbak, és a futófelület felé mutatnak. Ezeket jellemzően könnyebb a talajba „akasztani”, de a kontaktfelület - így az ellenállás - némileg növekszik, így lassabban gördül azonos talajon és körülmények közt. A lapos profilú gumival nem kell olyan nagyot dőlni a kanyarokban, laza talajon a mintázat segít az irányításban, a sodródás vagy kicsúszás elkerülésében.
Magas oldalmintázat, amelyek terhelésre befele hajlik el...
Mint ahogy arra már utaltunk, a mintázatot nem érdemes külön kezelni a gumikeveréktől és a szövetszerkezettől. A relatíve lassabb gördülés megfelelő technológiával, finom, többrétegű szövetszerkezettel és fejlett tapadást elősegítő, mégis kevés energiát emésztő gumikeverékkel nagyrészt kompenzálható. Persze egy ilyen gumi nem lesz olcsó tucattermék!
A mintázat lehet alacsony vagy magas, ritkás vagy sűrű, ezen felül a bütykök speciális formával és rámpákkal láthatók el. És erre jön a bütyökmerevség és -rugalmasság. A magasabb bütyköket a neves gyártók a kritikus helyeken megerősítik. Ezzel párhuzamban bevágásokkal látják el, hogy a kívánt irányba hajoljanak el, ezzel elősegítve a talajba kapaszkodást. A hajtás irányába a cél a merevítés, keresztirányba kívánatos bizonyos fokú rugalmasság. Nézzük, hogyan működik mindez a gyakorlatban!
Piros: középső futóél; Kék: oldalsó mintázat; Lila: köztes mintázat, ami opcionális
A már említett három zóna – a futóél, a szélső mintázat és a köztük lévő sáv – közül a középső futófelület a gyorsításban és a fékezésben kap fő szerepet, továbbá meghatározza, hogy a gumi milyen hatékonyan gördül. A gumi forgásiránya az oldalfalon olvasható: ennek megfelelően a bütykök hátsó oldala (felül piros jelzéssel) négyzet alakú, hogy fékezés közben ellenállást képezzen, az elülső oldal (zölden jelölve) éle lecsapott (szögben áll), hogy minimalizálja az ellenállást, azaz maximalizálja a gördülési sebességet. A Cross Country abroncsok közepén gyakran van egy többé-kevésbé összefüggő, megemelt gerinc, hogy finomabban gördüljenek a sima pályákon. Azért nem teljesen összefüggő (lásd a hibrid semislick gumik sima futóéle), mert így hatékonyabb a fékhatás, továbbá általában menetirány felé ék alakú, így a fékező él nagyobb, mint amelyik a gördülési ellenállást befolyásolja.
Nehezebb terepviszonyokhoz a középső futófelület nagyobb, magasabb és rendszerint négyzet alakú bütykökkel lett kialakítva, amelyek között bőven van hely van a mélyebb beásáshoz. Ez egyaránt segíti a gyorsítást, mászást és a fékezést. Viszont ez az elrendezés növeli gördülési ellenállást, azaz picit visszafogja a sebességet.
Piros: lecsapott él a könnyebb gördülés érdekében; Kék: hosszabb, élesebb felület a hatékony fékezésért; Lila: oldalmintázat, amely kanyarodáskor beleváj a talajba, kissé befele hajlik, hosszirányba viszont tart, így segítve a kontrollt...
Az oldalsó bütykök kanyarodáskor aktiválódnak. Itt most kizárólag a legszélső bütyöksorról beszélünk, amelyik bedöntött helyzetben a talajba váj. Az oldalbütykök nagyobbak és magasabbak, mint a középső futófelületen. A magas nagy mintázat a tapadást segíti elő a gördülési ellenállás rovására, de mivel egyenes vonalban nem érnek le, a haladást nem akadályozzák. Persze a kanyarban picit lassítják a bicajt, de ott némi sebességmoderálás rendszerint szükséges. Ellenben a plusz kanyarstabilitás – főleg laza talajon – minden MTB szakágban kívánatos.
