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走近科学 26mm和30mm公路轮胎对比测试

公路自行车轮胎最佳宽度是多少?西方记者西蒙测试了26mm和30mm的外胎,来寻求答案。

轮胎宽度的选择一直是公路车运动中争论最激烈的话题之一。传统上使用窄胎(23毫米或更小),因为它们通常更轻,因此被认为速度更快。然而,最近的趋势却朝着相反的方向发展。制造商正在鼓励车友使用更宽的轮胎(28毫米或更大),声称它们可以提供更低的滚动阻力和更舒适的骑乘品质。

但是究竟什么宽度的轮胎最适合公路车?轮胎宽度不可能无止境的宽下去,为了回答这个问题,作者设计了两个测试,都使用了使用倍耐力P-Zero Race TLR轮胎,使用了两种不同的规格: 700×26mm和700×30mm。26mm的尺寸被用来代表标准的、更窄的轮胎宽度,而30mm被用来代表公路车被认为相当宽的宽度。

第一项测试是在室内的滚筒骑行台上进行的,而第二项测试是在户外的一个赛道上进行的,赛道上有各种不同的路况可以更好的验证。室内测试应该会给我们提供一些可靠的数据来检测窄胎和宽胎之间的滚动阻力差异,但在真实环境中评估每组轮胎的究竟是否合用也是至关重要的。毕竟,无论滚阻如何最终还是要在真实路况下综合考量的。

而根据我们的经验,当涉及到公路车轮胎宽度时,需要在舒适性、滚动阻力和空气动力学之间取得平衡。例如,更宽的轮胎可能更舒适,但使用它们可能意味着牺牲少量的空气动力学优势。当然如何平衡取决于你的车子和骑行风格,但笔者会给你一些建议,以适合你的需要。


室内滚筒骑行台测试

由于在户外会有多种变量在起作用,比如风和频繁的启动,在现实世界中进行数据测试可能不是最佳选择。在室内的室内滚筒骑行台上骑行,这样一个更可控的环境中,可以更好的测试特定变量。

室内滚筒骑行台测试第一部分:轮胎宽度

测试很简单。取两组宽度不同轮胎,在固定的时间间隔内以固定的速度骑在滚轮上。然后记录保持这个速度所需的功率。其他的一切,如自行车、轮组、骑行姿势等等都保持不变的,每次的轮胎气压也一样,26毫米和30毫米都充气到90psi。如果其中一个宽度比另一个快,它应该需要较低的功率输出来保持目标速度。然后我们可以推断出该宽度产生的滚动阻力较小。

在本次测试中,目标速度为40km/h,间隔时间为5分钟。在开始每个测试间隔之前,笔者以平均速度km/h为目标,进行了5分钟的热身,以使所有系统元素达到一致的工作温度。每次试验都重复两次,然后取平均值以确保一致性。

重要的是,要承认这个测试并不能完全复制真实世界中的骑行,因为滚筒的表面比任何道路都要平滑得多。与路面相比,轮胎在滚轮上的变形也略有不同,因为小的直径滚筒扩大了轮胎的变形。然而,它仍然提供了一种行之有效方法来控制测试变量。

所有的测试都是在一辆配有FFWD F3AD轮组和捷安特TCR Advanced Pro 2 Disc公路自行车上进行的。如前所述,用于测试的轮胎是倍耐力的P-Zero Race TLR,尺寸分别为700×26mm和700×30mm。外胎的结构和橡胶是完全相同的,唯一的区别是轮胎的宽度。虽然这些外胎是真空的,但这次我们装有丁基内胎进行测试,用以方便更换外胎。这种情况是要比真空胎增加少量滚阻,但两轮直接的不会有差异。使用一套Favero Assioma Duo功率锁踏记录功率,并在测试开始时进行校准。

结论

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使用30毫米轮胎以40km/h的速度在滚筒骑行台上行驶需要152瓦的平均功率输出,而使用26毫米轮胎则需要166瓦的平均功率输出,相差14瓦。不考虑空气动力学的情况下,完全光滑的表面上施加相同的压力,宽胎比窄胎快得多。

这是因为,在相同压力下,较宽外胎的胎壁张力更高,接触面更短、更宽。第一个因素意味着外胎弯曲形变损失的能量更少,第二个因素降低了滚动阻力,因为较短、较宽的接触面减少了摩擦损失。

这样的测试缺少一个关键点,如果在现实中骑行,胎压就需要发挥作用了。

室内滚筒骑行台测试第二部分:轮胎宽度和胎压

当在现实世界中使用更宽的轮胎时,我们通常不会给它们充气到与更窄的轮胎相同的胎压。这样做会导致更宽的外胎张力更高,使其比更窄的轮胎更硬,骑乘更不舒服。一条30mm的外胎充气到90psi,你可以想象,非常坚硬。使用宽胎的好处之一是它们应该更舒适,但如果轮胎压力太高,那么我们就无法在现实世界中获得这种好处。