A kettő közötti átmeneti zóna a tervezőmérnökök kreativitására van bízva. Egyes gumik itt alig kínálnak mintát, míg felhasználástól és stílustól függően mások egy sor átmeneti bütyöksort kínálnak. Az utóbbi logikája az, hogy mély talajban ezek is szerepet kapnak, jó esetben fokozhatják a tapadást, javítják a stabilitást. Viszont nedves körülményhez jobb, ha ez a terület üres, mert úgy a sár kevésbé tapad a gumihoz, és könnyebben kipereg.
A lamellák és a plusz erősítések határozzák meg, hogy merre képes eldeformálódni a mintázat...
Ha megfigyeljük a bütykök felületét, azok ritkán teljesen simák. Bennük sok esetben bevágások láthatók, amit „lamelláknak” nevezünk. Ezek segítik a viszonylag merev bütyköket abban, hogy az egyik irányba mégis hajoljanak. A cél, hogy a jobb tapadás érdekében a mintázat alkalmazkodjon a keményebb felületekhez, például gyökerekhez vagy sziklákhoz, miközben a talajfogáshoz kellően merev és erős maradjon.
A jól ismert specialista márkák a fent szereplő elveket használják fel a terepgumik kifejlesztéséhez, fejlett gumikeverékkel karöltve a nagyobb teljesítményt és bicajos élmény érdekében.
MTB gumik mintázata
Semislick - folyamatos futóél, középső bütykök teljes hiánya, némi érdesség. Ez a gumitípus bár gyors, kizárólag kemény száraz felületen biztosít kellő tapadást. Ha a viszonyok ettől eltérnek, akkor teljesítménye jelentősen romlik. A szélső mintázat némileg segíti a kanyarodást, de a bütykök nem elég magasak a változatos terepen történő használatra. A manapság dinamikusan fejlődő gravel stílus részben ilyen gumikat alkalmaz. Az alábbi kép egy jó példa a típusra:
Cross Country – sűrű, alacsony mintázat, közepén többé-kevésbé összefüggő, ehhez képest nagyobb méretű oldalbütykök, továbbá átmeneti részen is rendszerint van egy sor mintázat. A gyártók sok munkát visznek bele az ilyen gumik fejlesztésébe, maximalizálják a sebességet a lehető legjobb tapadás mellett. Ezek a gumik változatos terephez és körülményekhez ajánlhatók. Itt jelentős szerepet kap a finom szövetszerkezet és a többféle gumikeverék, amivel az alacsony, sűrű mintázat hátrányai nagyrész orvosolhatók. Ha jól megtervezett, egy magas színvonalú XC gumi legalább olyan gyors, mint egy semislick, viszont tapadása, stabilitása lényegesen jobb, továbbá széleskörű felhasználást biztosít. Az XC gumik „szűk keresztmetszete” a nagy oldalbütykök hiánya miatti alacsony kanyarsebesség és gyakori tapadásvesztés, ami csakis a robusztusabb felépítésű, magasabb és nehezebb mintázattal rendelkező gumikkal orvosolható. Az alábbi kép egy jó példa a típusra:
Trail, Enduro, Downhill – Ritkás, jóval magasabb bütykök, keresztirányú blokkok a futóélen forgásirány szerint lecsapott élekkel. Ez is egy olyan MTB felhasználás, amelybe a gyártók rengeteg fejlesztést tettek az elmúlt évtizedben. Itt is a fejlett gumikeverékek és szövet játssza a fő szerepet, mivel ezek jó kiválasztásával a lassúnak tűnő mintázatok is egész gyorsan gurulnak, bámulatos tapadással párosítva. Persze a szövetszerkezet itt már lényegesen erősebb, bírja a köveket és az óhatatlan felütéseket. A gumitömeg nem elsődleges szempont, de nem is lehet „kőnehéz”, mert az minden MTB stílus és szakág esetében így vagy úgy hátráltat. Az alábbi kép egy jó példa a típusra:
Sárgumi – Ritkás és még magasabb bütykök a lehető leglágyabb gumikeverékkel párosítva. Ezek a gumik szélességükben jellemzően 1-2 mérettel kisebbek, mint a száraz talajra optimalizált verziók, mintázatuk magasabb de kisebb, több szabad helyet biztosítanak felgyülemlő sárnak. Amíg az XC és Enduro gumik széles felhasználási kört céloznak meg, a sárgumi csakis nedves körülményre és laza talajra tökéletes. Ebből kifolyólag versenycélra ajánlott, vagy olyan helyre/időjárásra, ahol a nedvesség bizonyos évszakban álladósul. A gumitömeg nem szempont, merthogy ilyen körülmények közt a többlet gördülési ellenállás lesz a fő hátráltató. Az alábbi kép egy jó példa a típusra:
Variációk – számos kurrens MTB gumit nem lehet a fenti kategóriák egyikébe se besorolni. Létezik alacsony, nagyméretű, ritkás keresztirányú minta, ami például sáros vagy különösképp technikás XC pályákra tökéletes, a másik oldalról nézve pedig gyors „trail” gumi. Ezek a modellek nem az átlag felhasználót célozzák meg, ettől függetlenül sokaknak beválhat.