在滚筒或者场地上这样非常光滑的表面上,较高的轮胎压力和张力降低了滚动阻力,因为形变损失的能量更少,接触块的面积也减少了。然而,在现实世界中,路面不像那样平滑,宽轮胎比窄轮胎需要更低的胎压,因为我们想让外胎形变吸收路面的震动。如果我们给轮胎充气过度,自行车就会越过这些路面缺陷,最终降低抓地力和速度。

因此,在滚筒测试的第二部分,我们根据轮胎尺寸调整轮胎压力。这意味着较宽轮胎的充气压力较低,较窄轮胎的充气压力较高。这不仅可以更准确地反映真实世界的使用情况,而且还可以抵消由于更宽轮胎上增加的张力而带来的滚动阻力优势。

根据倍耐力的建议,在重约64kg的情况下,我应该以83psi的压力使用26mm轮胎,以65psi的压力使用30mm轮胎,这就是我们在这部分测试中测试的压力。

结论

2

在推荐的使用压力下,使用30mm轮胎需要170瓦的平均输出功率,而使用26mm轮胎需要165瓦的平均输出功率。现在形势已经扭转,在一个完全光滑的表面上不考虑空气动力学情况下,26毫米轮胎有5瓦的优势。

那么为什么窄胎产生的滚动阻力突然比宽胎小呢?同样,这与形变张力和轮胎压力有关。一个26毫米的外胎充气到83psi时,明显比一个30毫米的轮胎在65psi,形变更少,与滚筒的接触更小。这也意味着30毫米轮胎在自行车和我的身体的重量下压缩更多,增加了形变的损失,增加了接触面积的大小。如果我们精确地调整每个轮胎尺寸的轮胎压力,以给出完全相同的形变张力或刚度,滚动阻力可能是相同的。

滚筒测试结论

最后,我们的滚筒测试表明,在相同的胎压下,宽轮胎产生的滚动阻力确实小于窄轮胎。然而,一旦我们根据现实中的骑行胎压进行调整,这种优势就消失了。在现实中骑行很重要,因为这是我们使用自行车的方式,所以仍需要仔细考量选择最佳外胎宽度。

那在现实路面骑车呢?

大多数人倾向于在外面的实际道路上骑车,所以很明显,滚筒测试并不能告诉我们全部情况。虽然在滚筒上最终可能没有太大的区别,但经验告诉我们,更宽的轮胎可能提高舒适度,减少复杂路面滞空造成的动能损失。

震和控车

在现实道路上,公路车外胎需要起到减震的作用,吸收路面上的震动,而不是反弹。这有助于保持速度,提供舒适性和抓地力。为了实现这一点,轮胎压力应该减少,因为道路变得粗糙。但是,在非常粗糙的路面上,轮胎太窄可能没有足够的体积来吸收大的颠簸,并且很有可能会外胎与轮圈触底。比如撞到坑洞的情况下,外胎会在车圈和障碍物之间被压扁,可能会会导致爆胎,损坏外胎和轮圈。

这个问题对于较重的车手和自行车来说会更加严重,因为他们对外胎施加的向下压力更大。考虑到这一点,例如,倍耐力建议体重超过96公斤(或人车总重量达到这个重量)的车手不要使用小于700×25mm的轮胎。

空气动力学

另一方面,在良好的路面,对减震要求不是很高的情况下,较窄的轮胎可能提供一个较小的空气动力学优势,因为稍微减少了正面迎风面。许多现代气动公路车和轮组的设计时,就是搭载25mm外胎时,可以达到最低风阻。作为一个经验法则,你通常希望轮圈的外宽度略宽于外胎。不过,这可能只是那些在良好道路上参加计时赛或公路赛的人值得考虑的问题。

总的来说,诀窍就是找到适合自己,且减震、抓地力、空气动力学平衡的外胎。如果你在崎岖的道路上以较慢的速度行驶,那么减震和抓地力是优先考虑的因素,这意味着选择更宽的轮胎。另一方面,如果你在平坦的路面上高速行驶,那么窄胎的微小空气动力学优势可能值得拥有。

实际骑行的印象

虽然滚筒数据表明了在受控环境下,轮胎之间的滚动阻力差异,但对大多数人来说,在真实道路上的表现才是最重要的。为了收集更多的主观印象,我们还在布里斯托尔南部的一个2.7公里的环形赛道上测试了我们两种型号的轮胎,赛道上有各种不同的路面。这个环线巧妙地结合了一个新铺设的爬坡,一个典型的“普通”英国道路和不完美的下坡,以及在两者之间的一个短、平坦的几乎完全破碎的道路。

在这次测试中,笔者使用了与倍耐力推荐的轮胎压力,对于笔者的重量,26mm轮胎是83psi, 30mm轮胎是65psi。虽然我们可以尝试通过在设定的平均功率下骑行的时间来收集一些数据,但这个测试是在开放道路上进行的,所以很难消除车手和环境变量的影响。比如风速,路人和车辆,以及每次刹车和线路选择的差异,都会对数据产生干扰,并导致相当大的误差。

因此,这次测试的目的不是为了收集数据,而是为了感受在真实世界中每一个轮胎的宽度到底是怎样的。

实际骑行的结论

正如预期的那样,在光滑的柏油路面上,两个轮胎宽度的差异是最小的。在良好的路面上,与700×26mm轮胎相比更宽的700×30mm,轮胎体积的增加对改善舒适度没有明显的影响,但我们知道有一个很小的空气动力学负面影响。

等道路变得粗糙,较宽外胎的舒适和抓地力的好处变得非常明显。即使是在“普通”的英国路段,更宽的轮胎明显更舒适。除此之外,在路面变的恶劣后,更宽轮胎的获得额外抓地力更令人信心倍增。在下坡时尤其如此,较宽的轮胎给人一种更强的稳定感。

需要注意的是,虽然窄外胎在崎岖的道路上可能感觉很快,但我们所体验到的高频振动使人非常难受。正如我们在轮胎压力指南中所讨论的,更宽的轮胎在更低的压力下可以帮助保持外胎与道路接触的时间更多,从而降低的滚动阻力。

那么如何让滚阻更低?

这是一个复杂的话题,但轮胎产生的滚动阻力很大程度上取决于它的结构和橡胶配方本身。一般来说,更轻的轮胎,更薄、柔软的橡胶,通常比更重、更厚、更坚硬的、携带如防刺层的外胎更快,你可以体验到夏季胎和冬轮胎的区别。正如你可能猜到的那样,公路车轮胎几乎总是在速度和耐用性之间进行权衡。最佳选择取决于你的骑行方式。像纸一样薄、重量轻的轮胎适合在完美的道路上进行计时赛,但可能不适合在当地的碎石小道上进行计划外的短途旅行或长距离骑行中使用。

你应该使用多宽的外胎?

滚筒测试表明,在相同的压力下,较宽的外胎比较窄的外胎表现出滚动阻力的优势。然而,一旦你在现实世界中,这种优势就消失了。在现实世界中,“更宽的轮胎更快吗?”这个问题的答案更加微妙。虽然更宽的轮胎产生的滚动阻力并不比更窄的轮胎少,一旦你正常化的外胎张力,他们也不应该滚动得更慢。更宽的轮胎也可能更舒适,抓地力更强。一辆更舒适、更有信心的车在整体上也可能更快,这取决于地形。

因此,我们可以根据其他标准来选择轮胎宽度,比如减震要求、抓地力和空气动力学。最后,你需要掂量一下你的自行车设置想要达到什么效果。

如果你的自行车有足够的间隙,我们通常会推荐一个折中的选择,即28毫米的外胎,作为所有这些特征的平衡点。

如果你在良好的路面上参加比赛或计时赛,那么一个稍微窄一点的、25mm轮胎可能会在高速行驶时提供一点点空气动力学优势。但是,如果你在粗糙的道路上比赛,稍微宽一点可能更好。

如果你经常在特别粗糙的路面上骑行,或者想要进入一些砾石路段,30毫米(或更大)的外胎可能会给你带来更大的舒适度、抓地力和操控性,而且对滚动阻力没有影响。

责任编辑:Avalon

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  • 热门评论
  • 团队之星 2021-09-22 13:56

    问一下,山地车1.5的胎和1.95的胎滚阻差别很明显吗?

    查看回复(1)

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    • abanana 2021-09-22 20:34

      山地胎主要看齿纹和胎压

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  • kay232323 2021-09-22 08:38

    提醒一下新手和入门车友,测评用的都是光头胎。现实往往低端28及以上的轮胎都是粗糙花纹,这差距就大了。

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  • 全部
  • 顺义阿吉 2021-09-26 21:17

    厂家咋睡咋有理

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  • 那只猫 2021-09-23 23:26

    都不考虑重量的么

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  • twolap 2021-09-23 19:36

    你说的都是基于我有钱换轮、换车架跟上形势——才行啊~……23c轮多只,最宽只有25c,备用内胎都是25c,

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  • 骑的很慢 2021-09-23 17:17

    up主用的是真空胎 开口胎要好点气压吧

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  • willy21century 2021-09-23 08:59

    竞赛25-26c 运动健身28 32c吧

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  • 赤赤華 2021-09-22 20:26

    抓地力=路面摩擦系数*胎宽/胎压

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  • Vsmile 2021-09-22 14:45

    我觉得跟汽车一样,大功率可以驾驭高框宽轮胎,小功率低框窄胎挺好

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  • kingfar 2021-09-22 09:55

    路面铺装良好的线路下,25应该是重量/气动/滚阻的最优解了。但是遇到烂路是真的痛苦啊~

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  • ♂猪油拌饭♀ 2021-09-22 00:13

    看了好有感触啊,我要上宽胎

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  • duty3 2021-09-22 00:01

    如果不是因为现在车圈越来越宽,我都想回去用23的胎了,又轻又便宜

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