Aszfalton
A szilárd burkolaton a teljesen sima futófelület az ideális. Ettől függetlenül a gyártó a megfelelő gumikeverékkel és szövetszerkezettel jelentősen befolyásolhatja menettulajdonságokat, a kanyarstabilitást, a tapadást és a gördülési ellenállást.
Mivelhogy sokan képzelik, hogy a „kopasz” gumi csúszós, nem elég stabil, a gyártók a látszólagos biztonság érdekében díszmintázatot tesznek a felületre. Mivel a gyártók is tudják, hogy a mintázatra nincs különösebb szükség, a mintázat gumira, amely annyira finom, hogy az többlet ellenállást ne okozzon. Más szóval az aszfalt mélyebb „mintázatú”, és sokkal keményebb, mint az egyébként deformációra képes gumi.
Jól látszik, hogy az aszfalt érdesebb, mint a gumin lévő mintázat, plusz az utóbbi sokkal lágyabb, azaz "labdába sem rúghat"...
Kell, hogy legyen valami ráció a mintázatban! A gépjárműveknél a hidroplán hatás miatt negatív mintázatot alkalmaznak, biztos jól jön a bicajoknál is - gondolhatnánk. Ez a feltételezés téves: a kerékpár szerény sebessége és minimális gumiszélessége (érintkezési felülete) miatt nem képes a vízre felfeküdni, a hidroplán hatás nem érinti, így nincs szükség a víz „elcsatornázására”. Ráadásul a gumi profilja nem lapos, hanem félkörív alakú, és ez már magában lehetetlenné teszi a víz felhalmozódást. No de mi a helyzet a csúszós fém tárgyakkal, mint például a csatornafedelekkel, festékcsíkokkal, vasúti sínekkel? Ebben az esetben is teljesen mindegy, hogy van-e minta, mert nincs elég súrlódás.
Egy szó, mint száz, az aszfaltos gumik esetében a mintázat nyugodtan kivehető a képletből. Ellenben érdemes a szövetszerkezetre figyelni (annak sűrűségét „TPI” egységgel jelölik a gyártók), továbbá azt az információt, amit a gyártó a gumikeverékről és az adalékokról (pl. Addix, Black Chili) kommunikál.
Vegyes használat
Gyártók sokat kísérletezetek olyan külsőkkel, amelyek mind aszfalton, mind terepen megállják a helyüket. A tökéletes recept még várat magára: ha a futófelület közepe sima és oldalt vannak bütykök, akkor az utóbbiak aszfalton is aktivizálódnak csökkentve a stabilitást. Terepen kanyarodáskor persze szükségesek, de ott a középső bütykök hiánya okoz jelentős instabilitást, főleg nedves körülmények közt.
Ezen felül a belső nyomását is állandóan szabályozni kellene, mivel aszfalton a nagy nyomás garantálja, hogy a középső, sima rész lesz az effektív futófelület, viszont csak alacsony nyomás esetén lépnek működésbe a bütykök. Következésképpen a terepre hajtva ki kellene engedni a nyomásból. Esetleg beválhat, ha sima gumi kerül hátra, és enyhe terepmintás gumit előre, mivel a tapadás elől lényeges, viszont a bütykös külsők káros hatásai inkább hátul mutatkoznak meg. Mindazonáltal sima hátsóval nem lehet laza talajon emelkedőre menni, vagyis így sem lesz tökéletes a „hibrid” gumi.
Gördülési ellenállás
A mintázattal kapcsolatban sokat emlegettük a gördülési ellenállást. Több tényező okozza: egyrészt a külső és a belső gumi közti mechanikai súrlódás, másrészt a mintázat alakváltozása okozta energiaveszteség. A gumi a talajhoz érve deformálódik, ellaposodik, majd újból visszanyeri félköríves alakját, amikor már nem érintkezik azzal. Illetve abban az értelemben is deformálódik, hogy a bütykök felveszik a talaj "mintázatát".
Kétféleképpen lehet csökkenteni ezt a hatást, de mindkettőnek vannak hátulütői. Ha a gyártó lágyabb gumit használ, a gumi hajlékonyabb lesz, és kisebb ellenállást tanúsít. Sajnos a puha gumianyag gyorsan kopik és nem áll ellent a defekteknek sem. Ha pedig a benne lévő légnyomást emelik, az a szövetszerkezet ellenállását javítja, azaz kevesebbet hajlik, viszont elvész a pneumatikus gumi előnye, a kerékpár rázósabb lesz. Általában az oldalfalon feltüntetett nyomás az, ahol a gördülési ellenállás és a kényelem jó egyensúlyban van, és mint azt alább látható, a mintázat is akkor működik tervszerűen.
Kontaktfelület, mintázat
A gyártó által megtervezett mintázat egy bizonyos légnyomás-intervallumban használható ki legjobban. Az intervallumot a befolyásolja a kerékpáros (plusz a kerékpár és a szállítmány) tömege, illetve a felni szélessége. Nagyobb terhelésnél értelemszerűen nagyobb nyomásra lesz szükség. A megfelelő guminyomásról szakcikk is olvasható. A szélesebb felnin pedig szélesebb lesz a gumi, mert a gumi és a felni alkotja a teljes körívet. A felniszélesség a gumiprofilt is megváltoztatja, így nemcsak terepgumik esetében okoz változást. Az ideális felni- és gumiszélességről párosításról ugyancsak egy korábbi szakcikkben foglalkoztunk.
Amennyiben a légnyomást, a terhelést, vagy a felni szélességet jelentősen megváltoztatjuk, a mintázat szerepe és működése megváltozik. Ha bütykös a gumi, akkor több vagy kevesebb minta kerül a talajjal kontaktusba. Alacsony nyomásnál a szélsőbütykök - amit a gyártó kanyarodáshoz tervezett - az egyenesben is talajt érhet, ha pedig a terheléshez képest túl nagy a nyomás, akkor a mintázat a legtöbb kanyarvételnél nem aktiválódik. Egyik sem ideális. Az első esetben nő a gördülési ellenállás, zajos lesz a gumi, a másodiknál viszont kanyarban nem lesz kellő tapadás, így a kerékpár jobban sodródik.
A gumigyártók rengeteg energiát fordítanak arra, hogy a kanyarstabilitás, a tapadás, a gördülési ellenállás és a kényelem ideális mixtúráját biztosítsák az adott felhasználására, terepre, így badarság lenne ezt hanyagságból vagy éppen önfejűségből elrontani. Egy szó mint száz, pumpáláskor mindenképp figyelj a nyomásértékre!
A gumiválasztás nem egyszerű feladat, főleg nem terephasználatra. Rengeteg a befolyásoló tényező, a terep állaga, összetétele, növényzete, az időjárás és hasonlók. Aszfaltra valamivel egyszerűbb. Ha a gyorsaság a cél, a magas színvonalú szövet és fejlett gumikeverék a kulcs, általános használatra, közlekedésre, túrázásra pedig a defektvédelem (erről szakcikk is olvasható) és a megbízhatóság a vezérelv. A neves gyártók mindenre gondolnak, a vásárló feladata kiválasztani a sok opció közül a célnak legmegfelelőbbet.
Reméljük a jelen írás hasznosnak bizonyul, és a tanulságokat felhasználva legközelebb ki tudod választani a számodra és a célnak legmegfelelőbb gumit. Másoknak is segíthetsz átlátni a mintázattal kapcsolatos kérdéseket, ha a jelen cikket FB-n vagy egyéb közösségi platformon megosztod. És ne feledkezz el feliratkozni hírlevelünkre, hogy a következő cikket már a „kézhez” kapd!
